1、 沖壓模具講座 第一章 概論一.沖壓加工的重要性及優點。1.重要性：沖壓工藝應用范圍十分廣泛，在國民經濟的各個部門中，幾乎都有沖壓加工產品。如汽車，飛機，拖拉機，電器，電機，儀表，鐵道，郵電，化工以及輕工日用產品中均占有相當大的比重。2.優點：1）生產率高。2）精度高，質量穩定。3）材料利用率高。4）操作簡便，特別適宜于大批量生產和自動化。二.沖壓加工的概念。1. 概念：即利用壓力機及其外部設備，通過模具對板材施加壓力，從而獲得 一定形狀和尺寸零件的加工方法。沖壓加工的三要素：沖床，模具，材料。沖壓是生產中應用廣泛的一類加工方法，主要用于金屬薄板料零件的加工。在產品零件的整個生產系統中，沖壓只

2、是一個子系統，所涉及的也僅是產品制造過程的一部分。隨著市場對產品成本和周期等要求的提高，從系統的整體優化中確定相關的各要素已成為技術和管理發展的重要方向。影響沖壓加工的因素：沖壓加工系統人沖壓工藝安全自動化安裝潤滑生產管理質量管理價格管理運輸廢料處理噪音對策后序工藝壓力機模具材料輔助裝置工具軟件硬件三.沖壓工序的分類。沖壓工藝按其變形性質可以分為材料的分離與成形兩大類，每一類中又包括許多不同的工序。沖壓的基本工序：1.沖裁:包括落料和沖孔兩個工序。1）落料：模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分為工件，其余部分為廢料，設計時尺寸以模仁為準，間隙取在沖子上；2）沖孔：模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分是

3、廢料，設計時尺寸以沖子為準，間隙取在模仁上。2.剪切:用模具切斷板材,切段線不封閉.3.切口:在坯料上將板材部分切開,切口部分發生彎曲.4.切邊:將拉深或成形后的半成品邊緣部分的多余材料切掉。5.剖切：將半成品切開成兩個或幾個工件，常用于成雙沖壓。 切口 切邊 剖切6.彎曲：用模具使材料彎曲成一定形狀（V型/U型/Z型彎曲）。7.卷圓：將板料端部卷圓。8.扭曲：將平板的一部分相對于一部分扭轉一個角度。 彎曲 卷圓 扭曲9.拉深：將板料壓制成空心工件，壁厚基本不變。10.變薄拉深：用減小直徑與壁厚，增加工件高度的方法來改變空心件的尺寸，得到要求的底厚，壁薄的工件。11.孔的翻邊：將板料或工件上有

4、孔的邊緣翻成豎立邊緣。 拉深 變薄拉深 孔的翻邊12.外緣翻邊：將工件的外緣翻起圓弧或曲線狀的豎立邊緣。13.縮口：將空心件的口部縮小。14.擴口：將空心件的口部擴大，常用于管子。 外緣翻邊 縮口 擴口15.起伏：在板料或工件上壓出筋條，花紋或文字，在起伏處的整個厚度上都有變薄。16.卷邊：將空心件的邊緣卷成一定的形狀。17.脹形：將空心件（或管料）的一部分沿徑向擴張，呈凸肚形。 起伏 卷邊 脹形18.旋壓：利用趕棒或滾輪將板料毛坯趕壓成一定形狀（分變薄與不變薄兩種）。19.整形：把形狀不太準確的工件校正成形。20.校平：將毛坯或工件不平的面或彎曲予以壓平。 旋壓 整形 校平21.壓印：改變工

5、件厚度，在表面上壓出文字或花紋。22.正擠壓：凹模腔內的金屬毛坯在凸模壓力的作用下，處于塑性變形狀態，使其由凹模孔擠出，金屬流動的方向與凸模運動方向相同。23.反擠壓：金屬擠壓過程中，沿凸模與凹模的間隙塑流，其流動方向與凸模運動方向相反。24.復合擠壓：正擠與反擠的結合。 壓印 正擠壓 反擠壓 復合擠壓四冷沖模類型和特點。1.模具分類（按沖壓工序的組合方式分）。1）單沖模：在模具上只有一個加工工位，而且在沖床的一次行程中只完成一類沖壓加工工藝。 2）復合模：在模具上只有一個加工工位，在沖床的一次行程中完成兩類以上的加工工藝。3）級進模：有多個工位組成，各工位完成不同的加工，各工位順序關聯，在沖

6、床的一次行程中完成一系列不同的沖壓加工。三類模具的優缺點比較：單工序模復合模級進模結構簡單較復雜復雜成本、周期小、短小、短高、長制造精度低較高高材料利用率高高低生產效率低低高維修不方便不方便方便產品精度高高低品質低低高安全性不安全不安全安全自動化易于自動化沖床性能要求低低高應用小批量生產大、中型零件的沖壓試制大批量生產內外形精度要求高大批量生產中、小零件沖壓2.級進模特點：1)沖壓生產效率高。級進模可以完成復雜零件的沖裁、翻邊、彎曲、拉深、立體成形以及裝配等工藝，減少了中間轉運和重復定位等工作，而且工位數量的增加不影響生產效率，可以沖制很小的精密零件。2)操作安全簡單。級進模沖壓時操作者不必將

7、手伸入模具的危險區域。對大量生產，還采用自動送料機構，模具內裝有安全檢測裝置。3)模具壽命長。復雜的內形和外形可分解為簡單的凸模和凹模外形，分段逐次沖切，工序可以分散在若干個工位，在工序集中的區域還可以設置空位，從而避免了凸、凹模壁厚過小的問題，改變了凸、凹的受力狀態，提高了模具強度。此外，級進模還采用卸料板兼作凸模導向板，對提高模具壽命也非常有利。4)產品質量高。級進模在一副模具內完成產品的全部成形工序，克服了用簡單模時多次定位帶來的操作不變和累積誤差。5)生產成本較低。級進模由于結構比較復雜，所以制造費用較高，同時材料利用率較低，但由于級進模生產效率高、壓力機占有數少、需要的操作工人數和車

8、間面積少，減少了半成品的儲存和運輸，因而產品零件的綜合生產成本并不高。6)設計和制造難度大，對經驗的依賴性強。級進模結構復雜，技術含量高，設計靈活性大、難度大；設計和制造中的經驗、推斷和目測工作量多，人才培養時間長，個人之間的差異大；同一產品零件可有多種不同的設計方案，設計的靈活性大；設計和制造周期長，費用高，適用于批量生產。級進模還受產品零件尺寸限制，產品尺寸不宜太大。7)按訂單生產，而不是按計劃生產，訂貨受市場影響大，交貨期要求短。五級進模的功能功能：級進模的基本功能是利用凸模和凹模在板料上施加一定形式和大小的作用力，使材料產生塑性變形，從而將毛胚轉變為產品零件的能力。材料插入模 具材料送

9、進成形加工產品取件產品搬出 六級進模的設計方法。1.級進模設計流程。級進模設計也是一個系統，其流程如圖1-8所示。具體可以分為四個階段：工藝設計、排樣、概要設計、結構設計、零件設計。1）工藝設計:即是對產品零件所包括的成形工序逐一進行分析，以確定產品零件的加工工藝方案。工藝設計前應充分了解產品零件的要求及實際的生產條件。2）排樣與概要設計以工藝設計可行為前提，具體確定級進模加工產品零件時的工序方案和模具的基本結構形式，初步給出模具的估價和制造周期，確定是否繼續開展模具詳細的設計和制造。3）結構設計和零件設計就是為級進模正式投入生產而具體地開展的設計，在這一階段部分模具零件的加工也將同期展開。結

10、構設計與零件設計的結果是模具裝配圖、需加工的模具零件的工程圖。2.設計注意事項。1）要用系統的觀點，從沖壓、模具制造等多方面構成的大系統中確定級進模的結構和零件方案，要重視實踐經驗的作用。要切合實際，確立切實可行的模具方案，同時要考慮現有的模具制造條件、沖壓生產條件。2）級進模結構復雜，設計難度大，制造費用高，周期長，因此設計應堅持科學、嚴謹、求實的精神，認真分析、詳細規劃，務求設計合理、制造方便、滿足使用要求。要充分了解產品零件加工的需求和模具制造和使用條件,表1-5是級進模設計前應掌握的數據。表1-6是級進模設計時的規劃表。3）模具設計和制造具有技術密集型的特點，設計和制造密切相關。隨著產

11、品市場競爭的加劇和計算機技術的發展，產品制造周期日益縮短，對模具設計和制造周期的要求也愈來愈短，因此，模具設計和制造的交叉并行已成為必然。表1-5 級進模設計前應掌握的數據項目設計前應掌握的數據工件與材質板厚與精度、材質、料寬、熱處理、毛刺方向的要求模具設計資料批量、模具的形式、材料的送進方向，導料方式等模具材質凸、凹模的材質模架形式、尺寸、模柄尺寸沖床形式、噸位、行程、SPM、開啟高度、送進方向、滑塊與臺面尺寸、模柄孔尺寸尺寸標注有效位數、尺寸公差、標注要求圖紙圖紙尺寸、圖號、名稱的標注要求加工設備現有加工設備可加工能力表1-6 級進模設計規劃表產品名稱產品編號模具編號模具交貨期沖壓加工規格

12、被加工材料規格產量月產 個材質總壽命 個板厚行數 個板料寬度列數 列板料狀態帶料加工速度 r/min條料生產方式級進沖壓卷料簡單沖壓復合沖壓送料裝置規格備注送料機構輥式氣動夾持式NC送進線高度 mm± (公差)沖床規格產品簡圖：噸位閉合高度模柄直徑落料孔徑說明：Z表1-8 級進模設計流程： 產品零件圖生產，技術要求基本工序分解初步工藝方案設計毛坯展開工藝性分析OK?毛坯排樣沖切刃口設計工序優化成組工序排樣工藝計算結構概要設計價格，周期 評測壓力機工序排樣圖NOYES不合適合適結構詳細設計零件設計零件圖外購件明細標準件明細零件明細表裝配圖備料，毛坯粗加工模具零件加工第二章 級進模結構設

13、計模具的優劣在很大程度上體現在模具結構上，因此，級進模結構設計對模具的工作性能、加工性、成本、周期及壽命等起著決定性作用。第一節 級進模結構設計一 級進模結構1.從總體角度來看，級進模結構基本上可分為兩大類：日本式模具結構和美國式模具結構。1）日本式模具結構：利用卸料板壓料（常見模具結構）。優點：壓料可靠，模具生產時穩定性好；缺點：噪音大。2）美國式模具結構：沒有卸料板，采用局部壓料（兩者更本區別） 優點：噪音小，速度高； 缺點：壓料不是很可靠。2.級進模的構成。模板（8塊板） 凸模 工作零件（入子）模具 凹模 主導向 導向零件 零件 副導向 連接零件（螺釘，等高套筒及墊圈） 定位零件（定位銷

14、，導正銷，定距側刃，灌膠PIN） 導料零件（導板，Lifter）輔助零件 傳力零件(螺塞，彈簧，傳力銷) 檢測裝置（誤送/疊料/波動/光電檢測） 其它（壓板，止高塊，限位柱,浮料塊,浮料銷，頂桿 二 結構設計原則.1.盡量選用成熟的模具結構或標準結構。2.模具要有足夠的剛性，以滿足壽命和精度的要求。3.結構應盡量簡單、實用，要具有合理的經濟性。4.能方便地送料，操作要簡便安全，出件容易。5.模具零件之間定位要準確可靠，連接要牢固。6.要有利于模具零件的加工。7.模具結構與現有的沖壓設備要協調。8.模具容易安裝，易損件更換方便。三 模具基本尺寸1. 模具平面尺寸模具平面尺寸是指模具輪廓最大尺寸，

15、它易凹模外形尺寸為基礎，以最終選擇的模架尺寸為準。2. 模具閉合高度模具閉合高度是指模具處在最低點的工作位置時，上模座的上表面到下模座的下表面之間的距離。即為模具各塊模板厚度之和。壓力機閉合高度是指壓力機滑塊在下死點時，滑塊底面到壓力機工作臺面上平面的距離。由于多數壓力機滑塊高度可上下調節，當壓力機連桿調至最短時的閉合高度稱為壓力機最大閉合高度Hmax,而當壓力機連桿調至最長時的閉合高度稱為最小閉合高度Hmin。為了保證模具能裝在壓力機上工作，模具閉合高度必須小于壓力機閉合高度。最好H位于Hmin和Hmax之間，一般應滿足 Hmin+10HHmax-5第二節 工作零件設計一 凸模的結構設計（考

16、量凸模的強度、鋼性）：1. 凸模的分類：1） 按凸模斷面形狀可分為簡單形狀和復雜形狀兩種；2） 按刃口形狀可分為平刃、斜刃和其它專用凸模；3） 按固定方法可分為臺階固定、螺釘固定、壓板固定等；4） 按結構形式可分為整體式、鑲拼式、直通式、階梯式和帶護套式。2. 凸模結構的基本形式。1）圓凸模(標準件)。 TYPEI TYPEIV2）機械加工凸模。凸模的加工方法一般有線割和磨削:W/C線割; G磨床； PG光學曲線磨床1°線割加工異形凸模，凸模內R0.150較好，因線割絲的直徑取0.20mm和0.30mm加工較經濟；線割的零件表面光潔度不高，加工零件的使用壽命沒有磨削來的高；2

17、6;細小凸模設計成上頭小下頭大，以保證零件強度要求；規則形狀用磨床加工，R取10mm或20mm；不規則形狀用PG加工R取40mm； 3. 凸模的導向（卸料板）。 卸料板在對階梯型凸模、PG加工之凸模導向時，要確保在模具處于最大閉合高度時，剝料板與凸模的最小重疊部分長度不小于35mm。4.凸模上的“閃位”：1）產品上的凸起； 2）模仁5.沖裁凸模長度的確定： 凸模長度=PP板厚度+SBP板厚度+SP板厚度+(12mm)二入子設計：1.沖子固定板入子目的：便于改模；便于更換料號。設計要點：1）形狀力求簡單，便于加減墊片； 2）要具有防呆功能；3）與固定板單邊間隙0.01mm；與沖子單邊間隙0.01

18、mm。2.卸料板入子 目的：便于改模；便于更換料號；磨損了可以更換,即提高模具壽命。 設計要點：1）要具有防呆功能； 2）與卸料板單邊間隙0mm；與沖子單邊間隙一般取0.005mm；沖子外形復雜或外形尺寸大時單邊間隙可放寬到0.008mm0.010mm。 固定方式：1）倒角 2）靠肩 閃位：導板，產品上的凸起。三模仁設計.沖裁模仁 1.加工方式一般有線割加工和PG加工兩種。1）線割加工模仁：直刀面23mm,落料斜度一般取1°,線割表面粗糙，沖細小廢料之模仁易堵料；2）PG加工模仁：將模仁設計成分體式，直刀面23mm,落料斜度一般取30，表面光潔度好。2.沖裁間隙：一般取沖裁單邊間隙為

19、（35）*t;具體取值大小還要視材質，料厚，廢料形狀及模仁材質而定；同加工方式也有關。1) 線割加工選取間隙要比PG加工大；2) 被加工材料脆、硬；沖裁間隙適當放大；3) 模仁材質為SKD11時沖裁間隙要比是硬質合金來的小；4) 廢料形狀簡單沖裁間隙要取小；以防跳屑。3.固定方式：1）壓板、螺釘壓住（特別是針對抽引模仁）； 2）分體式模仁用斜鍥閉緊； 3）導板壓住。4.模仁壁厚設計注意事項：1）加減墊片的方便性； 2）足夠強度。5.模仁設計要具有防呆功能。成形模仁1. 成形凸模與模仁的間隙為一個料厚t;2. 固定方式：1）螺釘壓住； 2）導板壓住； 3）靠肩（不易維修）。 第三節 輔助零件設計

20、一 連接零件：起連接緊固模具的各塊模板作用；通常用到M6,M8,M10螺釘。1.墊板連接：2.沖子固定板及模仁固定板連接：3.卸料板的連接： 組成元件：M8螺釘、墊圈、等高套筒。二 定位零件：1.定位銷(MISUMI STANDARD) 1)導板相對于DP板的定位，定位銷規格 MS 4-15; 2)DP板相對于下模座的定位，定位銷規格 MS 10-60;2.導正銷：多用于連續模中對條料的精確定位，消除由于送料而引起的誤差；與預沖工藝孔單邊間隙一般取0.010mm;料厚大于1mm時間隙可適當放大；固定方式：1） 固定在卸料板上:脫料方式：1°導正銷兩側對稱設計頂桿，下模設有浮料銷；2&

21、#176;采用導料板強行脫料；3°借用LIFTER脫料；4°設計月牙型剝料套，下模設有浮料塊；5°借用導正銷的錐面定位。2)固定在沖子固定板上： 缺點：1°容易磨損； 2°要借用脫料裝置。 .3.定距側刃： 側刃是用來切去條料旁側少量材料而達到擋料的目的，起粗定位作用；多用于導板式模具。與模仁間隙為0沖裁間隙起導正限位作用1°側刃沖子單邊受力，設計時對面要考慮限位，以保證沖裁間隙的不變性及提高側刃沖子的壽命；2°側刃沖子的長度=送料進距+（0.100.20mm）。4.灌膠PIN:(具體尺寸見標準件清冊)對PP板及DP板起快速

22、定位作用，提高模具維修的方便性。1) PIN與DP板、PP板采用小過盈配合；單邊間隙0.10mm灌膠固定（LOC638膠)2) PIN套與模座單邊間隙0.10mm,借用LOC638膠來膠固；三 導料零件導料板1.功能：1)對料條起導向作用； 2)剝料作用。 2.與條料單邊間隙。 3.導料板高度的確定。 (定位銷) Lifter(標準件)1.功能：1）浮料 2）對料條導向 3）脫料2.形狀：圓形和方形；3.設計要點：1）Lifter與模板單邊間隙0.01mm; 2）Lifter分布要均勻，等高； 3）Lifter與材料單邊間隙0.10mm; 4）Lifter上升高度小于沖床行程的一半（沖床滑塊于

23、°270°90間是送料時間，送料時，成形沖子、導位針不能與料條干涉）。H卸料板閃LIFTER深度H: 5.0H5.0+A式中：A=t+1.0 A1.5mm四 傳力零件 1. 傳力零件的組成：螺塞、墊片、強力彈簧、傳力銷（DISK）; 2. 傳力零件組裝結構：見圖； 3. 設計要點：1）傳力銷要等高; 2）傳力銷要比等高套筒 短0.10mm(保護鎖剝料板螺釘)； 3）傳力銷的布置要多、均勻且靠近料條兩側以保證壓料充分。五 檢測裝置六 其它零件 1.壓板：固定沖子和模仁(具體形狀、尺寸見標準件清冊)；2.止高塊：對模具起保護作用(具體形狀、尺寸見標準件清冊)；3. 限位柱：初始

24、送料時對模具起保護作用,當被沖板材較厚時采用（t0.5）4.浮料塊：1）浮料； 2）局部壓料。 5.浮料銷：1) 浮料； 2)空中接料料條運行方向 第四節 導向零件 精確的導向是保證模具正常生產的前提條件，為了提高連續模工作的精度和穩定性又常設計成雙重導向：主導向和副導向。常見的導向零件有滑動導向和滾動導向兩種。一 滑動導向和滾動導向的區別：滑動導向滾動導向組成導柱、導套導柱、導套、襯套、滾珠等配合關系間隙配合過盈配合精度低高可工作速度低高壽命短長承受側向力強弱二 連續模常用導向零件 1.主導向:滾動導向1）規格：MISUMI STANDARD2）設計原則1°小模具可設計成對角2個。

25、常用規格： RMSH 28-130-L80-100;2°中等模具可設計成4個，其中一個要錯位510mm以防呆。常用規格： RMSH 32-150-L100-110; 3°大模具可設計成6個，安放位置不可完全對稱以防呆， 常用規格： RMSH 38-150-L100-110; 3）固定方式1°主導柱和下模座采用過盈配合，單邊過盈0.01mm,裝配時需從反面用螺釘將導柱拉進模座孔內；2°主導套和上模座采用灌膠固定，膠水為AB膠或厭氧膠時灌膠間隙取雙邊間隙為0.200.30mm;膠水為金屬修補劑時灌膠間隙取雙邊間隙為34mm。2.副導向:滑動導向或滾動導向滑動

26、導向：1)規格：MISUMI STANDARD2)設計原則：1°同一塊板上一般安放4個副導柱且間隔不要太近； 2°大小模具副導柱常用規格見下表：小模具中等模具大模具副導柱直徑162025副導柱規格SGOH 16-80SGOH 20-80SGOH 25-90副導套規格SGBH 16-20SGBH 20-20SGBH 25-203)固定方式：副導柱和沖子固定板采用過盈配合，副導套和剝料板及模仁固定板采用灌膠固定，膠水為厭氧膠，灌膠間隙單邊0.03mm，灌膠時借助基準棒定位。滾動導向： 1)規格：MISUMI STANDARD；2)設計原則：同一塊板上一般安放4個副導柱且間隔不要

27、太 近，小模具副導柱直徑常取16mm，中等模具副導柱直徑常取20mm；3）固定方式：副導柱和剝料板采用過盈配合，單邊過盈0.0080.010mm，副導套和沖子固定板及模仁固定板采用過盈配合，單邊過盈0.010mm. 第五節 模板設計 冷沖模一般有八塊模板組成:上模座(TP)、上墊板(TBP)、沖頭固定板(PP)、剝料背板(SBP)、剝料板(SP)、模仁固定板(DP)、下模墊板(DBP)、下模座(DS)。模板設計模板名稱材質厚度(mm)熱處理要求硬度設計內容TP45#/A707545/50TBP40Cr/Cr12MoV13/15普通淬火HRC40-45PPCr12Mo1V1/SKD1120真空淬

28、火HRC60-63SBP40Cr/Cr12MoV14普通淬火HRC40-45SPCr12Mo1V1/SKD1120/25真空淬火HRC60-63DPCr12Mo1V1/SKD1120/25真空淬火HRC60-63DBP40Cr/Cr12MoV13/15普通淬火HRC40-45DS45#45/50模具組立順序一 準備工作1)設計工程師切入:提供產品圖面，Layout圖面，模具零件圖面,并提供技術指導;2)模具零件的整理與清點:整組存放,整組清點;3)模具零件的查檢:包括模板工件的形狀尺寸材質硬度是否與圖面一致;4)零件刻字:在各工件非工作面上刻上模號，件號;5)零件退磁:去除加工磁性;6)清理、

29、打磨模板并退磁:去除模板表面以及框口內的鐵屑、雜物及氧化層;7)倒角:包括入子，模仁，模板框口的倒角以及剝料板入子的沖子入口側倒角;8)試配:整組沖子與入子沖子與模仁的試配,確保沖子在入子中活動自如;9)標準件領用:標準沖子入子模仁,主導柱整組,付導柱整組,灌膠Pin, Pilot, Lift, Stopper, Disk,等高套筒,壓板,彈簧,定位銷,剝料套,墊片,螺絲等.二 模具組立1)下模灌膠:下模板通過定位銷與下模座精確定位,并由螺絲緊固后,用680膠對二者之間的灌膠Pin灌膠.此工序需確保膠劑粘合牢固;2）上模灌膠:通過Gauge或付導柱保證上模板與下模板精確定位,同時保證二者平行度

30、后,由螺絲將上模板和上模座緊固.采用680膠對二者間的灌膠PIN灌膠.此工序應確保上下模的平行度,位置精度,同時也需確保680膠劑粘合牢固;3）模具組立:將上模同下模進行合模，通過查看模板間隙確保平行度后,用AB膠或快干膠進行主導柱灌膠.此工序要確保主導柱不高出上模座且膠劑粘合必須牢靠,主導套低于上模座面5mm左右;4）剝料板組立:將剝料板入子，Pilot，剝料板成形工件，剝料套(推料桿)等裝入剝料板，此時要確保剝料板入子不能高于剝料板，另外,確保剝料板背板能夠阻檔入子，成形工件，Pilot，剝料套等的后退;5)下模板的組立:將沖裁模仁，成形模仁，Lift，導料板等裝到模仁固定板上。此工序應確

31、保沖裁模仁不能高于模面,沖裁模仁刀口朝上,Lift和其他活動模仁運動自如等。另外, Check廢料是否暢通無阻,Check剝料板與下模板是否能貼死,并通過沖裁沖子透過剝料板伸入沖裁模仁運用切紙法Check沖裁間隙和位置是否OK;6)上模板組立:將沖子固定板入子,沖子裝入上模板,并用壓板將沖子固定,同樣確保入子不能高于模面。Check剝料板背板(S02A)與沖子固定板(P01A)是否能貼死。7)合模:在上、下模不裝彈簧狀況下,讓八塊板貼死,看沖子與剝料板相對位置是否正確,下模板是否和成形沖子干涉等;8)裝上Stopper、Disk、等高套筒、彈簧、Sensor、吸氣裝置等,并在模座正面印上模號、

32、料號、Pitch、原材料號等模具參數。三 模具全面審查1)Check彈簧:成形活動沖子用綠色或咖啡色彈簧,并考慮彈簧行程;壓料彈簧用矩形彈簧,浮料用線簧; 2)模具各部分之間的連接和緊固是否牢靠; 3)安全檢測裝置是否齊全,性能是否可靠; 4)模具內部氣路是否順暢; 5)各部件相對運動是否自如; 最后,根據組立修改工件情況修正模具圖面。模具試模流程一 準備工作1)試模材料的領用:領用前要根據送樣數量、pitch以及試模耗料量估算領用數量;2)將模具各調整滑塊調至最外面,以免打壞模具;3)試模機臺的選用:考慮參數有噸位,精度,行程,工作面大小,落料孔大小,架模高度,調機難易等。二 試模1)架模:

33、確保沖床工作臺面和模座面上無廢屑等雜物;模具應處于工作臺面中心并平行于工作臺面;模具與沖床工作臺面和上滑塊緊固應該牢靠;同時將閉合高度調至Stopper間隙00.05mm.無材料時,S02A與P01A間隙為0.150.20mm.2)送料:初次送料采用手工送料，先將料條通過模具一遍(導板式除外),用送料機側滾輪定位料條后,取出料條，接著將料條送至沖工藝孔工站與第一個導正銷之間(但不能使刀口單邊切料受力)一次沖下。隨后通過導正銷對準定位孔精確定位,逐次送進一個Pitch，送料時要仔細觀察送料時的異常,如帶料,檔料,閃位不夠等.3)模具調整與維修:首先排除影響連續沖壓模連續送料的障礙:帶料,卡料,檔

34、料等;其次解決影響產品外觀的問題:跳屑,壓痕,模痕,拉傷,閃位不夠等,同時處理堵料問題;最后調整和維修產品的尺寸參數,功能參數和裝配參數等. 根據試模時調整與維修狀況如實填寫試模報告,并修正模具圖面。三 樣品生產與量測1)樣品生產:手工送料或自動送料生產出所需數量的尺寸,外觀,功能,裝配性均OK的樣品;2)樣品量測:依據產品藍圖量測樣品尺寸和功能參數,并填寫自主檢驗記錄。 最后,將樣品,自主檢驗記錄,組立試模報告,修正后的模具圖面一并交設計工程師。 跳屑及防止1. 改變廢料的形狀（最有效方法）；2. 點焊模仁內表面；3. 沖子頭部磨成異形；4. 真空吸下法；5. 沖子中間加工吹氣孔或彈頂銷；6

35、. 采用較小的沖裁間隙；7. 減小摸仁直刀面的高度；8. 沖子，模仁退磁；9. 減小切削油的用量或采用粘度低的切削油；10. 對于圓形廢料，使鑲拼式模仁孔圓心錯開（易產生小毛邊及）；11. 刀口鈍化，研磨刀口；第三章 排樣設計 第一節 概述 排樣，顧名思義，就是圖樣的排列。在多工位級進模設計中，排樣的目的旨在確定從毛坯材料轉變為產品零件的工序過程。 雖然級進模設計的最終結果是模具結構和相關的零件，但在開展具體的模具設計之前，必須確定如下問題：1） 產品零件的毛坯如何從條料上截取？2） 構成產品零件的級進沖壓工序有哪些？3） 各工序如何組合？如何排序？這些內容的確定就是排樣的任務。因此，排樣是級

36、進模設計的重要依據，是決定級進模優劣的主要因素之一。按照排樣所解決的問題及設計過程中所處的階段，級進模設計中的排樣可分為三類，即毛坯排樣，沖切刃口設計和工序排樣。毛坯排樣用于確定毛坯在條料上的截取方位和相鄰毛坯之間的關系。在級進沖壓加工過程中，零件復雜的幾何外形往往被分解為簡單幾何要素的組合，這部分工作稱為沖切刃口設計。工序排樣確定模具有多少工位組成、每個工位的具體加工工序等。 第二節 毛坯排樣毛坯排樣方案對材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結構和壽命等有著顯著的影響。具統計，在沖壓件的成本中，材料費所占比例在60以上。因此，合理排樣對提高材料利用率、降低產品成本有著重要意義。一 毛坯排

37、樣1. 毛坯排樣方案毛坯在板料上可截取的方位很多，這就決定了毛坯排樣方案的多樣性。典型的毛坯排樣方案及特征如表3-1所示。 根據排樣時是否產生廢料，毛坯排樣可以分為有廢料排樣和無廢料排樣。沖裁時的廢料可分為工藝廢料和設計廢料。工藝廢料指工件之間和工件與條料之間的搭邊材料定位孔和不可避免的料頭與料尾所產生的廢料。設計廢料指由于產品形狀的需要，如孔的存在而產生的廢料。無廢料排樣由于無搭邊或少搭邊，材料利用率高，但要注意：1) 存在有側向力，影響模具精度和壽命。2) 前后產品的毛刺方向不一致。3) 相鄰產品的臨接線是共用的，若定位不準，容易產生多切少切問題。2.毛坯排樣原則1） 材料利用率要盡量高。

38、2） 滿足產品零件沖裁及后序工序的要求，諸如： 1°纖維方向和毛刺方向的要求； 2°便于完成后續加工工序；3°生產率要高，便于操作；4°安全性要好。 表3-1 典型毛坯排樣方案比較排樣方案圖例適用范圍單排適用于形狀簡單的產品斜排受產品形狀限制，適用范圍窄對排需將條料倒過來沖，效率不高，對特定形狀材料利用率高無廢料排樣數量多、形狀單一的產品，材料利用率高，模具費用高多排產品精度差，毛刺方向不一致混合排樣二 搭邊搭邊是指排樣時毛坯外形與條料側邊及相鄰毛坯外形之間設置的工藝余料。搭邊的作用是保證毛坯從條料上分離，補償由于定位誤差使條料在送進過程中產生的偏移所需

39、的工藝余料。搭邊分側搭邊和中心搭邊。搭邊的基本要求是要有足夠的強度，而搭邊的強度主要由搭邊寬度決定。搭邊寬度是排樣時的重要工藝參數。搭邊寬度的選取需考慮的因素：1）材料利用率 2）凸模強度 3）條料的剛性 4）產品的品質 搭邊值過小，沖裁時容易翹曲或被拉段，增大沖裁件的毛刺。三 步距 步距指沖壓過程中條料每次向前送進的距離，其值為排樣時沿送進方向兩相鄰毛坯之間的最小距離值。步距可定義為S=L+a式中 S沖裁步距；L沿條料送進方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值；a沿送進方向的搭邊值。四 條料寬度 條料寬度指根據排樣結果確定的毛坯所需寬度方向的最小尺寸。理論上條料寬度可按下式計算：B=D+2b式中 B

40、條料寬度的理論值；D垂直于送進方向毛坯的最大輪廓尺寸,它隨毛坯排樣方位變化；b側搭邊值。 由于模具加工誤差，條料的裁剪誤差及送料時的誤差，實際的條料寬度應有一定的裕度，具體尺寸可根據不同的送料側定位方式計算。1. 無側壓裝置時條料的寬度無側壓裝置的模具，條料送進時可能在導尺之間擺動，從而使某一側的搭邊減少。因此，計算條料寬度時應補償側搭邊的減小量。條料的寬度可按下式計算：B=D+2(b+)+Z式中 B條料寬度尺寸；條料寬度的單向（負向）公差，參見表3-3；Z條料與導料板之間的間隙，參見表3-3。2. 有側壓裝置時條料的寬度模具有側壓裝置時，條料在側壓裝置的頂壓下始終沿某一側的導料板送進。條料寬

41、度可按下式計算： B=D+2b+ 表3-3 條料裁剪公差和與導料板的間隙 單位：mm條料厚度1.01.02.02.03.03.04.0公差與間隙ZZZZ條料寬度500.40.10.50.20.70.40.90.6501000.50.60.81.01001500.60.20.70.30.90.51.10.71502200.70.81.01.22203000.80.30.90.41.10.61.30.8五 材料利用率 材料利用率定義為 =A/（B*S）*100%式中 材料利用率；A產品毛坯外形所包容的面積；B條料寬度；S沖裁步距。愈大，廢料所占面積愈小。因此一般將作為衡量毛坯排樣方案優劣的指標。

42、第三節 沖切刃口設計 沖壓件毛坯的外形輪廓及內形孔從幾何上可看成是各種封閉的幾何曲線，內形或外形輪廓的沖切既可以一次完成，也可以分幾次完成。沖切刃口外形設計就是把復雜的內形輪廓或外形輪廓分解為若干個簡單幾何單元，各單元又通過組合、補缺等方式構成新的沖切輪廓的工藝設計過程，即設計合理的凸模和凹模刃口外形的過程。由此，沖切刃口外形的設計可分為輪廓的分割與重組兩個階段。實際生產中所遇到的沖壓件往往十分復雜，通過刃口外形的分解與重組可以達到如下目的：1） 簡化凸模和凹模外形，便于加工，縮短周期，提高質量，降低成本。2） 改善凸模和凹模受力狀態，提高模具強度和壽命。3） 便于工件在模具中送進，如彎曲工件

43、的分離。4） 滿足特殊的工藝需要，如拉深工藝切口。一 沖切刃口設計的原則 1刃口分解與重組應有利于簡化模具結構，分解段數應盡量少，重組后形成的凸模和凹模外形要簡單、規則，要有足夠的強度，要便于加工。2.刃口分解應保證產品零件的形狀、尺寸、精度和使用要求。3. 內外形輪廓分解后各段間的連接應平直或圓滑。4. 分段搭接點應盡量少，搭接點位置要避開產品零件的薄弱部位和外形的重要部位，放在不注目的位置。5. 有公差要求的直邊和使用過程中有滑動配合要求的邊應一次沖切，不宜分段，以免誤差積累；6. 復雜外形以及有窄槽或細長背的部位最好分解，復雜內形最好分解。7. 外輪廓各段毛刺方向有不同要求時應分解。8.

44、 刃口分解應考慮加工設備條件和加工方法，便于加工。刃口外形的分解與重組不具有唯一性，設計過程十分靈活，經驗性強，難度大。設計時應考慮幾種方案，經綜合比較選出最優方案。二 輪廓分解時分段搭接頭的基本形式內外形輪廓分解后，各段之間必然要形成搭接頭，不切當的分解會導致搭接頭處產生毛刺錯牙尖角塌角不平直和不圓滑等質量問題。常見的搭接頭有三種。1. 交接交接指毛坯輪廓沖切刃口分解與重組后，新的沖切刃口之間相互交錯，有少量重疊部分。2. 平接平接就是把零件的直邊段分兩次沖切，兩次沖切刃口平行、共線，但不重疊。平接在搭接頭容易產生毛刺、錯牙、不平直等質量問題，應盡量避免采用。直邊分兩次沖切時，為消除搭接頭處

45、產生毛刺，在第二次沖切的搭接頭處用退位槽，第一次先沖出退位槽，第二次在接頭處重疊沖切，即設法將平接轉化為交接。3. 切接切接是毛坯圓弧部分分段沖切時的搭接形式，即在前一工位先沖切一部分圓弧段，在后續工位上在沖切去其余部分，前后兩段應相切。與平接相似，切接也容易在搭接頭處產生毛刺錯牙不圓滑等質量問題。 第四節 工序排樣一 工序排樣的內容與類型工序排樣的目的旨在設計從平板料到產品零件的轉變過程，其設計內容主要有：1） 在沖切刃口外形設計的基礎上，將各工序內容進行優化組合形成一系列工序組；對工序組排序，確定工位數和每一工位的加工工序。2） 確定載體形式與毛坯定位方式。3） 設定導正孔直徑與導正銷數量

46、。4） 繪制工序排樣圖。2.工序排樣的基本類型 按照級進模中獲得毛坯外形和產品零件的方式不同，工序排樣可以分為落料型、切邊型和混合型三類。工序排樣類型：(A)落料型(B)切邊型(C)混合型 1）落料型工序排樣: 落料型工序排樣是最基本的工序排樣，它將產品零件內部孔的沖切工序安排在開始的若干工位，最末工位安排外形落料工序。產品零件通過落料與載體分離，并從凹模孔中落下。落料型工序排樣的主要特點是：1°產品上孔與外形的毛刺方向相反。2°與其它類型的工序排樣相比，工位數少，模具尺寸小、結構簡單；3°外形無搭接頭錯位現象，適合于沖制外形簡單的工件；4°產品易回收，

47、沖切費料容易處理，但產品易出現翹曲；5°條料易于導向。2)切邊型工序排樣：切邊型工序排樣將毛坯外廓分解，在不同的工位上分段逐次沖切，最末一個工位通過沖切工序件外形最后一段輪廓處的廢料，使工件與條料分離，工件留在凹模面上。切邊型工序排樣的特點是：1°孔與外形的毛刺方向相同；2°產品留在凹模面上，產品的平整度易保證；3°適合于外形復雜件的沖壓加工；4°外形分幾次沖成，凸模數量多，并且容易出現搭接頭不平直、錯牙和毛刺等問題；5°因要考慮沖切凸模的強度，與落料型排樣相比材料利用率低；6°切邊凸模的設計自由度大，有很多設計技巧，因而設計難度大。3）混合型工序排樣： 混合型工序排樣兼有切邊型和落料型工序排樣之所長，在工序排樣時，前邊部分按切邊型排樣，最末工位為落料型排樣。混合型工序排樣是最常用的工序排樣方法。與切邊型排樣相比，混合型工序排樣的主要特點是：1°產品容易回收；2&#