沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課件

1、 在沖壓實(shí)際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺在沖壓實(shí)際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這三個(gè)因素綜合考慮，給間隙規(guī)定一寸精度和模具壽命這三個(gè)因素綜合考慮，給間隙規(guī)定一個(gè)范圍值?？紤]到在生產(chǎn)過(guò)程中的磨損使間隙變大，故個(gè)范圍值?？紤]到在生產(chǎn)過(guò)程中的磨損使間隙變大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)應(yīng)采用最小合理間隙設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)應(yīng)采用最小合理間隙 zminzmin1.1.理論法確定法理論法確定法2.2.經(jīng)驗(yàn)確定法經(jīng)驗(yàn)確定法 （表（表2.2.32.2.3）（表）（表2.2.42.2.4）四、間隙值的確定四、間隙值的確定 通常是一個(gè)合適的范圍通常是一個(gè)合適的范圍 ，并盡可能采用最小間隙值，并

2、盡可能采用最小間隙值 薄板薄板 4mm 6 mm 6 mm1沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 對(duì)模具壽命要求比較高，材料等級(jí)高，對(duì)模具壽命要求比較高，材料等級(jí)高， 在合理值范圍內(nèi)取大值。在合理值范圍內(nèi)取大值。 對(duì)模具壽命要求比較低，材料等級(jí)低，對(duì)模具壽命要求比較低，材料等級(jí)低， 在合理值范圍內(nèi)取小值在合理值范圍內(nèi)取小值 高耐磨性材料本身硬度高，耐磨性好，其沖裁力，高耐磨性材料本身硬度高，耐磨性好，其沖裁力， 磨損小，一定壽命范圍內(nèi)保證制件精度。磨損小，一定壽命范圍內(nèi)保證制件精度。2沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)2-3 2-3 凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算一、刃口尺寸計(jì)算的依據(jù)和原則一、刃口尺寸計(jì)算的

3、依據(jù)和原則沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理間隙也要靠模具刃的尺寸精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及其公差來(lái)保證?？诔叽缂捌涔顏?lái)保證。、沖壓加工中、沖壓加工中落料件的大端尺寸等于凹模尺寸落料件的大端尺寸等于凹模尺寸沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸、在測(cè)量和使用中、在測(cè)量和使用中落料件以大端尺寸為依據(jù)落料件以大端尺寸為依據(jù)沖孔件以小端尺寸為依據(jù)沖孔件以小端尺寸為依據(jù)3沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)a a、落料模中工件的尺寸取決與凹模，、落料模中工件的尺寸取決與凹模， 故設(shè)計(jì)時(shí)，以凹模尺寸為計(jì)算基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。故設(shè)計(jì)

4、時(shí)，以凹模尺寸為計(jì)算基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。b b、沖孔模工件的尺寸取決于凸模，、沖孔模工件的尺寸取決于凸模， 故設(shè)計(jì)時(shí)，以凸模尺寸為計(jì)算基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。故設(shè)計(jì)時(shí)，以凸模尺寸為計(jì)算基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。 、在沖裁中、在沖裁中凸模越磨越小凸模越磨越小 凹模越磨越大凹模越磨越大（落料模凹?；境叽缛≈萍叽绻罘秶妮^小值。（落料模凹?；境叽缛≈萍叽绻罘秶妮^小值。 沖孔模凸?；境叽缛≈萍叽绻罘秶妮^大值）沖孔模凸?；境叽缛≈萍叽绻罘秶妮^大值）4沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)沖壓件的尺寸公差沖壓件的尺寸公差落料件落料件沖孔件沖孔件上偏差上偏差=0=0下偏差下偏差= =負(fù)值負(fù)值上偏差上偏

5、差= =正值正值下偏差下偏差=0=0間隙值的大小取決于料厚，和加工精度和凸凹模的尺寸無(wú)關(guān)。間隙值的大小取決于料厚，和加工精度和凸凹模的尺寸無(wú)關(guān)。沖裁過(guò)程是金屬對(duì)金屬的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磨損是必然的。沖裁過(guò)程是金屬對(duì)金屬的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磨損是必然的。模具的壽命即為其加工的次數(shù)，正常模具的返修僅為模具的壽命即為其加工的次數(shù)，正常模具的返修僅為3 3 5 5次。次。（紫銅，軟鉛件等攤到每個(gè)制件上的模具成本僅幾厘錢(qián)，矽鋼片等攤到每個(gè)制件上的模具成本為12分錢(qián)） 當(dāng)制件沒(méi)有公差要求時(shí)，非圓形件按當(dāng)制件沒(méi)有公差要求時(shí)，非圓形件按it14it14，沖模則按照，沖模則按照it11it11級(jí)制造，對(duì)圓形件，按級(jí)制造，對(duì)圓形

6、件，按it7it6it7it6制造模具。制造模具。5沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)二、凸凹模刃口尺寸的計(jì)算方法二、凸凹模刃口尺寸的計(jì)算方法1 1、凸模與凹模分開(kāi)加工、凸模與凹模分開(kāi)加工凸模刃口制造公差凸模刃口制造公差p 凹模刃口制造公差凹模刃口制造公差d| |p p |+ | |+ | d d| |2c2cmaxmax-2c-2cminminp=0.4p=0.4（ 2cmax-2cmin2cmax-2cmin）d=0.6 d=0.6 （ 2cmax-2cmin2cmax-2cmin）（1 1）落料）落料根據(jù)計(jì)算原則，落料以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)根據(jù)計(jì)算原則，落料以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 首先，確定凹模尺寸，讓凹模的基本尺

7、寸接近或等于制件首先，確定凹模尺寸，讓凹模的基本尺寸接近或等于制件輪廓的最小極限尺寸，再減少凸模尺寸以保證最小合理間隙輪廓的最小極限尺寸，再減少凸模尺寸以保證最小合理間隙值值2cmin2cmin6沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)（2 2）沖孔）沖孔根據(jù)計(jì)算原則，沖孔以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)根據(jù)計(jì)算原則，沖孔以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 首先，確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于制首先，確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于制件輪廓的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理件輪廓的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙值間隙值2cmin2cmin 具有互換性、制造周期短，但具有互換性、制造周期短，但z zminm

8、in不易保證，需提高加不易保證，需提高加工精度，增加制造難度。工精度，增加制造難度。 制造水平高時(shí)可以分別制造加工，否則常用配合加工制造水平高時(shí)可以分別制造加工，否則常用配合加工即相配合的兩個(gè)件由一個(gè)人在同一臺(tái)設(shè)備上加工即相配合的兩個(gè)件由一個(gè)人在同一臺(tái)設(shè)備上加工7沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)按凸模與凹模圖樣分別加工法按凸模與凹模圖樣分別加工法（1 1）落料）落料()dxdd0max-+=() ()0minmax0min2-2-ppcxdcdddp=（2 2）沖孔）沖孔()0minppxdd+=()()ddcxdcddpd0minmin0min22+=+=（3 3）孔心距）孔心距=（ +0.5） minl

9、81dl8沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃缓笙劝丛O(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃缓蟾鶕?jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差使制造容易。使制造容易。模具的間隙由配制保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核模具的間隙由配制保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核、凸模和凹模配合加工、凸模和凹模配合加工分別加工時(shí)，兩個(gè)件都需要注尺寸分別加工時(shí)，兩個(gè)件都需要注尺寸配合加工時(shí)，只給一個(gè)件的尺寸，另一件只給公稱(chēng)尺寸注配合加工時(shí)，只給一個(gè)件的尺寸，另一件只給公稱(chēng)尺寸注

10、明配做。明配做。間隙易保證，無(wú)互換性、制造周期長(zhǎng)。間隙易保證，無(wú)互換性、制造周期長(zhǎng)。 | |p p |+ | |+ | d d| |2c2cmaxmax-2c-2cminmin9沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)凸凹模磨損的三種不同狀態(tài)凸凹模磨損的三種不同狀態(tài)（1 1）磨損后會(huì)增大的尺寸）磨損后會(huì)增大的尺寸 相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的落料凹模尺寸相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的落料凹模尺寸（2 2）磨損后會(huì)減小的尺寸）磨損后會(huì)減小的尺寸 相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的沖孔凸模尺寸相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的沖孔凸模尺寸（3 3）磨損后不會(huì)改變的尺寸）磨損后不會(huì)改變的尺寸 相當(dāng)于孔中心距的尺寸相當(dāng)于孔中心距的尺寸 一般凸模公差精度等級(jí)高于凹模公差精度一個(gè)等級(jí)一般

11、凸模公差精度等級(jí)高于凹模公差精度一個(gè)等級(jí)。刃口尺寸計(jì)算表刃口尺寸計(jì)算表2.3.22.3.210沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 沖制圖示零件，材料為沖制圖示零件，材料為q235q235鋼，料厚鋼，料厚t=0.5mmt=0.5mm。計(jì)算沖裁凸、凹模刃口尺寸及。計(jì)算沖裁凸、凹模刃口尺寸及公差。公差。 例1解：由圖可知，該零件屬于無(wú)特殊要求解：由圖可知，該零件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔、落料。的一般沖孔、落料。 外形外形和和18180.090.09由沖孔同時(shí)獲得。查表由沖孔同時(shí)獲得。查表2.3.32.3.3得，得，由落料獲得由落料獲得，mm062. 036mm12. 0062mmcmmc06. 0204. 02ma

12、xmin，則mmmmcc02. 0)04. 006. 0(22minmax11沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)由公差表查得：由公差表查得：為為it12it12級(jí)，取級(jí)，取x = 0.75；設(shè)凸、凹模分別按設(shè)凸、凹模分別按it6和和it7級(jí)加工制造，級(jí)加工制造，則則沖孔：沖孔： 校核校核： 0.008 + 0.012 0.06 - 0.040.02 = 0.02（滿(mǎn)足間隙公差條件）（滿(mǎn)足間隙公差條件）mm12. 0062+mm062. 036為為it14it14級(jí)，取級(jí)，取x = 0.5；()0008. 00008. 00min09. 6)12. 075. 06(=+=+=pxddp()mmmmcdddpd0

13、12. 00012. 000min13. 6)04. 009. 6(2+=+=+=dpminmax22cc12沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)孔距尺寸：孔距尺寸：=180.12520.09 = (180.023)mm校核：校核：0.016 + 0.025 = 0.04 0.020.016 + 0.025 = 0.04 0.02（不能滿(mǎn)足間隙公差條件）（不能滿(mǎn)足間隙公差條件）因此，只有縮小，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，因此，只有縮小，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，由此可?。河纱丝扇。?=0.40.02=0.008mm =0.60.02=0.012mm落料落料：dl()mmmmxdddd0

14、25. 00025. 000max69.35)62. 05 . 036(+=()mmmmcddpdp0016. 00016. 00min65.35)04. 069.35(2-=p()minmax2-24 . 0ccd()minmax2-26 . 0ccmmdd012. 0069.35mmdp0008. 065.35故：13沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)如圖所示的落料件，其中如圖所示的落料件，其中例例2d = 220.14mm板料厚度板料厚度t=1mmt=1mm，材料為，材料為1010號(hào)鋼。試計(jì)算號(hào)鋼。試計(jì)算沖裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。沖裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。 由表由表2.3.3查得

15、：查得：解：該沖裁件屬落料件，選凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需要計(jì)算落料解：該沖裁件屬落料件，選凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需要計(jì)算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按間隙凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按間隙要求配作。要求配作。 mma042. 080mmb034. 040mmc034. 035mme012. 015mmcmmc14. 0210. 02maxmin，14沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：第一類(lèi)尺寸：磨損后增大的尺寸第一類(lèi)尺寸：磨損后增大的尺寸 由公差表查得：由公差表查得： 尺寸尺寸80mm80mm，選，選x = 0

16、.5x = 0.5；尺寸；尺寸15 mm15 mm，選，選x = 1x = 1；其余尺寸均；其余尺寸均選選x = 0.75x = 0.75。 mmmma105. 0042. 0079.79)42. 05 . 080(41凹mmmmb085. 0034. 0075.39)34. 075. 040(41凹mmmmc085. 0034. 0075.34)34. 075. 035(41凹15沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)第三類(lèi)尺寸：磨損后基本不變的尺寸第三類(lèi)尺寸：磨損后基本不變的尺寸 第二類(lèi)尺寸：磨損后減小的尺寸第二類(lèi)尺寸：磨損后減小的尺寸mmmmd0070. 0028. 007.22)28. 075. 014. 022(41凹mmmme015. 094.1412. 081)12. 05 . 015(凹 落