《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》完整版ppt課件全套教程

1、一、參考總學(xué)時(shí)冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程情況簡介 96學(xué)時(shí) (含理實(shí)一體化教學(xué)、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié))。(學(xué)時(shí)少時(shí)可以不講成形、級(jí)進(jìn)沖壓、汽車覆蓋件沖壓等內(nèi)容）二、課程性質(zhì)本課程是模具設(shè)計(jì)與制造類專業(yè)的主干專業(yè)課，是一門理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)緊密接合的課程。三、本課程任務(wù)冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程情況簡介1.了解冷沖壓基本知識(shí)以及典型沖壓工序的工藝特征、應(yīng)用。2.認(rèn)識(shí)、了解典型冷沖壓產(chǎn)品成形工藝方法、典型冷沖壓模具結(jié)構(gòu)。3.掌握冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)方法、步驟，具備進(jìn)行一般復(fù)雜程度的沖壓零件的沖壓工藝編制、沖模設(shè)計(jì)的能力。4.學(xué)會(huì)查找相關(guān)資料、具備一定的借鑒模仿能力和自學(xué)能力 。 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論冷沖壓術(shù)

2、語1冷沖壓：在常溫下利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離、成形或者接合，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件加工方法。板料沖壓 ：坯料為板料的冷沖壓。冷沖模：加壓將金屬或非金屬板料或型材分離、成形或接合而得到制件的工藝裝備。冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論沖 模 術(shù) 語 單工序模；復(fù)合模；級(jí)進(jìn)模 ；自動(dòng)模 ；精沖模 ；模架；工作零件 ；凸模 ；凹模 ；凸凹模鑲件 ；拼塊 ；定位零件；定位銷；定位板；擋料銷；導(dǎo)正銷；導(dǎo)料板；定距側(cè)刃；側(cè)刃擋塊；止退鍵；始用擋料銷；打桿；廢料切斷刀；彈頂器；導(dǎo)向零件；導(dǎo)柱；導(dǎo)套；上模座；下模座；墊板；模柄；浮動(dòng)模柄；斜楔；滑塊；沖模壽命；送料方向等。 (更多

3、內(nèi)容參見附錄一：沖模術(shù)語 GB/T 8845-2006)冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論冷沖壓應(yīng)用示例-冷沖壓產(chǎn)品2油底殼易拉罐汽車車身及覆蓋件冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論冷沖壓應(yīng)用示例-冷沖壓產(chǎn)品2軍工兵器行業(yè)大量使用模具生產(chǎn)冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論冷沖壓應(yīng)用示例-冷沖壓工序2 手縫針生產(chǎn)工序：拉絲校直切斷磨尖壓形沖孔切鼻磨鼻淬火研磨串亮針尖精磨拋光包裝 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具應(yīng)用示例3汽車生產(chǎn)使用模具種類冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具應(yīng)用示例3汽車覆蓋件及模具級(jí)進(jìn)模級(jí)進(jìn)模冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具應(yīng)用示例3對角導(dǎo)向單工序模具紐扣及生產(chǎn)用級(jí)進(jìn)模具冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具應(yīng)用示例3螺栓成形（一般

4、為模具成形自動(dòng)機(jī)）彎曲過程拉深過程冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具應(yīng)用示例3電子工業(yè)用接插件級(jí)進(jìn)沖壓過程螺母沖壓工藝（一般為模具成形自動(dòng)機(jī)）冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具應(yīng)用示例37.62 mm槍彈彈殼制造工藝?yán)錄_壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具應(yīng)用示例3鉸鏈工藝流程圖（鉸鏈自動(dòng)機(jī)）冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具應(yīng)用示例3拉鏈頭子工藝流程圖冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具CAD4常用三維軟件：UG PROE CATIA等汽車覆蓋件造型設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具CAD4汽車覆蓋件拉深模具CAD圖某型號(hào)商用車頂板數(shù)控加工刀具軌跡CAM拉深過程計(jì)算機(jī)模擬CAE冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論模具CAD4某大型模

5、具公司五坐標(biāo)雙頭加工中心加工汽車覆蓋件模具冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論冷沖壓特點(diǎn)5少、無切屑的、高效的加工方法。零件在形狀和尺寸精度方面互換性較好。零件機(jī)械強(qiáng)度有所提高。易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化 。冷沖壓模具企業(yè)：小而精、小而專、小而特。冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論我國模具工業(yè)現(xiàn)狀6(1)目前模具生產(chǎn)集聚地主要有深圳、寧波、臺(tái)州、蘇錫常地區(qū)、青 島和膠東地區(qū)、珠江下游地區(qū)、成渝地區(qū)、京津冀(泊頭、黃驊)地區(qū)、合肥和蕪湖地區(qū)以及大連、十堰等 。(2)較好推廣：CAE、CAPP、PLM(產(chǎn)品生命周期管理)、ERP(企業(yè)資源管理) 。(3)高速加工、并行工程、逆向工程、虛擬制造、無圖生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)已在一些重

6、點(diǎn)骨干企業(yè)實(shí)施。(4)存在的主要問題： a. 研發(fā)及自主創(chuàng)新能力薄弱；b. 數(shù)字化信息化水平還較低； c. 標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)滯后于模具生產(chǎn)的發(fā)展。 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論我國模具工業(yè)現(xiàn)狀-3D打印63D打印產(chǎn)品冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論沖模標(biāo)準(zhǔn)化7沖模標(biāo)準(zhǔn)化是指在模具設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)遵循和應(yīng)用的技術(shù)規(guī)范與基準(zhǔn)。(1)意義(2)體系(3)沖模標(biāo)準(zhǔn)(4)標(biāo)準(zhǔn)更新及常用冷沖模標(biāo)準(zhǔn)冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論沖模標(biāo)準(zhǔn)化7汽車沖模標(biāo)準(zhǔn)件冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論冷沖壓發(fā)展趨勢 8(1)冷沖壓成形理論和沖壓工藝(2)提高模具的使用壽命 (3)推廣應(yīng)用CAD/CAM /CAE(4)快速、經(jīng)濟(jì)制模 (5)模具“三

7、化” 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論用于模具加工的主要設(shè)備示例9數(shù)控龍門銑床激光切割機(jī)數(shù)控龍門雕刻機(jī)（圖示：消失模用泡沫產(chǎn)品加工）慢走絲線切割機(jī)床冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論用于模具加工的主要設(shè)備示例9試模機(jī)數(shù)控刀具磨床（HP型）三坐標(biāo)測量機(jī)冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緒論(1)有意識(shí)地培養(yǎng)較強(qiáng)的識(shí)讀模具圖紙的能力。識(shí)圖要結(jié)合模具專業(yè)的圖形表達(dá)特點(diǎn)以及各類模具的特點(diǎn)，例如按照零部件功能、模具工作過程、工作原理等進(jìn)行分析理解，還必須結(jié)合、比照零件圖等。(2)堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)習(xí)模具專業(yè)知識(shí)必須敢于動(dòng)手，根據(jù)冷沖壓相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，敢于多對實(shí)際零件工藝進(jìn)行分析，對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)分析，具備條件的要敢于拆

8、裝模具。動(dòng)手時(shí)要靈活運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，做到舉一反三、融會(huì)貫通。(3)學(xué)會(huì)查找模具設(shè)計(jì)手冊、模具圖冊以及模具應(yīng)用等資料，注重對本專業(yè)知識(shí)的長期積累。(4)掌握好基礎(chǔ)知識(shí)和典型冷沖壓工序的工藝以及模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、要點(diǎn)。(5)通過各種途徑廣泛獲取本專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，做好現(xiàn)場教學(xué)和課件教學(xué)等;不斷培養(yǎng)和提高學(xué)習(xí)興趣以及自學(xué)能力。課程學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)10模塊一 冷沖壓基礎(chǔ)一冷沖壓基本工序二金屬塑性變形基礎(chǔ)知識(shí)三冷沖壓材料四 冷沖壓設(shè)備模塊一 冷沖壓基礎(chǔ)本模塊學(xué)習(xí)目的與要求冷沖壓基本工序、金屬塑性變形基本知識(shí)；常見冷沖壓材料；常見冷沖壓設(shè)備、工作原理及選用原則；沖壓成形基本原理和規(guī)律。重點(diǎn)：基本工序特點(diǎn)及應(yīng)用

9、、冷沖壓設(shè)備、常用冷沖壓材料。模塊一 冷沖壓基礎(chǔ)本模塊主要內(nèi)容1.理解并掌握冷沖壓工序的概念、冷沖壓工序的應(yīng)用和冷沖壓工序的分類；2.理解金屬材料的塑性、屈服準(zhǔn)則、塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、體積不變條件、硬化規(guī)律、卸載彈性恢復(fù)規(guī)律和反載軟化現(xiàn)象、最小阻力定律等冷沖壓成形基本規(guī)律；3.了解板料冷沖壓成形性能與機(jī)械性能關(guān)系，認(rèn)識(shí)常見冷沖壓材料；4 .認(rèn)識(shí)常見冷沖壓設(shè)備，掌握其選用原則、選用過程及參數(shù)校核等。模塊一 冷沖壓基礎(chǔ)重點(diǎn)難點(diǎn)冷沖壓基本工序及應(yīng)用、冷沖壓設(shè)備及選用、冷沖壓材料與選用、材料冷沖壓成形性能與機(jī)械性能關(guān)系。冷沖壓成形基本規(guī)律、冷沖壓成形性能與機(jī)械性能關(guān)系。（一）冷沖壓基本工序 一冷沖

10、壓基本工序根據(jù)材料的變形特點(diǎn)對冷沖壓基本工序分類：分離工序、變形工序。分離工序：指該道沖壓工序完成后，材料變形部分的應(yīng)力達(dá)到了該材料破壞應(yīng)力b的 數(shù)值，造成材料斷裂而分離。如沖孔、落料、切斷、切邊等工序。 沖孔落料件（二）變形工序一冷沖壓基本工序指該道沖壓工序完成后，材料變形部分的應(yīng)力超過了該材料屈服應(yīng)力s的數(shù)值但未達(dá)到破壞應(yīng)力b的數(shù)值，從而使材料產(chǎn)生塑性變形，并且改變了材料原有的形狀和尺寸。如彎曲、拉深、翻邊、脹形等工序。 拉深件落料沖孔翻邊件（二）變形工序一冷沖壓基本工序沖孔工件廢料（二）變形工序一冷沖壓基本工序工件坯料外形落料成形廢料（二）變形工序一冷沖壓基本工序彎曲拉深翻邊（二）變形工

11、序一冷沖壓基本工序正擠壓反擠壓復(fù)合擠壓冷擠壓實(shí)物（二）變形工序一冷沖壓基本工序旋壓局部成形脹形（一）材料的塑性與變形抗力 二金屬塑性變形基礎(chǔ)知識(shí)塑性：表示材料塑性變形能力。它是指固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性能力。材料塑性影響其沖壓工藝性能。 塑性指標(biāo)：衡量金屬塑性高低的參數(shù)。常用塑性指標(biāo)為延伸率和斷面收縮率。（二） 塑性變形的影響因素二金屬塑性變形基礎(chǔ)知識(shí)變形溫度對塑性變形的影響 1變形速度對金屬塑性的影響2通常情況下宜選用低速成形3應(yīng)力狀態(tài)對塑性變形的影響 4（三）金屬超塑性成形 二金屬塑性變形基礎(chǔ)知識(shí)在特定的條件下，拉伸金屬試樣時(shí)，其變形抗力大大地降低，而伸長率超過10

12、0%。超塑性 方式1.細(xì)晶超塑性 2.相變超塑性 （四）金屬塑性變形基本規(guī)律二金屬塑性變形基礎(chǔ)知識(shí)彈塑性變形共存規(guī)律 1金屬塑性變形階段必然同時(shí)伴隨有彈性變形 。真實(shí)應(yīng)力 -應(yīng)變曲線（硬化曲線）：表示硬化規(guī)律。這種變化規(guī)律可近似用指數(shù)曲線表示。 =An（四）金屬塑性變形基本規(guī)律二金屬塑性變形基礎(chǔ)知識(shí)塑性變形基礎(chǔ)知識(shí)真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線 室溫下幾種金屬的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線 （四）金屬塑性變形基本規(guī)律二金屬塑性變形基礎(chǔ)知識(shí)兩個(gè)屈服準(zhǔn)則21)屈雷斯加屈服準(zhǔn)則 2)密席斯屈服準(zhǔn)則 （四）金屬塑性變形基本規(guī)律二金屬塑性變形基礎(chǔ)知識(shí)塑性變形應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系31)塑性變形時(shí)體積不變規(guī)律 1+2+3 = 0 2)反

13、載軟化現(xiàn)象：卸載后反向加載(比如先拉伸后壓縮)，彈性模數(shù)E沒有變化;但反向加載時(shí)，材料的屈服點(diǎn)有所降低，我們稱這種現(xiàn)象為反載軟化現(xiàn)象。 （四）金屬塑性變形基本規(guī)律二金屬塑性變形基礎(chǔ)知識(shí)塑性變形理論及應(yīng)用 4伸長類變形及破壞形式壓縮類變形及破壞形式（一）冷沖壓材料的基本要求三冷沖壓材料對沖壓成形性能的要求對表面質(zhì)量的要求 對材料厚度公差的要求 （二）常用沖壓材料三冷沖壓材料黑色金屬、有色金屬、非金屬材料。技術(shù)指標(biāo)：1.軋制精度： A、B、C 2.表面質(zhì)量 ：、 3.拉深級(jí)別：Z、S、P 鋼板標(biāo)記 ：（三）板料沖壓成形性能指標(biāo)三冷沖壓材料均勻伸長率與總伸長率1屈強(qiáng)比 2硬化指數(shù) 3板厚方向性系數(shù)

14、4板平面方向性 5（四）板料沖壓成形性能試驗(yàn)方法和指標(biāo)三冷沖壓材料脹形成形性能試驗(yàn)(又稱杯突試驗(yàn)、愛利克辛試驗(yàn))1拉深 -脹形成形性能試驗(yàn)(又稱福井試驗(yàn)、錐杯試驗(yàn))2拉伸試驗(yàn)用試樣 拉伸曲線 （四）板料沖壓成形性能試驗(yàn)方法和指標(biāo)三冷沖壓材料（四）板料沖壓成形性能試驗(yàn)方法和指標(biāo)三 冷沖壓材料拉深件的凸耳 四冷沖壓設(shè)備（一）剪板機(jī)(剪床) 平刃剪床 1上刀片;2板材;3下刀片;4工作臺(tái);5滑塊 四冷沖壓設(shè)備（一）剪板機(jī)(剪床) 普通及數(shù)控液壓擺式剪板機(jī)四冷沖壓設(shè)備（一）剪板機(jī)(剪床) 數(shù)控折彎機(jī)折彎產(chǎn)品(不銹鋼電氣控制箱）四冷沖壓設(shè)備（二）曲柄壓力機(jī)組成1分類2規(guī)格型號(hào)及主參數(shù)3四冷沖壓設(shè)備（二）

15、曲柄壓力機(jī)沖壓設(shè)備四冷沖壓設(shè)備（二）曲柄壓力機(jī)曲軸壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)1-電機(jī);2-皮帶輪;3、4-齒輪;5-離合器;6-連桿 7-滑塊四冷沖壓設(shè)備（二）曲柄壓力機(jī)曲柄壓力機(jī)開式曲柄壓力機(jī)閉式雙點(diǎn)壓力機(jī)四冷沖壓設(shè)備（二）曲柄壓力機(jī)深喉頸壓力機(jī)半閉式高速精密壓力機(jī) 四冷沖壓設(shè)備（二）曲柄壓力機(jī)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床 四冷沖壓設(shè)備（二）曲柄壓力機(jī)偏心壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)1-滑塊;2-連桿;3-制動(dòng)裝置; 4-偏心軸;5-離合器; 6-皮帶輪;7-電機(jī);8-操縱機(jī)構(gòu)四冷沖壓設(shè)備（二）曲柄壓力機(jī)自動(dòng)送料裝置下傳動(dòng)式壓力機(jī)（雙動(dòng)壓力機(jī)）四冷沖壓設(shè)備（二）曲柄壓力機(jī)四冷沖壓設(shè)備（三）摩擦壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)1-電機(jī);2-傳

16、送帶;3、5-摩擦盤;4-軸; 6-飛輪;7、10-連桿;8-螺母;9-螺桿; 11-擋塊;12-滑塊;13-手柄四冷沖壓設(shè)備（四）油壓機(jī)四冷沖壓設(shè)備數(shù)控沖床生產(chǎn)現(xiàn)場（四）油壓機(jī)四冷沖壓設(shè)備（五）壓力機(jī)的選用(一)壓力機(jī)類型的選擇根據(jù)工序性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖件質(zhì)量等要求進(jìn)行選擇。(二)壓力機(jī)規(guī)格的選擇公稱壓力1行程次數(shù)3滑塊模柄孔尺寸5電動(dòng)機(jī)功率的選擇7滑塊行程長度2工作臺(tái)面尺寸4閉合高度6四冷沖壓設(shè)備（五）壓力機(jī)的選用(三)模具的安裝一般次序：1.檢查臺(tái)面、閉合高度、打料裝置等。 2.根據(jù)沖模的閉合高度調(diào)整壓力機(jī)滑塊的高度， 并分別固定上、下模部分。3. 試沖。四冷沖壓設(shè)備（五）壓力機(jī)的選用(

17、三)模具的安裝壓力機(jī)名稱與模具安裝1.卸料螺釘 2.卸料板 3.擋料銷 4.凹模 5.條料 6.定位銷 四冷沖壓設(shè)備（五）壓力機(jī)的選用公稱壓力滑塊下滑到距下極點(diǎn)某一特定的距離Sp或曲柄旋轉(zhuǎn)到距下極點(diǎn)某一特定角度時(shí)，所產(chǎn)生的沖擊力稱為壓力機(jī)的公稱壓力。四冷沖壓設(shè)備（五）壓力機(jī)的選用壓力機(jī)許用壓力曲線實(shí)際沖壓力曲線與與壓力機(jī)許用壓力曲線不同步。 沖裁、彎曲時(shí)壓力機(jī)的噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大30%左右。拉深時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算出的拉深力大60%100%。 壓力機(jī)的許用壓力曲線1壓力機(jī)許用壓力曲線;2沖裁工藝沖裁力實(shí)際變化曲線;3拉深工藝?yán)盍?shí)際變化曲線 四冷沖壓設(shè)備（五）壓力機(jī)的選用指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)

18、，滑塊底面到工作臺(tái)上平面（即墊板下平面）之間的距離。 指壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度的差值。 壓力機(jī)的閉合高度：壓力機(jī)的裝模高度：四 冷沖壓設(shè)備（五）壓力機(jī)的選用模具的閉合高度指沖模在最低工作位置時(shí)，上模座上平面至下模座下平面之間的距離。 Hmin-H+10HHmax-H1-5 模具閉合高度與裝模高度的關(guān)系 四冷沖壓設(shè)備（五）壓力機(jī)的選用類型設(shè)備名稱工作原理特點(diǎn)機(jī)械壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)利用摩擦盤與飛輪之間相互接觸并傳遞動(dòng)力，借助螺桿與螺母相對運(yùn)動(dòng)原理而工作。結(jié)構(gòu)簡單，當(dāng)超負(fù)荷時(shí)，只會(huì)引起飛輪與摩擦盤之間的滑動(dòng)，而不致?lián)p壞機(jī)件。但飛輪輪緣磨損大，生產(chǎn)率低。適用于中小型件的沖壓加工，對于校正、壓印和成

19、形等沖壓工序尤為適宜。曲柄壓力機(jī)利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，電機(jī)通過皮帶輪及齒輪帶動(dòng)曲軸傳動(dòng)，經(jīng)連桿使滑塊作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。曲柄壓力機(jī)分為偏心壓力機(jī)和曲軸壓力機(jī)，二者區(qū)別主要在主軸，前者主軸是偏心軸，后者主軸是曲軸。偏心壓力機(jī)一般是開式壓力機(jī)，而曲軸壓力機(jī)有開式和閉式之分。生產(chǎn)率高，適用于各類沖壓加工高速?zèng)_床工作原理與曲柄壓力機(jī)相同，但其剛度、精度、行程次數(shù)都比較高，一般帶有自動(dòng)送料裝置、安全檢測裝置等輔助裝置。生產(chǎn)率很高，適用于大批量生產(chǎn)，模具一般采用多工位級(jí)進(jìn)模。液壓機(jī)油壓機(jī)水壓機(jī)利用帕斯卡原理，以水或油為工作介質(zhì)，采用靜壓力傳遞進(jìn)行工作，使滑塊上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。壓力大，而且是靜壓力，但生產(chǎn)率低

20、。適用于拉深、擠壓等成形工序。模塊二 沖裁一基礎(chǔ)知識(shí)二開瓶起子沖裁工藝三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊二 沖裁本模塊內(nèi)容沖裁是冷沖壓最基本的工序之一。沖裁件可以是成品，也可以是半成品。沖裁還可以對已成形的工件進(jìn)行再加工，如切邊、切舌、沖孔等。 本模塊介紹了開瓶起子的沖裁工藝和沖裁模設(shè)計(jì)。涵蓋的沖裁工序的基本知識(shí)有：沖裁變形過程分析、沖裁件質(zhì)量及影響因素、沖裁間隙確定、刃口尺寸計(jì)算原則和方法、排樣設(shè)計(jì)、沖裁力與壓力中心計(jì)算、沖裁工藝性分析與工藝方案制定、沖裁典型結(jié)構(gòu)、零部件設(shè)計(jì)及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用、沖裁模設(shè)計(jì)方法與步驟等。模塊二 沖裁重點(diǎn)1沖裁變形規(guī)律及沖裁件質(zhì)量影響因素；2刃口尺寸計(jì)算原則和方法；3沖裁

21、工藝性分析與工藝方案制定；4沖裁模典型結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；5沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用；6沖裁工藝與沖裁模設(shè)計(jì)的方法和步驟。模塊二 沖裁難點(diǎn)1沖裁變形規(guī)律及沖裁件質(zhì)量影響因素；2刃口尺寸計(jì)算原則和方法；3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用；4沖裁工藝與沖裁模設(shè)計(jì)的方法和步驟。 （一）概述一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁：利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。包括落料、沖孔、切斷、修邊、切舌、剖切等。分類：普通沖裁、精密沖裁。落料沖孔件（一）概述一 基礎(chǔ)知識(shí) 落料:若使材料沿封閉曲線相互分離，封閉曲線以內(nèi)的部分作為沖裁件時(shí)，稱為落料；落料工序中使用的模具叫落料模。工件的尺寸由沖裁凹模尺寸決定。沖孔:若使材

22、料沿封閉曲線相互分離，封閉曲線以外的部分作為沖裁件時(shí)，則稱為沖孔。 沖孔工序中使用的模具叫沖孔模。工件的尺寸由沖孔凸模尺寸決定。（二）沖裁變形過程 一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁變形時(shí)板料變形區(qū)力態(tài)分析 1四對力：凸、凹模間隙存在，產(chǎn)生彎矩。沖裁時(shí)作用于版聊上的力1-凸模 2-板材 3-凹模（二）沖裁變形過程 一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁變形過程2(1)彈性變形階段(2)塑性變形階段(3)斷裂分離階段沖裁時(shí)板料的變形過程沖裁力-凸模行程曲線（二）沖裁變形過程 一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁件質(zhì)量及其影響因素3斷面狀況垂直、光潔、毛刺小 尺寸精度圖紙規(guī)定的公差范圍內(nèi) 形狀誤差外形滿足圖紙要求；表面平直，即拱彎小（二）沖裁變形過程

23、 一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁件質(zhì)量及其影響因素3(1)沖裁件斷面質(zhì)量及其影響因素A.斷面組成圓角帶a：刃口附近的材料產(chǎn)生彎曲和伸長變形。光亮帶b：塑性剪切變形。質(zhì)量最好的區(qū)域。通常占全斷面1/3 1/2 。斷裂帶c：裂紋形成及擴(kuò)展。毛刺區(qū)d：間隙存在，裂紋產(chǎn)生不在刃尖，毛刺不可避免。此外，間隙不 正常、刃口不鋒利，還會(huì)加大毛刺。（二）沖裁變形過程 一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁件質(zhì)量及其影響因素3 B.模具間隙的影響（二）沖裁變形過程 一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁件質(zhì)量及其影響因素3B.模具間隙的影響間隙小，出現(xiàn)二次剪裂，產(chǎn)生第二光亮帶間隙大，出現(xiàn)二次拉裂，產(chǎn)生二個(gè)斜度C.模具刃口狀態(tài)的影響當(dāng)凸模刃口磨鈍時(shí)，則會(huì)在落料件上

24、端產(chǎn)生毛刺；當(dāng)凹模刃口磨鈍時(shí)，則會(huì)在沖孔件的孔口下端產(chǎn)生毛刺；當(dāng)凸、凹模刃口同時(shí)磨鈍時(shí)，則沖裁件上、下端都會(huì)產(chǎn)生毛刺。（二）沖裁變形過程 一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁件質(zhì)量及其影響因素3 (2)沖裁件尺寸精度及其影響因素沖裁件的尺寸精度：指沖裁件的實(shí)際尺寸與圖紙上基本尺寸之差。該差值包括兩方面的偏差：一是沖裁件相對于凸?；虬寄３叽绲钠?；二是模具本身的制造偏差。 影響因素：沖模的制造精度（零件加工和裝配）材料的性質(zhì)沖裁間隙 （二）沖裁變形過程 一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁件質(zhì)量及其影響因素3(3)沖裁件形狀誤差及其影響因素翹曲：沖裁件呈曲面不平現(xiàn)象。它是由于間隙過大、彎矩增大、變形拉伸和彎曲成分增多而造成的，另外

25、材料的各向異性和卷料未矯正也會(huì)產(chǎn)生翹曲。扭曲:沖裁件呈扭歪現(xiàn)象。它是由于材料的不平、間隙不均勻、凹模后角對材料摩擦不均勻等造成的。變形：由于坯料的邊緣沖孔或孔距太小等原因，因脹形而產(chǎn)生的。（三）沖裁間隙一 基礎(chǔ)知識(shí) Z=DAd T（三）沖裁間隙一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁間隙對沖裁工藝的影響1(1)間隙對沖裁件質(zhì)量的影響：間隙是影響沖裁件質(zhì)量的主要 因素。(2)間隙對沖裁力的影響：隨間隙的增大沖裁力有一定程度的降低，但影響不是很大。間隙對卸料力、推件力的影響比較顯著。隨間隙增大，卸料力和推件力都將減小。(3)間隙對模具壽命的影響：小間隙將使磨損增加，甚至使模具與材料之間產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，并引起崩刃、凹模脹裂

26、、小凸模折斷、凸凹模相互啃刃等異常損壞。為了延長模具壽命，在保證沖裁件質(zhì)量的前提下適當(dāng)采用較大的間隙值是十分必要的。(三)沖裁間隙一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁模間隙值的確定2主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這三個(gè)因素綜合考慮，給間隙規(guī)定一個(gè)范圍值。考慮到在生產(chǎn)過程中的磨損使間隙變大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)應(yīng)采用最小合理間隙 Zmin。(1)理論法確定法(2)表格法(3)經(jīng)驗(yàn)公式法（四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 刃口尺寸計(jì)算的作用：凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸大小。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。 （四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí)

27、凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則1(1)設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。 (2)由于凸模在使用中越磨越大，凹模在使用中則越磨越小，因此在設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。 模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。 （四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則1 (3)沖裁（設(shè)計(jì)）間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。(4)選擇模具刃口

28、制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。(5)工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。 （四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2(1)分開加工具有互換性、制造周期短，但Zmin不易保證，需提高加工精度，增加制造難度。 (2)配合加工Zmin易保證，無互換性、制造周期長。 （四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2（3）凸模與凹模分開加工A.落料B.沖孔C.孔心距=L （四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一

29、基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2 為了保證可能的初始間隙不超過Z max，即+Z min Z max，選取必須滿足以下條件：凸、凹模的制造公差，可按IT6IT7級(jí)來選取。但需校核?；蛉?（四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2例2-1如圖所示零件，材料Q235鋼，料厚t =0.5mm。計(jì)算沖裁凸、凹模刃口尺寸及公差。 解：該零件屬于無特殊要求的一般沖孔、落料件。 外形由落料獲得，和180.09由沖孔同時(shí)獲得。查表2-4得，（四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2由公差表查得：為IT12級(jí)，取x = 0.75；為IT14級(jí)，取x

30、 = 0.5；設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造，則沖孔： 校核：0.008 + 0.012 0.06 - 0.040.02 = 0.02（滿足間隙公差條件）（四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2孔距尺寸：=L=180.12520.09 = (180.023)mm落料：校核：0.016 + 0.025 = 0.04 0.02（不能滿足間隙公差條件）因此，只有縮小，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，由此可取： =0.40.02=0.008mm =0.60.02=0.012mm故：（四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2

31、(4)凸模與凹模配合加工 配合加工就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃缓蟾鶕?jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。設(shè)計(jì)時(shí)，基準(zhǔn)模的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配制件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙技術(shù)要求上注明:“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配制，保證雙面合理間隙值 ZminZmax”。 特點(diǎn)：模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，不必校核T+AZmax - Zmin的條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。（四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2A.根據(jù)磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口尺寸類型：即：磨損后變大，變

32、小還是不變。B.根據(jù)尺寸類型，采用不同計(jì)算公式。磨損后變大的尺寸，采用分開加工時(shí)的落料凹模尺寸計(jì)算公式。磨損后變小的尺寸，采用分開加工時(shí)的沖孔凸模尺寸計(jì)算公式。磨損后不變的尺寸，采用分開加工時(shí)的孔心距尺寸計(jì)算公式。C.刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來選取。對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以（）。（四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2例2-2 如圖所示零件，材料10鋼，料厚t=1 mm。計(jì)算沖裁凸、凹模刃口尺寸及制造公差。d = 220.14 mm解：該沖裁件屬落料件，選凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需要計(jì)算落料凹模刃口尺

33、寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按間隙要求配作。 由表2-4查得：（四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2由公差表查得：尺寸80 mm，選x=0.5；尺寸15 mm，選x=1；其余尺寸均選x =0.75。落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：第一類尺寸：磨損后增大的尺寸 （四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2第二類尺寸：磨損后減小的尺寸第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是79.79mm，39.75mm，34.75 mm，22.07mm，14.94mm，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃

34、口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值（四）凸模和凹模的刃口尺寸計(jì)算 一 基礎(chǔ)知識(shí) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法2（五）沖裁力計(jì)算和模具壓力中心的確定一 基礎(chǔ)知識(shí) 沖裁力的計(jì)算1用普通平刃口模具沖裁時(shí)，沖裁力F一般按下式計(jì)算：式中F沖裁力； L沖裁周邊長度； t材料厚度； 材料抗剪強(qiáng)度；K系數(shù)。一般取K1.3。 （五）沖裁力計(jì)算和模具壓力中心的確定一 基礎(chǔ)知識(shí) 輔助力的計(jì)算2卸料力： 從凸模上卸下箍著的料所需要 的力。推件力： 將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方 向推出所需要的力。頂件力：逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?內(nèi)頂出 所需要的力。 輔助力示意圖（五）沖裁力計(jì)算和模具壓力中心的確定一 基礎(chǔ)知識(shí) 輔助力

35、的計(jì)算2卸料力推件力頂件力式中KX、KT、KD卸料力、推件力、頂件力系數(shù)。n同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件(或廢料)數(shù)。式中h凹模洞口的直刃壁高度；t板料厚度。 （五）沖裁力計(jì)算和模具壓力中心的確定一 基礎(chǔ)知識(shí) 壓力機(jī)公稱壓力的確定3壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和Fz采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)：采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時(shí)：采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)：（五）沖裁力計(jì)算和模具壓力中心的確定一 基礎(chǔ)知識(shí) 降低沖裁力的措施4(1)階梯凸模沖裁(2)斜刃沖裁 (3)加熱沖裁(紅沖)減小沖裁力的設(shè)計(jì)（五）沖裁力計(jì)算和模具壓力中心的確定一 基礎(chǔ)知識(shí) 確定模具壓

36、力中心5模具的壓力中心：沖壓力合力的作用點(diǎn)。 為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。 （五）沖裁力計(jì)算和模具壓力中心的確定一 基礎(chǔ)知識(shí) 確定模具壓力中心5(1)簡單幾何圖形壓力中心的位置對稱沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。沖裁直線段時(shí)，其壓力中心位于直線段的中心。沖裁圓弧線段時(shí)，其壓力中心的位置，按下式計(jì)算： 圓弧壓力中心（五）沖裁力計(jì)算和模具壓力中心的確定一 基礎(chǔ)知識(shí) 確定模具壓力中心5(2)復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的確定用解析計(jì)算法 ，求出沖模壓力中心。解析法的計(jì)算依據(jù)是:合力對某軸之力矩等于各分力對同軸力矩之代 數(shù)和，則可得壓力中心坐

37、標(biāo)(x0,y0)計(jì)算公式。 復(fù)雜形狀零件的壓力中心（五）沖裁力計(jì)算和模具壓力中心的確定一 基礎(chǔ)知識(shí) 確定模具壓力中心5(3)確定多凸模模具的壓力中心確定多凸模模具的壓力中心，是將各凸模的壓力中心確定后，再計(jì)算模具的壓力中心。多凸模沖模的壓力中心（一）沖裁件的工藝性二開瓶起子沖裁工藝沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性。即沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差等技術(shù)要求是否符合沖裁加工的工藝要求。工藝性是否合理，對沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響。沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在正常模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。 （一）沖裁件的工藝性二開瓶起子沖裁工藝沖

38、裁件的結(jié)構(gòu)工藝性1(1)沖裁件的形狀(2)沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角沖裁件的圓角(3)沖裁件上凸出的懸臂和凹槽(4)沖裁件的孔邊距與孔間距(5)在彎曲件或拉深件上沖孔時(shí)（一）沖裁件的工藝性二開瓶起子沖裁工藝沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝（一）沖裁件的工藝性二開瓶起子沖裁工藝沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性1(6)沖孔時(shí)，因受凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷或壓彎。用無導(dǎo)向凸模和有導(dǎo)向的凸模所能沖制的最小孔徑，分別為無導(dǎo)向凸模最小尺寸d: 鋼: d（1.01.5）t 銅、鋁: d（0.80.9）t t沖裁件材料厚度 有導(dǎo)向的凸模最小尺寸d: 鋼: d0.5t 銅、鋁: d（0.30.35）t

39、 t沖裁件材料厚度 （一）沖裁件的工藝性二開瓶起子沖裁工藝沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度2沖裁件的精度一般可分為精密級(jí)與經(jīng)濟(jì)級(jí)兩類。(1)沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT11級(jí)，一般要求落料件公差等級(jí)最好低于IT10級(jí)，沖孔件最好低于IT9級(jí)。 (2)沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁模間隙、刃口銳鈍以及沖模結(jié)構(gòu)等有關(guān)。當(dāng)沖裁厚度為2mm以下的金屬板料時(shí)，其斷面粗糙度Ra一般可達(dá)12.53.2 m。 （一）沖裁件的工藝性二開瓶起子沖裁工藝沖裁件尺寸標(biāo)注3沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與其沖壓時(shí)定位基準(zhǔn)重合，并選擇在沖裁過程中基本上下不變動(dòng)的面或線上。 （二）沖裁件的材料利用率二開瓶起子沖裁工藝

40、材料利用率1材料利用率：沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率：廢料分類（二）沖裁件的材料利用率二開瓶起子沖裁工藝材料利用率1一張板料(或帶料、條料)上總的材料利用率：沖裁件的材料利用率(二) 沖裁件的材料利用率二開瓶起子沖裁工藝提高材料利用率的方法2沖裁所產(chǎn)生的廢料：一類是結(jié)構(gòu)廢料；另一類是工藝廢料。 （二）沖裁件的材料利用率二開瓶起子沖裁工藝提高材料利用率的方法2減少工藝廢料的措施有：設(shè)計(jì)合理的排樣方案；選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法(減少料頭、料尾和邊余料)；利用廢料作小零件等。利用結(jié)構(gòu)廢料的措施有：當(dāng)材料和厚度相同時(shí)，在尺寸允

41、許的情況下，較小尺寸的沖件可在較大尺寸沖件的廢料中沖制出來。在使用條件許可下，也可以改變零件的結(jié)構(gòu)形狀，提高材料利用率。（三）沖裁件的排樣二開瓶起子沖裁工藝排樣方法1根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為三種：(1)有廢料排樣(2)少廢料排樣(3)無廢料排樣排樣方法（三）沖裁件的排樣二開瓶起子沖裁工藝搭邊2搭邊：排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料。搭邊的作用：一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；搭邊還可以避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉人模具間隙，從而提高模具壽命。（三）沖裁件的排樣二開瓶起子沖裁工藝搭邊2(1)影響

42、搭邊值的因素材料的力學(xué)性能 硬材料的搭邊值可小一些；軟材料、脆材料的搭邊值要大一些。材料厚度 材料越厚，搭邊值也越大。 沖裁件的形狀與尺寸 零件外形越復(fù)雜，圓角半徑越小，搭邊值取大些。送料及擋料方式 用手工送料，有側(cè)壓裝置的搭邊值可以小一些；用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的搭邊小一些。卸料方式 彈性卸料比剛性卸料的搭邊小一些。(2)搭邊值的確定表2-8為最小搭邊值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)之一，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。（三）沖裁件的排樣二開瓶起子沖裁工藝條料寬度的確定3(1)有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度條料寬度：B=（D+2a+）-B 條料寬度的基本尺寸,mm;D 條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸,mm; a 側(cè)面搭邊，查表2-8,

43、mm; 條料下料剪切公差，查表 2-9,mm。 有測壓裝置時(shí)條料寬度的確定（三）沖裁件的排樣二開瓶起子沖裁工藝條料寬度的確定3(2)無側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度條料寬度：B=D+2（a+c）-無測壓裝置時(shí)條料寬度的確定c條料與導(dǎo)料板之間的間隙(即條料的可能擺動(dòng)量)，查表2-9,mm。 （三）沖裁件的排樣二開瓶起子沖裁工藝條料寬度的確定3(3)有定距側(cè)刃時(shí)條料的寬度有定距側(cè)刃時(shí)條料寬度的確定條料寬度：B=(B2+nb)=(D+2a+nb)-b側(cè)刃余料，金屬材料取12.5 mm，非金屬材料取1.54 mm(薄材料取小值，厚料取大值); n側(cè)刃個(gè)數(shù)。 （三）沖裁件的排樣二開瓶起子沖裁工藝條料寬度的確定3(

44、3)有定距側(cè)刃時(shí)條料的寬度導(dǎo)料板之間的距離為 B01= B+c B02 = B2+y=D+2a+y 上式中：y側(cè)刃沖切后條料與導(dǎo)料板之間的間隙，常取0.10.2 mm。薄料取小值，厚料 取大值。 （三）沖裁件的排樣二開瓶起子沖裁工藝排樣圖4 一張完整的排樣圖應(yīng)標(biāo)注條料寬度尺寸 、條料長度L、板料厚度t 、端距l(xiāng)、步距S、工件間搭邊和側(cè)搭邊a。并習(xí)慣以剖面線表示沖壓位置。 電機(jī)定子排樣圖（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁模分類 1(1)按工序性質(zhì)可分為落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等; (2)按工序組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模; (3)按上、下模的導(dǎo)向方式可分

45、為無導(dǎo)向的開式模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模、導(dǎo)筒模 等 (4)按凸、凹模的材料可分為硬質(zhì)合金沖模、鋼皮沖模、鋅基合金沖模、聚 氨酯沖模等; (5)按凸、凹模的結(jié)構(gòu)和布置方法可分為整體模和鑲拼模，正裝模和倒裝模; (6)按自動(dòng)化程度可分為手工操作模、半自動(dòng)模和自動(dòng)模。 （一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單工序沖裁模 2單工序沖裁模：在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。 落料模無導(dǎo)向單工序落料模導(dǎo)板式單工序落料模導(dǎo)柱式單工序落料模 沖孔模導(dǎo)柱式?jīng)_孔模小孔沖模斜楔式水平孔沖模（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單工序沖裁模 2單工序沖裁模：在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個(gè)沖壓工序的沖裁

46、模。 級(jí)進(jìn)模用導(dǎo)正銷定距的級(jí)進(jìn)模用側(cè)刃定距的級(jí)進(jìn)模復(fù)合模正裝式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單工序沖裁模 2無導(dǎo)向單工序落料模（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單工序沖裁模 2導(dǎo)板式單工序落料模（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單工序沖裁模 2導(dǎo)柱式單工序落料模 模具立體圖（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單工序沖裁模 2導(dǎo)柱式?jīng)_孔模 模具立體圖（一） 沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單工序沖裁模 2動(dòng)畫（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單工序沖裁模 2簡易沖裁模具沖鎖孔（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單工序沖裁模 2全長導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的

47、小孔沖模（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單工序沖裁模 2斜楔式水平?jīng)_孔模模具立體圖（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)沖裁模 3級(jí)進(jìn)模 (又稱連續(xù)模、跳步模)：壓力機(jī)在一次行程中，依次在模具幾個(gè)不同的位置上同時(shí)完成多道沖壓工序的沖模。 1用導(dǎo)正銷定位的級(jí)進(jìn)模 2側(cè)刃定距的級(jí)進(jìn)模（雙側(cè)刃定距的沖孔落料級(jí)進(jìn)模） 優(yōu)點(diǎn)：級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。缺點(diǎn)：級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高。適用：大批量生產(chǎn)小型沖壓件。 （一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)沖裁模 3用導(dǎo)正銷定位的級(jí)進(jìn)模（一）沖裁模簡介三開瓶起子

48、沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)沖裁模 3雙側(cè)刃定距的沖孔落料級(jí)進(jìn)模（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模具實(shí)物 3金屬紐扣級(jí)進(jìn)模（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)合模 4復(fù)合模：只有一個(gè)工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，同時(shí)完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。設(shè)計(jì)難點(diǎn)：如何在同一工作位置上合理地布置好幾對凸、凹模。結(jié)構(gòu)上的主要特征：有一個(gè)既是落料凸模又是沖孔凹模的凸凹模。優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，板料的定位精度要求比級(jí)進(jìn)模低，沖模的輪廓尺寸較小。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)合模 4(

49、1)正裝式復(fù)合模(又稱順裝式復(fù)合模)優(yōu)點(diǎn)：沖出的沖件平直度較高缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖件容易被嵌入邊料中影響操作。適用：沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，可以沖制孔邊距離較小的沖裁件。(2)倒裝式復(fù)合模優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單。缺點(diǎn)：不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件。（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)合模 4正裝式落料沖孔復(fù)合模模具爆炸圖（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)合模 4倒裝式落料沖孔復(fù)合模（一）沖裁模簡介三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)合模 4一種倒裝式落料沖孔復(fù)合模自動(dòng)接料裝置（專利產(chǎn)品）（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁模零部件的分類1沖裁模零部件工藝零件結(jié)構(gòu)零件

50、工作零件定位零件卸料與推件零部件模架連接與固定零件 （二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁模零部件的分類1（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模及凸模組件設(shè)計(jì)2(1)凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法圓形凸模：階梯式、快換式臺(tái)肩固定、螺釘壓緊圓形凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模及凸模組件設(shè)計(jì)2非圓形凸模：階梯式、直通式臺(tái)肩固定、鉚接、粘結(jié)劑澆注法固定非圓型凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模及凸模組件設(shè)計(jì)2沖小孔凸模小孔：dt或d1 mm的圓孔和面積A1 mm2的異形孔。 提高其強(qiáng)度和剛度的措施：沖小孔凸模加保

51、護(hù)與導(dǎo)向:加保護(hù)套采用短凸模的沖孔模在沖模的其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造上采取保護(hù)小凸模措施提高模架剛度和精度；采用較大的沖裁間隙；保證凸、凹模間隙的均勻性并減小工作表面粗糙度等； 采用斜刃壁凹模以減小沖裁力。（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模及凸模組件設(shè)計(jì)2沖小孔凸模的保護(hù)與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模及凸模組件設(shè)計(jì)2凸模長度尺寸計(jì)算當(dāng)采用固定卸料板和導(dǎo)料板時(shí)，其凸模長度按下式計(jì)算： 當(dāng)采用彈壓卸料板時(shí)，其凸模長度按下式計(jì)算：凸模長度的確定（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模及凸模組件設(shè)計(jì)2凸模技術(shù)要求 凸模刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力

52、。因此應(yīng)有高的硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。形狀簡單且模具壽命要求不高的凸模可選用T8A、T10A等材料;形狀復(fù)雜且模具有較高壽命要求的凸模應(yīng)選Cr12、Cr12MoV、CrWMn等制造，HRC取5862;要求高壽命、高耐磨性的凸模，可選硬質(zhì)合金材料。 凸模的圖紙技術(shù)規(guī)范（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模及凸模組件設(shè)計(jì)2凸模強(qiáng)度和剛度 凸模承載能力校核: =F/Amin F凸?？v向總壓力，N; Amin凸模最小斷面面積，mm2圓形凸模：dmin4t/ 非圓凸模：AminF/ dmin凸模最小直徑，mm; t沖裁材料厚度，mm; 沖裁材料抗剪強(qiáng)度，MPa。 （二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)

53、設(shè)計(jì)凸模及凸模組件設(shè)計(jì)2凸?？故Х€(wěn)彎曲能力校核:凸模沖裁時(shí)穩(wěn)定性校核采用桿件受軸向壓力的歐拉公式。凸模分類：無導(dǎo)向裝置和有導(dǎo)向裝置的凸模 無導(dǎo)向裝置凸模有導(dǎo)向裝置凸模（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模及凸模組件設(shè)計(jì)2凸模無導(dǎo)向裝置 lmax凸模不失穩(wěn)彎曲的最大自由長度，mm; d凸模的最小直徑，mm; F沖裁力，N;I凸模最小斷面的慣性矩，mm4 ，直徑為 d的圓凸模 I =d4/64 （二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模及凸模組件設(shè)計(jì)2凸模有導(dǎo)向裝置 lmax 凸模不失穩(wěn)彎曲的最大自由長度，mm; d凸模的最小直徑，mm; F沖裁力，N;I凸模最小斷面的慣性矩，mm4

54、，直徑為 d的圓凸模 I =d4/64 （二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3(1)凹模刃口形式：直筒形、錐形凹模刃口形式（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3(2)凹模外形結(jié)構(gòu)及其固定方法外形：圓形、矩形凹模的固定方法（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3(3)凹模外形尺寸凹模的外形尺寸凹模厚度 H 為 H=Kb1 (15 mm) 垂直于送料方向的凹模寬度 B : B=b1+(2.54)H送料方向的凹模長度 L: L=L1+2C b1垂直于送料方向的凹?？妆陂g最大距離,mm; K系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表2-10; L1送料方向的凹模

55、孔壁間最大距離,mm; C送料方向的凹?？妆谂c凹模邊緣的最小距,mm。 （二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3(4)凹模技術(shù)要求凹模材料選擇一般與凸模一樣，但熱處理后的硬度應(yīng)略高于凸模，HRC取6064。凹模洞孔軸線應(yīng)與凹模頂面保持垂直，上下平面應(yīng)保持平行。?？椎谋砻嬗写植诙鹊囊?Ra=0.80.4m。 （二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸凹模 4凸凹模：復(fù)合模中同時(shí)具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。 凸凹模的最小壁厚值，目前一般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚見表 2-12。 （二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定位零件的設(shè)計(jì) 5條料兩個(gè)方向的

56、限位:送進(jìn)導(dǎo)向、送料定距(1)送料方向的定位零件:導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等 。 導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定位零件的設(shè)計(jì) 5常用測壓裝置（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定位零件的設(shè)計(jì) 5(2)送料步距的定位零件 分類：擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃 擋料銷 ：國標(biāo)中常見的擋料銷有三種形式:固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷和始用擋料銷。 固定擋料銷活動(dòng)擋料銷 （二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定位零件的設(shè)計(jì) 5(2)送料步距的定位零件 分類：擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃 擋料銷 ：國標(biāo)中常見的擋料銷有三種形式:固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷和始用擋料銷。 始用擋料銷 （二）模具零件設(shè)計(jì)

57、三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定位零件的設(shè)計(jì) 5(3)毛坯定位零件 分類：定位銷、定位板 。定位方式：外緣定位和內(nèi)孔定位。毛坯外輪廓定位銷和定位板（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定位零件的設(shè)計(jì) 5毛坯內(nèi)孔定位銷和定位板（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卸料與推件零件的設(shè)計(jì) 6(1)卸料零件與卸料方式：剛性卸料 彈壓卸料廢料切刀 固定卸料版結(jié)構(gòu)（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卸料與推件零件的設(shè)計(jì) 6彈簧卸料裝置（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卸料與推件零件的設(shè)計(jì) 6彈簧卸料裝置（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卸料與推件零件的設(shè)計(jì) 6(2)推件、頂件裝置

58、：向下推出的機(jī)構(gòu)稱為推件，一般裝在上模內(nèi)。向上頂出的機(jī)構(gòu)稱為頂件，一般裝在下模內(nèi)。 推件裝置的工作原理（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卸料與推件零件的設(shè)計(jì) 6剛性推桿裝置（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)彈簧和橡膠的選用 7(1)彈簧的選用彈簧屬標(biāo)準(zhǔn)件，在模具中應(yīng)用最多的是圓柱螺旋壓縮彈簧、矩形螺旋壓縮彈簧和碟形彈簧。彈簧選擇原則: 所選彈簧必須滿足預(yù)壓力 F 0 的要求 ；所選彈簧必須滿足最大許可壓縮量H2的要求H2H；所選彈簧必須滿足模具結(jié)構(gòu)空間的要求 。（二）模具零件設(shè)計(jì)三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)彈簧和橡膠的選用 7(2)橡膠的選用卸料和頂出裝置：選用較硬的橡膠；拉深壓邊

59、：選用較軟的橡膠。模具上安裝橡膠的塊數(shù)、大小一般憑經(jīng)驗(yàn)。在模具裝配、試模時(shí)可根據(jù)試模情況，可增減橡膠。聚氨酯橡膠的總壓縮量一般取小于 35%，對于沖裁模，其預(yù)壓縮量一般取10%15%。 卸料橡膠(黃色)彈簧及氮?dú)鈴椈桑ㄈ┠＞呖傮w設(shè)計(jì) 三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模架 1(1)導(dǎo)柱式模架是由上模座、下模座、導(dǎo)柱及導(dǎo)套組成。 (2)模架形式：(a)對角導(dǎo)柱模架(b)后側(cè)導(dǎo)柱模架(c)中間導(dǎo)柱模架(d)四導(dǎo)柱模架 （三）模具總體設(shè)計(jì) 三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模架 1導(dǎo)柱模架的基本形式（三）模具總體設(shè)計(jì) 三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模座 2分類：上模座和下模座。在選用和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng) 注意事項(xiàng): (1)盡量選用標(biāo)

60、準(zhǔn)模架 ；(2)與所選壓力機(jī)的工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng) ；(3)模座材料要合理。 （三）模具總體設(shè)計(jì) 三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模座 2后側(cè)導(dǎo)柱上模座（三）模具總體設(shè)計(jì) 三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模座 2后側(cè)導(dǎo)柱下模座（三）模具總體設(shè)計(jì) 三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套 3滑動(dòng)導(dǎo)向裝置導(dǎo)向零件是用來保證上模相對于下模的正確運(yùn)動(dòng)。對生產(chǎn)批量較大、零件公差要求較高、壽命要求較長的模具，一般都采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向裝置。滾動(dòng)式導(dǎo)向裝置（三）模具總體設(shè)計(jì) 三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模柄 4模柄的結(jié)構(gòu)形式 ；標(biāo)準(zhǔn)模柄的結(jié)構(gòu)形式（四）沖裁模其他組成零件三開瓶起子沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)墊板1內(nèi)容：墊板的作用；外形尺寸；