今天給各位分享沖壓模具設計及案例的知識，其中也會對沖壓模具設計及案例分享進行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關注本站，現(xiàn)在開始吧！

本文目錄概覽：

• 1、沖壓模具設計步驟是？



• 2、沖壓模具提升壽命方法有什么？
• 3、冷沖壓模具設計實例
• 4、五金沖壓模具設計經(jīng)驗談(5)
• 5、沖壓模具的設計與制作技巧

沖壓模具設計步驟是？

給個實例。由于無法上圖，只有文字，見諒。

抽引連續(xù)模設計步驟及要點,

[摘要] 文章在對抽引加工工藝作了簡單的概述後,著重總結了抽引連續(xù)模設計步驟及要點,并列舉了較實用之模具結構形式.

關鍵詞 抽引 連續(xù)模 沖壓 沖模排樣

1. 概述

抽引加工工藝在連接器五金件制造中應用極為廣泛. 它是一種將平片毛坯抽制成立體空心件的沖壓加工方法,在工業(yè)及生活用品的制造中應用極為廣泛. 諸如汽車覆蓋件,連接器中的D型鐵殼,生活用品中的易拉罐等都離不開抽引加工工藝.抽引加工一般分為旋轉件抽引(如Audio Jack Shell),盒形件抽引(如D-SUB Shell) 及復雜曲面抽引(汽車覆蓋件)等.

抽引加工的成形機理是材料內(nèi)部產(chǎn)生塑性流動,平片毛坯向徑向流動逐步轉移到筒壁的過程,如圖一所示:

（圖一）

由此可見,抽引加工必然存在以下特點:

a. 材料內(nèi)部塑性流動, 必然產(chǎn)生加工硬化;

b. 材料從外圍向徑向流動時,在切向相互間產(chǎn)生擠壓應力,由此導致材料失穩(wěn)起皺,甚至抽裂.

簽于抽引成形機理是材料整體流動,變數(shù)太多,故模具設計時光靠理論計算往往不夠,需在實際試模中加以修正.在抽引連續(xù)模設計時,由於連續(xù)模之結構特點以及料帶之送料順暢要求,使得模具設計時有更多的考量要點.以下就抽引連續(xù)模設計步驟及要點作些許總結.

2. 抽引件工藝性評估及成形工序確定

在抽引連續(xù)模設計之前,首先應對抽引件圖面進行工藝性審查評估,評估內(nèi)容主要包括以下幾部分:

a. 抽引件之精度要求:一般而言抽引件在圓筒側壁之材料厚度無法做到等料厚t, 故產(chǎn)品尺寸標注時不能同時對圓筒內(nèi)外同時有尺寸要求, 只能滿足其中一項, 其精度要求可達0.05mm.在高度方向也可控制到0.05mm, 其標注方式最好以抽引件底部為基準；

b. 抽引件之外觀要求: 材料在抽引流動時與模仁摩擦劇烈,外觀無法做到車制零件那麼光滑,筒側壁可能會有內(nèi)凹或弧形；

c. 零件之抽引工藝性: 由於抽引連續(xù)模之模具結構特點決定,抽引過程中無法加退火工序,故必須對制件之連續(xù)抽引進行工藝評估.如果其總抽引系數(shù)小於材料所允許之最小總抽引系數(shù),那麼就不具備連續(xù)抽引工藝;

d. 如果抽引件深度太高,無法連續(xù)抽引完成時,可考慮先抽引後翻底工藝,看能否達到目的,此時產(chǎn)品側壁外觀不平整.另外當總抽引系數(shù)太小時, 可考慮用脹形工藝完成;

e. 產(chǎn)品形狀盡量簡單對稱,有利於材料均勻流動;

f. 產(chǎn)品之圓角半徑不宜過小,一般底部圓角r和口部圓角R都應大於(0.1~0.3)t;

g. 評估抽引件凸緣及側壁之成形或沖孔是否在連續(xù)模中易實現(xiàn).諸如凸緣上沖孔太靠近抽引主體,很可能為了閃開抽引主體而使刀口太弱;側壁上沖孔能否有效排屑等都須考量;

h. 抽引件底部沖孔時,其孔徑必須小於抽引直徑;否則可考慮側切底工藝,將底部圓角切除;

3. 抽引件毛坯展開

抽制工件所需毛坯直徑必須在實際的抽引試模中加以修正才能得到正確數(shù)值.但理論計算必不可少,它可大致確定出毛坯之形狀與面積.對於零件成本預估,抽引工藝性評估及抽數(shù)確定等都有重要的指導意義和實用價值.

一般在抽引件毛坯展開中,面積相等法利用最為廣泛.其理論來源於抽引前後質量守恒定律. 當假定料厚t均勻時, 由於密度一定,故可推得抽引前後面積相等結論.在計算抽制品面積時,一般是以料厚t之中心線(如圖二中虛線)所旋轉而成的面作為平均面.

（圖二）

利用面積相等法原則求毛坯直徑的程序為: 先計算出抽制品平均面積,再利用此面積計算毛坯直徑D.如何求得抽制品面積呢?我們必須先將復雜形狀之抽制件分解為多個簡單的幾何單元,然後利用面積累積法求得整個產(chǎn)品之面積.如下圖三:

(圖三)

抽制品面積A=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ

毛坯面積=D2/4 故D=(4A/)1/2 =1.128A1/2

對於盒形件(如D-SUB Shell)等,由於直邊段的變形機理為折彎原理, 抽引機理主要存在於圓角處,故直邊處的毛坯按折彎展開,圓角處按圓筒抽引展開.因此較常用到幾何單元體為以下幾種,其面積計算公式附後

4. 抽引工藝參數(shù)之計算與分配

在連接器抽引件開發(fā)中往往都需要多道抽引才能完成。因此抽引道次的計算和抽引系數(shù)之分配等工藝參數(shù)的確定至關重要.其計算步驟一般為:

a. 計算修邊余量;

b. 對補償有修邊余量之抽引件進行毛坯面積計算并確定展開毛坯形狀;

c. 確定抽引道次,并進行抽引系數(shù)分配;

d. 抽引凸凹模工作部分設計;

e. 確定各抽抽引高度.

具體分解如下:

a. 在抽制過程中, 常因材料機械的各向異性以及抽引間隙不均勻,摩擦阻力不等以及定位誤差等因素導致抽引件口部或凸緣周邊不齊,須修邊.因此在毛坯展開前必須補償修邊余量.在連接器類小抽引件設計時一般按1mm的修邊余量補償.

b. 毛坯面積的計算如上文所講,利用面積分段法求出的產(chǎn)品總面積,就是毛坯面積. 針對圓筒件,其毛坯為圓形,因此可確定其直徑.對於盒形件,在四個圓角按1/4圓筒計算,直邊段按折彎展開計算,圓角和直邊單獨展開,再平滑過渡，如圖四:

(圖四)

c. 在毛坯展開後, 就必須確認抽引道次了.在計算抽引道次前,我們須計算出抽引件之總抽引系數(shù)（圖五）.

m總=產(chǎn)品之筒徑/展開毛胚直徑（1）

(圖五)

當m總小於此材料所能允許的最小抽引系數(shù)時, 將無法連續(xù)抽引,中間必須通過退火工序.

在計算出m總後,有兩種方法進行抽引參數(shù)計算:

1) 計算法:

抽引道次n=m總/m均(其中m均為材料之平均抽引系數(shù))

當抽引道次確認後,查相關沖壓手冊選取相對應材料各道抽引系數(shù),選取時必須保證以下原則m1＊m2＊ m3---＊mn=m總

當各道次抽引系數(shù)確認後,即可根據(jù)

d1=m1*D d2=m2*d1 ……. dn=mn*dn-1

公式計算出各抽沖子直徑.

2) 推算法:

通過沖壓手冊推薦表格查出各抽允許之抽引系數(shù) m1, m2….. mn然后根據(jù)

d1=m1*D d2=m2*d1 ……. dn=mn*dn-1

推算直到d n=抽制件直徑為止,此時n就為抽引次數(shù)。并同時已確定出各抽抽引直徑.

用壓邊圈時筒形件許可抽引系數(shù)

拉伸 抽引

系數(shù) 系數(shù) 毛坯相對厚度(t/D)*100

2~1.5 1.5~1.0 1.0~0.5 0.5~0.2

m 1 0.46~0.50 0.50~0.53 0.53~0.56 0.56~0.58

m 2 0.70~0.72 0.72~0.74 0.74~0.76 0.76~0.78

m 3 0.72~0.74 0.74~0.76 0.76~0.78 0.78~0.80

m 4 0.74~0.76 0.76~0.78 0.78~0.80 0.80~0.82

d. 抽引凸凹模工作部分設計

抽引凸凹模工作部分設計包括抽引間隙設計，凸凹模圓角設計，凸模頭部形狀設計；

1）抽引間隙：在各抽沖子直徑確認後，凹模直徑=沖子直徑+2＊抽引間隙。

其中抽引間隙一般由第一抽的1.1t到最後一抽t逐步遞減。

2）在凹模頭設計（圖六）,一般第一抽r凹=（8~12）t,

後續(xù)各抽r凹n=（0.6~0.8）r凹n-1

沖子頭部圓角設計為r凸n=(0.6~1.0)r凹n

最後整形抽，r凹=抽制件口部圓角 r凸=抽制件底部圓角

(圖六)

3）為保證抽引件成形,有利於材料流動，往往將抽引沖子頭部作成一定斜角,如圖七所示：

一般而言, 當T?0.70mm時 ?=30? , 0.7mmT?1.4mm時 ?=40? T1.4mm時 ?=45?

(圖七)

e. 確定各抽抽引高度

如圖八所示: 當抽引到最後一抽時，產(chǎn)品尺寸應全部到位，故抽引高度就是產(chǎn)品高度。選定一區(qū)域作為等面積計算單位，由此得

Ⅰn+Ⅱn+Ⅲn+Ⅳn+Ⅴn=產(chǎn)品面積A

由前面計算已知r凹，r凸以及d n, 故Ⅰn，Ⅱ，Ⅳn，Ⅴn也可計算得出，因此有

Ⅲn=3.14＊d＊H=A-Ⅰn-Ⅱn-Ⅳn-Ⅴn

推出 H=( A-Ⅰn-Ⅱn-Ⅳn-Ⅴn)/(3.14*dn)

(圖八)

5. 抽引連續(xù)模之料帶設計

抽引件展開成毛坯後要開發(fā)成連續(xù)模形式，必須對料帶的carry連接方式給予確定。在料帶設計時一般要考慮以下因素：利於抽引件成形,料帶剛性良好,送料順暢,在料寬與pitch選定時盡量提高材料利用率。

從大方面看抽引連續(xù)模料帶可分為整料帶方案和切口料帶方案兩種。

它們的主要區(qū)別在與切口料帶抽引時毛坯完全獨立,前後產(chǎn)品在抽引時材料流動不會相互影響；而整料帶抽引時前後毛坯相關連,不但造成抽引凸緣過大，而且容易產(chǎn)生毛坯材料不夠等現(xiàn)象，特別是在模具維修時不便維修。因此，在實際模具設計時，切口料帶設計方案應用更為廣泛。

公司目前所有抽引模均為切口料帶式。在切口料帶方案中，又有以下三種毛坯分離方式。

1）下料式（如圖九），其特點是：

i. 廢料多，材料利用率低； ii. 料帶剛性差；

(圖九)

2）撕破方式（如圖十），其特點是：

i.材料利用率高，料帶剛性好；

ii.毛胚通過撕破方式分開，容易與carry在撕開處相重疊,產(chǎn)生細小金屬絲；

(圖十)

3）下料與撕破綜合式（如圖十一），其特點是：

i. 材料利用率高； ii. 料帶剛性好。

(圖十一)

在抽引連續(xù)模料帶設計時，必須保證：

1) 連接抽引毛坯與兩側浮料定位之搭邊的carry必須有一定弧度（圖十二）,可隨抽引毛坯向中心流動時而延伸。這樣才能保證浮料定位搭邊不致被拉變形或者是carry被拉斷,這才能使得後續(xù)各工站送料順暢,定位準確；

(圖十二)

2)為保證料帶之剛性，最好在兩側搭邊中間加一橫向carry，如圖十三所示。

(圖十三)

6. 抽引連續(xù)模之壓料與脫料設計

抽引模設計時，必須從抽引工藝上充分考量壓料與脫料的可靠性。如果壓料不充分，材料容易起皺失穩(wěn)。如果壓料過死，則不利於材料流動，容易造成抽裂。同樣，如果脫料機構設計不好，也容易造成卡料與帶料現(xiàn)象，無法送料順暢。

抽引工站結構如圖示：

剝料板通過兩側限位，使得抽引毛坯（包括carry）與剝料板間有0.02~0.05mm間隙，這樣既有利材料流動，又可避免起皺。剝料板必須用彈簧強壓。在下模設計頂料塊，避免產(chǎn)品卡死在模仁中，其浮升的高度必須使產(chǎn)品脫離模仁r角。

抽引後，材料勢必會緊包在抽引沖子上,為達到脫料目的,除了使沖子完全退回到剝料板里面,達到完全剝料外，還應在抽引沖子上設計氣孔，以避免沖子與產(chǎn)品在剝料過程中產(chǎn)生真空,發(fā)生帶料現(xiàn)象。

7. 抽引連續(xù)模之定位設計

抽引連續(xù)模料帶在模具中的定位設計與彎曲連續(xù)模有本質區(qū)別.抽引時材料流動,carry變形,因而無法再通過carry上的定位工藝孔對整料帶定位,為保證產(chǎn)品尺寸精度。其成形工藝必須為：

分離抽引毛坯 ?抽引?以抽引體為基準切出彎曲展開毛坯?彎曲成形?產(chǎn)品從料帶分離。如圖十四：

(圖十四)

在模具前段為抽引毛坯分離工站,包括下料與撕裂,是在抽引前完成,可通過料帶上定位孔定位；模具中間段為抽引工站,此時料帶上定位孔功能已喪失,它們的 的定位是靠抽引外形自動導入抽引模仁保證；在模具後段為下料彎曲工站,為保證產(chǎn)品精度,必須以最後一抽抽引體為基準進行定位。

針對模具後段定位,設計時有三種方案：

a. 以抽引體外形定位,在模具後段各工站設計外形與抽引體外形一致，配合間隙0.02mm之定位結構。此結構必須在抽引件底部加頂出裝置。如圖十五：

(圖十五)

b. 以抽引體內(nèi)部輪廓定位,在模具後段各工站設計與抽引體內(nèi)形一致，間隙0.02m之定位Block固定於剝料板上。此Block必須在頭部進行導引結構和剝料機構設計，如圖十六：

(圖十六)

c. 凸緣工藝孔定位：

以上兩種定位方案往往占用模具空間大,也不便於設計剝料和脫料機構。因此,可借鑒carry定位孔原理,先以抽引體外形或內(nèi)形定位,在凸緣上沖出定位工藝孔,在後續(xù)工站中以凸緣上的工藝孔作為抽引件在模具中的定位。因為凸緣與抽引體位置固定，因此凸緣上工藝孔與抽引體在料帶定位功能上有等效作用,如圖十七所示：

(圖十七)

沖壓模具提升壽命方法有什么？

1、改進沖壓模具的設計

沖壓模具設計是否合理是提高沖壓模具耐用度的基礎。因此，在設計沖壓模具時應對產(chǎn)品成形中的不利條件采取有效措施，以提高沖壓模具的耐用度，如設計小孔沖壓模具的壽命往往表現(xiàn)在沖小孔的凸模上。對于這類沖壓模具，在設計時應使細小的凸模盡量縮短其長度，以增加強度，同時，還應采用導向套的方法加強細小凸模進行保護。此外，在沖壓模具設計上，應充分考慮到模架的形式、凸凹模的固定方法和導向形式、壓力中心的確定及上、下模板的剛性等因素。特別對于沖裁模來說，選取間隙值對耐用度有很大的影響。在設計時，沖壓模具的間隙要選擇合理，其間隙值不能太小，否則會影響沖壓模具的使用壽命和耐用度。實踐證明，在不影響沖壓件質量的情況下，適當放大間隙可大大提高沖壓模具的耐用度，有時甚至提高幾倍及幾十倍。

2、正確選擇沖壓模具材料題

不同的沖壓模具材料具有不同的強度、韌性和耐磨性。在一定的條件下使用高級材料就能使耐用度提高好幾倍。因此，為提高沖壓模具的耐用度必須要選擇好的材料。

Toolox系列的材料,是一種具有高韌性,高耐磨性,基本沒有內(nèi)應力的一種預硬的新型工具鋼.而且具有非常高的純凈度,晶粒度非常細小,S,P含量非常少,析出的碳化物含量少,而且非常均勻.由于特殊的成分設計,Toolox系列材料具備非常優(yōu)異的表面處理性能,其中Toolox44氮化后表面硬度能達到HRC65以上,Toolox40表面硬度能達到HRC62以上,Toolox33的表面硬度能達到HRC58以上，深度最高達1.8mm。

Toolox系列的材料所具備的以上特性,使得Toolox系列材料應用在部分沖壓模具方面有著特殊的優(yōu)勢。

1)較厚鋼板（典型案例沖剪厚度為35mm鋼板）,不銹鋼板,以及有色金屬板的沖壓成型模具,比較典型的是空調翅片模具等。

2)拉伸模具,不銹鋼拉伸模具。

3)冷擠壓模具.冷擠壓304不銹鋼,厚度0.5mm以上,取代DC53等材料,效果非常好。

4)高尺寸穩(wěn)定性要求的大型沖壓模板。

3、合理的安排沖壓模具制造工藝及保證加工精度

沖壓模具的加工精度對沖壓模具的耐用度影響很大。如在沖裁模中由于裝配間隙不均勻，在剪切力作用下常會使凹?？袎亩绊憶_壓模具壽命。同時，沖壓模具表面光潔度過低，也會使沖壓模具的耐用度降低。因此，在加工時必須要對孔距大小、裝配時凸模對固定板支撐面的垂直度、沖壓模具間距的均勻和導套、導柱的導向精度等級給于充分注意。制造與裝配精度越高及工作部分表面粗糙度等級越高，沖壓模具的耐用度就越高。

4、合理地進行沖壓模具零件的鍛造及熱處理

在選擇優(yōu)質沖壓模具材料的同時，對于同材質和不同性質的材料要求進行合理的鍛造和熱處理，是提高沖壓模具耐用度的主要途徑之一。例如，淬火時，若在加熱時生產(chǎn)過熱，不但會使此工件脆性過大，而且在冷卻時容易引起變形和開裂，使耐用度降低。因此在制造沖壓模具時，必須合理的掌握熱處理工藝。

Toolox材料是由鋼廠直接預硬的淬火調質鋼，不再需要熱處理，配合上恰當?shù)谋砻嫣幚恚ㄈ绲?Toolox基體材料的高韌性,配合上表面層的高硬度,能達到優(yōu)異的效果。

5、正確選擇壓力機

為了提高沖壓模具的耐用度，應選取精度較高及剛性較高的壓力機，并使其沖壓噸位大于沖壓力百分之三十以上。正常來說，使用伺服沖床可相應提高模具壽命在幾十倍以上。

6、合理的使用及維護沖壓模具

為了提高沖壓模具耐用度，操作者必須合理的使用及維護沖壓模具，對沖壓模具應經(jīng)常進行維修，以防止沖壓模具帶病工作。

以上就是提高沖壓模具耐磨度的幾個常用方法。提高耐磨度的意義不僅能讓沖壓模具的使用壽命增加，降低模具企業(yè)的生產(chǎn)成本，更能保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的質量，提高生產(chǎn)效率。

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成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件。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量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩(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。

沖模的結構類型也很多。通常按工序性質可分為沖裁模、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。上模回升時，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、工件結構形狀、尺寸精度），擬定零件的沖壓工藝方案及模具結構，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、部件的結構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 結構與尺寸

該零件結構簡單,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，屬于碳素結構鋼,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)模具結構簡單，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。由于零件結構簡單，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構和排樣方案可以達到較好的零件質量。

根據(jù)以上分析，該零件采用復合沖裁工藝方案。

4 確定模具總體結構方案

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。復合模的主要結構特點是存在有雙重作用的結構零件——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，結構簡單，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。考慮到零件尺寸大小，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

凸模的結構形式與固定方法：

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。

當模具結構及尺寸確定之后，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，該形狀關于X軸上下對稱，關于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

凹模的結構形式和固定方法：凹模采用矩形板狀結構和通過用螺釘、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。

凹模刃口的結構形式：因沖件的批量較大，考慮凹模有磨損和保證沖件的質量，凹模刃口采用直刃壁結構，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 凸模的結構形式與固定方法

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)模具結構而定的。

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 凸凹模的結構形式與固定方法

凸凹模的結構簡圖如圖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（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

五金沖壓模具設計經(jīng)驗談(5)

復合模由于其工序組合的不同，脫料裝置也不盡相同，有空了我分享一些常見復合模結構給大家吧。

下料或向上折彎復合模的結構：其凸模(也稱為公模或沖頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模沖頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模依次是母模(或刀口)、內(nèi)脫板和上墊板構成，內(nèi)脫使用等高套筒掛在上墊板上面，然后用打桿或彈簧頂著。

用來下料的復合模，其內(nèi)脫一般脫出來母模0.50mm即可，不可以低于母模，要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內(nèi)脫的力量要足夠大，才能把產(chǎn)品從母模里面頂出來，一般如果材料比較厚的話，我們上面裝的是氮氣彈簧。

復合模屬于一種模具結構，可以把它歸類為工程模，因為在工程模上用的比較多，一般一整個工程模都是采用復合模結構。

連續(xù)模的向上成型、向上折彎、向上打凸包、向上打凸點、向上打翹角，一般也采用的是復合模結構。

★復合模具沖凸包時沖頭要高出脫板嗎?

今天收到一位同學的提問，說：復合模具沖凸包時沖頭要高出脫板嗎?

答案是肯定的，不高出脫料板那怎么沖凸包?

建議這位同學再好好復習下什么是復合模?沖頭長度怎么計算?把這些搞清楚了自然就明白這個問題該怎么解答了。

復合模具結構沖凸包時，沖頭長度等于：夾板厚度+止擋板厚度+脫料板厚度+凸包高度。

也就是在沖的時候，模具在沖床上打死的時候，沖頭是必須要高出脫料板來的，高出多少?當然是凸包要求多高，這里就要多高，必須在允許的凸包高度要求精度范圍內(nèi)。

在模具開模、模具打開的時候，模具不承受任何力量的情況下，凸包沖頭必須比脫料板矮、縮回脫料板里面才可以，否則就要增加脫料行程。

復合模具沖凸包時，模具打下來時，脫料板必須要先壓料，而且壓料力要足夠，然后再沖凸包，不然產(chǎn)品可能會變形、凸包尺寸不穩(wěn)定等。

★沖壓模具模板的材料和功能

一般的沖壓模具都是由：

上下托板、上下墊腳、上下模座：一般用A3、Q235等“軟料”做成，起支撐整個模具、方便架模、落料等作用。

上、下模板：上、下模板起固定刀口、入塊、入子、頂料銷等作用，外定位、內(nèi)定位、浮升引導銷、兩用銷、導料板、浮塊這些也是固定在下模板上的，下模板硬度要求必須在HRC58～62左右，硬度太低會影響沖裁質量。厚度一般為25～40mm。有的刀口直接割在模板上的，即在模板上直接挖刀口，這樣做的話如果刀口缺了、打崩了、磨損了、有毛邊就不好修模;還有一種做法是挖入塊，即把刀口挖在一個入塊上(該入塊習慣稱為“下模刀口”)，然后再把下模刀口裝入下模板里面。高度要保證和下模板一樣高，誤差要在正負1～2條之內(nèi)，最好正負0.005mm以內(nèi)，一般磨床師傅或鉗工師傅都可以達到。太多會把產(chǎn)品打出印子(模印)。

上、下墊板，墊板一般用Cr12制成。根據(jù)需要，每套模具的上下墊板厚度都不一樣，看沖裁力，如果沖的孔少的話，上下墊板可以適當做薄一點8～10mm即可，如果沖孔比較多的話，就要適當做厚一點，一般17～20mm左右。下墊板上主要是落料孔、彈簧過孔、螺絲過孔、導柱透氣孔等。

上、下夾板，上下夾板主要起固定凸模、沖頭、導柱之用，一般17～20mm即可。沖壓模具夾板的材料硬度一般不需要特別高，一般用軟料即可，但是太軟了也不行，有可能會把沖頭的掛臺直接拉到夾板里面去，把夾板拉壞。所以設計沖壓模具，要從所要總裁的工件的沖裁工藝來考慮其模具的結構、模具材料的選材，所選沖床的噸位，沖裁間隙的大小等等，才能使加工完的工件毛刺更小，延長模具的使用壽命。

止擋板、脫料板等，止擋板用Cr12即可，但脫料板必須使用硬料如Cr12Mov。止擋板和脫料板是通過M6或M8螺絲打合銷然后鎖在一起的，止擋板上面主要是一些過孔，沖頭過孔、導柱過孔等。脫料板主要起脫料、壓料、導正沖頭等作用。一般我們使用脫料板來導正凸模、導柱、沖頭。生產(chǎn)鋁料的話因為鋁屑容易跳進脫料板里面，把沖頭拉毛、或卡住沖頭、把沖頭拉斷、拉出脫料板等，所以必須使用止擋板來導正沖頭，而脫料板單邊適當放大10～20條;或脫料板做兩節(jié)的，上面一節(jié)用來導正、下面一節(jié)同樣是單邊放大10～20條。止擋板一般厚度8～17毫米，也是根據(jù)沖孔的多少、所要受到的力的大小來看的;脫料板一般厚度20～25mm。

凹模、凸模，也稱沖頭 或 刀口，是用來把多余的材料沖掉、切掉，或切開、刺破、拉伸。如：拉伸沖頭、折彎沖頭、滑塊的插刀、打沙拉沖頭、打凸包沖頭、抽芽沖、鉚合模的鉚合沖頭等等。。凹模凸模的材料需要的硬度較高，常用的凹模凸模材料有：Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(鎢鋼)等。。

專業(yè)術語解釋：

挖：做模具人習慣稱呼，是指線切割框口的意思。比如：挖刀口、挖入塊等。

軟料：在沖壓模具中，是指硬度在HRC35左右、硬度比較低的模具鋼，如45#鋼、A3、Q235等。你用個硬度稍微高一點的東西在上面敲一下，就能敲出個坑出來，這種材料很軟、所以習慣稱為“軟料”，因為它的抗震性能比較好，一般用來制作沖壓模具的上下托板、上下墊腳、上下模座。

硬料：在沖壓模具中，是指硬度(熱處理后)在HRC58～62左右或以上的模具鋼料，如：Cr12、Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(鎢鋼)，這些鋼料硬度很高(但是也比較脆，稍微不注意有可能就被你搞崩掉一塊，55)，一般用來做沖壓模具的刀口、沖頭或其它要求硬度較高的零件。

★沖壓模具三視圖

沖壓模具三視圖，你懂嗎?不管是做沖壓模具鉗工，還是做沖壓模具設計，或者是數(shù)控操作、數(shù)控編程、以及磨床、銑床等等，只要是和機械加工有關的，都必須有看圖、讀懂圖的本領，這是必不可少的，如果你連圖都看不懂，還怎么加工零件?

視圖：從各個不同的方向去觀察一個物體得到的幾何圖案。

例如：當一個物體擺在你的面前：

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。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，沖壓質量差。如果間隙偏小，雖然沖孔的質量較好，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、模具的結構形式;

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、上下轉塔的對中性;

8、調整墊片的合理使用;

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，值得關注!

4、安裝上模組合入轉塔

如果想延長模具使用壽命，上模套外直徑和轉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)清潔轉塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。

(2)調整上模導套的鍵槽，使之與轉塔孔的鍵吻合。

(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.工位調整，上下模對中

2.轉塔水平調整

原因：沒有及時更換已經(jīng)磨損的模具導向組件及轉塔的鑲套

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整。

2、一定要保證成型充分，因此需要仔細調整，每次調整量最好不要超過0.15毫米，如果調整量過大，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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