1、3、沖模設計程序與步驟 3.1沖模和沖壓件的相關選擇 1）根據所提供的產品圖樣，分析沖壓模具的形狀、尺寸、精度、斷面質量、 裝配關系等要求。 2）根據沖壓件的生產批量，決定模具的結構形式、選用模具的材料。 3） 分析圖樣上沖壓件所用材料是否符合沖壓工藝要求。決定選擇采用條料、 板料、卷料還試邊角廢料。 4）根據工廠現有設備情況以及沖壓件和沖壓件批量對設備的要求選擇合適 的壓力機。 5）根據工廠的制造水平及裝備情況，為模具結構設計提供依據。 6）了解模具標準部件商品的供應狀況。 3.2 確定合理的沖壓工藝方案 1）根據對制件所作的工藝分析，確定基本的工序性質，如切邊、沖孔、彎 曲等。 2）進行工

2、藝計算，確定工序數目，如折彎次數等。 3）根據沖件生產批量和條件（材料、設備沖件精度）確定工序組合，如采 用復合沖壓工序或連續沖壓工序。 4）根據各工序的變形特點、尺寸要求等確定工序排列順序，如采用先沖孔 后彎曲，還是先彎曲后沖孔。 3.3進行工藝計算 1）計算毛坯尺寸，合理排樣并繪制排樣圖，計算出材料利用率。 2）計算沖壓力，其中包括沖裁力、彎曲力、拉深力、卸料力、推件力、壓 邊力等，以確定壓力機。 3）選定壓力機型號、規格。 4）計算壓力中心，以免模具受偏心負荷而影響模具的使用壽命。 5）計算并確疋模具主要零件（凸模、凹模、凸模固疋板、墊板等）的外形 尺寸以及彈性元件的自由高度。 6）確定

3、凸凹模間隙，計算凸凹模工作部分的尺寸。 7）確定拉深模的壓邊圈、拉深次數、各種中間工序模具的尺寸分配，以及 半成品尺寸計算等。 3.4模具總體設計 3.4.1進行模具結構設計，確定結構件形式和標準 1）成形工作零件與標準確定：如凸模、凹模及凸凹的結構形式是整體、 組合還是鑲拼的。 E 4 1州 圖3.1級進模模具結構 2）選定定位元件：如采用定位板或擋料銷或導正銷等。對于級進模，還要 考慮是否用始用擋料銷、導正銷和定距凸模（側刃）等。 緊固零件有：螺釘用于固定模具零件，而銷釘則起定位作用。卸料螺釘M8 固定螺釘M8以及 8銷釘。定位零件是指保證條料或毛坯在模具中的位置正確 、擋料銷等。 的零件

4、。包括導料板（或導料銷） 3）卸料與推件機構及構件的確定：卸料有剛性卸料和彈性卸料兩種形式。 剛性卸料通常采用固定卸料板結構形式，彈性卸料常采用彈簧或橡皮作為卸料元 件。 卸料板一般分為剛性卸料板和彈性卸料板兩種形式。彈性卸料板有敞開的工 作空間，操作方便，生產效率高，沖壓前可對毛坯有預壓作用，沖壓后也可使沖 壓件平穩卸料，所以這里選用彈性卸料裝置。 / 1 圖3.2彈壓卸料裝置 : 4 t 為了得到平整的工件，模具采用彈壓式卸料結構，使條料在沖孔后可以脫離 凸模，所以用橡膠為彈性元件。卸料力由聚酯橡膠提供。聚酯橡膠的自由高度取 10mm。因為沖裁材料較厚，而且有彎曲成型，所以沖壓時需對零件起

5、壓料作用， 所以選用彈壓卸料裝置。卸料板厚度一般取凹模厚度的（0.81.0）倍，所以取 為38mm，其外形尺寸一般與凹模相同。 因為在沖壓過程中，凸模自然會將沖件從凹模中卸下，所以這里不需要有推 件與頂出裝置。 卸料板采用P20制造，淬火硬度為4045HRC。彈壓卸料板與凸模的單邊間 隙可根據沖裁模厚度按表11-2選用，這里工件厚度為2,所以卸料板與凸模間隙 取 0.1。 表3-3彈壓卸料板與凸模間隙值 （mm） 材料厚度t V 0.5 0.51 1 單邊間隙Z 0.05 0.1 0.15 4）導向零件的種類和標準的確定：包括是否采用導向零件，采用何種形式 的導向零件。設計中最常用的有滑動導柱

6、導套導向和滾動導柱導套導向。 3.4.2模架種類及規格的確認 繪制模具整體結構草圖，初步計算并確定模具閉合高度，概算模具外形尺寸。 模架是上模座、下模座、導柱、導套的組合體。有導柱模模架、導板模模架。 該模具應選擇后置導柱。 選用滑動導柱和導套，其結構和尺寸都有標注規定。導套內孔有儲油槽，以 便儲油潤滑，內孔與導柱滑動配合；導柱的兩端基本尺寸相同，公差不同。按照 標注選用時，L應保證導柱的上端面與上模座的上平面之間的距離不小于10 15m m,以保證凸、凹模經多次刃磨而使模具閉合高度變小后，導柱也不會影響 模具正常工作；而下模座的下平面與導柱壓入端的端面之間的距離不應小于2 3mm，以保證下模

7、座在壓力機工作臺上的安裝固定；導套的上端面與上模座上平 面之間的距離應大于23mm，以便排氣和出油。 導套的外徑和上模座采用過盈配合（H7/r6）;導柱的下部與下模座導柱孔采 用過盈配合（H7/r6）。導柱、導套之間采用間隙配合，其配合間隙必須小于沖裁 間隙，沖裁間隙小的一般按照 H6/h5配合，沖裁間隙大的一般按照 H7/h6配合。 根據標準規定，模架主要有兩大類：一類是由上模座、下模座、導柱、導套 組成的導柱模架；另一類是是由彈壓導板、下模座、導柱、導套組成的導板模模 架。模架及其組成零件已經標準化，并對其規定了一定的技術條件。 導柱模模架按導向結構形式分為滑動導向和滾動導向兩種。 滑動導

8、向模架的精度等級分為I級和U級，滾動導向模架的精度等級分為0 I級和0U級。各級對導柱、導套的配合精度、上模座上平面對下模座下平面的 平行度、導柱軸心線對下模座下平面的垂直度等都規定了一定的公差等級。這些 技術條件保證了整個模架具有一定的精度，也是保證沖裁間隙均勻性的前提。有 了這一前提，加上工作零件的制造精度和裝配精度達到一定的要求，整個模具達 到一定的精度就有了基本點保證。 滑動導向模架的結構形式有4種：對角導柱模架、中間導柱模架、四角導柱 模架、后側導柱模架。后側導柱模架的特點是導向裝置在后側，橫向和縱向送料 都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機導向又不精確，就會造成上模歪斜，導 向裝置

9、和凸、凹模都容易磨損。從而影響模具壽命。此模具一般用于較小的模架。 該模具采用后側導柱模架，這種模架的導柱在模具的一邊。以凹模周界尺 寸為依據，選擇模架規格。查沖壓模具課程設計指導與范例書第 231頁，得 到以下數據： 140*140*215mm，上模座厚度h上模取35mm,上模墊板厚度h墊取10mm, 上固定板厚度h固取20mm，卸料板厚15,中墊板厚20,下固定板厚20,下模 座厚度h下模取40mm,那么，該模具的閉合高度： H閉=H上模+H墊+ H固+L+H卸料+H凹+ H墊+H下模 =273mm 式中：L運動長度，L=7mm H凹模厚度，H=40mm h2凸模沖裁后進入凹模的深度，h2

10、=2mm 可見該模具閉合高度小于所選壓力機 J33 50的最大裝模高度（365mm）,可以 使用。 模座分帶導柱和不帶導柱兩種，根據生產規模和產品要求確定是否采用帶導 柱的模座。模座一般分為上、下模座，其形式基本相似。上、下模座的作用是直 接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機滑塊和工作臺連接，傳遞壓力。 因此，必須十分重視上、下模座的強度和剛度。模座因強度不足會產生破壞；如 果剛度不足，工作時會產生較大的彈性變形，導致模具的彈性零件和導向零件和 導向零件迅速磨損，這是常見的卻又往往不為人們所重視的現象。 設計時按標準選用模架或模座。在不能使用標準的情況下，設計沖模模座時 注意以下幾點。

11、（1） 模座的外形尺寸根據凹模周界尺寸和安裝要求來確定。對于圓形模座， 其直徑應比凹模板直徑大 3070m m。對于矩形模座，其長度應比凹模板長度大 4070mm,而寬度可以等于或略大于凹模板寬度，但應考慮有足夠位置來安裝導 柱、導套。模座的厚度取凹模板厚度的1.01倍，根據受力情況，上模座厚度可 比下模座厚度小510mm。對于大型非標準模座，還必須根據實際情況需要，按 鑄件工藝性要求和鑄件結構設計規范進行設計。 （2）所設計的模座必須與所選的壓力機工作臺和滑塊的有關尺寸相適應， 并進行必要的校核，如下模座尺寸應比壓力機工作臺孔或墊板孔尺寸每邊大 4050mm 等。 （3） 模座材料根據工藝力的大小和模座的重要性選用，模座選用Q235結 構鋼。 （4） 模座的上、下表面的平行度應達到要求，平行度公差一般為4級。 （5）上、下模座的導柱與導套安裝孔的位置尺寸必須一