今天給各位分享沖壓模具手工設計的知識，其中也會對沖壓模具制作進行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！

本文目錄概覽：

• 1、沖壓模具設計制造的一些優(yōu)化方法



• 2、沖壓模具設計流程？
• 3、沖壓模具設計的一般流程
• 4、冷沖壓模具設計實例
• 5、沖壓模具的設計與制作技巧
• 6、簡單沖壓模具如何制作？

沖壓模具設計制造的一些優(yōu)化方法

沖壓模具設計制造的一些優(yōu)化方法

模塊化設計能有效減少產(chǎn)品設計時間并提高設計質(zhì)量。下面是我整理的沖壓模具設計制造的一些優(yōu)化方法介紹，歡迎參考。

一、模具的模塊化方法

縮短設計周期并提高設計質(zhì)量是縮短整個模具開發(fā)周期的關(guān)鍵之一。模塊化設計就是利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性，而實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化與組合化。大量實踐表明，模塊化設計能有效減少產(chǎn)品設計時間并提高設計質(zhì)量。因此本文探索在模具設計中運用模塊化設計方法。

模具模塊化設計的實施：

1、建立模塊庫

模塊庫的建立有三個步驟:模塊劃分、構(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標準零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標準零件的定義只需進行后兩步驟。模塊劃分是模塊化設計的第一步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化系統(tǒng)的功能、性能和成本。每一類產(chǎn)品的模塊劃分都必須經(jīng)過技術(shù)調(diào)研并反復論證才能得出劃分結(jié)果。對于模具而言，功能模塊與結(jié)構(gòu)模塊是互相包容的。結(jié)構(gòu)模塊的在局部范圍內(nèi)可有較大的結(jié)構(gòu)變化，因而它可以包含功能模塊;而功能模塊的局部結(jié)構(gòu)可能較固定，因而它可以包含結(jié)構(gòu)模塊。模塊設計完成后，在Pro/E的零件/裝配(Part/Assembly)空間中手工建構(gòu)所需模塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的'兩項可變參數(shù):可變尺寸與裝配關(guān)系，形成用戶自定義特征(User-Defined Features,UDFs)。生成用戶自定義特征文件(以gph為后綴的文件)后按分組技術(shù)取名存儲，即完成模塊庫的建立。

2、模塊庫管理系統(tǒng)開發(fā)

系統(tǒng)通過兩次推理，結(jié)構(gòu)選擇推理與模塊的自動建模，實現(xiàn)模塊的確定。第一次推理得到模塊的大致結(jié)構(gòu)，第二次推理最終確定模塊的所有參數(shù)。通過這種途徑實現(xiàn)模塊"可塑性"目標。在結(jié)構(gòu)選擇推理中，系統(tǒng)接受用戶輸入的模塊名稱、功能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，進行推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱。

如果不滿意該結(jié)果，用戶可指定模塊名稱.在這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數(shù)、精度、材料特征及裝配關(guān)系的定義。在自動建模推理中，系統(tǒng)利用輸人的尺寸參數(shù)、精度特征、材料特征與裝配關(guān)系定義，驅(qū)動用戶自定義特征模型，動態(tài)地、自動地將模塊特征模型構(gòu)造出來并自動裝配。自動建模函數(shù)運用C語言與Pro/E的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT開發(fā)而成。通過模塊的調(diào)用可迅速完成模具設計。應用此系統(tǒng)后模具設計周期明顯縮短。由于在模塊設計時認真考慮了模塊的質(zhì)量，因而對模具的質(zhì)量起基礎(chǔ)保證作用。模塊庫中存放的是相互獨立的UDFs文件，因此本系統(tǒng)具有可擴充性。

二、模具制造過程中的缺陷及防止措施

1、鍛造加工

高碳、高合金鋼，例如Cr12MoV、W18Cr4V等，廣泛用于制造模具。但這類鋼不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均勻、組織不均勻等缺陷。選用高碳、高合金鋼制造模具，必須采用合理的鍛造工藝來成形模塊毛坯，這樣一方面可使鋼材達到模塊毛坯的尺寸和規(guī)格，一方面可改善鋼的組織和性能。另外高碳、高合金的模具鋼導熱性較差，加熱速度不能太快，且加熱要均勻，在鍛造溫度范圍內(nèi)，應采用合理的鍛造比。

2、切削加工

模具的切削加工應嚴格保證尺寸過渡處的圓角半徑，圓弧與直線相接處應光滑。如果模具的切削加工質(zhì)量較差，就可能在以下3個方面造成模具損,1)由于切削加工不恰當，造成的尖銳轉(zhuǎn)角或圓角半徑過小，會導致模具在工作時產(chǎn)生嚴重的應力集中。2)切削加工后的表面太粗糙，就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷，它們既是應力集中點，又是裂紋、疲芳裂紋或熱疲勞裂紋的萌生地。3)切削加工沒能完全、均勻地切除模具毛壞在軋制或鍛造時產(chǎn)生的脫碳層，就可能在模具熱處理時產(chǎn)生不均勻的硬化層，導致耐磨性下降。

3、磨削加工

模具在火、回火后一般要進行磨削加工，以降低表面粗糙度值。由于磨削速度過大、砂輪粒度過細或冷卻條件較差等因素的影響，引起的模具表層局部過熱，造成局部顯微組織變化，或引起表面軟化，硬度降低，或產(chǎn)生較高的殘余拉應力等現(xiàn)象，都會降低模具的使用壽命選擇適當?shù)哪ハ鞴に噮?shù)減少局部發(fā)熱，磨削后在可能的條件下進行去應力處理，就可有效地防止磨削裂紋的產(chǎn)生。防止磨削過熱和磨削裂紋的措施較多，例如:采用切削力強的粗顆粒砂輪或粘結(jié)性較差的砂輪，減少模具的磨削進給量;選用合適的冷卻劑;磨削加工后250一300℃的回火消除磨削應力等。

4、電火花加工

應用電火花工藝加工模具時，放電區(qū)的電流密度很大，產(chǎn)生大量的熱，模具被加工區(qū)域的溫度高達10000℃左右，由于溫度高，熱影響區(qū)的金相組織必將發(fā)生變化，模具表層由于高溫而發(fā)生熔化，然后急冷，很快凝固，形成再凝固層。在顯微鏡下可看到，再凝固層呈白亮色，內(nèi)部有較多顯微裂紋。為了延長模具壽命可以采用以下措施:調(diào)整電火花加工參數(shù)用電解法或機械研磨法研磨電火花加工后的表面，除去異常層中的白亮層，尤其是要除去顯微裂紋。在電火花加工后安排一次低溫回火，使異常層穩(wěn)定化，阻止顯微裂紋擴展。

根據(jù)文中所述方法可縮短開發(fā)周期和有效地防止模具制造缺陷，提高模具制造質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。

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沖壓模具設計流程？

從事五金沖壓模具行業(yè)的人,應該都對各類沖壓模具結(jié)構(gòu)非常熟悉。以下是我為大家整理的關(guān)于，給大家作為參考，歡迎閱讀!

1、沖壓零件的沖壓工藝性分析 沖壓零件必須具有良好的沖壓工藝性，才能以最簡單、最經(jīng)濟的方法制造出合格的沖壓零件，可以按照以下的方法完成沖壓件的工藝性分析：

a.讀懂零件圖;除零件形狀尺寸外，重點要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b.分析零件的結(jié)構(gòu)和形狀是否適合沖壓加工。

c.分析零件的基準選擇及尺寸標注是否合理，尺寸、位置和形狀精度是否適合沖壓加工。

d.沖裁件斷面的表面粗糙度要求是否過高。

e.是否有足夠大的生產(chǎn)批量。

如果零件的工藝性太差，應與設計人員協(xié)商，提出修改設計的方案。如果生產(chǎn)批量太小，應考慮采用其它的生產(chǎn)方法進行加工。

2、沖壓工藝方案設計及最佳工藝規(guī)程設計：

a.根據(jù)沖壓零件的形狀尺寸，初步確定沖壓工序的性質(zhì)，如：沖裁、彎曲、拉深、脹形、擴孔。

b.核算各沖壓成形方法的變形程度，若變形成度超過極限變形程度，應計算該工序的沖壓次數(shù)。

c.根據(jù)各工序的變形特點和質(zhì)量要求，安排合理的沖壓順序。要注意確保每道工序的變形區(qū)都是弱區(qū)，已經(jīng)成形的部分***含已經(jīng)沖制出的孔或外形***在以后的工序中不得再參與變形，多角彎曲件要先彎外后彎內(nèi)，要安排必要的輔助工序和整形、校平、熱處理等工序。

d.在保證制件精度的前提下，根據(jù)生產(chǎn)批量和毛坯定位與出料要求。確定合理的工序組合方式。

e.要設計兩個以上的工藝方案，并從質(zhì)量、成本、生產(chǎn)率、模具的刃磨與維修、模具壽命及操作安全性等各個方面進行比較，從中選定一個最佳的工藝方案。 f.初步確定各個工序的沖壓裝置。

3、沖壓零件毛坯設計及排樣圖設計：

a.按沖壓件性質(zhì)尺寸，計算毛坯尺寸，繪制毛坯圖。

b.按毛坯性質(zhì)尺寸，設計排樣圖，進行材料利用率計算。要設計多種排樣方案，經(jīng)過比較選擇其中的最佳方案。

4、沖壓模具設計：

a.確定沖壓加工各工序的模具結(jié)構(gòu)形式，并繪制模具簡圖。

b.對指定的1—2個工序的模具進行詳細的結(jié)構(gòu)設計，并繪制模具工作圖。設計方法如下：

※確定模具的種類：簡單模、連續(xù)模還是復合模。

※模具工作零件設計：計算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模長度，確定凸、凹模結(jié)構(gòu)形式和連線固定方式。

※確定毛坯的定位和定距方式，并對相應的定位、定距零件進行設計。 ※??確定壓料、卸料、頂件及推件方式，并對相應的壓料板、卸料板、推件塊等進行設計。

※模架設計：包括上下模座及導向方式的設計，也可以選用標準模架。 ※??在完成以上工作的基礎(chǔ)上，按比例繪制模具工作圖。先用雙點劃線繪制毛坯，再繪制工作零件，然后繪制定位和定距零件，用連線零件把以上各部分連線起來，最后在適當?shù)奈恢美L制壓料和卸料零件。根據(jù)模具的具體情況，以上順序也可作適當調(diào)整。

※工作圖上應該標注模具的外輪廓尺寸、模具閉合高度、配合尺寸及配合型式。工作圖上要標注模具的制造精度和技術(shù)條件的要求。工作圖要按國家制圖標準繪制，有標準的標題欄和名細表。如果是落料模，要在工作圖的左上角上繪制排樣圖。

※ 計算模具壓力中心，檢查壓力中心與模柄中心線是否重合。如果不重合，對模具結(jié)果作相應的修改。

※ 計算沖壓力，最后選定沖壓裝置，進行模具與沖壓裝置相關(guān)尺寸的校核***閉合高度、工作臺面、模柄安裝尺寸等***。

5、測繪模具的大部分零件圖***要求完成圖紙工作量折合為A0圖三張以上***，零件圖要求按國家制圖標準繪制，標注完整的尺寸、公差、表面粗糙度和技術(shù)要求。

6、填寫沖壓加工工藝規(guī)程卡片。

7、在所設計的模具零件圖中，選擇兩個零件進行機械加工工藝分析、編制合理的機械加工工藝規(guī)程，并填寫機械加工工藝規(guī)程卡片。

8、根據(jù)設計內(nèi)容和設計計算編寫設計說明書一份。

模具設計步驟

1.對所設計模具之產(chǎn)品進行可行性分析，以電腦機箱為例，首先將各元件產(chǎn)品圖紙利用設計軟體進行組立分析，即我們工作中所說的套圖，確保在模具設計之前各產(chǎn)品圖紙的正確性，另一方面可以熟悉各元件在整個機箱中的重要性，以確定重點尺寸，這樣在模具設計中很有好處的，具體的套圖方法這里就不做詳細的介紹了。

2.在產(chǎn)品分析之后所要進行的工作，對產(chǎn)品進行分析采用什么樣的模具結(jié)構(gòu)，并對產(chǎn)品進行排工序，確定各工序沖工內(nèi)容，并利用設計軟體進行產(chǎn)品展開，在產(chǎn)品展開時一般從后續(xù)工程向前展開，例如一產(chǎn)品需要量五個工序，沖壓完成則在產(chǎn)品展開時從產(chǎn)品圖紙開始到四工程、三工程、二工程、一工程，并展開一個圖形后復制一份再進行前一工程的展開工作，即完成了五工程的產(chǎn)品展開工作，然后進行細致的工作，注意，這一步很重要，同時需特別細心，這一步完成的好的話，在繪制模具圖中將節(jié)省很多時間，對每一工程所沖壓的內(nèi)容確定好后，包括在成型模中，產(chǎn)品材料厚度的內(nèi)外線保留，以確定凸凹模尺寸時使用，對于產(chǎn)品展開的方法在這里不再說明，將在產(chǎn)品展開方法中具體介紹。

3.備料，依產(chǎn)品展開圖進行備料，在圖紙中確定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、鑲件等，注意直接在產(chǎn)品展開圖中進行備料，這樣對畫模具圖是有很大好處的，我所見到有很多模具設計人員直接對產(chǎn)品展開圖進行手工計算來備料，這種方法效率太低，直接在圖紙上畫出模板規(guī)格尺寸，以組立圖的形式表述，一方面可以完成備料，另一方面在模具各配件的工作中省去很多工作，因為在繪制各元件的工作中只需在備料圖紙中加入定位、銷釘、導柱、螺絲孔即可。

4.在備料完成后即可全面進入模具圖的繪制，在備料圖紙中再制一份出來，進行各元件的繪制，如加入螺絲孔，導柱孔，定位孔等孔位，并且在沖孔模中各種孔需線切割的穿絲孔，在成型模中，上下模的成型間隙，一定不能忘記，所以這些工作完成后一個產(chǎn)品的模具圖差不多已完成了80%，另外在繪制模具圖的過程中需注意：各工序，指制作，如鉗工劃線，線切割等到不同的加工工序都有完整制作好圖層，這樣對線切割及圖紙管理有很大的好處，如顏色的區(qū)分等，尺寸的標注也是一個非常重要的工作，同時也是一件最麻煩的工作，因為太浪費時間了。

5.在以上圖紙完成之后，其實還不能發(fā)行圖紙，還需對模具圖紙進行校對，將所有配件組立，對每一塊不同的模具板制作不同的圖層，并以同一基準如導柱孔等到進行模具組立分析，并將各工序產(chǎn)品展開圖套入組立圖中，確保各模板孔位一致以及折彎位置的上下模間隙配合是否正確。

沖壓模具設計的一般流程

沖壓模具的設計一般流程是什么，關(guān)于沖壓模具設計有哪些了解。以下是我為大家整理的關(guān)于，給大家作為參考，歡迎閱讀!

1. 取得必要的資料，并分析零件的沖壓工藝性

1 取得注明具體技術(shù)要求的產(chǎn)品工件圖紙明確工件的大小、形狀、精度要求、裝配關(guān)系等;

2 工件加工的工藝過程卡片研究其前后工序間的相互關(guān)系和在各工序間必須相互保證的加工工藝要求;

3 工件的生產(chǎn)批量決定模具的型式，結(jié)構(gòu)、材料等;

4 工件原材料的規(guī)格與毛坯情況如板料、條料、帶料、廢料……;

5 沖壓車間的裝置資料或情況;

6 工具車間制造模具的技術(shù)能力和裝置條件，以及可采用的模具標準件情況;

7 研究消化上述資料，必要時可對既定的產(chǎn)品設計和工藝過程提出修改意見，使產(chǎn)品設計、工藝過程和工裝設計與制造三者之間能有更好的結(jié)合，取得更完善的效果。

2.確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)型式

1 根據(jù)工件的形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量要求，進行工藝分 析，確定落料、沖孔、彎曲等基本工序。一般情況下可以從圖紙要求直接確定;

2 根據(jù)工藝計算，確定工序數(shù)目，如拉深次數(shù)等;

3 根據(jù)各工序的變形特點及尺寸要求確定工序排列的順序，如需要確定先沖孔后彎曲，還是先彎曲后沖孔等;

4 根據(jù)生產(chǎn)批量和條件，確定工序的組合，如復合沖壓工序、和連續(xù)沖壓工序等。

3.進行必要的工藝計算

1 設計材料的排樣和計算毛坯尺寸;

2 計算沖壓力包括沖裁力、彎曲力、拉深力、卸料力、壓邊力等，必要時須計算沖壓功和功率;

3 計算模具的壓力中心;

4 計算或估算模具各主要零件的厚度, 如凹模和凸模固定板、墊板的厚度以及卸料橡皮或彈簧的自由高度等;

5 決定凸、凹模間隙，計算凸、凹模工作部分尺寸;

6 對于拉深工序，需要決定拉深方式壓邊或不壓邊，計算拉深次數(shù)及中間工序的半成品尺寸。

對于某些工藝，如帶料連續(xù)拉深，須進行專門的工藝計算。

4.模具總體設計

在上述分析計算的基礎(chǔ)上，進行模具結(jié)構(gòu)的總體設計，勾畫草圖即可，并初算出模具的閉合高度，概略地定出模具的外形尺寸.

本節(jié)設計內(nèi)容目錄如下所示：

1 目錄 至少二級標題及頁碼;

2 設計任務書;

3 工藝方案分析及確定 填寫沖壓件工藝規(guī)程;

4 工藝計算;

5 模具結(jié)構(gòu)設計;

6 模具零部件工藝設計;

7 填寫模具說明書，參見表6-3;

8 整個模具的裝配步驟;

9 評述所設計模具的優(yōu)缺點;

10參考資料目錄;

11結(jié)束語。

沖壓模具設計步驟

1。首先有電子檔的要對圖，看與紙面是否一致。就不明確的地方與客戶溝通，包括接刀口、尖角、折彎內(nèi)角R等。

2。然后放工差，例如5+0.05/-0的孔就改到5.04

3。然后展開，排樣或者排工程，畫出工序圖或者排樣圖。

4。畫上模板、模座，并訂購鋼材。

5。完成所有設計

6。給領(lǐng)導審查

7。根據(jù)領(lǐng)導意見進行修改

8。拆零件、標注尺寸，加工說明等。

9。列印、簽字、發(fā)圖

沖壓模具基礎(chǔ)知識

1、卷邊

卷邊是將工序件邊緣卷成接近封閉圓形的一種沖壓工序。卷邊圓形的軸線呈直線形。[1]

2、卷緣

卷緣是將空心件上口邊緣卷成接近封閉圓形的一種沖壓工序。

3、拉延

拉延是把平直毛料或工序件變?yōu)榍嫘蔚囊环N沖壓工序，曲面主要依靠位于凸模底部材料的延伸形成。

4、拉彎

拉彎是在拉力與彎矩共同作用下實現(xiàn)彎曲變形，使整個彎曲橫斷面全部受拉伸應力的一種沖壓工序。

5、脹形

脹形是將空心件或管狀件沿徑向往外擴張的一種沖壓工序。剖切 剖切是將成形工序件一分為幾的一種沖壓工序。

6、校平

校平是提高區(qū)域性或整體平面型零件平直度的一種沖壓工序。

7、起伏成形

是依靠材料的延伸使工序件形成區(qū)域性凹陷或凸起的沖壓工序。起伏成形中材料厚度的改變?yōu)榉且鈭D性的，即厚度的少量改變是變形過程中自然形成的，不是設計指定的要求。

8、彎曲

彎曲是利用壓力使材料產(chǎn)生塑性變形，從而被彎成有一定曲率、一定角度的形狀的一種沖壓工序。

9、鑿切

鑿切是利用尖刃的鑿切模進行的落料或沖孔工序。鑿切并無下模，墊在材料下面的只是平板，被沖材料絕大多數(shù)是非金屬。

10、深孔沖裁

深孔沖裁是孔徑等于或小于被沖材料厚度時的沖孔工序。

11、落料

落料是將材料沿封閉輪廓分離的一種沖壓工序，被分離的材料成為工件或工序件，大多數(shù)是平面形的。

12、縮口

縮口是將空心件或管狀件敞口處加壓使其縮小的一種沖壓工序。

13、整形

整形是依靠材料流動，少量改變工序件形狀和尺寸，以保證工件精度的一種沖壓工序。

14、整修

整修是沿外形或內(nèi)形輪廓切去少量材料，從而提高邊緣光潔度和垂直度的一種沖壓工序。整修工序一般也同時提高尺寸精度。

15、翻孔

翻孔是沿內(nèi)孔周圍將材料翻成側(cè)立凸緣的一種沖壓工序。

16、翻邊

翻邊是沿外形曲線周圍將材料翻成側(cè)立短邊的一種沖壓工序。

17、拉深

拉深是把平直毛料或工序件變?yōu)榭招募蛘甙芽招募M一步改變形狀和尺寸的一種沖壓工序。拉深時空心件主要依靠位于凸模底部以外的材料流入凹模而形成。

18、連續(xù)拉深

連續(xù)拉深是在條料卷料上，用同一副模具連續(xù)拉深模通過多次拉深逐步形成所需形狀和尺寸的一種沖壓方法。

19、變薄拉深

變薄拉深是把空心工序件進一步改變形狀和尺寸，意圖性地把側(cè)壁減薄的一種拉深工序。

20、反拉深

反拉深是把空心工序件內(nèi)壁外翻的一種拉深工序。

21、差溫拉深

差溫拉深是利用加熱、冷卻手段，使待變形部分材料的溫度遠高于已變形部分材料的溫度，從而提高變形程度的一種拉深工序。

22、液壓拉深

液壓拉深是利用盛在剛性或柔性容器內(nèi)的液體，代替凸?；虬寄Ｒ孕纬煽招募囊环N拉深工序。

23、壓筋

壓筋是起伏成形的一種。當局部起伏以筋形式出現(xiàn)時，相應的起伏成形工序稱為壓筋。

冷沖壓模具設計實例

1 前言

沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程。

沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。

(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。

（2）沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。

（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。

（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。

由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。

上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。

在實際生產(chǎn)中，當沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復合-級進和復合-級進三種組合方式。

復合沖壓——在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。

級進沖壓——在壓力機上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。

復合-級進——在一副沖模上包含復合和級進兩種方式的組合工序。

沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分

組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓循環(huán)。

此設計針對所給的零件進行了一套冷沖壓模具的設計，其中設計內(nèi)容為分析零件的沖裁工藝性（材料、工件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度），擬定零件的沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)，排樣，裁板，計算沖壓工序壓力，選用壓力機及確定壓力中心，計算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的結(jié)構(gòu)設計和加工工藝編制，壓力機的校核。

沖裁模設計題目

如圖1所示零件：墊扳

生產(chǎn)批量：大批量

材料：08F t=2mm

設計該零件的沖壓工藝與模具

2 零件的工藝分析

2.1 結(jié)構(gòu)與尺寸

該零件結(jié)構(gòu)簡單,形狀對稱。

硬鋼材料被自由凸模沖圓形孔,查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-8,可知該工件沖孔的最小尺寸為1.3t,該工件的孔徑為:61.3t=1.32=2.6。

由于該沖裁件的沖孔邊緣與工件的外形的邊緣不平行,故最小孔邊距不應小于材料厚度t,該工件的空邊距(20)t=2,(10)t=2,均適宜于沖裁加工。

2.2 精度

零件內(nèi)、外形尺寸均未標注公差,屬自由尺寸,可按IT14級確定工件尺寸的公差,經(jīng)查表得,各尺寸公差分別為：

零件外形:58 ， 38 , 30 , 16 , 8

零件內(nèi)形:6

孔心距:180.215,

利用普通沖裁方式可以達到零件圖樣要求。

2.3 材料

08F，屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼,查《冷沖壓工藝及模具設計》附表1可知抗剪強度=260MPa,斷后伸長率=32％。此材料具有良好的塑性和較高的彈性,其沖裁加工性能好。

根據(jù)以上分析,該零件的工藝性較好,可以進行沖裁加工。

3 確定沖裁工藝方案

該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下幾種工藝方案：

(a)先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)；

(b)采用落料——沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)；

(c)用沖孔——落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。

方案(a)模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序，兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的要求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為了提高生產(chǎn)效率，主要采用復合沖裁或級進沖裁方式。采用復合沖裁時，沖出的零件精度和平直度好，生產(chǎn)效率高，操作方便，通過設計合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方案可以達到較好的零件質(zhì)量。

根據(jù)以上分析，該零件采用復合沖裁工藝方案。

4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案

4.1 模具類型

根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用復合沖裁模。復合模的主要結(jié)構(gòu)特點是存在有雙重作用的結(jié)構(gòu)零件——凸凹模，凸凹模裝在下模稱為倒裝式復合模。采用倒裝式復合模省去了頂出裝置，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，因此采用倒裝式復合沖裁模。

4.2 操作與定位方式

雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)，可用手工送料方式能夠達到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]到零件尺寸大小，材料厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導料板導向，固定擋料銷擋料，并與導正銷配合使用以保證送料位置的準確性，進而保證零件精度。為了保證首件沖裁的正確定距，采用始用擋料銷，采用使用擋料銷的目的是為了提高材料利用率。

4.3 卸料與出件方式

采用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝配依靠橡皮的彈力來卸料，卸料力不大，但沖壓時可兼起壓料作用，可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作，提高零件生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。

4.4 模架類型及精度

考慮到送料與操作的方便性，模架采用后側(cè)式導柱的模架，用導柱導套導向。由于零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用I級模架精度。

4.5 凸模設計

凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法：

落料凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模與固定板的加工，可設計成固定臺階式，中間臺階和凸模固定板以H7/m6過渡配合，凸模頂端的最大臺階是用其臺肩擋住凸模，在卸料時不至于凸模固定板中拉出。并將安裝部分設計成便于加工的長圓形，通過接方式與凸模固定板固定。

5 工藝設計計算

5.1 排樣設計與計算

零件外形近似矩形，輪廓尺寸為5830?？紤]操作方便并為了保證零件精度，采用直排有廢料排樣。如圖1所示：

查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-13，工件的搭邊值a=2，沿邊的搭邊值a1=2.2。級進模送料步距為S=30+2=32mm

條料寬度按表3-14中公式計算：

B -0△=(Dmax+2a1)-△0 查表3-15得：△=0.6

B=（58+22.2） =62.4 （㎜）

由零件圖近似算得一個零件的面積為1354.8㎜2，一個進距內(nèi)的壞料面積

BS=62.432=1996.8㎜2　。因此一個進距內(nèi)的材料利用率為：

=（A/BS）100﹪=67.8﹪

查《冷沖壓工藝及模具設計》附表3選用板料規(guī)格為71020002。

采用橫裁時，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為32，每間條可沖零件個數(shù)22個零件。則一塊板材的材料利用率為：

=（nA0/A）100﹪

=（22321354.8/7102000）100﹪=67.2﹪

采用縱裁時，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為11，每條可沖零件個數(shù)62個零件，則一塊板材的材料利用率為：

=（nA0/A）100﹪

=（11621354.8/7102000）100﹪=59.2﹪

根據(jù)以上分析，橫裁時比縱裁時的板材的材料利用率高，因此采用橫裁。

5.2 計算沖壓力與壓力中心，初選壓力機

沖裁力：根據(jù)零件圖可算得一個零件外周邊長度：

L1=16+8+28+382

內(nèi)周邊長度之和：

L=23=18.84㎜

查《冷沖壓工藝及模具設計》附表1可知： MPa;

查《冷沖壓工藝及模具設計》附表3可知：Kx=0.05, KT=0.055.

落料力：

F落=KL1 t T

=1.3162.272260

=109.69KN

沖孔力：

F孔=KL2 t T

=1.36 2260

=12.74

KN

卸料力：

Fx=KxF落

=0.05109.69

=5.48KN

推件力：

根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6,

故:n=h/t=3

FT=nKtF孔

=30.05525.47

=4.20KN

總沖壓力：

F= F落+ F孔+Fx+ FT

則F=109.69+12.74+5.48+4.20

=132.11KN

應選取的壓力機公稱壓力：25t.

因此可初選壓力機型號為J23-25。

當模具結(jié)構(gòu)及尺寸確定之后，可對壓力機的閉合高度，模具安裝尺寸進行校核，從而最終確定壓力機的規(guī)格。

確定壓力中心：畫出凹模刃口，建立如圖所示的坐標系：

由圖可知，該形狀關(guān)于X軸上下對稱，關(guān)于Y軸左右對稱，則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標原點O。該點坐標為（0，0）。

5.3 計算凸、凹模刃口尺寸及公差

由于模具間隙較小，固凸、凹模采用配作加工為宜，由于凸、凹模之間存在著間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而沖孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固計算凸模與凹模刃口尺寸時，應按落料與沖孔兩種情況分別進行。由此，在確定模具刃口尺寸及其制造公差時，需遵循以下原則：

（I）落料時以凹模尺寸為基準，即先確定凹模刃口尺寸；考慮到凹模刃口尺寸在使用過程中因磨損而增大，固落料件的基本尺寸應取工件尺寸公差范圍較小尺寸，而落料凸模的基本尺寸則按凹?；境叽鐪p最小初始間隙；

（II）沖孔時以凸模尺寸為基準，即先確定凸模刃口尺寸，考慮到凸模尺寸在使用過程中因磨損而減小，固沖孔件的基本尺寸應取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸，而沖孔凹模的基本尺寸則按凸?；境叽缂幼钚〕跏奸g隙；

（III）凸模與凹模的制造公差，根據(jù)工件的要求而定，一般取比工件精度高2~3級的精度，考慮到凹模比凸模的加工稍難，凹模比凸模低一級。

a): 落料凹模刃口尺寸。按磨損情況分類計算：

i)凹模磨損后增大的尺寸，按《冷沖壓工藝及模具設計》公式：DA=(Dmax-X△);計算，取 A=△/4，制件精度為IT14級，故X=0.5

58 : DA1 =(58-0.50.74 ) =57.63 （㎜）

38 : DA2=（38-0.50.62） =37.69 （㎜）

30 : DA3=（30-0.50.52） =29.74 （㎜）

16 : DA4=（16-0.50.43） =15.785 （㎜）

8 : DA5=（8-0.50.36） =7.18 （㎜）

ii)凹模磨損后不變的尺寸，按《冷沖壓工藝及模具設計》公式：CA=（Cmin+X△）0.5A: 計算，取A=△/4 ，制件精度為IT14級，故X=0.5

180.215: Cd1=(17.785+0.50.43)0.43/8=180.05375（㎜）

沖裁間隙影響沖裁件質(zhì)量，在正常沖裁情況下，間隙對沖裁力的影響并不大，但間隙對卸力、推件力的影響卻較大。間隙是影響模具壽命的主要因素。間隙的大小則直接影響到摩擦的大小，在滿足沖裁件質(zhì)量的前提下，間隙一般取偏大值，這樣可以降低沖裁力和提高模具壽命。

查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-3可知Zmax=0.360㎜ , Zmin=0.246㎜

相應凸模按凹模實際尺寸配作，保證最小合理間隙為0.246mm

沖孔凸模刃口尺寸。沖孔凸模為圓形，可按《冷沖壓工藝及模具設計》公式dT=(dmin+x△) 計算，取T=△/4，制件精度為IT14級，故X=0.5

12 : dT1=(6+0.50.30) =6.15

6 設計選用零件、部件，繪制模具總裝草圖

6.1 凹模設計

凹模的結(jié)構(gòu)形式和固定方法：凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和通過用螺釘、銷釘固定在凹模固定板內(nèi)，其螺釘與銷釘與凹?？妆陂g距不能太小否則會影響模具強度和壽命，其值可查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-23。

凹模刃口的結(jié)構(gòu)形式：因沖件的批量較大，考慮凹模有磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口輪廓單邊擴大0.5 mm

凹模輪廓尺寸的確定：

查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-24，得：K=0.28;

查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-25, 得: s2=36;

凹模厚度H=ks=0.2858=16.24（㎜）

B=s+（2.5～4.0）H

=58+（2.5～4.0）16.24

=98.6～122.96 （㎜）

L=s1+2s2

=30+236

=102 （㎜）

根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸，選取與計算值相接近的標準凹模板輪廓尺寸為LBH=12512528.5（㎜）

凹模材料和技術(shù)要求：凹模的材料選用T10A。工件部分淬硬至HRC58~62。外輪廓棱角要倒鈍。

如圖2所示：

圖2 落料凹模

6.2 凸模設計

6.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法

沖孔部分的凸模刃口尺寸為圓形，為了便于凸模和固定板的加工，將沖孔凸模設計成臺階式。

為了保證強度、剛度及便于加工與裝配，圓形凸模常做成圓滑過渡的階梯形，小端圓柱部分。是具有鋒利刃口的工作部分，中間圓柱部分是安裝部分，它與固定板按H7/m6配合，尾部臺肩是為了保證卸料時凸模不致被拉出，圓形凸模采用臺肩式固定。

6.2.2 凸模長度計算

凸模的長度是依據(jù)模具結(jié)構(gòu)而定的。

采用彈性卸料時，凸模長度按公式L=h1+h2+h3計算，

式中 L---凸模長度，mm；

h1---凸模固定板厚度，mm;

h2----卸料板厚度，mm ;

h3----卸料彈性元件被預壓后的厚度

L=22mm+10mm+18.5mm

=50.5mm

6.2.3 凸模的強度與剛度校核

一般情況下，凸模強度與剛度足夠，由于凸模的截面尺寸較為積適中，估計強度足夠，只需對剛度進行校核。

對沖孔凸模進行剛度校核：

凸模的最大自由長度不超過下式：

有導向的凸模Lmax≤1200 ，其中對于圓形凸模Imin=∏d4/64

則Lmax≤1200 =24.00mm

由此可知：沖孔部分凸模工作長度不能超過24.00mm，根據(jù)沖孔標準中的凸模長度系列，選取凸模的長度：50.5

6.2.4 凸模材料和技術(shù)條件

凸模材料采用碳素工具鋼T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至HRC 56～60，凸模尾端淬火后，硬度為HRC 43～48為宜。

如圖3所示：

圖3 沖孔凸模

6.3 凸凹模的設計

6.3.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法

凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖如圖4所示：

圖4 凸凹模

凸凹模與凸凹模固定板的采用H7/m6配合。

6.3.2 校核凸凹模的強度

沖孔邊緣與工件外開邊緣不平行時，凸凹模的最小壁厚不應小于材料厚度t=2mm，而實際最小壁厚為5mm，故符合強度要求。

6.3.3 凸凹模尺寸的確定

凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保證最小間隙為Zmin=0.246mm,內(nèi)形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保證最小間隙為Zmin=0.246mm。

6.3.4 凸凹模材料和技術(shù)條件

凸凹模材料采用碳素工具鋼T10A，淬硬至56～60HRC。

6.4 定位零件

定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對凸、凹模有正確的位置。

選用固定擋料銷一個。擋料銷的作用是擋住條料搭邊或沖件輪廓以限定條料送進的距離，固定擋料銷固定在位于下模的凸凹模上，規(guī)格為GB/T7694.10-94，材料45號鋼，硬度為43～48HRC

選用導料銷兩個。導料銷的作用是保證條料沿正確的方向送進，位于條料的后側(cè)（條料從右向左送進）尺寸規(guī)格為6X2，如圖5所示：

圖5 導料銷

6.5 卸料與出件裝置

出件方式是采用凸模直接頂出的下出料方式。

由于卸料采用彈性卸料的方式，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成。

卸料板：

彈性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍, 卸料板與凸模的單邊間隙按《冷沖壓工藝及模具設計》表3-32選取,t＞1mm時,單邊間隙為0.15mm。

為了便于可靠卸料，在模具開啟狀態(tài)時，卸料板工作平面應高出凸模刃口尺寸端面0.3～0.5，卸料板的尺寸規(guī)格為：125mmX125mmX10mm，材料為:45#鋼。如圖6所示：

圖6 卸料板

卸料螺釘：

卸料螺釘采用標準的階梯形螺釘，根據(jù)卸料板的尺寸選擇4個卸料螺釘，規(guī)格為，JB/T7650.5-94。如圖7所示：

圖7 卸料螺釘

卸料裝置：

由于橡皮允許承受的負荷較大，安裝調(diào)整方便，因此選用橡皮作為彈性元件，

卸料橡皮的選擇原則：

為了保證卸料正常工作，應使橡皮工作時的彈力大于或等于卸料力FX

FXY=AP≥FX=5.48KN

式中FXY—橡皮工作時的彈力，A—橡皮的橫截面積，P—與橡橡皮壓縮量有關(guān)的單位壓力，一般預壓時壓縮量為10%～15%。由《冷沖壓工藝及模具設計》圖3-64知，取P=0.6MPa，求得A=91.3cm2,由《冷沖壓工藝及模具設計》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為352624

根據(jù)工件材料厚度為2mm，沖裁時凸模進如凹模的深度為1mm，模具維修時刃磨留量為2mm，開啟時卸料板高于凸模1mm，則求得總工作行程：h工件=6mm,

使用橡皮時，不應使最大壓縮量超過橡皮自由高度的35%～45%否則是皮的自由高度應為：

H=h/(0.25～0.30)

=6/(0.25～0.30)

=20～24mm

模具組裝時的預壓縮量為：

H預=（10%～15%）H

=2.4～3.6mm

取H預=3mm

由此可知：安裝橡皮高度尺寸為21mm,

式中的H———所需的工作行程。

由上式所得的高度，還在按下式進行校核:

0.5≤H/B≤1.5

如果H/D超過1.5,應把橡皮分成若干段,并在橡皮之間墊上鋼圈。

由《冷沖壓工藝及模具設計》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為352624

6.6 模架及其它零件的選用

6.6.1 模柄

模柄的作用是把上模固定在壓力機滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的壓力中心，模柄的直徑與長度與壓力機滑塊一致，模柄的尺寸規(guī)格選用凸緣模柄，用3～4個螺釘固定在上模座上。

如圖8所示:

圖8 模柄

6.6.2 模座

標準模座根據(jù)模架類型及凹模同界尺寸選用，

上模座：125mm 125mm35mm；

下模座：125mm125mm45mm；

模座材料采用灰口鑄鐵，它具有較好的吸震性，采用牌號為HT200。

6.6.3 墊板

墊板的作用是承受并擴散凸模或凹模傳遞的壓力，以防止模座被擠壓損傷。

是否要用板，可按下式校核：

P=F12/A

式中P—凸模頭部端面對模座的單位面積壓力；

F12—凸模承受的總壓力；

A—凸模頭部端面與承受面積。

由于計算的P值大于《冷沖壓工藝及模具設計》表3-34模座材料的許應壓力，因此在工作零件與模座之間加墊板。

墊板用45號鋼制造，淬火硬度為HRC43～48，其尺寸規(guī)格為：

125mm125mm10mm。

上下面須磨平，保證平行。

如圖9所示：

圖9 墊板

模架選用后側(cè)導柱標準模架：

上模座：LBH =125mm125mm35mm

下模座：LBH=125mm125mm45mm

導柱：DL=￠22mm150mm

導套：dLD=35mm85mm38mm

模架的閉合高度：160～190mm

墊板厚度：10mm；

凸模固定板厚度：22 mm

上模底板厚：35 mm，

凹模厚度：28.5mm

橡皮厚：24mm

卸料板厚度10 mm

凸凹模固定板厚度：45 mm，

下模底板厚：45 mm

模具的閉合厚度：

Hd=35+10+22+28.5+2+1+45+45

=188.5mm

6.6.4 沖壓設備的選擇

選用開式雙柱可傾壓力機J23-25。

公稱壓力為25t，

滑塊行程為65mm,

最大閉合高度270mm,

滑塊中心線至床身距離200 mm，

工作臺尺寸：370 mm560 mm，

墊板厚度：50 mm，

模柄孔尺寸：40 mm60 mm.

6.6.5 緊固件的選用

上模螺釘：螺釘起聯(lián)接緊固作用，上模上6個，45鋼，尺寸為M8X70下模螺釘：6個，45鋼，尺寸為M6X55.銷釘起定位作用，同時也承受一定的偏移力.上模3個，45鋼，尺寸為6X60.

7 壓力機的校核

7.1 公稱壓力

根據(jù)公稱壓力的選取壓力機型號為J23-25,它的壓力為25t15.79t,所以壓力得以校核;

7.2 滑塊行程

滑塊行程應保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模沖入凹模的最大深度2mm,即S1=2+10+2=14mmS=65mm,所以得以校核.

7.3 行程次數(shù)

行程次數(shù)為105次/min.因為生產(chǎn)批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.

7.4 工作臺面的尺寸

根據(jù)下模座LB=125mm125mm,且每邊留出60~100mm,即L1B1=325mm325mm,而壓力機的工作臺面L2B2=560mm370mm,沖壓件和廢料從下模漏出, 漏料尺寸小于58mm30mm,而壓力機的孔尺寸為250250,故符合要求,得以校核;

7.5 滑塊模柄孔尺寸

滑塊上模柄孔的直徑為40mm,模柄孔深度為60mm,而所選的模柄夾持部分直徑為30mm,長度為48mm,故符合要求,得以校核;

7.6 閉合高度

由壓力機型號知Hmax=270mm M=80 H1=70

Hmin=Hmax–M= 270-80=190

(M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm)

由公式得:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得

(270–70)-5≥188.5≥(190–70)+10

即 195≥188.5≥120 ,所以所選壓力機合適,即壓力機得以校核.

8 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制

8.1 沖壓模具制造技術(shù)要求

模具精度是影響沖壓件精度的重要因素之一，為了保證模具精度，制造時應達到以下技術(shù)要求：

a、組成沖壓模具的所有零件，在材料加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應符合相應圖樣的要求。

b、組成模架的零件應達到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應活動自如，并達到規(guī)定的平行度和垂直度要求

c、模具的功能必須達到設計要求.

d、為了鑒別沖壓件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模，并根據(jù)試模存在問題進行修整，直至試出合格的沖壓件為止。

8.2 總裝工藝

總裝圖如圖15所示：

圖15 總裝圖

1— 下模座 2—導柱 3—內(nèi)六角螺釘￠870 4—內(nèi)六角螺釘￠860

5—導套 6—凸模固定板 7—沖孔凸模 8—墊板 9—上模座 10—銷釘

11—模柄 12—打料桿 13—連接推桿 14—凸凹模 15—卸料板

16—推件塊 17—凹模 18—活動擋料銷 19—推板 20—彈性橡膠

21—凸凹模固定板 22—卸料螺釘 23—導料銷

沖壓模具的設計與制作技巧

沖壓模具的設計與制作技巧

模具主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工。下面是我整理的沖壓模具的設計與制作技巧介紹，大家一起來看看吧。

一、從廢料情況看出的信息

廢料本質(zhì)上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料，你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大，廢料會出現(xiàn)粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區(qū)域。間隙越大，斷裂面與光亮帶區(qū)域所成角度就越大。如果間隙過小，廢料會呈現(xiàn)出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區(qū)域。

過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔，令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂，導致剖面或多或少地垂直于材料表面。

一個理想的廢料應有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看，通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質(zhì)量換取的。

二、模具間隙的選擇

模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關(guān)。不合理的間隙可以造成以下問題：

(1)如間隙過大，所沖壓工件的毛刺就比較大，沖壓質(zhì)量差。如果間隙偏小，雖然沖孔的質(zhì)量較好，但模具的磨損比較嚴重，大大降低模具的使用壽命，而且容易造成沖頭的折斷。

(2)間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產(chǎn)生粘連，從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發(fā)生廢料反彈。

(3)合理的間隙可以延長模具壽命，卸料效果好，減小毛刺和翻邊，板材保持潔凈，孔徑一致不會刮花板材，減少刃磨次數(shù)，保持板材平直，沖孔定位準確。

三、如何提高模具的使用壽命

對用戶來講，提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下：

1、材料的類型及厚度;

2、是否選擇合理的下模間隙;

3、模具的結(jié)構(gòu)形式;

4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;

5、模具是否經(jīng)過特殊的表面處理;

6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;

7、上下轉(zhuǎn)塔的對中性;

8、調(diào)整墊片的合理使用;

9、是否適當采用斜刃口模具;

10、機床模座是否已經(jīng)磨損;

四、沖壓特殊尺寸孔應注意的問題

(1)最小孔徑?jīng)_0.8——1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。

(2)厚板沖孔時，相對于加工孔徑，請使用大一號的模具。注意：此時，若使用通常大小的模具，會造成沖頭螺紋的破損。

(3)沖頭刃口部分，最小寬度與長度的比例一般不應小于1:10。

(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關(guān)系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性

定期刃磨模具是沖孔質(zhì)量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽命，要掌握正確的刃磨時機。

2、模具需要刃磨的具體特征

對于模具的刃磨，沒有一個嚴格的打擊次數(shù)來確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定：

(1)檢查刃口的圓角，如果圓角半徑達到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。

(2)檢查沖孔質(zhì)量，是否有較大的毛刺產(chǎn)生?

(3)通過機器沖壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時噪聲異常，說明沖頭已經(jīng)鈍了，需要刃磨。

注：刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙，也要考慮刃磨。

3、刃磨的方法

模具的刃磨有多種方法，可采用專用刃磨機也可在平面磨床上實現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4：1，刃磨后請調(diào)整好模具高度。

(1)不正確刃磨方法的危害：不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞，致使每次刃磨的打擊次數(shù)大大縮小。

(2)正確的刃磨方法的益處：定期刃磨模具，沖孔的質(zhì)量和精度可以保持穩(wěn)定。模具的刃口就損壞較慢，壽命更長

4、刃磨規(guī)則

模具刃磨時要考慮下面的因素：

(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。

(2)砂輪表面要清理干凈。

(3)建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過0.013毫米，磨削量過大會造成模具表面過熱，相當于退火處理，模具變軟，大大降低模具的壽命。

(5)刃磨時必須加足夠的冷卻液。

(6)磨削時應保證沖頭和下模固定平穩(wěn)，采用專用的工裝夾具。

(7)模具的刃磨量是一定的，如果達到該數(shù)值，沖頭就要報廢。如果繼續(xù)使用，容易造成模具和機器的損壞，得不償失。

(8)刃磨完后，邊緣部要用油石處理，去掉過分尖銳的棱線。

(9)刃磨完后，要清理干凈、退磁、上油。

注：模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。

六、沖頭使用前應注意

1、存放

(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。

(2)存放時小心表面不要出現(xiàn)刮痕或凹痕。

(3)上油防銹。

2、使用前準備

(1)使用前徹底清潔上模套。

(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。

(3)里外上油。

3、安裝沖頭于上模套時應注意事項

(1)清潔沖頭，并給其長柄上油。

(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部，不能用力。不能用尼龍錘。安裝時，不能通過旋緊上模套上的.螺栓來固定沖頭，只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!

4、安裝上模組合入轉(zhuǎn)塔

如果想延長模具使用壽命，上模套外直徑和轉(zhuǎn)塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執(zhí)行下列程序。

(1)清潔轉(zhuǎn)塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。

(2)調(diào)整上模導套的鍵槽，使之與轉(zhuǎn)塔孔的鍵吻合。

(3)把上模套導直直地插入塔孔，小心不能有任何傾斜。上模導套應該靠自身重量滑入轉(zhuǎn)塔孔。

(4)如果上模套向一邊傾斜，可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復敲擊直至上模導套依靠自身重量滑入正確位置。

注意：不能用力于上模導套外直徑，只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部，以免損壞轉(zhuǎn)塔孔，縮短個別工位使用壽命。

七、模具的檢修

如果沖頭被材料咬住，取不出來，請按如下所記項目檢查。

1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面，刃口鈍了，則需要額外的沖壓力，而且工件斷面粗糙，產(chǎn)生很大的抵抗力，造成沖頭被材料咬住。

2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適，沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住，請更換合理間隙的下模。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!!

3、加工材料的狀態(tài)。材料弄臟了、或者有污垢時，臟東西附著到模具上，使得沖頭被材料咬住而無法加工。

4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后，會夾緊沖頭，使得沖頭被咬住。有翹曲的材料，請弄平整后再加工。

5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。

八、注油

油量和注油次數(shù)視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無銹無垢的材料，要給模具注油，注油點為導套、注油口、刀體與導套的接觸面、下模等。油用輕機油。

有銹有垢的材料，加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導套之間，產(chǎn)生污垢，使得沖頭不能在導套內(nèi)自由滑動，這種情況下，如果上油，會使得銹垢更容易沾上，因此沖這種材料時，相反要把油擦干凈，每月分解一回，用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉，重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。

九、模具使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法

問題一、板材從夾鉗口脫出

原因：模具卸料不完全

解決辦法：

1.采用帶斜度的沖頭

2.在板材上涂潤滑液

3.采用重載模具

問題二、模具磨損嚴重

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：上下模座不對中

解決辦法：

1.工位調(diào)整，上下模對中

2.轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整

原因：沒有及時更換已經(jīng)磨損的模具導向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套

解決辦法：更換

原因：沖頭過熱

解決辦法：

1、在板料上加潤滑液

2、在沖頭和下模之間保證潤滑

3、在同一個程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具

原因：刃磨方法不當，造成模具的退火，從而造成磨損加劇

解決辦法：

1、采用軟磨料砂輪

2、經(jīng)常清理砂輪

3、小的吃刀量

4、足量的冷卻液

原因：步距小

解決辦法：

1、增大步距

2、采用橋式步?jīng)_

問題三、沖頭帶料及沖頭粘連

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：沖頭刃口鈍化

解決辦法：及時刃磨

原因：潤滑不良

解決辦法：改善潤滑條件

問題四、廢料反彈

原因：下模問題

解決辦法：

1、采用防彈料下模

2、對于小直徑孔間隙減少10%

3、直徑大于50.00毫米，間隙放大

4、凹模刃口側(cè)增加劃痕

原因：沖頭方面

解決辦法：

1、增加入模深度

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒

3、采用斜刃口

問題五、卸料困難

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：沖頭磨損

解決辦法：及時刃磨

原因：彈簧疲勞

解決辦法：更換彈簧

原因：沖頭粘連

解決辦法：除去粘連

問題六、沖壓噪音

原因：卸料困難

解決辦法：

1、增加下模間隙、良好潤滑

2、增加卸料力

3、采用軟表面的卸料板

原因：板料在工作臺上及轉(zhuǎn)塔內(nèi)的支撐有問題

解決辦法：

1、采用球面支撐模具

2、減小工作尺寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、采用斜刃沖頭

十、使用特殊成型工具的注意事項

1、不同型號的機器滑塊的行程不同，因此要注意成型模具封閉高度的調(diào)整。

2、一定要保證成型充分，因此需要仔細調(diào)整，每次調(diào)整量最好不要超過0.15毫米，如果調(diào)整量過大，容易造成機器的損壞和模具的損壞。

3、對于拉伸成型，請選用輕型彈簧組件，以防止板料的撕裂，或因變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!!

4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具，防止板料傾斜。

5、成型位置應當盡量遠離夾鉗。

6、成型加工最好放在加工程序的最后來實現(xiàn)。

7、一定要保證板材良好的潤滑。

8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題，如果兩個成型的距離比較近，請一定要跟本公司銷售員進行溝通。

9、因為成型工具需要較長的卸料時間，因此成型加工時一定要采用低速，最好要有延時。

十一、使用長方形切斷刀的注意事項

1、步距盡量大，要大于整個刀具長度的80%。

2、最好通過編程來實現(xiàn)跳躍步?jīng)_。

3、建議選用斜刃口模具。

十二、在不超過機器公稱力的情況下如何沖孔

生產(chǎn)過程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限，特別對于高剪切強度材料。通過多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的沖壓力，在你已經(jīng)擁有的模具中可能大部分模具都能做到。

十三、一個沖大圓孔的簡易方法

這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力，我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內(nèi)沖成，那么一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內(nèi)沖壓出所需的孔而無須旋轉(zhuǎn)模具(B)

十四、最后才向下成形

當選用成形模具時，應避免進行向下成形操作，因為這樣會占用太多垂直空間和導致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模，然后被拉出轉(zhuǎn)塔，然而，如果向下成形是唯一的工藝選擇，那么應該把它作為對板材的最后一步處理工序。

十五、防止材料扭曲

如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整，成因可能是沖壓應力累積。沖切一個孔時，孔周邊材料被向下拉伸，令板材上表面拉應力增大下沖運動也導致板材下表面壓應力增大。對于沖少量的孔，結(jié)果不明顯，但隨著沖孔數(shù)目的增加，拉應力和壓應力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!!

消除這種變形的方法之一是：每隔一個孔沖切，然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應力，但瓦解了因同向連續(xù)一個緊接一個地沖切而產(chǎn)生拉應力/壓應力積聚。如此也令第一批孔分擔了第二批孔的部變形效應。

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簡單沖壓模具如何制作？

石棉橡膠材料通常都比較軟,有兩種辦法供參考:

1)制作軟-硬模結(jié)構(gòu),即只做硬凹模, 凸模整塊的聚胺脂橡膠

2)如果上述方式存在沖壓下來的密封件公差超差的問題,可以選用鋅-鋁合金制造凸凹模刃口,(不須用精度高的慢走絲,可以用普通的線切割),調(diào)試試模時來達到精度. 此合金可以鑄造重復使用.

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