1、2矩形件沖壓方案制定2. 1工藝分析 2. 2工藝方案的分析與確定3矩形件拉深模53.1矩形件拉深工藝分析5 3.2毛坯尺寸及工序的計算3. 3拉深力、壓邊力的計算及壓力機的選用133.4拉深件的工作部分尺寸計算153.5模具結構形式的選擇183.6模具零件的設計與選用183.7拉深模裝配圖和零件圖20244切邊模4. 1工藝分析244. 2模具結構及工作過程244. 3凹模切割工件時移動量計算264.4導板曲線設計264. 5切邊模三維圖及裝配圖324.6切邊模設計注意事項33附錄35冷沖模模架零件技術要求36總結與體會 38致謝39參考文獻401刖a模貝計算機輔助設計、制造與分析(cad/

2、cam/cae)的研究與應用，將極大地 提高模具制造效率，提高模具的質量，使模貝設計與制造技術實現cad/cam/cae 一體化。使用ug軟件能形象的表示出零件的結構，本次設計利用2繪制三維零 件圖裝配圖。在生產過程中，我們經常會遇到盒形件，對矩形件進行模具設計。矩形件的成形， 通過對工藝規程的制定，需要有落料、拉深、切邊等模具。平時我們做的設計中 落料、落料拉深復合模較多，在這里我要介紹的是第二次拉深單工序模和擺動切 邊模。矩形件的拉深工藝有兩種方法：第一種是在多臺小噸位壓力機上采用單工 序的簡單模；第二種工藝是在較大噸位壓力機上采用多工序的連續模。前者比后 者貝有投資小、模貝結構簡單、產品

3、成木低等優點。在矩形件的拉深過程中，拉深成形工序是矩形件生產的重要工序，因此拉深工 藝分析、毛坯形狀及尺寸的計算和模具結構設計合理是宜接影響矩形件質量的關 鍵技術。首先分析矩形件拉深的特殊性，其次制件拉深，需耍計算出具體拉深次數。對 于切邊模，我們采用的是擺動切邊模對矩形件進行切邊，使其達到要求。在擺動 切邊模的設計過程中，確定擺動切邊導軌是尤為重要的，也是木次設計的關鍵處。綜合運用本專業所學課程的理論和生產實際知識，進行幾次冷沖壓模具(拉深 模、切邊模)設計工作的實際訓練，從而培養和提高我們獨立工作的能力。鞏固 與擴充所學有關冷沖模具設計課程的內容，掌握冷沖壓模貝設計的方法和步驟。 掌握冷沖

4、壓模具設計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標 準和規范等。2矩形件沖壓方案制定根據條件:矩形件長為100mm,寬為60mm,高為60mm, r為10mm,厚度為1. 2mm 確定其毛坯尺寸，工序尺寸設計，并設計拉深模、擺動切邊模。2. 1工藝性分析：根據制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在進行沖壓工藝和模具設計時，應該特 別注意一下幾點：1）該制件為矩形拉深件，因此在設計時，毛坯尺寸計算是個重點。2）雖然制件不大，但是深度尺寸相對較大，可能需要經過多次拉深。如果需要 多次拉深，貝ii拉深工序的確定以及拉深工序件尺寸的計算時正確進行工藝和 模具設計的關鍵。3）沖裁間隙、拉深凸、凹模

5、間隙和每道拉深的高度的確定，應該符合制件的要 求。4）切邊模設計時應該保證凸、凹模間隙，正確計算導軌。2.21藝方案的分析和確定：工藝方案分析：根據制件的工藝性分析，其基木工序有落料、拉深、切邊三種。 按其先后順序組合，可得以下兩種方案：方案1,落料一拉深一切邊（可能要經過多次拉深，具體拉深次數由工藝計算確 定）。方案2,落料、拉深復合一后續拉深一切邊。方案1屈于單工序沖壓。由于此制件生產批量比較大而尺寸不大，因此生產效 率比較低。方案2改為落料、拉深復合，減少了工序數量，提高了效率，同時 該制件的高度比較高，也滿足落料、拉深復合工序本身的要求，故采用方案2.3矩形件拉深模3.1矩形件拉深工藝

6、分析矩形件的拉深工藝有兩種方法：第一種是在多臺小噸位壓力機上采用單工序的簡 單模；第二種工藝是在較大噸位壓力機上采用多工序的連續模。前者比后者具有 投資小、模具結構簡單、產品成本低等優點。在矩形件的拉深過程中，拉深成形工序是矩形件生產的重要工序，因此拉深工 藝分析、毛坯形狀及尺寸的計算和模貝結構設計合理是直接影響矩形件質量的關 鍵技術。1., >1圖1矩形件的拉深矩形件可以看成是曲直邊部分和圓角部分組成的，矩形件拉深變形時，圓角部 分近似丁圓筒形件的拉深，直邊部分近似于板料的彎曲。因此矩形件的拉深成形 是圓角部分的拉深和直邊部分的彎曲兩種變形方式復合的。但是矩形件的圓角和 直邊是聯系在一

7、起的整體，因此變形時必然冇相互作用和影響，以致圓角不是簡 單的圓筒拉深，直邊不是單純的平板彎曲。從實驗分析表明，矩形拉深時，直邊部分并不是單純的彎曲變形。出于圓角部 分的材料要向直邊流動，因而直邊部分產生了橫向壓縮、縱向伸長的變形，而圓 角部分，由于直邊的存在，金屬的流動，使得圓角部分的變形程度大為減小。因 此矩形變形的特點口j以歸結為以下5點：1）矩形件拉深時，角部變形基本上與i員i筒形件拉深變形相似，只是由于向直邊流 動，使得徑向應力及切向應力在角部的分布是不均勻的，i員i角中部最大，逐漸向 兩邊減小，如圖2所示。圖2矩形件拉深時的應力分布2）拉深吋直邊部分除彎曲變形外，在與圓角的鏈接部分

8、，還有橫向壓縮和縱向 伸長。因而其應力也包括縱向拉應力和橫向壓應力兩部分。3）矩形件拉深時，圓角部分的徑向拉應力是分布不均勻的，而其平均拉應力比 其相同半徑的圓筒形徑向拉應力要小得多。因而矩形件的極限變形程度可相應加 大，拉深系數可相應減小。4）矩形件的最犬應力出現在角部，因而破裂、起皺等現象也多在角部產生。在 遠離角部的直邊部分一般部分不會產生起皺。5）矩形變形吋，圓角部分和宜邊部分必然存在著相互的影響，影響程度隨矩形 件的形狀不同而不同。當相對圓角半徑/b （為矩形件的圓角半徑，b為矩形件短 邊邊長）小時，直邊部分對圓角部分的影響大，而相對高度h/b （h為矩形件的 高度）大時，圓角部分對

9、一直邊部分的影響大。圖1可見,從拉深的工藝性來看，由于二10mm,二10mm,高度二60mm,長度a二100mm,高度b二60価，長寬相差較大，板料厚度t二1.加m.矩形件的尺寸要求較高，表面耍求平整美觀。3. 2毛坯尺寸及工序的計算矩形件拉深過程的應力和變化比較復雜，沿周邊也是不均勻分布的，其不均勻 程度隨相對高度及角部的相對圓角半徑的人小而變化，這兩個比值決定了圓角部 分材料向零件側壁轉移的程度及側壁高度的壊補量，所以矩形件的毛坯尺寸及其 工序尺寸的計算是比普通拉深件復雜得多，其計算步驟如下:由相對半徑/b二10/60二0.2及相對高度/b二60/60二1,從資料查得該矩形件位于 區屬于高

10、矩形件多次拉深計算工序。0050.10.150.2 0.250.3 0.35圖3矩形盒狀件在不同條件（ii/b和r/b）卜的按性質劃分的區域1）檢查相對厚度x100=x100=22）核算角部的拉深系數當r二時，拉深口j用比值來表示，因為：2r101 二二-7_2v2/7 l h盒形件第一次拉深系數列于表1若m2,則可以一次拉成若mv則不能一次拉成。 表1盒形件角部的第一次拉深系數毛 坯 的 型 對 厚 廈令x1000< 3-0.60 6-1.01.0-j.514z0方黔方«矩烤方«0. 0250. 3)o. no0.290.280.050. 320-310刃0.29a

11、 io0.20. 320. 310. 30a 150.s50. 340. 330.32azo0.360. 3k0. 35a 360.340.350. s30. 34a為0. 400.420. 4k0.400.370. 390. 360. m0. 400. 440.釧0. 4?0 450 410.430.400. 42m=0. 29<0. 33所以不能一次拉成。3）初步估算拉深次數表2矩形盒狀零件毛坯與工序次數的近似估算對于高盒形件，一般需要多次拉深，即先拉成較大的圓角，而后逐次減小圓 角半徑，直至達到工件要求。矩形件的拉深系數為前后工序半成品角部圓角半徑之比:故，齊次拉深圓角半徑為：根據

12、盒形件的相對高度可由表3杳出所需的拉深次數。但以后的各次拉深系數 必須大于表4所列的數值。此外拉深系數亦可通過盒形件多次拉深的總拉深系數來估算。表3盒形件多次拉深所能達到的最大相等高度.植療次* %»« m« ftyx!»0.11.)122(tn>(lkitlts1.20i-m1.1104xili s3-44u0li4.56.0 表4盒形件以后各次許可拉深系數t 盲f;堆相對厚«tx1w0 30.6|】151.520. 025u52a so0. 4k0.450050.56ia s30.500.480. 100.60i)a $60. 530

13、. 500. 150. 650.600 560.530. 200.700 30. 600.56a 300.72azo0.650.60a 400. 750 750.70067根據總拉深系數可由表5查出矩形盒件的拉深次數:表5根據總拉深系數定矩形盒件的拉深次數ttn桁m邸復令x 100或詁百x200時的拉那康敕10-1.51 5-1.0】00.50.57 2t0.40*0.430.440 押a 45-0.500.47-0. sts .ol 32-0.390.34-0.42d并0440.380.464& 25-0.300.27-0 mq 287 m0.300.36s0.20-(1240.22

14、*0.21q 24-0.270.25-0. a4) 矩形件毛壞高度s = 6時，由于拉深次數為2表6查得= (0.04o.o6)wo取= 0.04/7°,可得4h = 2.4mm,故h = ah + h0 = 2.4 + 60 = 62.4mm表6矩形盒切邊余量ah (mm)拉深次數1234切邊余量0. 030 05h0. 040 06h0. 050. 08h0. 080. 1h5) 拉深高矩形盒狀零件時的計算拉深高矩形盒狀零件時，可以有兩種不同的方法:對丁不同的毛壞相對厚度，各道工序的工藝計算及其過渡工序也不同。如圖 4所示的是高矩形盒狀零件在不同的相對厚度的情況下所用多次拉深的兒

15、種方 法。b)圖4高矩形盒狀零件多次拉深的各道工序程序第一種拉深方法的毛坯和中間工序是橢圓形，曲兩個不同半徑和的四個圓弧相 接而成(如圖4a).其最后一次拉深較為困難。它使用于材料的相對厚度比較大 (x 1002)并且壁間距較小(w10t)的情況。第二種拉深方法的中間工序是長圓形。它的實用范圍和第一種方法一樣。但這 種方法的模具制造比較簡單，因毛坯和中間工序的形狀均為長圓形，它們由兩個 半圓和平行的直邊相構成。在這種情況下，最后一次的拉深也比較容易，因為的 值比在第一種方法吋要小一些(見圖4b)。上述兩種方法的工藝計算都是從確定n-1次拉深的尺寸和形狀開始的。高矩形盒狀零件多工序拉深的計算程序

16、和公式見表7.這些計算用在雙動壓力 機或者帶有緩沖器的普通壓力機上的多工序拉深中。當在多軸的自動壓力機上拉 深高矩形盒狀零件吋，應采用第二種和第三種方法。這時，建議增加補充工序,減小、等數值，降低變形程度。ii=h;b=b;1) 假想的毛坯直徑：0 = 1.13 j，+ 4b(h - 0.43廠)-1.72 心 + 0.33廠二廠底 u寸=1.13602 + 4x 60(62.4 - 0.43 x 10) -1.72 x 10(62.4 + 0.33x10)= 144.77 = 144.82) 毛坯長度：l = d+(b -) = 144.8 + (100-60) = 184.8 深工序。3)

17、毛坯寬度:4)毛坯半徑:/? h hk = d + b + 2(/z 0.43門 /?, -2rb、一 2r60 - 2 x 10100 - 60=144.8x+ 60 + 2(62.4 -0.43x10)1100-2x10100-2x104040= 144.8x + (60 + 2x5&1)v8080= 0.5x(144.8 + 60 + 116.2)= 160.5/? = 0.5/ = 0.5x160.5 = 80.255）工序比例系數:州=(k 一 ")/(厶一勺)=(160.5 一 60)/(184.8-100) = 100.5/84.8 = 1.1856）當角部計算

18、尺寸：byb7)工序間距離：g0f = 10xl.2 = 128) (nl)道工序半徑：/?$(“_)=0.5/? +片 5 0.5x60 + 12 = 429）角部間隙（包含i在內）:兀=$” + 0.41廠一0.207/? <12 + 0.41x10-0.207 x 60= 12 + 4.1 12.42 = 3.6810） （n-1）道工序尺寸:仇_ = 2/?$葉)=2 x 42 = 84也(-1)+2sn =100 + 2x12 = 12411)盒的高度：/? = (1.0511)/%=62.412)工序高度:hn_x «0.88/z = 0.88x62.4 = 54.

19、912判斷n-l道工序拉深尺寸是否能直接由毛坯拉深而成，如果可以，則表明計算 和設計方案是可行的，如果不能由毛坯直接拉深而成，那么還耍增加一道拉深工 序。判斷的方法是計算第1道工序的拉深系數，如果拉深系數大于首次拉深的 許用拉深系數，則可行；如果小于首次拉深的許用拉深系數，則還需增加一次拉由于x 100=2的條件下m=029<033所以不能一次拉成。所以與設想的拉深 二次完成相同。13) 對于需耍進行多次拉深的零件來說，如果凸模的i員i角半徑取得太小，這時使 得側壁部分材料在經多次轉輾曲折時，經受反復多次的變形，既增加了材料的冷 作帔化，又使得變薄現象和折痕顯著地增加。最后使側壁部分形成

20、“蛇皮”狀得 細皺紋，造成了沖件的強度降低及質量精度的下降。在選取拉深凸模圓角半徑時，最末一次拉深時的凸模i員i角應等于拉深件筒底得 圓角半徑，而取其余各次拉深時的凸模圓角半徑則與相應凹模的圓角半徑相等或 略小。各次拉深凸模的圓角半徑應隨拉深次數的增加而逐步地減小。在有壓邊圈的多工序拉深時，凸模圓角半徑的大小一般按以卜三個原則去做:(1) 第一次拉深時：1) 當x100>0.6時，拉深凸模圓角半徑二凹模圓角半徑。2) 當x 100=0. 60.3時，拉深凸模圓角半徑為凹模圓角半徑的1.5倍。3) 當x100<0.3時，拉深凸模圓角半徑為凹模圓角半徑的2倍。(2) 在中間各次拉深時，

21、可以取前一道拉深凸模圓角半徑的一半，也可按文獻 6屮的5-57所列之值進行計算和選取，或采用45。轉角面結構形式的凸模。(3) 在最后一次拉深時，拉深凸模圜角半徑等于沖件的圜角半徑。對于較小圓角半徑的沖件，即使是一次拉深可以完成吋，為了提高拉深件的質 量，也最好采用兩次或多次拉深來完成。14) 畫出工序圖圖5矩形拉深件工序圖3.3拉深力、壓邊力的計算及壓力機的選用1) 拉深力計算根據克列茵經驗公式:首次拉深時：fmax =(tbt(27irc + lc2)=350x1. 2x (2x3. 14x10x0. 2+68.2x0.3)13868n式中r制件口部的圓角半徑l直邊部分的全長與拉深深度有關

22、的系數,當h二(56)r時，=0.2；當h>6r時，二05。與拉深方式有關的系數，當無壓邊圈并有較大圓角時，二0.2；當有壓邊圈時 =0. 3o .第二次拉深時:f= (2+2b-1.72r) t= (2x 100+2x60-1. 72x 10) x 1. 2x350x0. 8=133.3kn2) 壓邊力的計算壓邊力的計算拉深時壓邊力必須適當。壓邊力過人會引起拉深力的增加；壓邊 力過小則會造成制件直壁或突緣起皺。具體公式如表8所列。表8拉深時壓邊力的計算1計算公女> 一 - 1 1 '于14 仙川:p 倍件以馬務氏做na壓邊圈內的毛料面積(mm2)。p單位壓邊力(pa),可

23、查表9表9單位壓邊力p (mpa)m科ppdft 1. 1212.0-2. 5不偷鋼3.0-4 50.3 -0,7*幣2.0-2,5l41.4 -7.0住；帶，筒堆件從僅亶無件計算的.脳值工-30*第一次拉深時：a二兀 x42 2 + 34. 1 x83. 8二83972=ap=8397x 1.2=10. 1kn第二次拉深時:q=fq=113. 3x2. 5=283. 25kn在單動壓床上拉深時單位壓力機的數值q二2. 53mpa3) 壓力機的選擇壓力機的選擇選用單動壓力機時，壓力機噸位應等于計算的加上壓邊力，即 第二次拉深時：二+=283. 25+113. 3396kn選用雙動壓力機時比較簡

24、單，拉深滑塊和壓邊滑塊分別與和f壓相對應即可。 選取通用壓力機進行拉深時，特別是對深拉深件，一定要使工藝壓力曲線低于 壓力機滑塊許用負荷曲線，否則易使壓力機超載而損壞。如果無法得到拉深工藝 曲線，則按下式選擇設備：淺拉深時f壓機2（161. 8）深拉深時f壓機2（1. 82）式中f壓機壓力機公稱壓力（n）。由于該制件是一件小型制件且精度要求不高，因此選用開式雙柱可傾壓力機jg23-63。公稱壓力：630kn滑塊行程:120最大閉合高度：360最大裝模高度：250閉合高度調節量：90滑塊行程次數（次/分鐘）：70工作臺尺寸（前后mmx左右mm）： 480x710工作臺孔尺寸（前后mm x左右mm

25、）: 180x340x230模柄孔尺寸（直徑mmx深度mm）：50x70機身最大傾斜角度：30°工作臺板厚度：903. 4拉深件的工作部分尺寸計拉深模工作部分的凸、凹模i員i角半徑的確定已如前述。木節主要介紹拉深模間 隙值和凸、凹模工作部分尺寸的計算。1）拉深間隙確定矩（方）形件拉深間隙時，雖然直邊部分與轉角部分的間隙必須改變，但 實際生產中轉角部的間隙，多趨于全周光滑連接。表10所列矩（方）形件拉深 間隙值可供設計時參考。表10矩（方）形件拉深間隙值拉深條件卩邊間隙初次拉棵(1. 1t以后各次拉深(1.27.4) t咬正拉深(0.9-1. 1) 1由此可知初次拉深時:z=l. lt

26、=l. 1x 1. 2=1. 32mm 第二次拉深時：z=l. 2x1. 2=1. 44mm表11有壓邊圈拉深模的單邊間隙值總拉深次數拉深工序單邊間隕1第一雄深（m.l）t23第一軸漆l.lt第二次拉諜 第一次鯽 第二次血誅 第三嬢說（m.05）t1.2t lit4第一、二次拉說1.2t第三次竝諜lit第四曲深（m.05）t5第一、二、三次拉裸 第四河i深 第五磁深1.2tl.lt（l105）t2）凸、凹模工作尺寸的計算計算凸、凹模工作部分尺寸時，對拉深制件冇關尺寸的公差，只在最后一道拉 深工序時予以考慮。計算原則與沖裁及彎曲工藝相同，主要考慮模具的磨損及制 件的回彈。根據拉深制件尺寸（外形或

27、內孔）的要求，具體計算如表12所示。圓 形拉深凸、凹模的制造公差如表13所示，一般均按1t10級制造。表12拉深模工作部分尺寸 w 0.4a）< >r表13圓形拉深模凸、凹模制造公差（單位mm）材料庠度,/mm制伶公林直徑<10i0-s050 200200 50056虬0. 250.0150.0100.02aao0. 030 0150.030.0150. 3s0. 0200.0100.030. 0200.040. 0200 .04 ；0.0250,500. 0300.0130.040. 0300.050. 0300.030. 0350. 800.0400.0250.06a 0

28、350.060.0400.060. 040too0.0450. 0300.07ooio0.080.0300.0«0. 0601.200 oss0.0400 080.0500.09oom0. 100. 0701.500.06s00500.090 0600. 100 0700. 120 oro2.00o.oeo0 oss0. ii0.0700. 120 0b00. 140.0902. so0. 0950 0600. 130. ossa is0. 1000. 17a 1203. so0is0 1000. ii0 1200. 200 140勿1vj%亠b)注：1表列數值用f ar壓的2. 如

29、用補壓啊板則&穰及凹離的割筆公的20鼻25鼻.3. 如用暮快金* .則a«a凹棋的制建公差.竽于衰列數值的50低e圖6零件尺寸和模具工作尺寸 按標注內形尺寸(如圖6g計算時： 凹模尺寸：d凹=(d + 0.4a + 2z) 凸模尺寸：凸=(d + 0.4a)t d拉深件內形的基本尺寸；凸模尺寸；凹模的制造公差；z凸、凹模的單邊間隙；凸模的制造公差。第二次拉深時，此處選擇按外形尺寸計算(如圖6b)：查文獻【7】表1-3-45貝i知二0. 09； =0. 06o 凹模尺寸：£凹=(d-0.75a)+*'=83.53ooo9mm凸模尺寸：d 凸=(d-0.75a-

30、2z)_,二 81.83,06 価3. 5模具結構形式的選擇1)模具類型該模具為有床邊圈的拉深模2）操作與定位方式采用圓柱銷定位凸模、i叫模與其對應的模座。螺釘連接。3）卸料與出件方式采用彈性卸料和下出件4）模架類型選用中間導柱圓形模架3. 6模具零件的設計和選用1）凹模的結構形式拉深凹模結構形式如右圖凹模厚度：i“=kb （ 215）凹模壁厚:c=（1.52） h凹（23040）式中，b為拉深件最大外形尺寸；k是考慮板料厚度的影響系數。表14系數值kb/mm材料厚度t/mm0.5123>3<500.30.350.420.50.6>501000.20.220.280.350.

31、42>1002000.150.180.20.240.3>2000.10.120.150.180.22查表 k=0. 28, b=100帶入數據h凹二0. 28x80=22. 4取h凹二30 mmc=（l. 52） h凹二50mma=b=b+2c=200mm 取標準值 250 mm凹模的尺寸取d250mm x 30mm，單由于圓形凹模板的尺寸標準查表可知h=32mm.凹模的尺寸一確定,那么固定板、卸料板的尺寸都是：d250mm2）選擇模架及確定其他沖模零件：根據凹模周界尺寸d二250mm,選取典型組合 結構250x190240 （jb/t8067. 3-1995），考慮到本模具釆用縱

32、向送料,制件精 度耍求不高，故擬選用滑動導向中間導柱圓形模架。模架的規格為250x210 255 （gb/t2851.6-1990）3）凸模的結構形式當拉深后的沖件從口模上脫下時，由于受空氣的壓力而緊緊地包住在凸模上, 致使不易脫下。對于材料厚度較薄的拉深件，其至會使零件被壓。因此，通常都 需要在凸模上留有通氣孔。通氣孔的開口高度h應大于沖件的高度ho 一般取h=h+ (510)通氣孔的直徑查表得5. 56. 5 mm取d=6 mm采用彈壓卸料板的拉深模，凸模的長度計算。l = /7i+/?2+f + (1520) (mm)式中h、凸模固定板的厚度，單位酥；力2卸料板的高度，單位nun；t斗厚

33、，單位mm首先確定凸模固定板的厚度：查資料知：凸模固定板的厚度一般為(0.60. 8)h,所以取a=22mm,取 a2=22mm壓邊圈得厚度取/?3 =2 omm凸模的長度+ (1520) (mm)二 64mm。在一般情況下，凸模的強度是足夠的，所以不用進行強度計算。但是對于特別細長的 凸模或板料厚度較大的情況下，應進行壓應力和彎曲應力的校核，所以此凸 模不必了。3. 7畫拉深模裝配圖和零件圖市于沖件的形狀和尺寸不同，沖模的加工以及裝配工藝等實際條件亦不同， 所以在實際生產中使用的凸模結構形式很多。其截面形狀有圓形和非圓形；刃口 形狀有平刃和斜刃等；結構有整體式、鑲拼式、階梯式、直通式和帶護套

34、式等。 凸模的固定方法有臺眉固定、釧接、螺釘和銷釘固定，粘結劑澆注法固定等。 在一般情況下，凸模的強度和剛度是足夠的，無須進行強度校核。但對特別細長 的凸模或凸模的截面尺寸很小而沖裁的板料厚度較厚時，則必須進行承壓能力和 抗縱彎曲能力的校核。其冃的是檢查其凸模的危險斷面尺寸和自由長度是否滿足 要求，以防止凸模縱向失穩和折斷。凹模類型很多，凹模的外形有圓形和板形；結構有整體式和鑲拼式；刃口也 有平刃和斜刃。(1) 圓形凹模尺寸都不大，直接裝在凹模固定板中，主要用于沖孔。螺釘和銷釘直接固定在支承件上的凹模，這種凹模板已經有標準，它與標準固定 板、墊板和模座等配合使用。快換式沖孔凹模固定方法。凹模采

35、用螺釘和銷釘定 位固定時，要保證螺釘(或沉孔)間、螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間 的距離不能太近，否則會影響模具壽命。(2) i叫模刃口形式i叫模按結構分為整體式和鑲拼式i叫模，這里介紹整體式i叫模。 沖裁凹模的刃口形式有直筒形和錐形兩種。選用刃口形式時，主要應根據沖裁件 的形狀、厚度、尺寸精度以及模具的具體結構來決定，(3) 整體式i叫模輪廓尺寸的確定沖裁時凹模承受沖裁力和側向擠壓力的作用。由于凹模結構形式的固足方法不 同，受力情況又比較復朵，目前還不能用理論方法確定凹模輪廓尺寸。在牛產中， 通常根據沖裁的板料厚度和沖件的輪廓尺寸，或m模孔口刃壁間距離，按經驗公 式來確定中、小型模具一

36、般是通過模柄將上模固定在壓力機滑塊上。模柄是作為上模與 壓力機滑塊連接的零件。對它的基本要求是：一要與壓力機滑塊上的模柄孔正確 配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。標準的模柄結構形式見文獻【5】。 壓入式模柄，它與模座孔采用過渡配合h7/m6、h7/h6,并加銷釘以防轉動。這 種模柄可較好保證軸線與上模座的垂直度。適用于各種中、小型沖模，生產中最 常見。模座一般分為上、下模座，其形狀基本相似。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，工作時會產牛較大的彈

37、性變形，導致模具的工作零件和導向零件迅速磨損, 這是常見的卻乂往往不為人們所重視的現象。在選用和設計時應注意如下幾點：(1) 盡量選用標準模架，而標準模架的型式和規格就決定了上、下模座的型式 和規格。如果需要自行設計模座，則圓形模座的肓徑應比凹模板肓徑大3070mm, 矩形模座的長度應比i叫模板長度人4070mm,其寬度可以略人或等于凹模板的寬 度。模座的厚度可參照標準模座確定，一般為凹模板用度的1.01. 5倍，以保證 有足夠的強度和剛度。對于人型非標準模座，還必須根據實際需要，按鑄件工藝 性要求和鑄件結構設計規范進行設計。(2) 所選用或設計的模座必須與所選壓力機的工作臺和滑塊的有關尺寸相

38、適應, 并進行必要的校核。比如，下模座的最小輪廓尺寸，應比壓力機工作臺上漏料孔 的尺寸每邊至少要犬40"50mmo(3) 模座材料一般選用iit200. iit250,也可選用q235、q255結構鋼，對于大型 精密模具的模座選用鑄鋼zg35、zg45o(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、下模座的導套、導柱安裝孔中心距必須一致，精度-般要求在土0. 02mm 以下；模座的導柱、導套安裝孔的軸線應與模座的上、下平面垂直，安裝滑動式 導柱和導套時，垂直度公差一般為4級。(6) 模座的上、下表面粗糙度為rai. 6 0.8 urn,在保證平行度的前

39、提下，可允 許降低為ra3. 216 u mo墊板：墊板的作用是直接承受和擴散凸摸傳遞的壓力，用以降低模座所受的單 位壓力，防止模座被局部壓陷，墊板的外形尺寸與凹模相同，其固定方法也采用 螺釘和銷釘固定，墊板的結構圖如下所示：壓邊圈凹模：凹模的固定方法：采用螺釘和銷釘定位固定，保證螺釘（或沉扎間、螺扎 與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則會影響壽命。凸模匕模座工維裝配圖4切邊模4. 1工藝分析圖1所示為一炬形盒，材料為08鋼，厚度為t=l. 2mm，零件本身并不復雜， rtr丁拉深件周邊高度不平齊，為了使周邊平整美觀達到工件所需的高度，必須采 用輔助工序修邊，采用模具修邊比機械

40、切削加工效率高，而且切邊厲工件不變形， 表面光潔度高、平整、高度一致，而但薄壁件采用機械加工對機床及刀具要求都 較高。由于拉深模的間隙不均勻、拉深材料各向異性等因索的影響，拉深后的零件口 部將出現不整齊，為此，拉深件在拉深完成后均需將其不平的頂端毛邊切去。由 于該零件料較薄，生產批量又不大，根據零件結構，可設計單工序切邊模完成。圓筒形拉深件的余邊通常是利用滾切的方法切除，而盒形件則需耍通過分幾次 單邊沖切才能完成。擺動水平切邊模是采用凸模固定，凹模能在xy兩水平方向 前后左右移動，使圓筒形或盒形拉深件的余邊在一次沖程中順序切下的-種模具。 相比之下，擺動式水平切邊模操作簡單、效率較高、切邊質量

41、好，特別是人批量 生產屮有較高的使用價值。在這里我們選用擺動水平切邊模即分體固定式浮動切邊模。圖2. 1矩形拉深件4. 2模具結構及工作過程切邊模具結構如圖2所示。凸模和凹模都設計成可快速更換的結構。模具工作過程:切邊模中4,除對凸模8件垂直運動外，還在左右導板3和11, 前后導板21和20的作用下，在水平方向作相對的3個方向移動，即切去工件的 周邊,見圖3所示，當凹模下降向左和向前移動時,即切除圖3中a、b、c；當 i叫模繼續下降向右移動時，即切除圖3中a、d邊；當凹模再繼續下降向后移動 時，即切除圖3中d、c邊；當凹模降至最后位置時，則切除圖3中工件的最后m 25 遼i.呼 m 2.號柱4

42、.凹 s.phfstt 6.凹權ot定板7 .凸植墊阪 s.dbm 9隹炮w凹g u右導板 12-導皈固走飯 13-jt * »14. f « k is.工件 絞 16.17. »»i&凹塊 i" 可拱工料 dt境 2ojb 令飯 21純號飯圖3切邊示意圖4. 3凹模切割工件時移動量計算根據凹模和凸模的和對移動關系，考慮料厚t的因素對移動量的影響，凹模對凸模的相對移動量保證足夠切斷產品材料，一般取（22.5） mm+t,本實例實 際設計時取3. 5mm,即：（1）沿左、右方向移動量：a=3. 5mm（2）沿前、后方向移動量:b=3. 5

43、mm凹模的運動斜度設計如圖4所示。凹模的運動側面斜度大阻力也大，斜度小, 則需要較人的凹模的垂直方向移動量，才能使凹模在水平方向移動需要的原離, 側面斜度一般取30。（直線段高度一般取2mm）。凹模斜面部分的高度設計如圖4所示。凹模的斜面部分和導板斜面部分相配 合，而導板的斜面高度與每個階段的凹模移動量a和b有關，故：h = 2a cot 30。+ 2b cot 30。= 2 x 3.5 x 1.732 + 2 x 3.5 x 1.732 = 24.248 為便于制造，高度取整數24mmc圖4凹模的運動斜度及斜面高度44導板曲線設計擺動式水平切邊模的設計屮，最關鍵的是導軌的設計。4. 4. 1

44、左導板（見圖7）圖7左導板4. 4. 1. 1所求線段abab斜線傾斜角30。和凹模端面斜角配合。(1) ab斜線在水平面上投影長度二凹模端面斜度投影長度+凹模向左移動量二llxtan30° + 3.5 = 11x0.577 + 3.5 = 9.85mmo(2) ab斜線在垂直平而上投影長度二凹模端面斜度高度+凹模向左移動量x cot 30° = 11 + 3.5x1.732 = 17.1mm。4. 4.1.2所求線段bebe直線高度二3倍凹模斜端面直邊厚度+0. 2二3x2+ 0.2二6.2。4. 4.1.3所求線段cdcd斜線傾斜角30。和凹模端面斜角相配合。(1) c

45、d斜線在水平面上投影長度二凹模向右移動距離二2滬7mm。(2) cd斜線在垂直平面上投影高度二2bcot3(f = 2x3.5x1.732 = 12.124伽。4. 4. 1. 4所求線段dede直線高度二凹模向前移動7nmi時垂直下降行程=2bcot30。=2x3.5 x1.732=12. 1244. 4.1.5所求線段efef斜線的傾角30。和凹模端面斜角相配合。(1) ef斜線在水平面上投影長度二凹模從右向左移動距離=2a=7mmo(2) cf斜線在垂直平面上投影高度二2bcot3(f = 2x3.5x1.732 = 12.124。4. 4.1.6所求線段fgfg直線高度二1 / 2凹模

46、厚度+1 / 2凹模斜端面直邊厚度+空隙二1 / 2x24+1 /2x2+0. 2=12+1+0. 2二 13. 2mm。4. 4. 1. 7所求線段agag垂直高度二左導板各線垂直高度總和二 17. 1+6. 2+12. 124+12. 124+12. 124+13. 2=72. 872mm4. 4.2右導板(見圖8)圖8右導板4.4.2.1所求線段ab ab斜線傾斜角30°和凹模端面斜角配合。ab斜線在垂直平面上投影長度=凹模端面斜線垂直高度+1/2x0.2 = 11 + 0.1 = 11 mm。4a.2.2所求線段bebe直線高度=凹模斜端面直邊高度-0.2=2-0.2=1.8

47、mmo4.4.2.3所求線段cdcd斜線傾斜角30°和凹模端面斜角配合。(1) cd斜線在水平面上投影長度=凹模向左移動量+0.><tan30° =3.5+0.ix0.577=3.56mmo(2) cd斜線在垂直平面上投影高度=3.56xcot30° = 3.56x1.732 = 6.2mmo4.4.2.4所求線段dede直線高度=凹模斜端面直邊高度+0.2=2+0.2=2.2mm。4.4.2.s所求線段efef斜線的傾角30。和凹模端而斜角相配合。(1) ef斜線在水平面上投影長度=凹模從右向左移動距離=2a=7mm。(2) ef 在垂直平面上投影高

48、度=2z?cot30° = 2x3.5x1.732 = 12.124 mrno4a.2.6所求線段fgfg直線高度=左導板de直線高度+2x m模斜端而直邊厚度=12.124+2 x2= 16.124mm o4.4.2.7所求線段ghgh斜線在水平面上投影長度=1叫模從右向左移動距離=2a=7mmogh斜線在垂直平面上投影高度=2bcot30。= 2x3.5x1.732 = 12.124mmo4.4.2.s所求線段hihi直線高度=1/2凹模厚度一1/2凹模斜端面直邊厚度+空隙=1/2x24-1/2 +0.2=11.2 mm04.4.2.9所求線段aiai垂直高度=右導板各線垂直高度

49、總和=11.1+1.8+6.2+2.2+12.124+16.124+12.124+11.2=72.872mm。4.4.3前導板(見圖9)圖9前導板4.4.3.1所求線段abab斜線傾斜角30。和凹模端面斜角配合。（1）ab斜線在水平面上投影長度=凹模端面斜度投影長度+凹模向前移動量=1 lx tan 30°+ 3.5 = 11x0.577 + 3.5 = 9.85 mm。（2）ab斜線在垂直平面上投影長度=凹模端面斜度垂直高度+凹模向左移動量x cot 30°=11 + 3.5x1.732 = 17.1 mm o4.4.3.2所求線段bebe直線高度=左導板的（be直線高度

50、+cd斜線在垂直平面上投影高度）直線高度+1倍凹模斜端面肓邊厚度=6.2+12.124+2=20.3mm。443.3所求線段cdcd斜線傾斜角30°和凹模端面斜角配合。（1）cd斜線在水平面上投影長度=凹模向前向后移動距離=2b=7mm。（2）cd 斜線在垂直平面上投影高度=2bcot3（）o = 2x3.5x1.732 = 12.124mm。4.4.3.4所求線段de前導板垂直總高度ae與左/右導板垂直總高度應相同，因此：de直線高度=導板各垂線直總高度前導板的（ab+bc+cd）各線垂直高度=72.872-(17.1+20.3+12.124) =233mm。4.4.4后導板(見圖

51、10)圖10后導板4.4.4.1所求線段abab斜線傾斜角30。和凹模端面斜角配合。ab斜線在垂直平面上投影長度=凹模端面斜度垂直高度+ 1/2 x 0.2= 11+ 0=ll.lmmo4.4.4.2所求線段cd cd斜線傾斜角30。和凹模端面斜角配合。(1) cd斜線在水平面上投影長度=凹模向前移動量+o.lxtan3o° =3.54-0.1 x 0.577=3.56mm。(2) cd斜線在垂直平面上投影高度=cd斜線在水平面上投影長度xcot30° =3.56x 1.732=6.2mm,4.4.4.4所求線段dede直線高度=前導板be直線高度2x凹模斜端面直邊厚度=2

52、0.3-2x2 = 16.3mm。4.4.4.5所求線段efef在水平面上投影長度=1叫模從右向左移動跖離=2a=7mmoef斜線在垂直平面上投影高度=2bcot30。= 2x3.5x1.732 = 12.124 mm。4.4.4.6所求線段fgfg直線高度=導線各線垂直總高度導板的(ab+bc+cd+de+ef)各線垂玄高度=72.872- (11.1+1.8+6.2+16.3+12.124) =25.348mm。4.5切邊模三維圖及其裝配圖上模座前導板芯子和凸模裝配圖4. 6切邊模設計注意事項1）芯子拉深切邊模的切邊高度是由芯子決定的，芯子的高度是由工件的尺寸而定的。 在沖剪過程屮，芯子可隨凹模一塊偏擺，當上模回升脫離凹模時，3顆鋼珠在彈 簧的作用下將芯子居中定位，以便下一沖程能順暢的進入工件。2）剪切間隙凸模和凹模在軸向位置上應保持一定的剪切間隙，間隙的大小隨壞料的厚度而 定，其值可以通過調整凸模和限位環z間的高度差來保證。3）彈頂力滑塊及彈頂環必須由足夠的彈頂力，否則切下的拉深件會出現毛刺過大或周邊 高低不整齊，甚至還有切不斷的現彖。4）壓力機的選擇擺動式水平切邊工藝和拉深工藝一樣，需耍較大的行程，為便于取放工件，一 般耍求行程s耍大于工件高度的2. 2倍。壓力機所允許的負