1、沖壓模具設計與制造實例例：圖1所示沖裁件，材料為 A3 , 為2mm，大批量生產。試制定工件 工藝規程、設計其模具、編制模具零 加工工藝規程。!零件名稱：止動件 生產批量：大批 材料：A3材料厚度：t=2mm沖壓工藝與模具設計1. 沖壓件工藝分析材料：該沖裁件的材料 A3鋼是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。零件結構：該沖裁件結構簡單，并在轉角有四處R2圓角，比較適合沖裁。尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，0-0.740-0.520-0.520-0.520-0.52可按IT14級確定工件尺寸的公差。孔邊距 12mm的公差為-0.11，屬11級精度。查公差表可得各尺寸公差為:零件

2、外形：65 mm 24mm 30 mm R30mm R2mm+0.360零件內形：10 mm孔心距：37 ± 0.31mm結論：適合沖裁。2. 工藝方案及模具結構類型該零件包括落料、沖孔兩個工序，可以采用以下三種工藝 方案: 先落料，再沖孔，采用單工序模生產。落料-沖孔復合沖壓，采用復合模生產。沖孔-落料連續沖壓，采用級進模生產。方案模具結構簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成 零件的加工，生產效率較低，難以滿足零件大批量生產的需 求。由于零件結構簡單，為提高生產效率，主要應采用復合沖裁或級進沖裁方式。由于孔邊距尺寸12 mm有公差要求，為了更好地保證此尺寸精度，最后確定用復合沖裁

3、方式進行生產。工件邊緣搭邊：a1=2.5mm步距為：32.2mm條料寬度B=D+2a1=65+2*2.5=70確定后排樣圖如2所示個步距內的材料利用率n為:n =A/BS X 100%=1550 -( 70X 32.2)X 100%=68.8%查板材標準，宜選 900mm X 1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為14張條料(70mm X 1000mm),每張條料可沖378個工件，則n為:n =nA1/LB x 100%=378 X 1550/900 X 1000 X 100%=65.1%即每張板材的材料利用率為65.1%4.沖壓力與壓力中心計算沖壓力落料力F總=1.3Lt T=1.3 X 21

4、5.96X 2X 450=252.67 (KN )其中T按非退火A3鋼板計算。沖孔力F 沖=1.3Lt T= 1.3X 2nX 10X 2X 450 =74.48 ( KN )其中：d為沖孔直徑，2n d為兩個圓周長之和卸料力F卸=K卸F卸=0.05 X 252.67=12.63 (KN )推件力F推=nK推F推=6 X 0.055X 37.24=12.30 (KN )其中n=6是因有兩個孔。總沖壓力:F總=F落+ F沖+ F卸+ F推=252.67+74.48+12.63+12.30=352.07 (KN )壓力中心如圖3所示:由于工件X方向對稱，故壓H 3壓力中心力中心x0=32.5mm2

5、4x12 + 60% 0 + 24x12 +14.5x24 + 3&61x 27上了十 145x 24 + 31.4x12+ 314x1224+60 + 24 + 145 + 3S.61 + 14方 + 引4 +3143105.52233.41=13.0mm其中L1=24mmy1=12mmL2=60mmy2=0mmL3=24mmy1=12mmL4=60mmy4=24mmL5=60mmy5=27.96mmL6=60mmy6=24mmL7=60mmy7=12mmL8=60mmy8=12mm計算時，忽略邊緣4-R2圓角。由以上計算可知沖壓件壓力中心的坐標為（32.5，13） 5. 工作零件刃

6、口尺寸計算 落料部分以落料凹模為基準計算，落料凸模按間隙值配制;沖孔部分以沖孔凸模為基準計算，沖孔凹模按間隙值配制。即以落料凹模、沖孔凸模為基準，凸凹模按間隙值配制。刃口尺寸計算見表1inai -i=05表1刃口尺寸計算卩max7- 7J nun Q Biiti=0.36-0.2460max=30寫=0.llnm同上制件稿度為: rri4刼® x=0.5同上mi*磁凸檯尺寸按 凹欖尺寸配徉"保 證如面伺曲在 0.2460 38 之間D產日.已嚴D宀日M嚴D嚴生閔譽旳D疔昨加A 74*曬凸複尺寸凹 複尺寸配件，保證 單面間隙在0 IZ3O 10Z間D戶應：曲同上沖凸同上Wnd

7、n+M)"血T也栢應凹模尺寸按 凸檯刃口尺寸配 作探證艱面間隙 在0. 2460.汨之 間孔邊更巴= 佢,11同上制件精度為Its 1=0. 75巧二3強十也)學5=1 L. 9T：吹3L犯L士3T±0 31同1=0.52山血+口宀h8=i XO.52S=0, OTSLd=37±0. OTB6.工作零件結構尺寸落料凹模板尺寸: 凹模厚度：H=kb (> 15mm)H=0.28 X 65=18.2.mm凹模邊壁厚：0( 1.52) H=(1.52 )X 18.2=(27.336.4) mm 實取 c=30mm凹模板邊長：L=b + 2c=65 + 2X 30=

8、125mm查標準 JB/T-6743.1-94 :凹模板寬 B=125mm故確定凹模板外形為：125X 125X 18 (mm)。將凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實取為：125 X 125 X 14 ( mm)。凸凹模尺寸:凸凹模長度：L=h1+h2+h=16+10+24=50 (mm)其中：h1-凸凹模固定板厚度h2-彈性卸料板厚度h-增加長度（包括凸模進入凹模深度，彈性元件安裝高度等） 凸凹模內外刃口間壁厚校核：根據沖裁件結構凸凹模內外刃 口最小壁厚為7mm，根據強度要求查沖壓模具設計與制造 表2.9.6知，該壁厚為4.9mm即可，故該凸凹模側壁強度足 夠。沖孔凸模尺寸:凸模長度：L凸=

9、h1+h2+h3=14+12+1440mm其中：h1-凸模固定板厚h2-空心墊板厚h3-凹模板厚凸模強度校核：該凸模不屬于細長桿，強度足夠。7.其它模具零件結構尺寸根據倒裝復合模形式特點：凹模板尺寸并查標準JB/T-6743.1-94，確定其它模具模板尺寸列于表2：序號名稱長X寬X厚材料4數量(mm)1上墊板125X 125X 6T8A12凸模固定板125X 125X 1445鋼13空心墊板125X 125X 1245鋼14卸料板125X 125X 1045鋼15凸凹模固定板125X 125X 1645鋼16下墊板125X 125X 6T8A1根據模具零件結構尺寸，查標準 GB/T2855.5

10、-90選取后側導柱125 X 25標準模架一副。8.沖床選用根據總沖壓力 F總=352KN，模具閉合高度，沖床工作臺面尺寸等，并結合現有設備，選用J23-63開式雙柱可傾沖床，并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數如下:公稱壓力:63KN滑塊行程:130mm行程次數:50 次/分最大閉合高度：360mm 連桿調節長度：80mm工作臺尺寸（前后X左右）：480mm X 710mm9-沖壓工藝規程產品型別工藝規程劉牛名稱止盼鞫牛§（連封而共5（另附對眼*頁】1車同宅桿寶ira年R0猶準W工作e序范別MM1毛斜忡號1第2 STA31饋料止飾1共5 K工ff導tff®*工修地英扶設

11、若昭雀備&擱工柞工時嵐義附注1切料2神載神廉3去毛剰4葫折卡尺等CA單*更審BWeof*聲M 1SAiJtfl工£昭iffH紳1工£*盤圧I 切料圖表型別冊3»止朗林工ff號鼻3頁1 夷S?0W車聞檢te圖表ihiW*利料A3r諛爭書稱郭菇蓋錚諛*a測rrA eW W1原科尺寸!OOaX90lmni3分碗條料尺寸500X70 mm3分成豊料m數fiM4案料制底零件的敵fl3盟5輛科利用津怖65工藝a樓HiM養髦弊號Xff號4an¥»B*A3理自錚齡ion1各王娶尺丁sm卡尺r皀咀罠 r£*lt«ifir紳10.摸具總

12、裝配圖Ahu(75M)/ZzWfflW,AoIF Q- L oe Jooo蚊釗1CB7CI-6 6MSX254導料誚2；旳呻和釘.AM4HRCM垢JE/T7 6 5O,T4h蟄板T8A引口加3, ANl25XU5Xe7> 22凹模固定板JB/TJi3. 1-駟31 冷XU9)>彈替46f)tMnAJE/T7JB7. 6-5J71L2 必(2ri<U5汕H f SGrH棘沏宦尼燈？嗣M】-徊W'jO 站乂 H寸La.B e34MCE1 19-810X62L1 j.jl , I 牛Jl理板45#HFcmmsJE/TM4占.AM,25)02立 12JOuHITS 4為JB/

13、njqi 1-12X121X14S16sm*HT?f)ESCBT科町.尸西12 VX125X102I,防轉銷4網CE】i?-Be 4X1411HRC24羽nO235-A.PJIEZI7646.】如15a i2TIGACEZTJE2j-SnILjfWir】310廚柱銷2CBI19-3I61 toxf旳1?苗qCB?卜昭Mg>(6(jnS套3GZHRCEAM"CE/TJE6 3.6-)0步？ 2X踽T導柱2CCrl5HR咒廠侶CE/T2S&. 1-90申 22XJ5O6J卑板TSAE5S » iHKC* J<18C即T?鉗久】 聘4凸出模Crl2HRC3隹內

14、2)3隔：i稱34舁CB 13-06婦顒嚇3釘斗45#CEWS5眥)MBI卜模座板HT300a/ng5：-90I第祖【釵垃3稱材斜盛StJH IHK)希iSbHlasGl 矚 1櫬記描圜Wsg»止動件沖孔落料復合模車周鷹腹1:1快12頁I第1頁萼成都航-院二廠AJa捕EH帥越朮琲力rm鳥斗理凹理黒脊o心嗯祿罔c E一 TRF龍S 5 口三棋其余謗335K技術要求L袤面死無毛輒3. HRC&O-.W W I B T藝 十 I擰a J國囪_m«中譜'I I 國 *_士L3鬧一福-訕:怖T1 JTVI函£二宴靈醞C-CI 0? CHj0J厘9 P愛攔.蔓

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16、 產嗎:ffb爭氏嗎氏+，井棵1毎凸«I 兩模具制造1、主要模具零件加工工藝過程盞嘗粧二二藝七經序號xm1晉料刪tCB賞*130X1閱X 1血n1ft丸ffia足寸135 3X325 JX 15菠商大師弓前（8鄰HB再特 涯角1尺測趙ft4La1TO6倉克兩大平簡厚皿M 15亦.井S兩彳目魁e罰i0fi垂亶.$他0 geiMioo血4CM浚劃出各?中心鼓齊劃出CO斷貝輪瞬足寸 站孔咖L陽鹿仙詡耳口鉗L ©txTL域鉗仃?1到舉家OM紅政貸竺a餐貳S遇處理馭 黨58?度達知*曲HRC6薊硒天爭面理庠匿達14亦1SB1M啟.并雷0 01冊血關型直'£ '

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23、3; SR'；序號UKJJff1毎科130*nO*L(l2期罠旣六面± Q5 ixii5狄加砒并聞附把平砂相?蜀博面華盂攜 3平eB無兩艾平SJME這S百如”并8兩櫓伽面誕固面譽屢® 0 OmnVhOOhxTi4鉗®劃姚畑«釘過孔中心14禺3科藤釘辺空中£竣,銅孔中心 堆霜卿 孔中£護羽凹曙固riTi3?L中心讎tt孔詁上述各孔a夏求5mw潯火鐮568 HR.Ca平eS兩大平S廈0E達求7酣忌4EK-=1*芒:烈二工蘭匕芒站略沖討建雯：21 - 2£註二和XffiW1HTP 150XI3OX15mni1 2想處S週険

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25、黑選光詹視蠹B®創6±ffi&(烏卞援上凸也亟 申后上«座寫凸網定板配作輻孔甲墊営屬圈卿恭再下«上凸凹«的Qflm*嵐上ffl®與凹 欖teffiin軌elSXJ»"SIT鉗搜 GBZr 3555,5-90 iSh) USX 135 眾幫(cw雄孔申心妊岡科«釘過孔中心妊語廈科孔中C醴門凹«3«葩ti去過孔呻心邊鉆扎齬垃各孔a53P.(&jLtt而5亂到5|1/W工序咅1備斛TH Th NX 37X2沁2ma稈A蚯卄出HR-C3粗粧SEAffi 狀斗平BB上尸兩平而封畫

26、茫5«陰蜒I-*口迥扎和沖L音OtUWI U孔5 2-小1丁過孔$便求6a育型面各會階對9錄7甜擅件茫t：二工社過翟甘尅汩詳刃3 : 2* 撫政二n工過程，滋蔗責時筮況窿=附祖憊.制件：柴油機飛輪鎖片材料：Q235料厚：1.2mm 該制件為大批量生產，制品圖如下:（一）沖裁件的工藝分析1、沖裁件為Q235號鋼，是普通碳素鋼，有較好的沖壓性能，T =350Mpa。2、該工作外形簡單，規則，適合沖壓加工。3、所有未標注公差尺寸，都按IT14級制造。4、結論：工藝性較好，可以沖裁。方案選擇: 方案一：采用單工序模。方案二：采用級進模。方案三：采用復合模。單工序模的分析 單工序模又稱簡單模，

27、是壓力機在一次行程內只完成一個工 序的沖裁模。工件屬大批量生產，為提高生產效率，不宜采 用單工序模，而且單工序模定位精度不是很高，所以采用級 進?；驈秃夏！＜夁M模的分析 級進模是在壓力機一次行程中，在一副模具上依次在幾個不同的位置同時完成多道工序的沖模。因為沖裁是依次在幾個不同的位置逐步沖出的，因此要控制沖裁件的孔與外形的相對位置精度就必須嚴格控制送料步距，為此，級進模有兩種基本結構類型：用導正銷定距的級進模和用側刃定距的級進模。另外級進模有多個工序所以比復合模效率低。復合模的分析復合模是在壓力機一次工作行程中，在模具同一位置同時完成多道工序的沖模。它不存在沖壓時的定位誤差。特點：結構緊湊，生

28、產率高，精度高，孔與外形的位置精度容易保證，用于生產批量大。復合模還分為倒裝和正裝兩種，各有優缺點。倒裝復合模但采用直刃壁凹模洞口凸凹模內有積存廢料賬力較大，正裝復合模的優點是：就軟就薄的沖裁件，沖出的工件比較平整，平直度高，凸凹模內不積存廢料減小孔內廢料的脹力，有利于凸凹模減小最小壁厚。經比較分析，該制件的模具制造選用導料銷加固定擋料銷定位的彈性卸料及上出件的正裝復合模。（二）排樣圖設計及沖壓力和壓力中心的計算由 3-6,3-8 表可查得：a1=0.8, a=1.0, =0.6 查書 391.料寬計算：B= ( D+2a )=62+2*1.0=64mm 2.步距：A=D=a1=62+0.8=

29、62.8mm 3.材料利用率計算：n =A/BS X 100%= n R2- (n R2+12*4.2 )/62.8*64=3.14*312-(3.14*18.52+50.4)/62.8*64100%=47.08%（其中a是搭邊值，a1是工作間隙，D是平行于送料方向沖材件的寬度，S是一個步距內制件的實際面積，A是步距，B是料寬，R1是大圓半徑，R2是小圓半徑，12X 4.2是方孔的計算沖裁力：F=KLt T查設計指導書得T=350Mpa面積，n為一個步距內的材料的利用率）4. 沖裁總壓力的確定:（周邊總長）L=2*3.14*31+2*3.14*18.5+12+2*4.2=331.26F=1.3

30、*331.6*1.2*350 180KN 落料力：F 落=1.3lt T =1.3* (2*3.14*31 ) *1.2*350=106295.28N卸料力：F 卸=kF 落=0.02*106295.28=2125.9N沖孔力：F 沖=1.3*3.14dtT +1.3*( 12+2*4.2 )*1.2*350=74572.68N頂件力：F 頂=-k2F 落=0.06*106295.28=6377.7N 沖裁總壓力：F刀=F落+F卸+F沖+F頂=106295.28+2125.9+74572.68+6377.7=189.4KNF 壓=(1.11.3) F刀=246KN說明：K為安全系數，一般取1.

31、3; k為卸料力系數，其值為 0.020.06，在上式中取值為0.02; k2為頂件力系數，其值為0.030.07，式中取值為0.065. 壓力機的初步選用:根據制件的沖裁的公稱壓力，選用開式雙柱可傾式壓力機，公稱壓力為350k N 形號為J23-35 滿足：F壓FE滑塊行程80mm行程次數50最大閉合咼度280mm封閉咼度調節量60mm滑塊中心線到床聲距離205mm立柱距離300mm工作臺尺寸直徑260mm工作臺尺寸前后380mm蘇 lOmm工祁臺禮在徑3641 mm工什臺孔前后JI HI mm工作臺孔左右2M1I tnnt舉板尺寸F 士工60iniii直掘llhnm模棘尺寸輕Hnim711

32、 min滑塊底面尺寸前后1911凰右2111床聲 fi±uJ*jfrr2臚6 壓力中心的確定:_ 卩訂 + PiFi *嚴 Tr _ 34.4x(-211.) + 1 lbxO+ 195x0 _34.4 + 116 + 195'二飛不k=" J分別為大圖，小閥，方槽的周長壓力中心圖如下(三)凸凹模分別加工吋刃口尺寸的計算& 獷 t)j02&凹=iu)l < 由表 3-34)工2長1】必C由表3-33)滿足乙*-厶和 >玄，亦巴的條件A均按1T14選取，故有冃炳(四) 何模的設計凸凹模采用分別加工法制造凹模材料為T8A熱處理HRCMK俶凹棋

33、的幾何中心和壓力中心重合*凹模厚度HH = M 乏 IH = kb=n,3x62 = lS.6mmC = (1,5 2/ 總(30 40wrm)對于落料:D 岫 T型；' = (h2 0.5x1174) yJ ftl 3；血 Himb 滬）=3u. 126際，=&】$£對于沖孑Lu 6=0,tJ20= G.D2l)查表 334満足Kg%S =憶綁 * 濁=(37.0.5x0.62)：, = 37.3 I 人4 二 W ,乙 J ；則=tlTJl +0.126):心二 37,44 讐Z M A f/M 4L2 + U.5xU,6r, =4心1釦肖=（檢:二屮.，1*02

34、附仁4"恥畀A, M 丸碩+ M兒二 U + <1.5xC.43）> H朋5九%冃g十£）：=11碣十m不）；性11加甞說明分別加工法優點，凸凹模具有互換性制造周期短便于成批制造,缺點需要采用較小的凸凹模制造公差才能滿足 S-%的 要求成本比較高.4.沖孔凹模洞口形狀的選擇凹模洞11仃兩種基木形式:一種是S壁式，一種是斜壁 式 fl壁式強度好，刃強后尺寸不增大，沖件精度高，但沖裁 吋購損大，工件易在艷簾內聚集，嚴重時會使凹模脹裂不如 斜墜或刃U鋒利，每次刃磨的磨量大-為僻免工件易在型空 內聚集*凹模洞口形狀選擇Sg£X5.凹模的固定方法凹模璧厚2-垂直

35、于送料方向的凹模寬度B1 = 5 + 2,5-4jH -<j2 +3,2x18,6 = 12b52niiii3. 送料方向的凹模長度LL = b + 2C = 62 + 2x30 = IZZmin凹模的外型尺寸為：122 XI2L52 X 1K6取標準凹模尺寸曲:125 X 125 X25 允許課差式中b為送料方向的凹模刃口間最人尺J ;S為垂直于送料方向的凹模刃口何最大尺寸;C為送料方向的凹模刃口至凹模邊緣的最小距離*K為系數考慮板料厚度的影響，其值可23-154沖孔凹模洞口形狀的選擇凹模洞U有兩種基本形式:一種是直壁式，一種是斜變 式直壁式強度好，刃憔后尺寸不增犬，沖件精度高，但沖裁 時磨損大，工件易在型空內棗集,嚴熏時會使