模具設(shè)計(jì)方法課件

模具設(shè)計(jì)方法緒論模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)裝備，它以其自身的特殊形狀通過(guò)一定的方式使原材料/半成品成形。優(yōu)點(diǎn)：高效率、低消耗、高一致性、高精度和高複雜程度。分類：金屬板料成形模具—冷衝壓模具等；金屬體積成形模具—鍛造模、粉末冶金模、壓鑄模等；非金屬材料成形模具—塑膠模、玻璃模、陶瓷模等。緒論模具——“效益放大器”，其產(chǎn)品是模具價(jià)值的幾十、上百倍美國(guó)：“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”日本：“模具是進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”應(yīng)用：汽車、電機(jī)、電子、家電、通信以及國(guó)防（航空、航太、航海、兵器、電子、核技術(shù)）工業(yè)。我國(guó)：1997《當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》《鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》1999《當(dāng)前國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南(目錄)》

2005模具工業(yè)總產(chǎn)值610億元，世界第三緒論高校和研究所：華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上海交通大學(xué)模具CAD國(guó)家工程研究中心北京機(jī)電研究所精沖技術(shù)國(guó)家工程研究中心研究方向：模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控技術(shù)、快速成形與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面提高模具品質(zhì)和縮短模具設(shè)計(jì)製作週期等緒論發(fā)展方向：（1）模具結(jié)構(gòu)日趨大型、精密、複雜，模具壽命日益提高；（2）CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)製造；（3）快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)的推廣應(yīng)用；（4）新技術(shù)在塑膠模具中的推廣應(yīng)用；（5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水準(zhǔn)和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；（6）開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；（7）高速銑削在模具加工中的推廣應(yīng)用；（8）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程；（9）開發(fā)成形新工藝和模具，培養(yǎng)新理念和新模式。教學(xué)提綱沖裁工藝與沖裁模具設(shè)計(jì)2彎曲工藝與彎曲模具設(shè)計(jì)3拉深工藝與拉深模具設(shè)計(jì)41冷衝壓成形工藝概論其他成形工藝與模具設(shè)計(jì)51.冷衝壓成形工藝概論冷衝壓是金屬加工方法之一，它是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，在常溫下利用沖模和衝壓設(shè)備對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的工件。冷沖模是衝壓加工中將材料（金屬或非金屬）加工成工件或半成品的一種工藝裝備。

冷衝壓工藝是利用模具與衝壓設(shè)備完成加工的過(guò)程。一般的衝壓加工，一臺(tái)衝壓設(shè)備每分鐘可生產(chǎn)零件的數(shù)目是幾件到幾十件；有時(shí)甚至可達(dá)每分鐘數(shù)百件或千件以上。所以生產(chǎn)率非常高，且操作簡(jiǎn)便，便於實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。衝壓產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，品質(zhì)穩(wěn)定，一般不需要再進(jìn)行機(jī)械加工。1.1冷衝壓工藝概述1.1.1衝壓工藝基本概念1.冷衝壓成形工藝概論工件裝備模具1.冷衝壓成形工藝概論陸、海空、天1.冷衝壓成形工藝概論槍支零件1.冷衝壓成形工藝概論汽車零件1.冷衝壓成形工藝概論飛機(jī)零件1.冷衝壓成形工藝概論航太零件1.冷衝壓成形工藝概論加工對(duì)象：主要金屬板材加工依據(jù)：板材衝壓成形性能（主要是塑性）加工設(shè)備：主要是壓力機(jī)加工工藝裝備：衝壓模具合理的衝壓工藝先進(jìn)的模具高效的衝壓設(shè)備衝壓生產(chǎn)的三要素衝壓模具：在衝壓加工中，將材料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為衝壓模具（俗稱沖模）。沖模一種特殊工藝裝備。沖模與衝壓件有“一模一樣”的關(guān)係。沖模沒有通用性。沖模是衝壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，決定著產(chǎn)品的品質(zhì)、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。沖模的功能和作用、沖模設(shè)計(jì)與製造方法和手段，決定了沖模是技術(shù)密集、高附加值型產(chǎn)品。1.1.1衝壓工藝基本概念（續(xù)）1.冷衝壓成形工藝概論冷衝壓加工的特點(diǎn)（1）節(jié)省材料冷衝壓屬於少、無(wú)切削加工方法。氣門頂桿1-毛坯2-工件

鉗口沖片排樣圖

1-鉗口沖片2-轉(zhuǎn)子片3-餘料1.1.1衝壓工藝基本概念（續(xù)）1.冷衝壓成形工藝概論（2）製品有較好的互換性（3）冷衝壓可以加工壁薄、重量輕、形狀複雜、表面品質(zhì)好、剛性好的零件。1.1.1衝壓工藝基本概念（續(xù)）1.冷衝壓成形工藝概論（4）生產(chǎn)效率高（5）操作簡(jiǎn)單由於衝壓所用毛坯是板料或卷料，一般又是冷態(tài)加工，易於實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。（6）由於冷衝壓生產(chǎn)效率高、材料利用率高，故生產(chǎn)的製品成本較低。1.1.1衝壓工藝基本概念（續(xù)）1.冷衝壓成形工藝概論冷衝壓加工的一些不足之處1、冷衝壓加工中所用的模具一般比較複雜，生產(chǎn)週期長(zhǎng)，成本較高；2、冷衝壓最適合批量較大的生產(chǎn)。對(duì)於單件、小批量生產(chǎn)，冷衝壓工藝受到一定限制；3、衝壓適於批量生產(chǎn)，且大部分是手工操作，這樣如果不重視安全生產(chǎn)和缺乏必要的防護(hù)裝置，就易發(fā)生事故。1.1.1衝壓工藝基本概念（續(xù)）1.冷衝壓成形工藝概論（一）分離工序使衝壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離，並獲得一定斷面品質(zhì)的衝壓加工方法。根據(jù)材料的變形特點(diǎn)（衝壓件形狀、尺寸精度、生產(chǎn)批量、原材料等）：分離工序、成形工序工序名稱工序簡(jiǎn)圖工序性質(zhì)及特徵使用沖模結(jié)構(gòu)剪裁用剪刀或模具切斷板材，切斷線不封閉落料用模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分為工件，其餘部分為廢料沖孔

用模具沿封閉線沖切板材，沖下的部分是廢料1.1.2衝壓工序分類序號(hào)名稱合金狀態(tài)規(guī)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)重量（kg）單價(jià)（元/kg）金額（元）1鋁板5A02-O1*1500*2500GB/T3880-972鋁板5A06H1125*1200*2400GB/T3880-973鋁板5A06H1128*1200*2000GB/T3880-974鋁板5A06-04*1250*2500GB/T3880-97合計(jì)1.冷衝壓成形工藝概論（一）分離工序使衝壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離，並獲得一定斷面品質(zhì)的衝壓加工方法。工序名稱工序簡(jiǎn)圖工序性質(zhì)及特徵使用沖模結(jié)構(gòu)切口在坯料上將板材部分切開，切口部分發(fā)生彎曲剖切將半成品切開成兩個(gè)或幾個(gè)工件，常用於成雙衝壓切邊將拉深或成形後的半成品邊緣部分的多餘材料切掉1.1.2衝壓工序分類1.冷衝壓成形工藝概論（一）分離工序使衝壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離，並獲得一定斷面品質(zhì)的衝壓加工方法。整修：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿半成品製件被沖裁的外緣或內(nèi)孔修切掉一層材料，以提高製件尺寸精度和降低沖裁截面粗糙度的一種沖裁工序。

1.1.2衝壓工序分類1.冷衝壓成形工藝概論（二）成形工序指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的衝壓加工方法。工序名稱工序簡(jiǎn)圖工序性質(zhì)及特徵使用沖模結(jié)構(gòu)彎曲用模具使材料彎曲成一定形狀卷圓將板料端部卷圓扭曲將平板毛坯的一部分相對(duì)於另一部分扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度1.1.2衝壓工序分類1.冷衝壓成形工藝概論工序名稱工序簡(jiǎn)圖工序性質(zhì)及特徵使用沖模結(jié)構(gòu)拉深將板料毛坯壓制成空心工件，壁厚基本不變變薄拉深用減小壁厚，增加工件高度的方法來(lái)改變空心件的尺寸，得到要求的底厚、壁薄的工件翻邊孔的翻邊將板料或工件上有孔的邊緣翻成豎立邊緣（二）成形工序指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的衝壓加工方法。1.1.2衝壓工序分類1.冷衝壓成形工藝概論工序名稱工序簡(jiǎn)圖工序性質(zhì)及特徵使用沖模結(jié)構(gòu)外緣翻邊將板料毛坯壓制成空心工件，壁厚基本不變縮口將空心件的口部縮小擴(kuò)口將空心件的口部擴(kuò)大，常用於管子（二）成形工序指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的衝壓加工方法。1.1.2衝壓工序分類1.冷衝壓成形工藝概論工序名稱工序簡(jiǎn)圖工序性質(zhì)及特徵使用沖模結(jié)構(gòu)起伏在板料或工件上壓出肋條、花紋或文字，在起伏處的整個(gè)厚度上都有變薄卷邊將空心件的邊緣卷成一定的形狀脹形使空心件（或管料）的一部分沿徑向擴(kuò)張，呈凸肚形（二）成形工序指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的衝壓加工方法。1.1.2衝壓工序分類1.冷衝壓成形工藝概論工序名稱工序簡(jiǎn)圖工序性質(zhì)及特徵使用沖模結(jié)構(gòu)旋壓利用滾輪將板料毛坯滾壓成一定形狀（分變薄與不變薄兩種）整形把形狀不太準(zhǔn)確的工件校正成形校平將毛坯或工件不平的面或彎曲予以壓平（二）成形工序指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的衝壓加工方法。1.1.2衝壓工序分類1.冷衝壓成形工藝概論（二）成形工序指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的衝壓加工方法。1.1.2衝壓工序分類1.冷衝壓成形工藝概論（二）成形工序指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的衝壓加工方法。1.1.2衝壓工序分類電磁板料成形1.冷衝壓成形工藝概論（1）按完成工序特徵分類：沖裁模、彎曲模、拉伸模、成形模等。（2）按模具的導(dǎo)向形式分類：無(wú)導(dǎo)向模具和導(dǎo)向模具。其中，導(dǎo)向模具又包括導(dǎo)板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向模具。（3）按模具完成的衝壓工序內(nèi)容分類：?jiǎn)喂ば蚰：徒M合工序模（級(jí)進(jìn)模、複合模）。（4）按自動(dòng)化程度分類：手工送料模、半自動(dòng)模、自動(dòng)模等。1.2模具分類及結(jié)構(gòu)1.2.1模具分類1.冷衝壓成形工藝概論（1）單工序模在衝壓的一次行程中，只能完成一個(gè)衝壓工序的模具，稱為單工序模，也稱為簡(jiǎn)單模。1.2.2模具結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論（2）級(jí)進(jìn)模（連續(xù)模）

在條料的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或兩個(gè)以上工位，並在衝壓的一次行程中，在不同的工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具，稱為級(jí)進(jìn)模。1.2.2模具結(jié)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)子多工位級(jí)進(jìn)模1.冷衝壓成形工藝概論常用級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型沖孔、落料沖孔、切斷沖孔、彎曲、切斷連續(xù)拉深、落料1.2.2模具結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論沖孔、切斷、彎曲沖孔、翻邊、落料沖孔、翻邊、落料沖孔、壓印、落料常用級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型1.2.2模具結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論沖孔、切斷連續(xù)拉深、沖孔、落料常用級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型1.2.2模具結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論（3）複合模

只有一個(gè)工位，並在壓力機(jī)的一次行程中，同時(shí)完成兩道或兩道以上衝壓工序的沖模，稱為複合模。複合模有正裝式和倒裝式兩種結(jié)構(gòu)。1.2.2模具結(jié)構(gòu)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子複合模1.冷衝壓成形工藝概論落料、沖孔沖孔、切邊切斷、彎曲落料、拉深、沖孔1.2.2模具結(jié)構(gòu)常用複合模的結(jié)構(gòu)類型1.冷衝壓成形工藝概論切斷、彎曲、沖孔落料、拉深、沖孔、翻邊落料、拉深沖孔、翻邊1.2.2模具結(jié)構(gòu)常用複合模的結(jié)構(gòu)類型1.冷衝壓成形工藝概論落料、拉深、切邊落料、脹形、沖孔1.2.2模具結(jié)構(gòu)常用複合模的結(jié)構(gòu)類型1.冷衝壓成形工藝概論單工序模、複合模和級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)比較專案單工序模複合模級(jí)進(jìn)模衝壓精度一般較低中、高級(jí)精度中、高級(jí)精度原材料要求不嚴(yán)格除條料外，小件也可用邊角料條料或卷料衝壓生產(chǎn)率低較高高實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化的可能性較易，尤其適合於在多工位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化難，只能在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械操作容易，尤其適合於在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)通用性好，適合於中、小批量生產(chǎn)及大型件的大量生產(chǎn)較差，僅適合於大批量生產(chǎn)較差，僅適合於中、小型零件的大批量生產(chǎn)沖模製造的複雜性和價(jià)格結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，製造周期短，價(jià)格低結(jié)構(gòu)複雜，製造難度大，價(jià)格高結(jié)構(gòu)複雜，製造和調(diào)整難度大，價(jià)格與工位數(shù)成比例上升1.2.2模具結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論沖模通常由上、下模兩部分構(gòu)成。組成模具的零件主要有兩類：（2）結(jié)構(gòu)零件：不直接參與完成工藝過(guò)程，也不和坯料有直接接觸，只對(duì)模具完成工藝過(guò)程起保證作用，或?qū)δ＞吖δ芷鹜晟谱饔?，包括：?dǎo)向零件、緊固零件、標(biāo)準(zhǔn)件及其它零件等。（1）工藝零件：直接參與工藝過(guò)程的完成並和坯料有直接接觸，包括：成形零件、定位零件、卸料與壓料零件等；1.2.2模具結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論（一）沖裁模圖1-1導(dǎo)柱導(dǎo)套式?jīng)_裁模1-模柄2-上模座3-導(dǎo)套4-導(dǎo)柱5-凹模6-下模座7、14、15-螺釘8-擋料銷9-導(dǎo)料板10-固定卸料板11-凸模12-凸模固定板13-墊板1.2.2模具結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)柱與模座孔為H7/r6（或R7/h6）的過(guò)盈配合導(dǎo)套與上模座孔為H7/r6的過(guò)盈配合導(dǎo)柱與導(dǎo)套採(cǎi)用H7/h6的間隙配合模具的上模部分由模柄與壓力機(jī)滑塊連接，下模部分用壓板與工作臺(tái)連接導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，並能保證凸、凹模之間的沖裁間隙均勻穩(wěn)定，因此，沖裁件的精度較高，使用壽命長(zhǎng)，而且安裝方便，而且在衝床上安裝使用方便。與導(dǎo)板沖模相比，其敞開性好，視野廣，便於操作。卸料板不再起導(dǎo)向作用，單純用來(lái)卸料。導(dǎo)柱式?jīng)_模目前使用較為普遍，適合大批量生產(chǎn)。沖模外形輪廓尺寸較大，結(jié)構(gòu)較為複雜，製造成本高。目前各工廠逐漸採(cǎi)用標(biāo)準(zhǔn)模架，這樣可以大大減少設(shè)計(jì)時(shí)間和製作週期。

導(dǎo)柱式?jīng)_模的優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)柱式?jīng)_模的缺點(diǎn)1.冷衝壓成形工藝概論部件分類和功能1）工作零件：直接對(duì)坯料、板料進(jìn)行衝壓加工的沖模零件，如凸模11、凹模5、凸凹模。2）定位零件：確定條料或坯料在沖模中準(zhǔn)確位置的零件，如擋料銷8、導(dǎo)料板9、定位板、定位銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃。3）卸料及壓料零件：將沖切後的零件或廢料從模具中卸下來(lái)的零件，如固定卸料板10、推件裝置、頂件裝置、壓邊圈。4）導(dǎo)向零件：用以確定上下模的相對(duì)位置、保證運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的零件，如導(dǎo)套3、導(dǎo)柱4、導(dǎo)板、導(dǎo)筒。5）支撐零件：將凸模/凹模固定於上/下模上、以及將上下模固定在壓力機(jī)上的零件，如上模座2、下模座6、模柄1、凸/凹模固定板12、墊板13。6）連接零件：把模具上所有零件連接成一個(gè)整體的零件，如螺釘7/14/15、銷釘、限位器、彈簧、橡膠墊等。另：模具分上模部分和下模部分，上模部分由模柄與壓力機(jī)滑塊連接，下模部分用壓板與工作臺(tái)連接。1.冷衝壓成形工藝概論（二）彎曲模圖1-2V形件彎曲模1-凹模2-頂件器3-定位板4-凸模彎曲模具可分為：

簡(jiǎn)單動(dòng)作彎曲模

複雜動(dòng)作彎曲模

級(jí)進(jìn)彎曲模

通用彎曲模主要零件：凸模4和凹模1工作時(shí)，將毛坯放在定位板之間，在凸模的作用下，毛坯沿凹模圓角滑動(dòng)，與其同時(shí)，頂件器2向下運(yùn)動(dòng)，並壓縮彈簧，直至毛坯彎曲成形。1.冷衝壓成形工藝概論（三）拉深模圖1-3首次拉深模拉深模的種類很多，可以從不同的角度進(jìn)行分類。常用的分類方法如下。(1)按工序順序分：①首次拉深模；②以後各次拉深模。(2)按有無(wú)壓邊裝置分：①帶壓邊裝置的拉深模；②無(wú)壓邊裝置的拉深模。(3)按使用的設(shè)備分：①單動(dòng)壓力機(jī)用拉深模；②雙動(dòng)壓力機(jī)用拉深模；③三動(dòng)壓力機(jī)用拉深模。(4)按工序的組合分：①簡(jiǎn)單拉深模；②複合拉深模；③連續(xù)拉深模。左圖所示首次拉深模，適用於拉深板料較薄及拉深高度較大、容易起皺的零件。工作時(shí)，凸模下降，壓料圈也一同下降，當(dāng)壓料圈與坯料接觸後，上模部分繼續(xù)下降，壓料圈壓住坯料進(jìn)行拉深。1.冷衝壓成形工藝概論冷衝壓常用材料有：黑色金屬普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、不銹鋼、電工矽鋼等。有色金屬純銅、黃銅、青銅、鋁等。非金屬材料紙板、膠木板、橡膠板、塑膠板、纖維板和雲(yún)母等。一般來(lái)說(shuō)，金屬材料既適合於成形工序也適合於分離工序，而非金屬一般僅適合於分離工序。衝壓用材料的基本要求主要有以下兩方面:（1）衝壓件的功能要求衝壓件必須具有一定的強(qiáng)度、剛度、衝擊韌度等力學(xué)性能要求。（2）衝壓工藝的要求衝壓用材料必須具有良好的衝壓工藝性能要求。1.3工藝中常用材料1.3.1衝壓常用材料1.冷衝壓成形工藝概論

冷衝壓用材料大部分是各種規(guī)格的板料、帶料和塊料。板料的尺寸較大，一般用於大型零件的衝壓。對(duì)於中小型零件，多數(shù)是將板料剪裁成條料後使用。帶料(又稱卷料)有各種規(guī)格的寬度，展開長(zhǎng)度可達(dá)幾十米，適用於大批量生產(chǎn)的自動(dòng)送料，材料厚度很小時(shí)也可做成帶料供應(yīng)。塊料只用於少數(shù)鋼號(hào)和價(jià)錢昂貴的有色金屬的衝壓。

對(duì)冷軋鋼板，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T708—2006規(guī)定，按軋製精度（鋼板厚度精度）可分為A、B級(jí)：A─較高精度；B─普通精度。對(duì)厚度4mm以下的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板，根據(jù)GB13237一91規(guī)定，按鋼板表面品質(zhì)可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三組。按拉深級(jí)別又分為Z、S、P三級(jí):Ⅰ──高級(jí)的精整表面；Z──最深拉深級(jí)；Ⅱ──較高級(jí)的精整表面；S──深拉深級(jí)；Ⅲ──普通的精整表面。P──普通拉深級(jí)。根據(jù)相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可以在衝壓工藝檔上用如下方式標(biāo)注鋼板的牌號(hào)1.3.2常用金屬衝壓材料的規(guī)格1.冷衝壓成形工藝概論1.高強(qiáng)度鋼板屈服強(qiáng)度大於等於Q460的鋼板就叫高強(qiáng)度鋼板（目前）。應(yīng)用特點(diǎn)：能減輕衝壓件的重量，節(jié)省能源和降低衝壓產(chǎn)品成本。2.耐腐蝕鋼板耐蝕性比普通鋼板提高3-5倍。

3.塗層板強(qiáng)抗腐蝕性能，鍍層與基體鋼的結(jié)合性能及加工性能（衝壓成形性能和焊接性能）均屬優(yōu)良。

4.複合板材破裂時(shí)的變形比單體材料破裂時(shí)的變形更大。1.3.3新型衝壓材料簡(jiǎn)介1.冷衝壓成形工藝概論1.選擇材料的一般原則①要有足夠的使用性能。

②良好的工藝性能。

③合理的經(jīng)濟(jì)性能。2.選擇模具材料應(yīng)考慮的因素①模具的工作條件：如模具的受力狀態(tài)、工作溫度、腐蝕性等。②模具的工作性質(zhì)。③模具結(jié)構(gòu)因素：如模具的大小、形狀、各部件的作用、使用性質(zhì)等。④模具的加工手段。⑤熱處理要求。1.3.4模具常用材料1.冷衝壓成形工藝概論3.模具材料常見缺陷（1）模具材料易存在的品質(zhì)問題

1)非金屬夾雜物。

2)碳化物偏析。

3)中心疏松和白點(diǎn)。（2）模具製造方面的品質(zhì)問題

①毛坯鍛造時(shí)的一般缺陷。外部缺陷：如裂紋、鱗皮、凹坑、折疊等；內(nèi)部缺陷：如過(guò)熱、過(guò)燒、疏鬆、組織偏析等。帶有這些缺陷的坯料製作的模具極易產(chǎn)生斷裂，或使熱處理後的部件存在應(yīng)力使得模具過(guò)早失效。②碳化物形態(tài)和分佈均勻性不良。合理的鍛造工藝能使金屬晶粒和碳化物細(xì)化，改善碳化物的分佈均勻性，減輕偏析程度。不合理的鍛造工藝達(dá)不到上述目的，致使模具存在內(nèi)在品質(zhì)問題而影響模具壽命。

③流線走向和分佈不合理。鍛造加工會(huì)使金屬內(nèi)部的非金屬夾雜物隨金屬的塑變流動(dòng)而延伸，在組織內(nèi)部形成明顯的流線，稱之為纖維方向。平行於纖維方向的抗壓能力和抗衝擊能力強(qiáng)，垂直於纖維方向的抗剪能力強(qiáng)，稱這一現(xiàn)象為金屬的方向異性。1.3.4模具常用材料1.冷衝壓成形工藝概論(3)模具加工方式產(chǎn)生的缺陷1)電加工時(shí)，由於高壓放電產(chǎn)生高溫會(huì)使部件表層的晶相組織發(fā)生變化，產(chǎn)生脫碳、殘餘應(yīng)力等，致使模具磨損壽命降低。

2)磨削加工時(shí)是否有燒傷、機(jī)械損傷等其他加工缺陷。(4)模具熱處理產(chǎn)生的缺陷

1)過(guò)熱和過(guò)燒。2)脫碳和腐蝕。

3)淬火裂紋。4)回火不足。表1-4常用模具材料模具類型零件名稱常用材料熱處理HRC冷沖模凸、凹模Cr12、Cr12MoV、CrWMn、9CrSi、W18Cr4V、9Mn2V、T10A、T12A58-62固定板、卸料板30、35、45墊板45、T7、T845-551.3.4模具常用材料4.常用模具材料1.冷衝壓成形工藝概論衝壓加工的設(shè)備特點(diǎn)：工作機(jī)構(gòu)只需作簡(jiǎn)單的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，複雜的衝壓工序主要靠模具完成；傳動(dòng)系統(tǒng)靈敏可靠，規(guī)律性強(qiáng)，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。衝壓設(shè)備一般分為：機(jī)械(曲柄)壓力機(jī)、電磁壓力機(jī)、氣動(dòng)壓力機(jī)和液壓機(jī)。常用機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)兩大類。衝壓設(shè)備的型號(hào)是按照機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)的類、列、組編制的。1.4衝壓設(shè)備1.4.1壓力機(jī)的分類和型號(hào)1.冷衝壓成形工藝概論例如：JA31－16A曲軸壓力機(jī)型號(hào)的意義是：

J－機(jī)械壓力機(jī)

A－參數(shù)與基本型號(hào)不同的第一種變型

3－第三列

1－第一組

16－標(biāo)稱壓力為160kNA－結(jié)構(gòu)和性能對(duì)原形作了第一次改進(jìn)類型名稱拼音代號(hào)類型名稱拼音代號(hào)類型名稱拼音代號(hào)機(jī)械壓力機(jī)J錘C彎曲校正機(jī)W液壓壓力機(jī)Y鍛機(jī)D其他T自動(dòng)壓力機(jī)Z剪切機(jī)Q表1-5壓力機(jī)分類——參見機(jī)床手冊(cè)1.4.1壓力機(jī)的分類和型號(hào)1.冷衝壓成形工藝概論壓力機(jī)的名詞解釋開式壓力機(jī)：指床身結(jié)構(gòu)為C型，操作者可以從前、左、右接近工作臺(tái)，操作空間大，可左右送料的壓力機(jī)。單柱壓力機(jī)：指開式壓力機(jī)床身為單柱，此種壓力機(jī)不能前後送料。雙柱壓力機(jī)：指開式壓力機(jī)床身為雙柱型，可前後、左右送料。可傾壓力機(jī)：指開式壓力機(jī)床身可傾斜一定角度，便於出料。活動(dòng)臺(tái)壓力機(jī)：指工作臺(tái)能作水準(zhǔn)移動(dòng)的開式壓力機(jī)。固定臺(tái)壓力機(jī)：指工作臺(tái)不能作水準(zhǔn)移動(dòng)的開式壓力機(jī)。閉式壓力機(jī)：指床身為左右封閉的壓力機(jī)。床身為框架式或叫龍門式，操作者只能從前後兩個(gè)方向接近工作臺(tái)，操作空間小，只能前後送料。單點(diǎn)壓力機(jī)：指滑塊由一個(gè)連桿驅(qū)動(dòng)的壓力機(jī)，用於小噸位、臺(tái)面較小的壓力機(jī)。雙點(diǎn)壓力機(jī)：指滑塊由兩個(gè)連桿驅(qū)動(dòng)的壓力機(jī)，用於大噸位、臺(tái)面較寬的壓力機(jī)。四點(diǎn)壓力機(jī)：指滑塊由四個(gè)連桿驅(qū)動(dòng)的壓力機(jī)，用於前後左右都較大的壓力機(jī)。單動(dòng)壓力機(jī)：指只有一個(gè)滑塊的壓力機(jī)。雙動(dòng)壓力機(jī)：指具有內(nèi)、外滑塊的壓力機(jī)，內(nèi)滑塊用於壓邊，外滑塊用於拉深。上傳動(dòng)壓力機(jī)：指?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)在工作臺(tái)以上的壓力機(jī)。下傳動(dòng)壓力機(jī)：指?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)在工作臺(tái)以下的壓力機(jī)。1.4.1壓力機(jī)的分類和型號(hào)1.冷衝壓成形工藝概論1.曲柄壓力機(jī)是以曲柄連桿結(jié)構(gòu)為主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械式壓力機(jī)，它是衝壓加工中應(yīng)用最廣泛的一種，能完成各種衝壓工序，如沖裁、彎曲、拉深等。1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)圖1-4開式雙柱可傾壓力機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-電動(dòng)機(jī)；2-大V帶輪；3-離合器；4-曲軸；5-制動(dòng)器；6-連桿；7-滑塊；8-墊板；9-工作臺(tái)；10-床身圖1-5JB23-63型壓力機(jī)工作原理圖1-電動(dòng)機(jī)；2-小V帶輪；3-大V帶輪；4-小齒輪；5-大齒輪；6-離合器；7-曲軸；8-制動(dòng)器；9-連桿；10-滑塊；11-上模；12-下模；13-墊板；14-工作臺(tái)1.冷衝壓成形工藝概論1.曲柄壓力機(jī)圖1-6曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖1-電動(dòng)機(jī)；2-平帶；3-小齒輪；4-曲軸；5-離合器；6-連桿；7-滑塊；8-制動(dòng)器；9-飛輪(1)傳動(dòng)系統(tǒng)包括由電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)等機(jī)構(gòu)。其中，後者可統(tǒng)稱，大/小皮帶輪及皮帶組成的帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(大中型壓力機(jī)還設(shè)有傳動(dòng)軸和大、小齒輪組成的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu))等。1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)如圖1-6所示，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)二級(jí)減速傳給了曲軸，曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)滑塊做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種壓力機(jī)的曲軸是橫向放置的，齒輪、帶輪均在床身之外，裝配容易，維修方便，但佔(zhàn)據(jù)空間大，零部件分散，安全感和外觀較差。1.冷衝壓成形工藝概論1.曲柄壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)(2)工作機(jī)構(gòu)即為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。圖1-7曲柄滑塊結(jié)構(gòu)1-連桿；2-調(diào)節(jié)螺桿；3-滑塊；4-打料橫樑；5-鎖緊機(jī)構(gòu)；6-棘輪機(jī)構(gòu)；7-球形墊；8-保險(xiǎn)器；9-夾持器由圖1-7可知，壓力機(jī)的連桿由連桿1和調(diào)節(jié)螺桿2組成，通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)6旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿2可改變連桿長(zhǎng)度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)壓力機(jī)閉合高度的目的。模柄插入模柄孔（滑塊下方一個(gè)豎直的孔）後，有夾持器9將模柄夾緊，從而固定上模在滑塊上。為防止壓力機(jī)超載，在滑塊球形墊7下麵裝有保險(xiǎn)器8，當(dāng)壓力機(jī)的載荷超過(guò)其承載能力時(shí)，保險(xiǎn)器被剪切皮厚，這樣可保護(hù)壓力機(jī)免遭破壞。1.冷衝壓成形工藝概論1.曲柄壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)(2)工作機(jī)構(gòu)圖1-8剛性打料裝置1-打料螺釘；2-打料橫樑；3-打料桿；4-凹模；5-製件（或廢料）；6-條料；7-凸模為了頂出卡在上模中的製件或廢料，壓力機(jī)上裝有可調(diào)剛性頂件(即剛性打料)裝置。由圖1-8可知，滑塊上有一水準(zhǔn)的長(zhǎng)方形通孔，孔內(nèi)自由放置打料橫樑2，當(dāng)滑塊運(yùn)行到下止點(diǎn)進(jìn)行衝壓加工時(shí)，製件（或廢料）進(jìn)入上模將打料桿3頂起，打料桿3又將打料橫樑2抬起，當(dāng)滑塊上升時(shí)，打料橫樑兩端碰上固定在床身上的打料螺釘1，使之不能繼續(xù)隨滑塊向上運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)打料桿將卡在上模中的製件（或廢料）打出。1.冷衝壓成形工藝概論1.曲柄壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)(3)操縱系統(tǒng)包括離合器、制動(dòng)器和電氣控制裝置等，現(xiàn)代化設(shè)備上還裝備了工業(yè)控制電腦。圖1-9雙轉(zhuǎn)鍵剛性離合器1.冷衝壓成形工藝概論1.曲柄壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)(4)支撐部件包括床身、工作臺(tái)等。承受全部衝壓力，並將壓力機(jī)所有的零部件聯(lián)結(jié)起來(lái)，保證全機(jī)所要求的精度、強(qiáng)度和剛度。JB23-63型壓力機(jī)的支撐系統(tǒng)——床身由兩部分組成，呈C形。床身10上部分可相對(duì)底座轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度（約30°），從而使工作臺(tái)傾斜。C形床身由兩個(gè)立柱，工作時(shí)可從三個(gè)方向操作，故稱為開式雙柱可傾式曲柄壓力機(jī)。開式壓力機(jī)的主要缺點(diǎn)是剛性差，影響製件精度和模具壽命。圖1-4開式雙柱可傾壓力機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-電動(dòng)機(jī)；2-大V帶輪；3-離合器；4-曲軸；5-制動(dòng)器；6-連桿；7-滑塊；8-墊板；9-工作臺(tái)；10-床身(5)輔助系統(tǒng)指潤(rùn)滑系統(tǒng)、保護(hù)裝置和氣墊等。1.冷衝壓成形工藝概論優(yōu)點(diǎn)：精度高、剛性好、生產(chǎn)效率高、操作方便、易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)等。所應(yīng)用的加工工藝——沖裁、彎曲、成形、淺拉深等加工工藝。所應(yīng)用的加工領(lǐng)域——國(guó)防、汽車、拖拉機(jī)、電子、醫(yī)療機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械及日用品等領(lǐng)域。1.曲柄壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論曲柄壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)反映壓力機(jī)的工藝能力，包括製件的大小及生產(chǎn)率等。同時(shí)，也是作為在模具設(shè)計(jì)中，選擇所使用的衝壓設(shè)備、確定模具結(jié)構(gòu)尺寸的重要依據(jù)。(1)標(biāo)稱壓力是指滑塊離下止點(diǎn)（下死點(diǎn)）前某一特定距離或曲柄旋轉(zhuǎn)到離下止點(diǎn)前某一特定角度時(shí)，滑塊上允許承受的最大作用力。通過(guò)模具在衝壓過(guò)程中產(chǎn)生的壓力就是壓力機(jī)工作壓力。由曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作原理可知，壓力機(jī)滑塊的靜力學(xué)壓力隨曲柄轉(zhuǎn)角的變化而變化。例如：J31-315型壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力為3150kN，它是指滑塊離下止點(diǎn)前10.5mm或曲柄旋轉(zhuǎn)到離下止點(diǎn)前20°時(shí)，滑塊上所允許承受的最大作用力。1.曲柄壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論(2)滑塊行程是指滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離，其大小隨工藝用途和標(biāo)稱壓力的不同而不同。例如：沖裁用壓力機(jī)行程較小，拉深用壓力機(jī)行程較大。(3)行程次數(shù)是指滑塊每分鐘從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)，然後再回到上止點(diǎn)所往復(fù)的次數(shù)。例如：一般小型壓力機(jī)和沖裁用壓力機(jī)行程次數(shù)較多，大型壓力機(jī)和拉深用壓力機(jī)行程次數(shù)較少。1.曲柄壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論(4)閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下表面到工作臺(tái)上表面的距離。例如：當(dāng)閉合高度調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)整到最上位置時(shí)，閉合高度最大，稱為最大閉合高度；將滑塊調(diào)整到最下位置時(shí)，閉合高度最小，稱為最小閉合高度。閉合高度從最大到最小可以調(diào)節(jié)的範(fàn)圍，稱為閉合高度調(diào)節(jié)量。(5)裝模高度當(dāng)工作臺(tái)面上裝有工作墊板，並且滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下表面到墊板上表面的距離。例如：在最大閉合狀態(tài)時(shí)的裝模高度稱為最大裝模高度，在最小閉合狀態(tài)時(shí)的裝模高度稱為最小裝模高度。裝模高度和閉合高度之差為墊板厚度。1.曲柄壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論(6)連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度又稱裝模高度調(diào)節(jié)量。通過(guò)改變連桿長(zhǎng)度來(lái)改變壓力機(jī)的閉合高度，以適應(yīng)不同閉合高度模具的要求。(7)壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸應(yīng)大於沖模的相應(yīng)尺寸。(8)落料孔尺寸設(shè)置落料孔是為了沖件下落或在下模底部安裝彈頂裝置。(9)模柄孔尺寸模柄直徑應(yīng)略小於滑塊內(nèi)模柄安裝孔的直徑。(10)壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)功率壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大於衝壓時(shí)所需要的功率。

1.曲柄壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論(1)單動(dòng)壓力機(jī)常利用氣墊壓邊。(2)雙動(dòng)壓力機(jī)有兩個(gè)分別運(yùn)動(dòng)的滑塊，內(nèi)滑塊用於拉深，外滑塊用於壓邊。1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)2.雙動(dòng)拉深壓力機(jī)1.冷衝壓成形工藝概論2.雙動(dòng)拉深壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)圖1-11J44-55B型雙動(dòng)拉深壓力機(jī)1-拉深滑塊；2-連桿；3-壓邊滑塊；4-活動(dòng)工作臺(tái)；5-頂件裝置；6-凸輪；7-主軸；8-偏心齒輪工作部分由拉深滑塊1、壓邊滑塊3、活動(dòng)工作臺(tái)4組成。主軸7通過(guò)偏心齒輪8和連桿2帶動(dòng)拉深滑塊1作上、下移動(dòng)，凸模裝在拉深滑塊上。壓邊滑塊在工作時(shí)不動(dòng)，它與活動(dòng)工作臺(tái)的距離可通過(guò)絲杠調(diào)節(jié)。凹模裝在活動(dòng)工作臺(tái)上。活動(dòng)工作臺(tái)的頂起與降落是靠凸輪6實(shí)現(xiàn)的。拉深時(shí)，凸模下降至還未伸出壓邊滑塊前，活動(dòng)工作臺(tái)就被凸輪頂起，把板料壓緊在凹模和壓邊滑塊之間，並停留在這一位置，直至凸模繼續(xù)下降，拉深結(jié)束。然後凸模上升，活動(dòng)工作臺(tái)下降，頂尖裝置5把工件從凹模內(nèi)頂出。具有可滿足拉深要求的特點(diǎn)：內(nèi)、外滑塊行程與運(yùn)動(dòng)配合。內(nèi)、外滑塊速度。外滑塊的壓邊力可調(diào)。1.冷衝壓成形工藝概論2.雙動(dòng)拉深壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)1.冷衝壓成形工藝概論是利用摩擦盤與飛輪之間相互接觸，傳遞動(dòng)力，並根據(jù)螺桿與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使滑塊產(chǎn)生上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鍛壓機(jī)械。電動(dòng)機(jī)1通過(guò)V帶2及大帶輪把運(yùn)動(dòng)傳遞給橫軸4,及左右摩擦盤3和5，使其旋轉(zhuǎn)，並且橫軸可允許在軸內(nèi)做一定的水準(zhǔn)軸向移動(dòng)。工作時(shí)，壓下手柄13，橫軸右移，使3與飛輪6輪緣相互壓緊，迫使6與螺桿9順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滑塊向下做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行衝壓加工。反之，手柄向上，滑塊上升。滑塊的行程用安裝在連桿10上的兩個(gè)擋塊11來(lái)調(diào)節(jié)。由於摩擦壓力機(jī)有較好的工藝適應(yīng)性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，製造和使用成本較低，因此特別使用於校正、壓印、成形等衝壓工作。3.摩擦壓力機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)圖1-12摩擦壓力機(jī)傳動(dòng)示意圖1-電動(dòng)機(jī)；2-V形傳動(dòng)帶；3、5-摩擦盤；4-軸；6-飛輪；7-杠桿；8-螺母；9-螺桿；10-連桿；11-擋塊；12-滑塊；13-手柄1.冷衝壓成形工藝概論具有典型的三梁四柱結(jié)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵向液壓缸輸送高壓油，推動(dòng)活塞（或柱塞）帶動(dòng)活動(dòng)橫樑做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。模具裝置活動(dòng)橫樑和工作臺(tái)之間，能夠完成彎曲、拉深、翻邊、整形等工序。工作行程長(zhǎng)，並在整個(gè)工作行程上都能承受標(biāo)稱的載荷，不會(huì)發(fā)生超負(fù)荷的危險(xiǎn)，但工作效率低。主要用於深拉深、成形、冷擠壓等變形工序。如不採(cǎi)取特殊措施，液壓機(jī)不能用於沖裁工序。4.液壓機(jī)1.4.2常用壓力機(jī)的類型結(jié)構(gòu)圖1-13Y32系列萬(wàn)能液壓機(jī)1.冷衝壓成形工藝概論1）根據(jù)衝壓件大小選擇零件大小選用類型特點(diǎn)適用工序小型或中小型開式機(jī)械壓力機(jī)有一定的精度和剛度；操作方便，價(jià)格低廉分離及成形（深度淺的成形件）大中型閉式機(jī)械壓力機(jī)精度與剛度更高；結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)分離、成形（深度淺的成形件及複合工序）2）根據(jù)衝壓件的生產(chǎn)批量選擇衝壓件批量設(shè)備類型特點(diǎn)適用工序小批量薄板通用機(jī)械壓力機(jī)速度快、生產(chǎn)效率高、品質(zhì)較穩(wěn)定各種工序厚板液壓機(jī)行程不固定，不會(huì)因超載而損壞設(shè)備拉深、脹形、彎曲等大中批量高速壓力機(jī)多工位自動(dòng)壓力機(jī)高效率，消除了半成品堆儲(chǔ)等問題沖裁各種工序3）考慮設(shè)備的精度與剛度4）考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際可能5）考慮技術(shù)上的先進(jìn)性1.4.3衝壓設(shè)備的選擇1.類型選擇1.冷衝壓成形工藝概論①壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力必須大於衝壓工序所需壓力。當(dāng)衝壓行程較長(zhǎng)時(shí)，還應(yīng)注意在全部工作行程上，壓力機(jī)許可壓力曲線應(yīng)高於衝壓變形力曲線。②壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)滿足製件在高度上能獲得所需尺寸，並在衝壓工序完成後能順利地從模具上取出來(lái)。對(duì)於拉深件，行程應(yīng)大於製件高度兩倍以上。③壓力機(jī)的行程次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求。④壓力機(jī)的閉合高度、工作臺(tái)面尺寸、滑塊尺寸、模柄孔尺寸等都能滿足模具的正確安裝要求。對(duì)於曲柄壓力機(jī)，模具的閉合高度與壓力機(jī)閉合高度之間要符合以下公式。

Hmax-5(mm)≥H+h≥Hmin+10(mm)⑤工作臺(tái)尺寸一般應(yīng)大於模具下模座50-70mm，以便於安裝；墊板孔徑應(yīng)大於製件或廢料的投影尺寸，以便於漏料；模柄尺寸應(yīng)與模柄孔尺寸相符。1.4.3衝壓設(shè)備的選擇2.規(guī)格選用2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)它既可以直接衝壓出所需的成形零件，又可以為其他衝壓工序製備毛坯。材料經(jīng)過(guò)沖裁後，被分離為兩部分，一般為沖落部分和帶孔部分。若沖裁的目的是為獲取一定外形輪廓和尺寸的沖落部分，則稱為落料工序，剩餘的帶孔部分就成為廢料；反之，若沖裁的目的是為獲取一定形狀和尺寸的內(nèi)孔，則沖落部分為廢料，帶孔部分為工件，稱為沖孔工序。根據(jù)沖裁變形機(jī)理的不同，可分為普通沖裁和精密沖裁。通常說(shuō)的沖裁指普通沖裁。但一般來(lái)說(shuō)，沖裁工藝主要是指沖孔和落料工序。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)典型案例（1）墊圈墊圈是標(biāo)準(zhǔn)化的零件，具有通用性和互換性，材料一般為普通碳素鋼（如Q215），屬於大批量生產(chǎn)。

t=1mm2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)典型案例（2）電機(jī)轉(zhuǎn)子與電機(jī)定子要求其具有較好的形狀一致性，不存在（或存在較小的）毛刺，材料一般為電工矽鋼（如D31），屬於大批量生產(chǎn)。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)典型案例（3）答錄機(jī)機(jī)芯暫停桿材料一般為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（如10F），屬於成批生產(chǎn)。答錄機(jī)機(jī)芯2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)沖裁模沖裁所使用的模具叫沖裁模，它是沖裁過(guò)程必不可少的工藝裝備。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1沖裁基本概念2.1.1沖裁變形過(guò)程圖2-1沖裁變形過(guò)程a)彈性變形階段b）塑性變形階段c）斷裂分離階段

2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1沖裁基本概念2.1.1沖裁變形過(guò)程(1)彈性變形階段(3)斷裂分離階段(2)塑性變形階段F凸模拱度彈變恢復(fù)上翹2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)1)彈性變形階段凸模的壓力作用，使材料產(chǎn)生彈性壓縮、彎曲和拉伸（AB’>AB）等變形，並略被擠入凹模腔內(nèi)。此時(shí)，凸模下的材料略呈拱度（鍋底形），凹模上的材料略有上翹，間隙越大，穹彎和上翹越嚴(yán)重。在這一階段中，因材料內(nèi)部的應(yīng)力沒有超過(guò)彈性極限，處?kù)稄椥宰冃螤顟B(tài)，當(dāng)凸模卸載後，材料即恢復(fù)原狀。2.1.1沖裁變形過(guò)程2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2)塑性變形階段凸模繼續(xù)下壓，材料內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，材料開始產(chǎn)生塑性剪切變形，同時(shí)因凸、凹模間存在間隙，故伴隨有材料的彎曲與拉伸變形(間隙越大，變形亦愈大)。隨著凸模的不斷壓入，材料變形抗力不斷增加，硬化加劇，變形拉力不斷上升，刃口附近產(chǎn)生應(yīng)力集中，達(dá)到塑變應(yīng)力極限(等於材料的抗剪強(qiáng)度)，材料發(fā)生塑性變形。2.1.1沖裁變形過(guò)程F凸模Z/2塑性剪切變形彎曲拉伸應(yīng)力強(qiáng)度集中極限2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)3)斷裂分離階段當(dāng)刃口附近應(yīng)力達(dá)到材料破壞應(yīng)力時(shí)，凸、凹模間的材料先後在靠近凹、凸模刃口側(cè)面產(chǎn)生裂紋，並沿最大切應(yīng)力方向向材料內(nèi)層擴(kuò)展，使材料分離。2.1.1沖裁變形過(guò)程破壞應(yīng)力裂紋擴(kuò)展重合分離F凸模2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1.2沖裁斷面特徵零件的斷面與零件平面並非完全垂直，而是帶有一定的錐度；除光亮帶以外。其餘均粗糙無(wú)光澤、並有毛刺和塌角。圖2-2沖裁斷面特徵2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1.2沖裁斷面特徵①塌角帶(又稱圓角帶)：板料在彈性變形時(shí)，刃口附近的板料被牽連，產(chǎn)生彎曲和拉深變形而形成的。它在彈性變形時(shí)產(chǎn)生，塑性變形時(shí)定形。軟材料比硬材料的圓角帶大。大小與材料塑性和模具間隙有關(guān)。②光亮帶(又稱剪切帶)：板料在塑性剪切變形時(shí)，凸、凹模刃口側(cè)壓力將毛料壓平而形成的光亮垂直的斷面，是斷面品質(zhì)最好的區(qū)域，其光亮且垂直端面，普通沖裁約占整個(gè)斷面的1/3～1/2以上。板料的塑性越好，沖裁間隙越大，光亮帶的寬度就越寬。③斷裂帶：由刃口處的微裂紋在拉應(yīng)力作用下不斷擴(kuò)展而形成的撕裂面，在斷裂階段產(chǎn)生的。斷裂帶是斷面品質(zhì)較差的區(qū)域，表面粗糙，且有斜度。塑性越差，沖裁間隙越大，斷裂帶越寬且斜度越大。④毛刺：毛刺是因?yàn)槲⒘鸭y產(chǎn)生的位置不是正對(duì)刃口，而是在刃口附近的側(cè)面上，加之凸、凹模之間的間隙及刃口不鋒利等因素，使金屬拉斷成毛刺而殘留在沖裁件上。成豎直環(huán)狀，是模具拉擠的結(jié)果。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1.2沖裁斷面特徵

從圖中可以看出，兩端沖裁間隙大處（圖中Ⅰ所示），斷面圓角帶較大，光亮帶窄，斷裂帶寬，有較大錐度並產(chǎn)生較粗毛刺；中間沖裁間隙小處（圖中Ⅱ所示），斷面較直，光亮帶寬並出現(xiàn)雙光亮帶，斷面周邊有較薄毛刺；只有衝壓件兩側(cè)約1/4處（圖中Ⅲ所示）沖裁間隙較為合適，斷面品質(zhì)好，光亮帶約占料厚的1/3～1/2，沖裁效果達(dá)到了製件要求。不同沖裁間隙衝壓件的斷面情況2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1.3沖裁間隙與沖裁斷面品質(zhì)的關(guān)係1.模具間隙定義：沖裁間隙是指沖裁的凸模與凹模刃口之間的間隙。凸模與凹模每一側(cè)的間隙，稱為單邊間隙；兩側(cè)間隙之和稱為雙邊間隙。如無(wú)特殊說(shuō)明，沖裁間隙是指雙邊間隙計(jì)算公式：沖裁間隙的數(shù)值等於凹模刃口與凸模刃口尺寸之差。式中Z——沖裁間隙(mm);Dd——凹模刃口尺寸(mm);Dp——凸模刃口尺寸(mm)。從沖裁過(guò)程分析可知，凸、凹間隙對(duì)沖裁斷面品質(zhì)有極其重要的影響。此外，沖裁間隙對(duì)沖裁件尺寸精度、模具壽命、沖裁力、卸料力和推料力也有較大的影響。因此，沖裁間隙是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。圖2-3凸凹模間隙2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1.3沖裁間隙與沖裁斷面品質(zhì)的關(guān)係2.間隙對(duì)沖裁件斷面品質(zhì)的影響(1)選用中等間隙時(shí)(普通沖裁合理間隙)當(dāng)沖裁間隙合理時(shí)，如圖2-4b所示，能夠使材料在凸、凹模刃口處產(chǎn)生的上下裂紋相互重合於同一位置。這樣，所得到的沖裁件斷面光亮帶區(qū)域較大，而塌角和毛刺較小，斷裂錐度適中，零件表面較平整。沖裁件可得到較滿意的品質(zhì)。圖2-4沖裁裂紋與斷面變化a）間隙過(guò)?。籦）間隙合理；c）間隙過(guò)大(2)選用較小間隙時(shí)選用較小間隙時(shí)光亮帶增加，塌角、毛刺、斷裂帶均減小;如果間隙過(guò)小，會(huì)使上、下兩裂紋不重合，隨著凸模的下降產(chǎn)生二次剪切，形成第二條光亮帶，如圖2-4a所示，毛刺也將進(jìn)一步拉長(zhǎng)，使斷面品質(zhì)變差。(3)選用較大間隙時(shí)如果間隙過(guò)大，材料隨凸模下降受到很大拉伸，最後被撕裂拉斷。沖裁件斷面上出現(xiàn)較大的斷裂帶，使光亮帶變小，毛刺和錐度較大，塌角有所增加，斷面品質(zhì)更差。如圖2-4c所示。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1.3沖裁間隙與沖裁斷面品質(zhì)的關(guān)係2.間隙對(duì)沖裁件斷面品質(zhì)的影響圖2-4沖裁裂紋與斷面變化a）間隙過(guò)??；b）間隙合理；c）間隙過(guò)大較高質(zhì)量的沖裁件斷面，應(yīng)該是：光亮帶較寬，約占整個(gè)斷面的1/3以上，塌角、斷裂帶、毛刺和錐度都很小，整個(gè)沖裁零件平面無(wú)穹彎現(xiàn)象。但是，影響沖裁斷面品質(zhì)的因素十分複雜，材料不同，它隨材料的性能不同而變化。塑性差的材料，斷裂傾向嚴(yán)重，光亮帶、塌角及毛刺均較小，而斷面大部分是斷裂帶。塑性好的材料與此相反，其光亮帶所占的比例較大；塌角和毛刺也較大，而斷裂帶較小。對(duì)於同一種材料來(lái)說(shuō)，光亮帶、斷裂帶、塌角和毛刺這四個(gè)部分在斷面上所占的比例也不是固定不變的，它與材料本身的厚度、刃口間隙、模具結(jié)構(gòu)、沖裁速度及刃口鋒利程度等因素有關(guān)。其中，影響最大的是刃口間隙。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1.4合理間隙值的確定定義：合理間隙，就是指採(cǎi)用這一間隙進(jìn)行沖裁時(shí)，能夠得到令人滿意的沖裁件的斷面品質(zhì)，較高的尺寸精度和較小的衝壓力，並使模具有較長(zhǎng)的使用壽命。具體設(shè)計(jì)取值原則：①當(dāng)沖裁件尺寸精度要求不高，或?qū)嗝嫫焚|(zhì)無(wú)特殊要求時(shí)，為了提高模具使用壽命和減小衝壓力，從而獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益，一般採(cǎi)用較大的間隙值。②當(dāng)沖裁件尺寸精度要求較高，或?qū)嗝嫫焚|(zhì)有較高要求時(shí)。應(yīng)選擇較小的間隙值。③在設(shè)計(jì)沖裁模刃口尺寸時(shí)，考慮到模具在使用過(guò)程中的磨損，會(huì)使刃口間隙增大，應(yīng)按最小間隙值來(lái)計(jì)算刃口尺寸。確定沖裁模具間隙時(shí)，目前廣泛使用的是經(jīng)驗(yàn)公式與圖表。(1)經(jīng)驗(yàn)確定法當(dāng)t<3mm時(shí)

當(dāng)t>3mm時(shí)軟鋼、純鐵Z=(6-9)%tZ=(15-19)%t銅、鋁合金Z=(6-10)%tZ=(16-21)%t硬鋼Z=(8-12)%tZ=(17-25.)%t注：沖裁件品質(zhì)要求較高時(shí)，其間隙應(yīng)取小值；反之，應(yīng)取大間隙，以降低衝壓力及提高模具壽命。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1.4合理間隙值的確定(2)查表法表中Ⅰ類適用於斷面品質(zhì)和尺寸精度均要求較高的製件，但使用此間隙時(shí)，衝壓力較大，模具壽命較低。Ⅱ類適用於一般精度和斷面品質(zhì)的製件，以及需要進(jìn)一步塑性變形的坯料，Ⅲ類適用於精度和斷面品質(zhì)要求不高的製件，但模具壽命較高。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.1.4合理間隙值的確定由於各類間隙值之間沒有絕對(duì)的界限，因此，還必須根據(jù)沖件尺寸與形狀，模具材料和加工方法、衝壓方法以及速度等因素酌情增減間隙值。例如：①在相同條件下，非圓形比圓形間隙大，沖孔比落料間隙大。②直壁凹模比錐口凹模間隙大。③高速衝壓時(shí)，模具易發(fā)熱，其間隙應(yīng)增大，當(dāng)行程次數(shù)超過(guò)200次/min時(shí)，間隙值應(yīng)增大10%左右。④冷沖時(shí)比熱沖時(shí)間隙要大。⑤沖裁熱軋矽鋼板比冷軋矽鋼板的間隙大。⑥用電火花加工的凹模，其間隙比用磨削加工的凹模小0.5%-2%。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2沖裁模設(shè)計(jì)與有關(guān)工藝計(jì)算2.2.1沖裁件的工藝分析首先要根據(jù)生產(chǎn)批量、零件圖樣及零件的技術(shù)要求進(jìn)行工藝性分析，從而確定其進(jìn)行沖裁加工的可能性及加工的難易程度。沖裁件工藝性的幾點(diǎn)要求：沖裁件工藝性是指該工件在沖裁加工中的難易程度。良好的沖裁工藝性應(yīng)保證材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且壽命長(zhǎng)、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定、操作安全方便等。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.1沖裁件的工藝分析1.沖裁件的形狀和尺寸1)沖裁件的形狀應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)單、對(duì)稱。2)沖裁件上應(yīng)避免有過(guò)長(zhǎng)的懸壁和狹槽，其最小寬度為b>2t，l≦5t。如圖2-5所示。3)沖裁件上的孔與孔、孔與邊緣間的距離b1、b2不能太小，一般取b1≥1.5t,b1≥2t。如圖2-6所示。4)沖裁件的外形或內(nèi)孔的轉(zhuǎn)角處，應(yīng)避免清角，應(yīng)有適當(dāng)圓角過(guò)渡，以減少熱處理的應(yīng)力集中及沖裁時(shí)的破裂現(xiàn)象。5)為了防止沖裁時(shí)凸模折斷，沖孔的尺寸不能太小，普通沖裁模的沖孔最小孔徑一般應(yīng)大於材料厚度。圖2-5沖裁件懸臂與窄槽尺寸圖2-6孔邊最小距離2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.1沖裁件的工藝分析2.沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度普通沖裁件的尺寸精度一般在IT10~11級(jí)以下。表面粗糙度低於Ra6.3μm，沖孔精度比落料精度高一級(jí)。3.沖裁材料沖裁材料取決於零件的要求，但應(yīng)盡可能以“廉價(jià)代貴重.薄料代厚料，黑色代有色”為原則，採(cǎi)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格材料，以保證沖裁件品質(zhì)及模具壽命。金屬材料（鋼、鋁、各種貴重金屬及各種合金）非金屬材料（紙板、塑膠板、膠合板等)複合材料（塗層板、複合板等）2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.1沖裁件的工藝分析4.典型案例分析（1）墊圈：無(wú)懸臂狹槽，孔邊距較大，無(wú)尖銳轉(zhuǎn)角，孔徑較大；製件尺寸精度較低，無(wú)粗糙度要求；材料為普通碳素鋼，沖裁性能較好，但容易產(chǎn)生毛刺。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.1沖裁件的工藝分析4.典型案例分析（2）電機(jī)轉(zhuǎn)子：製件結(jié)構(gòu)複雜，形狀對(duì)稱，無(wú)懸臂狹槽，孔邊距較大；轉(zhuǎn)子軸孔Φ10的公差為0.027mm（IT8級(jí)）；外圓Φ47.2的公差為0.05mm（IT9級(jí)）；毛刺高度應(yīng)小於0.05mm；材料為電工矽鋼，材料具有一定的脆性。90o的轉(zhuǎn)角處

2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.1沖裁件的工藝分析4.典型案例分析（3）電機(jī)定子：分析同電機(jī)轉(zhuǎn)子電機(jī)定子外形R3圓弧處銳角2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.1沖裁件的工藝分析4.典型案例分析（4）答錄機(jī)機(jī)芯暫停桿展開件：製件結(jié)構(gòu)複雜，形狀不對(duì)稱；製件A部為一懸臂（1.4×8.65）；孔邊距較?。谎u件轉(zhuǎn)角未注半徑為0.3mm。答錄機(jī)機(jī)芯暫停桿展開件

2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.2凸、凹模刃口尺寸計(jì)算1.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則根據(jù)沖裁特點(diǎn)，落下來(lái)的料和沖出的孔都是帶有錐度的。且落料件的大端尺寸等於凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等於凸模尺寸。在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。即沖裁件的尺寸是以測(cè)量光亮帶尺寸為基礎(chǔ)的。沖裁時(shí)，凸、凹模將與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，從而導(dǎo)致凸、凹模間隙愈用愈大。圖2-7凸、凹模刃口尺寸計(jì)算a）落料；b）沖孔2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.2凸、凹模刃口尺寸計(jì)算1.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則圖2-7所示為凸、凹模刃口尺寸計(jì)算關(guān)係圖，在確定刃口尺寸及製造公差時(shí)應(yīng)遵循下述原則:1）落料時(shí)，落料件尺寸決定於凹模尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，沖裁間隙通過(guò)減小凸模刃口的尺寸來(lái)獲得。2）沖孔時(shí)，沖孔件尺寸決定於凸模尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過(guò)增大凹模刃口的尺寸來(lái)取得。圖2-7凸、凹模刃口尺寸計(jì)算a）落料；b）沖孔2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.2凸、凹模刃口尺寸計(jì)算1.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則圖2-7所示為凸、凹模刃口尺寸計(jì)算關(guān)係圖，在確定刃口尺寸及製造公差時(shí)應(yīng)遵循下述原則:1）落料時(shí)，落料件尺寸決定於凹模尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，沖裁間隙通過(guò)減小凸模刃口的尺寸來(lái)獲得。2）沖孔時(shí)，沖孔件尺寸決定於凸模尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過(guò)增大凹模刃口的尺寸來(lái)取得。3)確定沖模刃口製造公差時(shí),應(yīng)與沖裁件的尺寸精度相適應(yīng)，偏差值按“入體”原則標(biāo)注單向公差。4）初始設(shè)計(jì)模具時(shí)，沖裁間隙一般採(cǎi)用最小合理間隙值。5）模具製造方法的不同，其刃口尺寸的計(jì)算方法亦不同。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算2.2.2凸、凹模刃口尺寸計(jì)算(1)凹模採(cǎi)用互換加工時(shí)，凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算凸、凹模採(cǎi)用互換加工時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)需在圖樣上分別標(biāo)注凸、凹模的刃口尺寸及製造公差。1)落料

2)沖孔3)孔心距為了保證沖裁間隙在合理範(fàn)圍內(nèi)，需滿足下列關(guān)係式:——落料凹?；境?mm);

——落料凸模基本尺寸(m);

——料件最大極限尺寸

(mm);

——沖孔凸?；境叽?m);

——沖孔件孔的最小極限尺寸mm);

——沖孔凹模基本尺寸(mm);Ld

——同一工步中凹?？拙嗷境叽?mm;——製件公差

——凸凹模最小初始雙向間隙(mm);δp——凸模下偏差按IT6～I(xiàn)T7級(jí)選取;δd——凹模上偏差按IT6～I(xiàn)T7級(jí)選取;x——磨損係數(shù)。其值與沖裁件製造精度有關(guān)。一般當(dāng)沖裁件精度在IT10以上時(shí)，x=1;

當(dāng)沖裁件精度在IT11一IT13時(shí)，x=0.75;當(dāng)沖裁件精度在IT14時(shí),X=0.52.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)(2)凸模與凹模配合加工時(shí)，凸凹模刃口尺寸的計(jì)算2.2.2凸、凹模刃口尺寸計(jì)算配合加工方法，是先按照工件尺寸計(jì)算出基準(zhǔn)件凸模(或凹模)的公稱尺寸及公差，然後配做另一個(gè)相配件凹模(或凸模)，這樣很容易保證沖裁間隙，而且可以放大基準(zhǔn)件的公差，也無(wú)需要校核。這種方法適用於非圓形等複雜形狀的沖裁件，與圓形凸凹模刃口尺寸計(jì)算不同之處是凸、凹模各組成尺寸磨損後的變化情況不同，計(jì)算時(shí)要分析凸、凹模各尺寸磨損變化情況。磨損後增大的尺寸應(yīng)減去一個(gè)備磨量；磨損後減小的尺寸應(yīng)加上一個(gè)備磨量；磨損後即不增大也不減小的尺寸可不考慮備磨量。原理：2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)沖制如圖2-8a所示工件，凸、凹模各組成尺寸磨損後的變化情況如圖2-8b、c所示。1)落料時(shí)：以凹模為基準(zhǔn)件，分析凹模各尺寸磨損變化情況。

磨損後增大的尺寸稱A類尺寸。

2.2.2凸、凹模刃口尺寸計(jì)算磨損後減小的尺寸稱B類尺寸。凹模尺寸磨損後不變的尺寸稱C類尺寸。對(duì)應(yīng)凸模尺寸是在凹模尺寸的基礎(chǔ)上加上或減去雙邊間隙Z即可。亦可直接在凸模工作圖上標(biāo)注凹模名義尺寸，在技術(shù)要求中注明凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配製保證雙邊間隙Xmm。

凹模尺寸圖2-8工件和落料凹模尺寸a）工件尺寸；b）落料凹模尺寸；c）沖孔凸模尺寸2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)沖制如圖2-8a所示工件，凸、凹模各組成尺寸磨損後的變化情況如圖2-8b、c所示。

2.2.2凸、凹模刃口尺寸計(jì)算圖2-8工件和落料凹模尺寸a）工件尺寸；b）落料凹模尺寸；c）沖孔凸模尺寸2)沖孔時(shí)：以凸模為基準(zhǔn)件。分析凸模各尺寸磨損變化情況；同樣存在著磨損後變大、變小和不變的三種磨損情況，凸模的刃口尺寸計(jì)算，仍可用以上公式進(jìn)行計(jì)算。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣沖裁件在板料或條料的佈置方法稱為排樣。合理的排樣應(yīng)是在保證製件品質(zhì)、有利於簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)的前提下，以最少的材料消耗沖出最多數(shù)量的合格製件。沖裁排樣有兩種分類方法:一是從廢料角度來(lái)分，可分為有廢料排樣、少?gòu)U料排樣和無(wú)廢料排樣三種；另一種是按製件在材料上的排列形式來(lái)分，可分為直排法、斜排法、對(duì)排法、混合排法、多排法和沖裁搭邊法等多種形式。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣

（1）有廢料排樣：指排樣時(shí)，製件與製件之間、製件與條料邊緣之間均有餘料存在。

特點(diǎn)：沖裁件品質(zhì)完全由沖模保證，精度高，且搭邊保護(hù)模具，但材料利用率低。

（2）少無(wú)廢料排樣：指製件與製件之間、製件與條料邊緣之間存在較少或沒有餘料。

特點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、沖裁力降低、材料利用率提高，但受板料和定位影響，工件精度降低，且凸模單邊受力，易被破壞，加劇模具磨損，影響沖裁件的斷面品質(zhì)。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣1.有廢料排樣（a）2.少?gòu)U料排樣（b）3.無(wú)廢料排樣（c、d）2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣

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

2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣

減少工藝廢料的措施：

1)設(shè)計(jì)合理的排樣方案

2)選擇合適的板料規(guī)格

3)合理的裁板法（減少料頭、料尾和邊餘料）

4)利用廢料作小零件等

2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣利用結(jié)構(gòu)廢料的措施：1)當(dāng)材料和厚度相同時(shí)，在尺寸允許的情況下，較小尺寸的沖件可在較大尺寸沖件的廢料中沖制出來(lái)。2)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。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣衝壓件排樣實(shí)物2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣排樣主要形式的分類2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣排樣主要形式的分類2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣排樣主要形式的分類2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣案例分析：電機(jī)轉(zhuǎn)子（1）少?gòu)U料排樣2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣案例分析：電機(jī)定子（1）有廢料排樣2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣（2）少?gòu)U料排樣2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣直排法：適用於外形為方、矩形沖件。案例分析：電機(jī)定子2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣斜排法：適用橢圓形、T形、L形、S形沖件。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣直對(duì)排法：適用於梯形、三角形、半圓形、T形、Ш形、Ц形沖件。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣案例分析：電位器接線片2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣斜對(duì)排：適用T形沖件，且比直對(duì)排節(jié)省材料。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣混全排法：適用於材料與厚度相同的兩種以上不同形狀沖件的套排。案例分析：電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件1.沖裁排樣多行排法：適用於大批量生產(chǎn)中尺寸不大的圓形、六角形、方形、矩形等沖件。案例分析：電機(jī)轉(zhuǎn)子2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件2.搭邊值的確定搭邊是指沖裁時(shí)製件與製件之間、製件與條(板)料邊緣之問的餘料。搭邊的作用是：1）補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的製件；2）保持條料具有一定的剛性，便於送料；3）保護(hù)模具，以免模具過(guò)早地磨損而報(bào)廢。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件2.搭邊值的確定搭邊值的大小決定於製件的形狀、材質(zhì)、料厚、及板料的下料方法。搭邊值大小影響材料的利用率。一般由經(jīng)驗(yàn)確定或查表。影響搭邊值的因素①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。②材料厚度材料越厚，搭邊值也越大。③沖裁件的形狀與尺寸零件外形越複雜，圓角半徑越小，搭邊值取大些。④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。⑤卸料方式彈性卸料比剛性卸料的搭邊小一些。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)3.定位元件與條料寬度尺寸的確定2.2.3沖裁排樣與定位元件圖2-9側(cè)壓裝置(1)擋料釘定位的條料寬度B①有側(cè)壓裝置的條料寬度B，側(cè)壓裝置用來(lái)消除條料寬度誤差的，裝在導(dǎo)料板一側(cè)上、如圖2-9所示。這樣，條料總是被壓向另一側(cè)稱之為基準(zhǔn)導(dǎo)尺的定位面上，則②無(wú)側(cè)壓裝置的條料寬度B式中：L——條料寬度方向沖裁件的最大尺寸;Δ——條料的寬度公差；a——側(cè)面搭邊值；C——導(dǎo)料板與最寬條料的間隙。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)3.定位元件與條料寬度尺寸的確定2.2.3沖裁排樣與定位元件(2)擋料釘與側(cè)面導(dǎo)尺模具上定位零件的作用是使毛坯在模具上能有正確的位置。毛坯在模具中的定位有兩個(gè)內(nèi)容：一是在送料方向上的定位，用來(lái)控制送料的進(jìn)距，如圖2-10中所示的銷a；二是在與送料方向垂直方向上的定位，通常稱為送進(jìn)導(dǎo)向，如圖2-10所示的銷b、c。圖2-10圓柱銷定位2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件圖2-11固定擋料銷及活動(dòng)擋料銷a）、b）固定擋料銷；c）活動(dòng)擋料銷圖2-11a、b所示為固定擋料銷，送進(jìn)時(shí)，需要人工抬起條料送進(jìn)，並將擋料銷套入下一個(gè)孔中，使定位點(diǎn)靠緊擋料銷。其中圖2-11a,所示是圓柱式擋料銷，擋料銷的固定部分和工作部分的直徑差別較大，不至於削弱凹模的強(qiáng)度，並且製造簡(jiǎn)單，使用方便。其一般固定在凹模上，適用於帶料板的沖模。圖2-11b所示是鉤形擋料銷，其固定部分的位置可離凹模的刃口更遠(yuǎn)一些，有利於提高陰模強(qiáng)度。但此種擋料銷由於形狀不對(duì)稱，為防止轉(zhuǎn)動(dòng)需另加定向裝置。適用T-加工較大、較厚材料的衝壓件。1)擋料銷:擋料銷的作用是保證條料送進(jìn)時(shí)有準(zhǔn)確的送進(jìn)距。其結(jié)構(gòu)形式可分為固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷和始用擋料銷三種。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件圖2-11c所示為活動(dòng)擋料銷。擋料銷在送進(jìn)方向帶有斜面，送進(jìn)時(shí)當(dāng)搭邊碰撞斜面使擋料銷跳越搭邊而進(jìn)入下一個(gè)孔中，然後將條料後拉，檔料銷便抵住搭邊而定位。每次送料都應(yīng)先送後拉。適用於厚度大於0.8mm的衝壓材料，因?yàn)閺U料需有一定的強(qiáng)度，如料太薄，則不能帶動(dòng)擋料銷活動(dòng)。圖2-11固定擋料銷及活動(dòng)擋料銷a）、b）固定擋料銷；c）活動(dòng)擋料銷1)擋料銷:擋料銷的作用是保證條料送進(jìn)時(shí)有準(zhǔn)確的送進(jìn)距。其結(jié)構(gòu)形式可分為固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷和始用擋料銷三種。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件圖2-12始用擋料銷圖2-12所示為始用擋料銷。擋料銷用於條料送進(jìn)時(shí)的首次定位。使用時(shí)，用手壓出擋料銷。條料定位後，在彈簧的作用下?lián)趿箱N自動(dòng)退出。1)擋料銷:擋料銷的作用是保證條料送進(jìn)時(shí)有準(zhǔn)確的送進(jìn)距。其結(jié)構(gòu)形式可分為固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷和始用擋料銷三種。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2)導(dǎo)正銷：為了保證級(jí)進(jìn)模沖裁件各部分的相對(duì)位置精度，在級(jí)進(jìn)模中的定位可採(cǎi)用如圖2-13所示的導(dǎo)正銷口導(dǎo)正銷安裝在上模，沖裁時(shí)導(dǎo)正銷先插入已沖好的定位孔內(nèi)，以確定前後工位的相對(duì)位置，消除送料和導(dǎo)向中產(chǎn)生的誤差。2.2.3沖裁排樣與定位元件圖2-13導(dǎo)正銷1-導(dǎo)正銷；2-擋料銷12設(shè)計(jì)有導(dǎo)正銷的級(jí)進(jìn)模，擋料銷的位置應(yīng)保證導(dǎo)正銷在導(dǎo)正條料過(guò)程中條料活動(dòng)的可能。擋料銷的位置e可由下式計(jì)算。式中c——條料進(jìn)距(mm);D——落料凸模直徑(mm);d——擋料銷頭部直徑(mm);0.1——導(dǎo)正銷往前推的活動(dòng)餘量(mm)。2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)2.2.3沖裁排樣與定位元件3)導(dǎo)料板：採(cǎi)用條料或帶料沖裁時(shí)，一般選用導(dǎo)料板或?qū)Я箱N來(lái)導(dǎo)正材料的送進(jìn)方向。導(dǎo)料板常用於單工序模和級(jí)進(jìn)模，其結(jié)構(gòu)形式如圖2-14所示。導(dǎo)料銷是導(dǎo)料板的簡(jiǎn)化形式。多用於有彈性卸料板的單工序模。導(dǎo)料板的厚度根據(jù)條料的厚度、品質(zhì)情況和工件的定位形式而定。兩側(cè)導(dǎo)料板定位部分之間的距離，應(yīng)等於條料寬度加上0.2～1.0mm的間隙，如果條料寬度公差過(guò)大，則需一側(cè)導(dǎo)料板上裝側(cè)壓裝置，來(lái)消除條料的寬度誤差，圖2-14導(dǎo)料板a）分離式導(dǎo)料板；b）整體式導(dǎo)料板2.沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計(jì)(3)採(cǎi)用側(cè)刃裝置的條料寬度B2.2.3沖裁排樣與定位元件①側(cè)刃是以切去條料旁側(cè)少量材料來(lái)限定送料進(jìn)距的。圖2-15側(cè)刃斷面形狀a）長(zhǎng)方形側(cè)刃；b）成形側(cè)刃；c）尖角側(cè)刃側(cè)刃斷面的長(zhǎng)度等於步距，側(cè)刃前後導(dǎo)料板兩側(cè)之間的距離不等，尺寸相差a，所以只有用側(cè)刃切去長(zhǎng)度等於步距的料邊後，條料才有可能向前送進(jìn)一個(gè)步距。側(cè)刃定距準(zhǔn)確可靠，生產(chǎn)效率較高，但增大了總沖裁力、降低了材料利用率。側(cè)刃一般用於級(jí)進(jìn)模的送料定距，適用的材料厚度為0.5～1.5mm。根據(jù)斷面形狀。常用的側(cè)刃可分為三種，如圖2-15所示。其中圖2-15a為長(zhǎng)方形側(cè)刃，該種側(cè)刃製造簡(jiǎn)單，但當(dāng)側(cè)刃刃部磨鈍後，會(huì)使條料邊緣處出現(xiàn)毛刺而影響正常送進(jìn)。圖2-15b的齒形側(cè)刃可克