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1、 沖壓模具講座 第一章 概論 一.沖壓加工的重要性及優(yōu)點(diǎn)。 1.重要性：沖壓工藝應(yīng)用范圍十分廣泛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)中，幾乎都有沖壓加工產(chǎn)品。如汽車(chē)，飛機(jī)，拖拉機(jī)，電器，電機(jī)，儀表，鐵道，郵電，化工以及輕工日用產(chǎn)品中均占有相當(dāng)大的比重。 2.優(yōu)點(diǎn)：1）生產(chǎn)率高。2）精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。3）材料利用率高。4）操作簡(jiǎn)便，特別適宜于大批量生產(chǎn)和自動(dòng)化。 二.沖壓加工的概念。 1. 概念：即利用壓力機(jī)及其外部設(shè)備，通過(guò)模具對(duì)板材施加壓力，從而獲得 一定形狀和尺寸零件

2、的加工方法。 沖壓加工的三要素：沖床，模具，材料。 沖壓是生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的一類加工方法，主要用于金屬薄板料零件的加工。在產(chǎn)品零件的整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，沖壓只是一個(gè)子系統(tǒng)，所涉及的也僅是產(chǎn)品制造過(guò)程的一部分。隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品成本和周期等要求的提高，從系統(tǒng)的整體優(yōu)化中確定相關(guān)的各要素已成為技術(shù)和管理發(fā)展的重要方向。 影響沖壓加工的因素： 沖壓加工系統(tǒng) 人 沖 壓 工 藝 安 全 自 動(dòng) 化 安 裝 潤(rùn) 滑 生 產(chǎn) 管 理 質(zhì) 量 管 理 價(jià) 格 管 理 運(yùn) 輸 廢 料 處 理 噪 音 對(duì) 策 后 序 工 藝 壓

3、力 機(jī) 模 具 材 料 輔 助 裝 置 工 具 軟 件 硬 件 三.沖壓工序的分類。 沖壓工藝按其變形性質(zhì)可以分為材料的分離與成形兩大類，每一類中又包括許多不同的工序。 沖壓的基本工序： 1.沖裁:包括落料和沖孔兩個(gè)工序。 1）落料：模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分為工件，其余部分為廢料，設(shè)計(jì)時(shí)尺寸以模仁為準(zhǔn)，間隙取在沖子上； 2）沖孔：模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分是廢料，設(shè)計(jì)時(shí)尺寸以沖子為準(zhǔn)，間隙取在模仁上。 2.剪切:用模具切斷板材,切段線不封閉. 3.切口:在坯料上將板材部分切開(kāi),切口部分發(fā)生彎

4、曲. 4.切邊:將拉深或成形后的半成品邊緣部分的多余材料切掉。 5.剖切：將半成品切開(kāi)成兩個(gè)或幾個(gè)工件，常用于成雙沖壓。 切口 切邊 剖切 6.彎曲：用模具使材料彎曲成一定形狀（V型/U型/Z型彎曲）。 7.卷圓：將板料端部卷圓。 8.扭曲：將平板的一部分相對(duì)于一部分扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。 彎曲 卷圓 扭曲 9.拉深：將板料壓制成空心工件，壁厚基本不變。 10.變薄拉深：用減小直徑與壁厚，增加工件高度

5、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。 11.孔的翻邊：將板料或工件上有孔的邊緣翻成豎立邊緣。 拉深 變薄拉深 孔的翻邊 12.外緣翻邊：將工件的外緣翻起圓弧或曲線狀的豎立邊緣。 13.縮口：將空心件的口部縮小。 14.擴(kuò)口：將空心件的口部擴(kuò)大，常用于管子。 外緣翻邊 縮口 擴(kuò)口 15.起伏：在板料或工件上壓出筋條，花紋或文字，在起伏處的整個(gè)厚度上都有變薄。 16.卷邊：將

6、空心件的邊緣卷成一定的形狀。 17.脹形：將空心件（或管料）的一部分沿徑向擴(kuò)張，呈凸肚形。 起伏 卷邊 脹形 18.旋壓：利用趕棒或滾輪將板料毛坯趕壓成一定形狀（分變薄與不變薄兩種）。 19.整形：把形狀不太準(zhǔn)確的工件校正成形。 20.校平：將毛坯或工件不平的面或彎曲予以壓平。 旋壓 整形 校平 21.壓?。焊淖児ぜ穸龋诒砻嫔蠅撼鑫淖只蚧y。 22.正擠壓：凹模腔內(nèi)的金屬毛坯在凸

7、模壓力的作用下，處于塑性變形狀態(tài)，使其由凹模孔擠出，金屬流動(dòng)的方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同。 23.反擠壓：金屬擠壓過(guò)程中，沿凸模與凹模的間隙塑流，其流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反。 24.復(fù)合擠壓：正擠與反擠的結(jié)合。 壓印 正擠壓 反擠壓 復(fù)合擠壓 四．冷沖模類型和特點(diǎn)。 1.模具分類（按沖壓工序的組合方式分）。 1）單沖模：在模具上只有一個(gè)加工工位，而且在沖床的一次行程中只完成一類沖壓加工工藝。 2）復(fù)合模：在模具上只有一個(gè)加工工位，在沖床的一次行程中完成兩類以上的加工工藝。 3）級(jí)進(jìn)模：有多個(gè)工位組成，

8、各工位完成不同的加工，各工位順序關(guān)聯(lián)，在沖床的一次行程中完成一系列不同的沖壓加工。 三類模具的優(yōu)缺點(diǎn)比較： 單工序模 復(fù)合模 級(jí)進(jìn)模 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單 較復(fù)雜 復(fù)雜 成本、周期 小、短 小、短 高、長(zhǎng) 制造精度 低 較高 高 材料利用率 高 高 低 生產(chǎn)效率 低 低 高 維修 不方便 不方便 方便 產(chǎn)品精度 高 高 低 品質(zhì) 低 低 高 安全性 不安全 不安全 安全 自動(dòng)化 易于自動(dòng)化 沖床性能要求 低 低 高 應(yīng)用 小批量生產(chǎn) 大、中型零件的沖壓試制 大批量生產(chǎn) 內(nèi)外形精度要求高 大

9、批量生產(chǎn) 中、小零件沖壓 2.級(jí)進(jìn)模特點(diǎn)： 1)沖壓生產(chǎn)效率高。級(jí)進(jìn)?？梢酝瓿蓮?fù)雜零件的沖裁、翻邊、彎曲、拉深、立體成形以及裝配等工藝，減少了中間轉(zhuǎn)運(yùn)和重復(fù)定位等工作，而且工位數(shù)量的增加不影響生產(chǎn)效率，可以沖制很小的精密零件。 2)操作安全簡(jiǎn)單。級(jí)進(jìn)模沖壓時(shí)操作者不必將手伸入模具的危險(xiǎn)區(qū)域。對(duì)大量生產(chǎn)，還采用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，模具內(nèi)裝有安全檢測(cè)裝置。 3)模具壽命長(zhǎng)。復(fù)雜的內(nèi)形和外形可分解為簡(jiǎn)單的凸模和凹模外形，分段逐次沖切，工序可以分散在若干個(gè)工位，在工序集中的區(qū)域還可以設(shè)置空位，從而避免了凸、凹模壁厚過(guò)小的問(wèn)題，改變

10、了凸、凹的受力狀態(tài)，提高了模具強(qiáng)度。此外，級(jí)進(jìn)模還采用卸料板兼作凸模導(dǎo)向板，對(duì)提高模具壽命也非常有利。 4)產(chǎn)品質(zhì)量高。級(jí)進(jìn)模在一副模具內(nèi)完成產(chǎn)品的全部成形工序，克服了用簡(jiǎn)單模時(shí)多次定位帶來(lái)的操作不變和累積誤差。 5)生產(chǎn)成本較低。級(jí)進(jìn)模由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以制造費(fèi)用較高，同時(shí)材料利用率較低，但由于級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)效率高、壓力機(jī)占有數(shù)少、需要的操作工人數(shù)和車(chē)間面積少，減少了半成品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，因而產(chǎn)品零件的綜合生產(chǎn)成本并不高。 6)設(shè)計(jì)和制造難度大，對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性強(qiáng)。級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高，設(shè)計(jì)靈活性大、難度大；設(shè)計(jì)和制造中的經(jīng)驗(yàn)、推斷和目測(cè)工作量多，人才培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，個(gè)人之間的差異大；同一

11、產(chǎn)品零件可有多種不同的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)的靈活性大；設(shè)計(jì)和制造周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，適用于批量生產(chǎn)。級(jí)進(jìn)模還受產(chǎn)品零件尺寸限制，產(chǎn)品尺寸不宜太大。 7)按訂單生產(chǎn)，而不是按計(jì)劃生產(chǎn)，訂貨受市場(chǎng)影響大，交貨期要求短。 五．級(jí)進(jìn)模的功能 功能：級(jí)進(jìn)模的基本功能是利用凸模和凹模在板料上施加一定形式和大小的作用力，使材料產(chǎn)生塑性變形，從而將毛胚轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品零件的能力。 材 料 插 入 模 具 材 料 送 進(jìn) 成 形 加 工 產(chǎn) 品 取 件 產(chǎn) 品 搬 出 六．級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)方法。 1.級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)流程。

12、 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)也是一個(gè)系統(tǒng)，其流程如圖1-8所示。具體可以分為四個(gè)階段：工藝設(shè)計(jì)、排樣、概要設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)。 1）工藝設(shè)計(jì):即是對(duì)產(chǎn)品零件所包括的成形工序逐一進(jìn)行分析，以確定產(chǎn)品零件的加工工藝方案。工藝設(shè)計(jì)前應(yīng)充分了解產(chǎn)品零件的要求及實(shí)際的生產(chǎn)條件。 2）排樣與概要設(shè)計(jì)以工藝設(shè)計(jì)可行為前提，具體確定級(jí)進(jìn)模加工產(chǎn)品零件時(shí)的工序方案和模具的基本結(jié)構(gòu)形式，初步給出模具的估價(jià)和制造周期，確定是否繼續(xù)開(kāi)展模具詳細(xì)的設(shè)計(jì)和制造。 3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)就是為級(jí)進(jìn)模正式投入生產(chǎn)而具體地開(kāi)展的設(shè)計(jì)，在這一階段部分模具零件的加工也將同期展開(kāi)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與零件設(shè)計(jì)的結(jié)果是模具裝配圖、需加工的模具零件

13、的工程圖。 2.設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。 1）要用系統(tǒng)的觀點(diǎn)，從沖壓、模具制造等多方面構(gòu)成的大系統(tǒng)中確定級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)和零件方案，要重視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的作用。要切合實(shí)際，確立切實(shí)可行的模具方案，同時(shí)要考慮現(xiàn)有的模具制造條件、沖壓生產(chǎn)條件。 2）級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度大，制造費(fèi)用高，周期長(zhǎng)，因此設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，認(rèn)真分析、詳細(xì)規(guī)劃，務(wù)求設(shè)計(jì)合理、制造方便、滿足使用要求。要充分了解產(chǎn)品零件加工的需求和模具制造和使用條件,表1-5是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)前應(yīng)掌握的數(shù)據(jù)。表1-6是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)時(shí)的規(guī)劃表。 3）模具設(shè)計(jì)和制造具有技術(shù)密集型的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和制造密切相關(guān)。隨著產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，

14、產(chǎn)品制造周期日益縮短，對(duì)模具設(shè)計(jì)和制造周期的要求也愈來(lái)愈短，因此，模具設(shè)計(jì)和制造的交叉并行已成為必然。 表1-5 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)前應(yīng)掌握的數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)前應(yīng)掌握的數(shù)據(jù) 工件與材質(zhì) 板厚與精度、材質(zhì)、料寬、熱處理、毛刺方向的要求 模具設(shè)計(jì)資料 批量、模具的形式、材料的送進(jìn)方向，導(dǎo)料方式等 模具材質(zhì) 凸、凹模的材質(zhì) 模架 形式、尺寸、模柄尺寸 沖床 形式、噸位、行程、SPM、開(kāi)啟高度、送進(jìn)方向、滑塊與臺(tái)面尺寸、模柄孔尺寸 尺寸標(biāo)注 有效位數(shù)、尺寸公差、標(biāo)注要求 圖紙 圖紙尺寸、圖號(hào)、名稱的標(biāo)注要求 加工設(shè)備 現(xiàn)有加工設(shè)備可加工能力 表1

15、-6 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)規(guī)劃表 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)品編號(hào) 模具編號(hào) 模具交貨期 沖壓加工規(guī)格 被加工材料規(guī)格 產(chǎn)量 月產(chǎn) 個(gè) 材質(zhì) 總壽命 個(gè) 板厚 行數(shù) 個(gè) 板料寬度 列數(shù) 列 板料狀態(tài) 帶料 加工速度 r/min 條料 生產(chǎn)方式 級(jí)進(jìn)沖壓 卷料 簡(jiǎn)單沖壓 復(fù)合沖壓 送料裝置

16、規(guī)格 備注 送料機(jī)構(gòu) 輥式～ 氣動(dòng)～ 夾持式～ NC～ 送進(jìn)線高度 mm (公差) 沖床規(guī)格 產(chǎn)品簡(jiǎn)圖： 噸位 閉合高度 模柄直徑 落料孔徑 說(shuō)明： 產(chǎn)品零件圖 生產(chǎn)，技術(shù)要求 基本工序分 解 初步工藝方案設(shè)計(jì) 毛坯展開(kāi) 工藝性分析 OK? 毛坯排樣 沖切刃口設(shè)計(jì) 工序優(yōu)化成組 工序排樣 工藝計(jì)算 結(jié)構(gòu)概要設(shè)計(jì) 價(jià)格，周期 評(píng)測(cè) 壓力機(jī) 工序排樣圖 NO YES 不合適 合適 結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì) 零件設(shè)計(jì) 零件圖 外購(gòu)件

17、明細(xì) 標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì) 零件明細(xì)表 裝配圖 備料，毛坯粗加工 模具零件加工 Z表1-8 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)流程： 第二章 級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具的優(yōu)劣在很大程度上體現(xiàn)在模具結(jié)構(gòu)上，因此，級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)模具的工作性能、加工性、成本、周期及壽命等起著決定性作用。 第一節(jié) 級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一 級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu) 1.從總體角度來(lái)看，級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)基本上可分為兩大類：日本式模具結(jié)構(gòu)和美國(guó)式模具結(jié)構(gòu)。 1）日本式模具結(jié)構(gòu)：利用卸料板壓料（常見(jiàn)模具結(jié)構(gòu)）。 優(yōu)點(diǎn)：壓料

18、可靠，模具生產(chǎn)時(shí)穩(wěn)定性好； 缺點(diǎn)：噪音大。 2）美國(guó)式模具結(jié)構(gòu)：沒(méi)有卸料板，采用局部壓料（兩者更本區(qū)別） 優(yōu)點(diǎn)：噪音小，速度高； 缺點(diǎn)：壓料不是很可靠。 2.級(jí)進(jìn)模的構(gòu)成。 模板（8塊板） 凸模 工作零件 （入子） 模具 凹模 主導(dǎo)向 導(dǎo)向零件 零件 副導(dǎo)向 連接零件（螺釘，等高套筒及墊圈） 定位零件（定

19、位銷，導(dǎo)正銷，定距側(cè)刃，灌膠PIN） 導(dǎo)料零件（導(dǎo)板，Lifter） 輔助零件 傳力零件(螺塞，彈簧，傳力銷) 檢測(cè)裝置（誤送/疊料/波動(dòng)/光電檢測(cè)） 其它（壓板，止高塊，限位柱,浮料塊,浮料銷，頂桿 二 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則. 1.盡量選用成熟的模具結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。 2.模具要有足夠的剛性，以滿足壽命和精度的要求。 3.結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、實(shí)用，要具有合理的經(jīng)濟(jì)性。 4.能方便地送料，操作要簡(jiǎn)便安全，出件容易。 5.模

20、具零件之間定位要準(zhǔn)確可靠，連接要牢固。 6.要有利于模具零件的加工。 7.模具結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的沖壓設(shè)備要協(xié)調(diào)。 8.模具容易安裝，易損件更換方便。 三 模具基本尺寸 1. 模具平面尺寸 模具平面尺寸是指模具輪廓最大尺寸，它易凹模外形尺寸為基礎(chǔ)，以最終選擇的模架尺寸為準(zhǔn)。 2. 模具閉合高度 模具閉合高度是指模具處在最低點(diǎn)的工作位置時(shí)，上模座的上表面到下模座的下表面之間的距離。即為模具各塊模板厚度之和。 壓力機(jī)閉合高度是指壓力機(jī)滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到壓力機(jī)工作臺(tái)面上平面的距離。由于多數(shù)壓力機(jī)滑塊高度可上下調(diào)節(jié)，當(dāng)壓力機(jī)連桿調(diào)至最短時(shí)的閉合高度稱為壓力機(jī)最大閉合高度Hmax,而當(dāng)

21、壓力機(jī)連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)的閉合高度稱為最小閉合高度Hmin。 為了保證模具能裝在壓力機(jī)上工作，模具閉合高度必須小于壓力機(jī)閉合高度。最好H位于Hmin和Hmax之間，一般應(yīng)滿足 Hmin+10≤H≤Hmax-5 第二節(jié) 工作零件設(shè)計(jì) 一． 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（考量凸模的強(qiáng)度、鋼性）： 1. 凸模的分類： 1） 按凸模斷面形狀可分為簡(jiǎn)單形狀和復(fù)雜形狀兩種； 2） 按刃口形狀可分為平刃、斜刃和其它專用凸模； 3） 按固定方法可分為臺(tái)階固定、螺釘固定、壓板固定等； 4） 按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式、鑲拼式、直通式、階梯式和帶護(hù)套式。 2. 凸模結(jié)構(gòu)的

22、基本形式。 1）圓凸模(標(biāo)準(zhǔn)件)。 TYPEI TYPEIV 2）機(jī)械加工凸模。 凸模的加工方法一般有線割和磨削: W/C—線割; G—磨床； PG—光學(xué)曲線磨床 1線割加工異形凸模，凸模內(nèi)R≥0.150較好，因線割絲的直徑Φ取0.20mm和0.30mm加工較經(jīng)濟(jì)；線割的零件表面光潔度不高，加工零件的使用壽命沒(méi)有磨削來(lái)的高； 2細(xì)小凸模設(shè)計(jì)成上頭小下頭大，以保證零件

23、強(qiáng)度要求；規(guī)則形狀用磨床加工，R取10mm或20mm；不規(guī)則形狀用PG加工R取40mm； 3. 凸模的導(dǎo)向（卸料板）。 卸料板在對(duì)階梯型凸模、PG加工之凸模導(dǎo)向時(shí)，要確保在模具處于最大閉合高度時(shí)，剝料板與凸模的最小重疊部分長(zhǎng)度不小于3～5mm。 4.凸模上的“閃位”： 1）產(chǎn)品上的凸起； 2）模仁 5.沖裁凸模長(zhǎng)度的確定： 凸模長(zhǎng)度=PP板厚度+SBP板厚度+SP板厚度+(1～2mm) 二．入子設(shè)計(jì)：

24、 1.沖子固定板入子 目的：便于改模；便于更換料號(hào)。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）形狀力求簡(jiǎn)單，便于加減墊片； 2）要具有防呆功能； 3）與固定板單邊間隙0.01mm；與沖子單邊間隙0.01mm。 2.卸料板入子 目的：便于改模；便于更換料號(hào)；磨損了可以更換,即提高模具壽命。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）要具有防呆功能； 2）與卸料板單邊間隙0mm；與沖子單邊間隙一般取0.005mm；沖子外形復(fù)雜或外形尺寸大時(shí)單邊間隙可放寬到0.008mm—0.010mm。 固定方式：1）倒角 2）靠肩 閃位：

25、導(dǎo)板，產(chǎn)品上的凸起。 三．模仁設(shè)計(jì). 沖裁模仁 1.加工方式一般有線割加工和PG加工兩種。 1）線割加工模仁：直刀面2～3mm,落料斜度一般取1,線割表面粗糙，沖細(xì)小廢料之模仁易堵料； 2）PG加工模仁：將模仁設(shè)計(jì)成分體式，直刀面2～3mm,落料斜度一般取30＇，表面光潔度好。 2.沖裁間隙：一般取沖裁單邊間隙為（3～5％）*t;具體取值大小還要視材質(zhì)，料厚，廢料形狀及模仁材質(zhì)而定；同加工方式也有關(guān)。 1) 線割加工選取間隙要比PG加工大； 2) 被加工材料脆、硬；沖裁間隙適當(dāng)放大； 3) 模仁材質(zhì)為SKD11時(shí)沖裁間隙要比是硬質(zhì)合金來(lái)的??； 4) 廢料形狀簡(jiǎn)單沖裁間隙要

26、取??；以防跳屑。 3.固定方式：1）壓板、螺釘壓住（特別是針對(duì)抽引模仁）； 2）分體式模仁用斜鍥閉緊； 3）導(dǎo)板壓住。 4.模仁壁厚設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：1）加減墊片的方便性； 2）足夠強(qiáng)度。 5.模仁設(shè)計(jì)要具有防呆功能。 成形模仁 1. 成形凸模與模仁的間隙為一個(gè)料厚t; 2. 固定方式：1）螺釘壓??； 2）導(dǎo)板壓??； 3）靠肩（不易維修）。 第三節(jié) 輔助零件設(shè)計(jì) 一 連接零件：起連接緊固模具的各塊模板作用；通常用到M6,M8,

27、M10螺釘。 1.墊板連接： 2.沖子固定板及模仁固定板連接： 3.卸料板的連接： 組成元件：M8螺釘、墊圈、等高套筒。 二 定位零件： 1.定位銷(MISUMI STANDARD) 1)導(dǎo)板相對(duì)于DP板的定位，定位銷規(guī)格 MS 4-15; 2)DP板相對(duì)于下模座的定位，定位銷規(guī)格 MS 10-60; 2.導(dǎo)正銷：多用于連續(xù)模中對(duì)條料的精確定位，消除由于送料而引起的誤差；與預(yù)沖工藝孔單邊間隙一般取0.010mm;料厚大于1mm時(shí)間隙可適當(dāng)放大； 固定方

28、式： 1） 固定在卸料板上: 脫料方式：1導(dǎo)正銷兩側(cè)對(duì)稱設(shè)計(jì)頂桿，下模設(shè)有浮料銷； 2采用導(dǎo)料板強(qiáng)行脫料； 3借用LIFTER脫料； 4設(shè)計(jì)月牙型剝料套， 下模設(shè)有浮料塊； 5借用導(dǎo)正銷的錐面定位。 2)固定在沖子固定板上： 缺點(diǎn)：1容易磨損； 2要借用脫料裝置。 . 3.定距側(cè)刃： 側(cè)刃是用來(lái)切去條料旁側(cè)少量材料而達(dá)到擋料的目的， 起粗定位作用；多用于導(dǎo)板式模具。 與模仁間隙為0 沖裁間隙 起導(dǎo)正限位作用 1側(cè)刃沖子單邊受力，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)面要考慮限位，

29、以保證沖裁間隙的不變性及提高側(cè)刃沖子的壽命； 2側(cè)刃沖子的長(zhǎng)度=送料進(jìn)距+（0.10～0.20mm）。 4.灌膠PIN:(具體尺寸見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)件清冊(cè)) 對(duì)PP板及DP板起快速定位作用，提高模具維修的方便性。 1) PIN與DP板、PP板采用小過(guò)盈配合； 單邊間隙0.10mm 灌膠固定（LOC638膠) 2) PIN套與模座單邊間隙0.10mm,借用LOC638膠來(lái)膠固； 三 導(dǎo)料零件 導(dǎo)料板 1.功能：1)對(duì)料條起導(dǎo)向作用； 2)剝料作用。 2.與條料單邊間隙。 3.導(dǎo)料板高度的確定。

30、( 定位銷) Lifter(標(biāo)準(zhǔn)件) 1.功能：1）浮料 2）對(duì)料條導(dǎo)向 3）脫料 2.形狀：圓形和方形； 3.設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）Lifter與模板單邊間隙0.01mm; 2）Lifter分布要均勻，等高； 3）Lifter與材料單邊間隙0.10mm; 4）Lifter上升高度小于沖床行程的一半（沖床滑塊于270～90間是送料時(shí)間，送料時(shí)，成形沖子、導(dǎo)位針不能與料條干涉）。 H 卸料板閃LIFTER深度H: 5.0≤H≤5.0+A 式中：A=t+1.0 A≥1.5m

31、m 四 傳力零件 1. 傳力零件的組成：螺塞、墊片、強(qiáng)力彈簧、傳力銷（DISK）; 2. 傳力零件組裝結(jié)構(gòu)：見(jiàn)圖； 3. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）傳力銷要等高; 2）傳力銷要比等高套筒 短0.10mm(保護(hù)鎖剝料板螺釘)； 3）傳力銷的布置要多、均勻 且靠近料條兩側(cè)以保證壓料充分。 五 檢測(cè)裝置 六 其它零件 1.壓板：固定沖子和模仁(具體形狀、尺寸見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)件清冊(cè))； 2.止高塊：對(duì)模具起保護(hù)作用(具體形狀、尺寸見(jiàn)標(biāo)

32、準(zhǔn)件清冊(cè))； 3. 限位柱：初始送料時(shí)對(duì)模具起保護(hù)作用,當(dāng)被沖板材較厚時(shí) 采用（t≥0.5） 4.浮料塊：1）浮料； 2）局部壓料。 5.浮料銷：1) 浮料； 2)空中接料 料條運(yùn)行方向 第四節(jié) 導(dǎo)向零件 精確的導(dǎo)向是保證模具正常生產(chǎn)的前提條件，為了提高連續(xù)模工作的精度和穩(wěn)定性又常設(shè)計(jì)成雙重導(dǎo)向：主導(dǎo)向和副導(dǎo)向。常見(jiàn)的導(dǎo)向零件有滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向兩種。 一 滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向的區(qū)別： 滑動(dòng)導(dǎo)向 滾動(dòng)導(dǎo)向 組成 導(dǎo)柱、導(dǎo)

33、套 導(dǎo)柱、導(dǎo)套、襯套、滾珠等 配合關(guān)系 間隙配合 過(guò)盈配合 精度 低 高 可工作速度 低 高 壽命 短 長(zhǎng) 承受側(cè)向力 強(qiáng) 弱 二 連續(xù)模常用導(dǎo)向零件 1.主導(dǎo)向:滾動(dòng)導(dǎo)向 1）規(guī)格：MISUMI STANDARD 2）設(shè)計(jì)原則 1小模具可設(shè)計(jì)成對(duì)角2個(gè)。 常用規(guī)格： RMSH 28-130-L80-100; 2中等模具可設(shè)計(jì)成4個(gè)，其中一個(gè)要錯(cuò)位5～10mm以防呆。 常用規(guī)格： RMSH 32-150-L100-110; 3大模具可設(shè)計(jì)成6個(gè)，安放位置不可完全對(duì)稱以防呆， 常用規(guī)格： RMSH 38-150-L100-11

34、0; 3）固定方式 1主導(dǎo)柱和下模座采用過(guò)盈配合，單邊過(guò)盈0.01mm,裝配時(shí)需從反面用螺釘將導(dǎo)柱拉進(jìn)模座孔內(nèi)； 2主導(dǎo)套和上模座采用灌膠固定，膠水為AB膠或厭氧膠時(shí)灌膠間隙取雙邊間隙為0.20～0.30mm;膠水為金屬修補(bǔ)劑時(shí)灌膠間隙取雙邊間隙為3～4mm。 2.副導(dǎo)向:滑動(dòng)導(dǎo)向或滾動(dòng)導(dǎo)向 滑動(dòng)導(dǎo)向： 1)規(guī)格：MISUMI STANDARD 2)設(shè)計(jì)原則：1同一塊板上一般安放4個(gè)副導(dǎo)柱且間隔不要太近； 2大小模具副導(dǎo)柱常用規(guī)格見(jiàn)下表： 小模具 中等模具 大模具 副導(dǎo)柱直徑 Φ16 Φ20 Φ25

35、 副導(dǎo)柱規(guī)格 SGOH 16-80 SGOH 20-80 SGOH 25-90 副導(dǎo)套規(guī)格 SGBH 16-20 SGBH 20-20 SGBH 25-20 3)固定方式：副導(dǎo)柱和沖子固定板采用過(guò)盈配合，副導(dǎo)套和剝料板及模仁固定板采用灌膠固定，膠水為厭氧膠，灌膠間隙單邊0.03mm，灌膠時(shí)借助基準(zhǔn)棒定位。 滾動(dòng)導(dǎo)向： 1)規(guī)格：MISUMI STANDARD； 2)設(shè)計(jì)原則：同一塊板上一般安放4個(gè)副導(dǎo)柱且間隔不要太

36、 近，小模具副導(dǎo)柱直徑常取Φ16mm，中等模具副導(dǎo)柱直徑常取Φ20mm； 3）固定方式：副導(dǎo)柱和剝料板采用過(guò)盈配合，單邊過(guò)盈0.008～0.010mm，副導(dǎo)套和沖子固定板及模仁固定板采用過(guò)盈配合，單邊過(guò)盈0.010mm.

37、 第五節(jié) 模板設(shè)計(jì) 冷沖模一般有八塊模板組成:上模座(TP)、上墊板(TBP)、沖頭固定板(PP)、剝料背板(SBP)、剝料板(SP)、模仁固定板(DP)、下模墊板(DBP)、下模座(DS)。 模板設(shè)計(jì) 模板名稱 材質(zhì) 厚度(mm) 熱處理要求 硬度 設(shè)計(jì)內(nèi)容 TP 45#/A7075 45/50 TBP 40Cr/Cr12MoV 13/15 普通淬火 HRC40-45 PP Cr12Mo1

38、V1/SKD11 20 真空淬火 HRC60-63 SBP 40Cr/Cr12MoV 14 普通淬火 HRC40-45 SP Cr12Mo1V1/SKD11 20/25 真空淬火 HRC60-63 DP Cr12Mo1V1/SKD11 20/25 真空淬火 HRC60-63 DBP 40Cr/Cr12MoV 13/15 普通淬火 HRC40-45 DS 45# 45/50 模具組立順序 一 準(zhǔn)備工作 1)設(shè)計(jì)工程師切入:提供產(chǎn)品圖面，Layout圖面，模具零件圖

39、面,并提供技術(shù)指導(dǎo); 2)模具零件的整理與清點(diǎn):整組存放,整組清點(diǎn); 3)模具零件的查檢:包括模板﹑工件的形狀﹑尺寸﹑材質(zhì)硬度是否與圖面一致; 4)零件刻字:在各工件非工作面上刻上模號(hào)，件號(hào); 5)零件退磁:去除加工磁性; 6)清理、打磨模板并退磁:去除模板表面以及框口內(nèi)的鐵屑、雜物及氧化層; 7)倒角:包括入子，模仁，模板框口的倒角以及剝料板入子的沖子入口側(cè)倒角; 8)試配:整組沖子與入子﹑沖子與模仁的試配,確保沖子在入子中活動(dòng)自如; 9)標(biāo)準(zhǔn)件領(lǐng)用:標(biāo)準(zhǔn)沖子﹑入子﹑模仁,主導(dǎo)柱整組,付導(dǎo)柱整組,灌膠Pin, Pilot, Lift, Stopper, Disk,等高套筒,壓

40、板,彈簧,定位銷,剝料套,墊片,螺絲等. 二 模具組立 1)下模灌膠:下模板通過(guò)定位銷與下模座精確定位,并由螺絲緊固后,用680膠對(duì)二者之間的灌膠Pin灌膠.此工序需確保膠劑粘合牢固; 2）上模灌膠:通過(guò)Gauge或付導(dǎo)柱保證上模板與下模板精確定位,同時(shí)保證二者平行度后,由螺絲將上模板和上模座緊固.采用680膠對(duì)二者間的灌膠PIN灌膠.此工序應(yīng)確保上下模的平行度,位置精度,同時(shí)也需確保680膠劑粘合牢固; 3）模具組立:將上模同下模進(jìn)行合模，通過(guò)查看模板間隙確保平行度后,用AB膠或快干膠進(jìn)行主導(dǎo)柱灌膠.此工序要確保主導(dǎo)柱不高出上模座且膠劑粘合必須牢靠,主導(dǎo)套低于上模座面5mm左右;

41、4）剝料板組立:將剝料板入子，Pilot，剝料板成形工件，剝料套(推料桿)等裝入剝料板，此時(shí)要確保剝料板入子不能高于剝料板，另外,確保剝料板背板能夠阻檔入子，成形工件，Pilot，剝料套等的后退; 5)下模板的組立:將沖裁模仁，成形模仁，Lift，導(dǎo)料板等裝到模仁固定板上。此工序應(yīng)確保沖裁模仁不能高于模面,沖裁模仁刀口朝上,Lift和其他活動(dòng)模仁運(yùn)動(dòng)自如等。另外, Check廢料是否暢通無(wú)阻,Check剝料板與下模板是否能貼死,并通過(guò)沖裁沖子透過(guò)剝料板伸入沖裁模仁運(yùn)用切紙法Check沖裁間隙和位置是否OK; 6)上模板組立:將沖子固定板入子,沖子裝入上模板,并用壓板將沖子固定,同樣確保入子

42、不能高于模面。Check剝料板背板(S02A)與沖子固定板(P01A)是否能貼死。 7)合模:在上、下模不裝彈簧狀況下,讓八塊板貼死,看沖子與剝料板相對(duì)位置是否正確,下模板是否和成形沖子干涉等; 8)裝上Stopper、Disk、等高套筒、彈簧、Sensor、吸氣裝置等,并在模座正面印上模號(hào)、料號(hào)、Pitch、原材料號(hào)等模具參數(shù)。 三 模具全面審查 1)Check彈簧:成形活動(dòng)沖子用綠色或咖啡色彈簧,并考慮彈簧行程;壓料彈簧用矩形彈簧,浮料用線簧; 2)模具各部分之間的連接和緊固是否牢靠; 3)安全檢測(cè)裝置是否齊全,性能是否可靠; 4)模具內(nèi)部氣路是否順暢;

43、 5)各部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)是否自如; 最后,根據(jù)組立修改工件情況修正模具圖面。 模具試模流程 一 準(zhǔn)備工作 1)試模材料的領(lǐng)用:領(lǐng)用前要根據(jù)送樣數(shù)量、pitch以及試模耗料量估算領(lǐng)用數(shù)量; 2)將模具各調(diào)整滑塊調(diào)至最外面,以免打壞模具; 3)試模機(jī)臺(tái)的選用:考慮參數(shù)有噸位,精度,行程,工作面大小,落料孔大小,架模高度,調(diào)機(jī)難易等。 二 試模 1)架模:確保沖床工作臺(tái)面和模座面上無(wú)廢屑等雜物;模具應(yīng)處于工作臺(tái)面中心并平行于工作臺(tái)面;模具與沖床工作臺(tái)面和上滑塊緊固應(yīng)該牢靠;同時(shí)將閉合高度調(diào)至Stopper間隙0～0.05mm.無(wú)材料時(shí),S02A與P01A間隙為0.15～0.20

44、mm. 2)送料:初次送料采用手工送料，先將料條通過(guò)模具一遍(導(dǎo)板式除外),用送料機(jī)側(cè)滾輪定位料條后,取出料條，接著將料條送至沖工藝孔工站與第一個(gè)導(dǎo)正銷之間(但不能使刀口單邊切料受力)一次沖下。隨后通過(guò)導(dǎo)正銷對(duì)準(zhǔn)定位孔精確定位,逐次送進(jìn)一個(gè)Pitch，送料時(shí)要仔細(xì)觀察送料時(shí)的異常,如帶料,檔料,閃位不夠等. 3)模具調(diào)整與維修:首先排除影響連續(xù)沖壓模連續(xù)送料的障礙:帶料,卡料,檔料等;其次解決影響產(chǎn)品外觀的問(wèn)題:跳屑,壓痕,模痕,拉傷,閃位不夠等,同時(shí)處理堵料問(wèn)題;最后調(diào)整和維修產(chǎn)品的尺寸參數(shù),功能參數(shù)和裝配參數(shù)等. 根據(jù)試模時(shí)調(diào)整與維修狀況如實(shí)填寫(xiě)試模報(bào)告,并修正模具圖面。

45、 三 樣品生產(chǎn)與量測(cè) 1)樣品生產(chǎn):手工送料或自動(dòng)送料生產(chǎn)出所需數(shù)量的尺寸,外觀,功能,裝配性均OK的樣品; 2)樣品量測(cè):依據(jù)產(chǎn)品藍(lán)圖量測(cè)樣品尺寸和功能參數(shù),并填寫(xiě)自主檢驗(yàn)記錄。 最后,將樣品,自主檢驗(yàn)記錄,組立試模報(bào)告,修正后的模具圖面一并交設(shè)計(jì)工程師。 跳屑及防止 1. 改變廢料的形狀（最有效方法）； 2. 點(diǎn)焊模仁內(nèi)表面； 3. 沖子頭部磨成異形； 4. 真空吸下法； 5. 沖子中間加工吹氣孔或彈頂銷； 6. 采用較小的沖裁間隙； 7. 減小摸仁直刀面的高度； 8. 沖子，模仁退磁； 9. 減小切削油的用量或采用粘度低的切削油； 10. 對(duì)于圓形廢

46、料，使鑲拼式模仁孔圓心錯(cuò)開(kāi)（易產(chǎn)生小毛邊及）； 11. 刀口鈍化，研磨刀口； 第三章 排樣設(shè)計(jì) 第一節(jié) 概述 排樣，顧名思義，就是圖樣的排列。在多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中，排樣的目的旨在確定從毛坯材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品零件的工序過(guò)程。 雖然級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的最終結(jié)果是模具結(jié)構(gòu)和相關(guān)的零件，但在開(kāi)展具體的模具設(shè)計(jì)之前，必須確定如下問(wèn)題： 1） 產(chǎn)品零件的毛坯如何從條料上截??？ 2） 構(gòu)成產(chǎn)品零件的級(jí)進(jìn)沖壓工序有哪些？ 3） 各工序如何組合？如何排序？ 這些內(nèi)容的確定就是排

47、樣的任務(wù)。因此，排樣是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，是決定級(jí)進(jìn)模優(yōu)劣的主要因素之一。 按照排樣所解決的問(wèn)題及設(shè)計(jì)過(guò)程中所處的階段，級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中的排樣可分為三類，即毛坯排樣，沖切刃口設(shè)計(jì)和工序排樣。 毛坯排樣用于確定毛坯在條料上的截取方位和相鄰毛坯之間的關(guān)系。 在級(jí)進(jìn)沖壓加工過(guò)程中，零件復(fù)雜的幾何外形往往被分解為簡(jiǎn)單幾何要素的組合，這部分工作稱為沖切刃口設(shè)計(jì)。 工序排樣確定模具有多少工位組成、每個(gè)工位的具體加工工序等。 第二節(jié) 毛坯排樣 毛坯排樣方案對(duì)材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結(jié)構(gòu)和壽命等有著顯著的影響。具統(tǒng)計(jì)，在沖壓件的成本中，材

48、料費(fèi)所占比例在60％以上。因此，合理排樣對(duì)提高材料利用率、降低產(chǎn)品成本有著重要意義。 一 毛坯排樣 1. 毛坯排樣方案 毛坯在板料上可截取的方位很多，這就決定了毛坯排樣方案的多樣性。典型的毛坯排樣方案及特征如表3-1所示。 根據(jù)排樣時(shí)是否產(chǎn)生廢料，毛坯排樣可以分為有廢料排樣和無(wú)廢料排樣。沖裁時(shí)的廢料可分為工藝廢料和設(shè)計(jì)廢料。工藝廢料指工件之間和工件與條料之間的搭邊材料定位孔和不可避免的料頭與料尾所產(chǎn)生的廢料。設(shè)計(jì)廢料指由于產(chǎn)品形狀的需要，如孔的存在而產(chǎn)生的廢料。無(wú)廢料排樣由于無(wú)搭邊或少搭邊，材料利用率高，但要注意： 1) 存在有側(cè)向力，影響模具精度和壽命。 2) 前后產(chǎn)品的

49、毛刺方向不一致。 3) 相鄰產(chǎn)品的臨接線是共用的，若定位不準(zhǔn)，容易產(chǎn)生多切少切問(wèn)題。 2.毛坯排樣原則 1） 材料利用率要盡量高。 2） 滿足產(chǎn)品零件沖裁及后序工序的要求，諸如： 1纖維方向和毛刺方向的要求； 2便于完成后續(xù)加工工序； 3生產(chǎn)率要高，便于操作； 4安全性要好。 表3-1 典型毛坯排樣方案比較 排樣方案 圖例 適用范圍 單排 適用于形狀簡(jiǎn)單的產(chǎn)品 斜排 受產(chǎn)品形狀限制，適用范圍窄 對(duì)排 需將條料倒過(guò)來(lái)沖，效率不高，對(duì)特定形狀材料利用率高

50、無(wú)廢料 排樣 數(shù)量多、形狀單一的產(chǎn)品，材料利用率高，模具費(fèi)用高 多排 產(chǎn)品精度差，毛刺方向不一致 混合排樣 二 搭邊 搭邊是指排樣時(shí)毛坯外形與條料側(cè)邊及相鄰毛坯外形之間設(shè)置的工藝余料。搭邊的作用是保證毛坯從條料上分離，補(bǔ)償由于定位誤差使條料在送進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的偏移所需的工藝余料。搭邊分側(cè)搭邊和中心搭邊。搭邊的基本要求是要有足夠的強(qiáng)度，而搭邊的強(qiáng)度主要由搭邊寬度決定。 搭邊寬度是排樣時(shí)的重要工藝參數(shù)。搭邊寬度的選取需考慮的因素： 1）材料利用率 2）凸模強(qiáng)度 3）條料的剛性 4）產(chǎn)品的品質(zhì) 搭邊值過(guò)

51、小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉段，增大沖裁件的毛刺。 三 步距 步距指沖壓過(guò)程中條料每次向前送進(jìn)的距離，其值為排樣時(shí)沿送進(jìn)方向兩相鄰毛坯之間的最小距離值。步距可定義為 S=L+a 式中 S─沖裁步距； L─沿條料送進(jìn)方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值； a─沿送進(jìn)方向的搭邊值。 四 條料寬度 條料寬度指根據(jù)排樣結(jié)果確定的毛坯所需寬度方向的最小尺寸。理論上條料寬度可按下式計(jì)算： B=D+2b 式中 B─條料寬度的理論值； D─垂直于送進(jìn)方向毛坯的最大輪廓尺寸,它隨毛坯排樣方位變化； b─側(cè)搭邊值。 由于模具加工誤差，條料的裁剪誤差及送料時(shí)的誤差，實(shí)際的條

52、料寬度應(yīng)有一定的裕度，具體尺寸可根據(jù)不同的送料側(cè)定位方式計(jì)算。 1. 無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度 無(wú)側(cè)壓裝置的模具，條料送進(jìn)時(shí)可能在導(dǎo)尺之間擺動(dòng)，從而使某一側(cè)的搭邊減少。因此，計(jì)算條料寬度時(shí)應(yīng)補(bǔ)償側(cè)搭邊的減小量。條料的寬度可按下式計(jì)算： B=D+2(b+△)+Z 式中 B─條料寬度尺寸； △─條料寬度的單向（負(fù)向）公差，參見(jiàn)表3-3； Z─條料與導(dǎo)料板之間的間隙，參見(jiàn)表3-3。 2. 有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度 模具有側(cè)壓裝置時(shí)，條料在側(cè)壓裝置的頂壓下始終沿某一側(cè)的導(dǎo)料板送進(jìn)。條料寬度可按下式計(jì)算： B=D+2b+△

53、 表3-3 條料裁剪公差和與導(dǎo)料板的間隙 單位：mm 條料厚度 ∽1.0 〉1.0∽2.0 〉2.0∽3.0 〉3.0∽4.0 公差與間隙 △ Z △ Z △ Z △ Z 條 料 寬 度 ∽50 0.4 0.1 0.5 0.2 0.7 0.4 0.9 0.6 〉50∽100 0.5 0.6 0.8 1.0 〉100∽150 0.6 0.2 0.7 0.3 0.9 0.5 1.1 0.7

54、〉150∽220 0.7 0.8 1.0 1.2 〉220∽300 0.8 0.3 0.9 0.4 1.1 0.6 1.3 0.8 五 材料利用率 材料利用率定義為 Ч=A/（B*S）*100% 式中 Ч─材料利用率； A─產(chǎn)品毛坯外形所包容的面積； B─條料寬度； S─沖裁步距。 Ч愈大，廢料所占面積愈小。因此一般將Ч作為衡量毛坯排樣方案優(yōu)劣的指標(biāo)。 第三節(jié) 沖切刃口設(shè)計(jì) 沖壓件毛坯的外形輪廓及內(nèi)形孔從幾何上可看成是各種封閉的幾何曲線，內(nèi)形或外形輪廓的沖切既可以一次完成，也可

55、以分幾次完成。 沖切刃口外形設(shè)計(jì)就是把復(fù)雜的內(nèi)形輪廓或外形輪廓分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單幾何單元，各單元又通過(guò)組合、補(bǔ)缺等方式構(gòu)成新的沖切輪廓的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程，即設(shè)計(jì)合理的凸模和凹模刃口外形的過(guò)程。由此，沖切刃口外形的設(shè)計(jì)可分為輪廓的分割與重組兩個(gè)階段。實(shí)際生產(chǎn)中所遇到的沖壓件往往十分復(fù)雜，通過(guò)刃口外形的分解與重組可以達(dá)到如下目的： 1） 簡(jiǎn)化凸模和凹模外形，便于加工，縮短周期，提高質(zhì)量，降低成本。 2） 改善凸模和凹模受力狀態(tài)，提高模具強(qiáng)度和壽命。 3） 便于工件在模具中送進(jìn)，如彎曲工件的分離。 4） 滿足特殊的工藝需要，如拉深工藝切口。 一 沖切刃口設(shè)計(jì)的原則 1．刃口分解與重組應(yīng)

56、有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，分解段數(shù)應(yīng)盡量少，重組后形成的凸模和凹模外形要簡(jiǎn)單、規(guī)則，要有足夠的強(qiáng)度，要便于加工。 2.刃口分解應(yīng)保證產(chǎn)品零件的形狀、尺寸、精度和使用要求。 3. 內(nèi)外形輪廓分解后各段間的連接應(yīng)平直或圓滑。 4. 分段搭接點(diǎn)應(yīng)盡量少，搭接點(diǎn)位置要避開(kāi)產(chǎn)品零件的薄弱部位和外形的重要部位，放在不注目的位置。 5. 有公差要求的直邊和使用過(guò)程中有滑動(dòng)配合要求的邊應(yīng)一次沖切，不宜分段，以免誤差積累； 6. 復(fù)雜外形以及有窄槽或細(xì)長(zhǎng)背的部位最好分解，復(fù)雜內(nèi)形最好分解。 7. 外輪廓各段毛刺方向有不同要求時(shí)應(yīng)分解。 8. 刃口分解應(yīng)考慮加工設(shè)備條件和加工方法，便于加工。 刃口外形的

57、分解與重組不具有唯一性，設(shè)計(jì)過(guò)程十分靈活，經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，難度大。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮幾種方案，經(jīng)綜合比較選出最優(yōu)方案。 二 輪廓分解時(shí)分段搭接頭的基本形式 內(nèi)外形輪廓分解后，各段之間必然要形成搭接頭，不切當(dāng)?shù)姆纸鈺?huì)導(dǎo)致搭接頭處產(chǎn)生毛刺錯(cuò)牙尖角塌角不平直和不圓滑等質(zhì)量問(wèn)題。常見(jiàn)的搭接頭有三種。 1. 交接 交接指毛坯輪廓沖切刃口分解與重組后，新的沖切刃口之間相互交錯(cuò)，有少量重疊部分。 2. 平接 平接就是把零件的直邊段分兩次沖切，兩次沖切刃口平行、共線，但不重疊。平接在搭接頭容易產(chǎn)生毛刺、錯(cuò)牙、不平直等質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)盡量避免采用。 直邊分兩次沖切時(shí)，為消除搭接頭處產(chǎn)生毛刺，在第二次沖切的搭接頭處

58、用退位槽，第一次先沖出退位槽，第二次在接頭處重疊沖切，即設(shè)法將平接轉(zhuǎn)化為交接。 3. 切接 切接是毛坯圓弧部分分段沖切時(shí)的搭接形式，即在前一工位先沖切一部分圓弧段，在后續(xù)工位上在沖切去其余部分，前后兩段應(yīng)相切。 與平接相似，切接也容易在搭接頭處產(chǎn)生毛刺錯(cuò)牙不圓滑等質(zhì)量問(wèn)題。 第四節(jié) 工序排樣 一 工序排樣的內(nèi)容與類型 工序排樣的目的旨在設(shè)計(jì)從平板料到產(chǎn)品零件的轉(zhuǎn)變過(guò)程，其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有： 1） 在沖切刃口外形設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，將各工序內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組合形成一系列工序組；對(duì)工序組排序，確定工位數(shù)和每一工位的加工工序。 2） 確定載體形式與毛坯定位

59、方式。 3） 設(shè)定導(dǎo)正孔直徑與導(dǎo)正銷數(shù)量。 4） 繪制工序排樣圖。 2.工序排樣的基本類型 按照級(jí)進(jìn)模中獲得毛坯外形和產(chǎn)品零件的方式不同，工序排樣可以分為落料型、切邊型和混合型三類。 工序排樣類型： (A)落料型 (B)切邊型 (C)混合型 1）落料型工序排樣: 落料型工序排樣是最基本的工序排樣，它將產(chǎn)品零件內(nèi)部孔的沖切工序安排在開(kāi)始的若干工位，最末工位安排外形落料工序。產(chǎn)品零件通過(guò)落料與載體分離，并從凹模孔中落下。 落料型工序排樣的主要特點(diǎn)是： 1產(chǎn)品上孔與外形的毛刺方向相反。 2與其它類型的工序排樣相比，工位數(shù)少

60、，模具尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； 3外形無(wú)搭接頭錯(cuò)位現(xiàn)象，適合于沖制外形簡(jiǎn)單的工件； 4產(chǎn)品易回收，沖切費(fèi)料容易處理，但產(chǎn)品易出現(xiàn)翹曲； 5條料易于導(dǎo)向。 2)切邊型工序排樣： 切邊型工序排樣將毛坯外廓分解，在不同的工位上分段逐次沖切，最末一個(gè)工位通過(guò)沖切工序件外形最后一段輪廓處的廢料，使工件與條料分離，工件留在凹模面上。 切邊型工序排樣的特點(diǎn)是： 1孔與外形的毛刺方向相同； 2產(chǎn)品留在凹模面上，產(chǎn)品的平整度易保證； 3適合于外形復(fù)雜件的沖壓加工； 4外形分幾次沖成，凸模數(shù)量多，并且容易出現(xiàn)搭接頭不平直、錯(cuò)牙和毛刺等問(wèn)題； 5因要考慮沖切凸模的強(qiáng)度，與落料型排樣相比材料利用率低；

61、 6切邊凸模的設(shè)計(jì)自由度大，有很多設(shè)計(jì)技巧，因而設(shè)計(jì)難度大。 3）混合型工序排樣： 混合型工序排樣兼有切邊型和落料型工序排樣之所長(zhǎng)，在工序排樣時(shí)，前邊部分按切邊型排樣，最末工位為落料型排樣?；旌闲凸ば蚺艠邮亲畛Ｓ玫墓ば蚺艠臃椒?。 與切邊型排樣相比，混合型工序排樣的主要特點(diǎn)是： 1產(chǎn)品容易回收； 2最終落料的外形部分與其它部分的毛刺方向相反； 3可以沖制外形復(fù)雜的產(chǎn)品零件。 二 空工位 空工位簡(jiǎn)稱空位，是指工序件經(jīng)過(guò)時(shí)，不作任何沖切加工的工位。在級(jí)進(jìn)模中設(shè)置空工位是為了提高模具強(qiáng)度、保證模具的壽命和產(chǎn)品質(zhì)量以及模具中設(shè)置特殊機(jī)構(gòu)

62、等。 三 載體設(shè)計(jì) 級(jí)進(jìn)模由多個(gè)工位組成，沖壓過(guò)程中各工位的加工內(nèi)容不同，因此，把工序件從第一工位運(yùn)送到最末工位是級(jí)進(jìn)模的基本條件之一。載體就是級(jí)進(jìn)模沖壓時(shí)條料上連接工序件并將工序件在模具上穩(wěn)定送進(jìn)的部分材料。載體與一般毛坯排樣時(shí)的搭邊有相似之處，但作用完全不同。搭邊是為滿足把工件從條料上沖切下來(lái)的工藝要求而設(shè)置的，而載體是為運(yùn)載條料上的工序件至后續(xù)工位而設(shè)計(jì)的。載體必須要有足夠的強(qiáng)度，能平穩(wěn)地將工序件送進(jìn)。一旦載體發(fā)生變形，條料的送進(jìn)精度就無(wú)法保證，甚至阻礙條料送進(jìn)或造成事故，損壞模具。載體與工序件之間的連接段稱為橋。 載體由形式和尺寸兩個(gè)因素決定，他們與產(chǎn)品外形和尺寸有

63、密切關(guān)系以載體強(qiáng)度不可單純依靠增加載體寬度來(lái)補(bǔ)救，更重要的是靠合理地選擇載體形式。按照載體的位置和數(shù)量一般可把載體分為六類，如表3-4所示。 1. 無(wú)載體 無(wú)載體實(shí)際上與毛坯無(wú)廢料排樣是一致的，零件外形具有一定的特殊性，即要求毛坯左右邊界在幾何上具有互補(bǔ)性。 2. 邊料載體 邊料載體是利用條料搭邊廢料作為載體的一種形式。這種載體穩(wěn)定性好，簡(jiǎn)單。邊料載體主要用于落料型排樣。 3. 單載體 單載體是在條料的一側(cè)留出一定寬度的材料，并在適當(dāng)位置與工序件連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)工序件的運(yùn)載。單載體適合于切邊型排樣中使用。 4. 雙載體 雙載體又稱標(biāo)準(zhǔn)載體，它是在條料兩側(cè)分別留出一定的材料運(yùn)載工序件

64、。雙載體比單載體更穩(wěn)定，具有更高的定位精度。 5. 中心載體 中心載體與單載體類似，但載體位于條料中部，它比單載體和雙載體節(jié)省材料，在彎曲件的工序排樣中應(yīng)用較多。 6. 雙橋載體 雙橋載體是雙載體和中心載體的發(fā)展，在條料中央有兩個(gè)載體橋，在側(cè)邊又類似于雙載體。雙橋載體具有很好的導(dǎo)向精度，可以穩(wěn)定運(yùn)載工序件，多用于非常小的精密零件。 表3-4 載體的類型和特征 類型 圖例 特征 適用范圍 無(wú) 載 體 材料利用率高 毛刺方向不一致 切斷工序偏斜 精度較低 邊 料 載 體 工件易收集 條料易導(dǎo)向，穩(wěn)定性好 產(chǎn)品易翹曲 廢料多，但易處

65、理 t＞0.2mm 步距可大于20mm 可采用多排 雙 載 體 能穩(wěn)定可靠地運(yùn)載工序件 外形輪廓各段毛刺方向不一致 為標(biāo)準(zhǔn)載體 t＞0.4mm 部距可大于30mm 單 載 體 與雙載體相比，應(yīng)取更大的寬度，在沖切過(guò)程中，載體易產(chǎn)生橫向彎曲，無(wú)載體一側(cè)的導(dǎo)向比較空難，毛坯易傾斜 t可小于0.2mm 工位數(shù)可大于15步 一般用于單排 中 心 載 體 條料寬度方向難導(dǎo)向，載體易出現(xiàn)橫向彎曲，易產(chǎn)生送料失誤 T =0.3～2mm 工位數(shù)可大于15步 僅用于單排 雙 橋 載 體 多用于非常小的產(chǎn)品 適用于

66、薄料并張拉送進(jìn)的情況 毛坯穩(wěn)定性好，條料易導(dǎo)向 材料利用率差 四 定距與導(dǎo)正孔設(shè)計(jì) 1. 步距 在級(jí)進(jìn)模中，步距是指條料在模具中逐次送進(jìn)時(shí)每次向前移動(dòng)的距離。為了保證前后兩次沖切中在工序件上沖切口的準(zhǔn)確匹配和連接，級(jí)進(jìn)模任意相鄰兩工位之間的步距必須相等。 步距的準(zhǔn)確與否直接影響沖壓件的外形精度、內(nèi)外形相對(duì)位置精度和沖切過(guò)程能否順利完成。 2. 工序件定位方式 1）以條料為基準(zhǔn)，工序件的定位可分為縱向和橫向，縱向沿條料送進(jìn)方向，而橫向與條料送進(jìn)方向垂直。一般縱向定位包括定距和導(dǎo)正，而橫向定位指導(dǎo)料。 2）按照工序件定位精度，可把級(jí)進(jìn)?？v向定位方式分為粗定位和精定位兩類。一般，粗定位方式包括固定擋料銷、臨時(shí)擋料銷、側(cè)刃等，對(duì)工序件送進(jìn)時(shí)定距。精定位方式主要是導(dǎo)正銷定位，即對(duì)工序件精確定位。 3）導(dǎo)正就是用裝于上模的導(dǎo)正銷插入條料上的導(dǎo)正孔以矯正條料的位置，保持凸模、凹模和工序件三者之間具有正確的相對(duì)位置。 4）導(dǎo)正銷設(shè)置原則 A．導(dǎo)正孔要在第一工位沖出，緊接的工位上要有導(dǎo)正銷