第2章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)_2

1、第二章第二章 沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)主講：閆主講：閆 潔潔12/8/202111了解沖裁變形規(guī)律、沖裁件質(zhì)量及影響因素；了解沖裁變形規(guī)律、沖裁件質(zhì)量及影響因素；2掌握沖裁模間隙確定、刃口尺寸計(jì)算、排樣設(shè)計(jì)、掌握沖裁模間隙確定、刃口尺寸計(jì)算、排樣設(shè)計(jì)、 沖裁力計(jì)算等設(shè)計(jì)計(jì)算方法。沖裁力計(jì)算等設(shè)計(jì)計(jì)算方法。3掌握沖裁工藝性分析與工藝設(shè)計(jì)方法。掌握沖裁工藝性分析與工藝設(shè)計(jì)方法。4認(rèn)識(shí)沖裁模典型結(jié)構(gòu)（級(jí)進(jìn)模和復(fù)合模）及特點(diǎn)。認(rèn)識(shí)沖裁模典型結(jié)構(gòu)（級(jí)進(jìn)模和復(fù)合模）及特點(diǎn)。5掌握沖裁工藝與沖裁模設(shè)計(jì)的方法和步驟。掌握沖裁工藝與沖裁模設(shè)計(jì)的方法和步驟。學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的與要求：12/8/20

2、212 沖裁沖裁是使材料的一部分相對(duì)于另一部分發(fā)生分是使材料的一部分相對(duì)于另一部分發(fā)生分離。沖壓加工方法中的基本工序。包括：落離。沖壓加工方法中的基本工序。包括：落料、沖孔、切邊、切口、沖缺、整修等。料、沖孔、切邊、切口、沖缺、整修等。12/8/20213 沖裁之后，材料被分離成兩部分，一般為沖落部分和帶孔部分。 若為了制取一定的外形輪廓和尺寸的工件，即被沖下的料為所需部分，而剩下部分為廢料，則這種沖裁工序?yàn)槁淞下淞稀?若為了加工一定形狀、尺寸的內(nèi)孔，則被沖下的料為廢料，而剩余部分為所需的部分。這種沖裁工序?yàn)闆_孔沖孔。12/8/20214本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容1.沖裁變形過(guò)程及其影響因素沖裁

3、變形過(guò)程及其影響因素2.沖裁件斷面質(zhì)量分析及其影響因素沖裁件斷面質(zhì)量分析及其影響因素3.沖裁力、卸料力、推件力的計(jì)算沖裁力、卸料力、推件力的計(jì)算4.降低沖裁力的方法降低沖裁力的方法5.沖裁間隙對(duì)沖裁的影響。沖裁間隙對(duì)沖裁的影響。6.合理間隙值的選擇和確定。合理間隙值的選擇和確定。7.沖裁件排樣的類(lèi)別及其選擇原則。沖裁件排樣的類(lèi)別及其選擇原則。8.沖裁件的工藝分析和沖裁工藝方案的確定。沖裁件的工藝分析和沖裁工藝方案的確定。12/8/20215本章的本章的關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 沖裁、落料、沖孔沖裁、落料、沖孔 斷面特征區(qū)（園角帶、光亮帶、斷裂帶、毛刺）斷面特征區(qū)（園角帶、光亮帶、斷裂帶、毛刺） 沖裁間

4、隙、沖裁力、卸料力沖裁間隙、沖裁力、卸料力 模具壽命、刃口尺寸、模具壽命、刃口尺寸、 排樣、排樣、 搭邊、搭邊、 沖裁工藝性、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模（連續(xù)模）。沖裁工藝性、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模（連續(xù)模）。12/8/202161.沖裁變形過(guò)程及其影響因素沖裁變形過(guò)程及其影響因素 第一階段：彈性變形階段第一階段：彈性變形階段 第二階段：塑性變形階段第二階段：塑性變形階段 第三階段：斷裂分離階段第三階段：斷裂分離階段12/8/2021712/8/20218 沖裁變形過(guò)程沖裁變形過(guò)程12/8/202192.2.沖裁件斷面質(zhì)量分析及其影響因素沖裁件斷面質(zhì)量分析及其影響因素2.1普通沖裁件的四個(gè)斷面特征區(qū)：普通沖裁件的

5、四個(gè)斷面特征區(qū)：n園角帶（又稱(chēng)塌角帶園角帶（又稱(chēng)塌角帶 ）：凸模下降，產(chǎn)生）：凸模下降，產(chǎn)生初始塌角，帶動(dòng)周邊塑性變形階段。初始塌角，帶動(dòng)周邊塑性變形階段。n光亮帶：光亮帶： 產(chǎn)生于塑性變形階段，斷面較光產(chǎn)生于塑性變形階段，斷面較光潔平整，是質(zhì)量最佳的一段。潔平整，是質(zhì)量最佳的一段。n斷裂帶斷裂帶 ：撕裂造成的，表面粗糙而無(wú)光澤，：撕裂造成的，表面粗糙而無(wú)光澤，并帶有錐度。并帶有錐度。n毛刺區(qū)：毛刺區(qū)： 產(chǎn)生微裂時(shí)便產(chǎn)生毛刺。產(chǎn)生微裂時(shí)便產(chǎn)生毛刺。12/8/20211012/8/202111Z/2 D凸凸12/8/202112a）沖孔件 b）落料件12/8/202113n沖裁件質(zhì)量是指斷面狀況

6、、尺寸精度和形狀誤差。沖裁件質(zhì)量是指斷面狀況、尺寸精度和形狀誤差。斷面狀況盡可能垂直、光潔、毛刺小。斷面狀況盡可能垂直、光潔、毛刺小。 n尺寸精度應(yīng)該保證在圖紙規(guī)定的公差范圍之內(nèi)。尺寸精度應(yīng)該保證在圖紙規(guī)定的公差范圍之內(nèi)。零件外形應(yīng)該滿足圖紙要求；表面盡可能平直，零件外形應(yīng)該滿足圖紙要求；表面盡可能平直，即拱彎小。即拱彎小。n影響零件質(zhì)量的因素：材料性能、間隙大小及均影響零件質(zhì)量的因素：材料性能、間隙大小及均勻性、刃口鋒利程度、模具精度以及模具結(jié)構(gòu)形勻性、刃口鋒利程度、模具精度以及模具結(jié)構(gòu)形式等。式等。12/8/2021142.22.2影響斷面質(zhì)量的主要因素影響斷面質(zhì)量的主要因素n()材料性能

7、的影響材料性能的影響 。 材料塑性好，沖裁時(shí)裂紋出現(xiàn)得較遲，材材料塑性好，沖裁時(shí)裂紋出現(xiàn)得較遲，材料被剪切的深度較大，所得斷面光亮帶所占料被剪切的深度較大，所得斷面光亮帶所占的比例就大，圓角也大。的比例就大，圓角也大。 而塑性差的材料，容易拉斷，材料被剪切而塑性差的材料，容易拉斷，材料被剪切不久就出現(xiàn)裂紋，使斷面光亮帶所占的比例不久就出現(xiàn)裂紋，使斷面光亮帶所占的比例小，圓角小，大部分是粗糙的斷裂面。小，圓角小，大部分是粗糙的斷裂面。12/8/2021152.22.2影響斷面質(zhì)量的主要因素影響斷面質(zhì)量的主要因素n()模具間隙的影響。模具間隙的影響。 沖裁時(shí)，斷裂面上下裂紋是否重合，與凸、沖裁時(shí)，

8、斷裂面上下裂紋是否重合，與凸、凹模間隙值的大小有關(guān)。凹模間隙值的大小有關(guān)。 當(dāng)凸、凹間隙合適時(shí)，凸、凹模刃口附近當(dāng)凸、凹間隙合適時(shí)，凸、凹模刃口附近沿最大切應(yīng)力方向產(chǎn)生的裂紋在沖裁過(guò)程中沿最大切應(yīng)力方向產(chǎn)生的裂紋在沖裁過(guò)程中能會(huì)合，此時(shí)盡管斷面與材料表面不垂直，能會(huì)合，此時(shí)盡管斷面與材料表面不垂直，但還是比較平直、光滑、毛刺較小，制件的但還是比較平直、光滑、毛刺較小，制件的斷面質(zhì)量較好。斷面質(zhì)量較好。12/8/202116n當(dāng)間隙增大時(shí)，材料內(nèi)的拉應(yīng)力增大，使得拉伸當(dāng)間隙增大時(shí)，材料內(nèi)的拉應(yīng)力增大，使得拉伸斷裂發(fā)生早，于是斷裂帶變寬；光亮帶變窄；彎斷裂發(fā)生早，于是斷裂帶變寬；光亮帶變窄；彎曲變

9、形增大，因而塌角和拱彎也增大。曲變形增大，因而塌角和拱彎也增大。n當(dāng)間隙減小時(shí)，變形區(qū)拉應(yīng)力成分減小，塑性變當(dāng)間隙減小時(shí)，變形區(qū)拉應(yīng)力成分減小，塑性變形增加，裂紋受抑制而推遲，上、下裂紋不重合。形增加，裂紋受抑制而推遲，上、下裂紋不重合。在兩條裂紋之間的材料將被第二次剪切。當(dāng)上裂在兩條裂紋之間的材料將被第二次剪切。當(dāng)上裂紋壓入凹模時(shí)，受到凹模壁的擠壓，產(chǎn)生第二光紋壓入凹模時(shí)，受到凹模壁的擠壓，產(chǎn)生第二光亮帶，同時(shí)部分材料被擠出，在表面形成薄而高亮帶，同時(shí)部分材料被擠出，在表面形成薄而高的毛刺。的毛刺。12/8/202117a）間隙過(guò)小 b）間隙合理 c）間隙過(guò)大12/8/2021182.22.

10、2影響斷面質(zhì)量的主要因素影響斷面質(zhì)量的主要因素n()模具刃口狀態(tài)的影響。模具刃口狀態(tài)的影響。 刃口鋒利，毛刺小。刃口鋒利，毛刺小。 刃口磨損，毛刺大。刃口磨損，毛刺大。Z/2 D凸凸12/8/202119a）凹模磨損 b）凸模磨損 c）凸、凹模均磨損12/8/2021203.3.沖裁力、卸料力、推件力的計(jì)算沖裁力、卸料力、推件力的計(jì)算n3.1沖裁力概念及計(jì)算沖裁力概念及計(jì)算n沖裁力是指板料或卷料上沖出所需輪廓尺寸的工件沖裁力是指板料或卷料上沖出所需輪廓尺寸的工件和進(jìn)行沖孔時(shí)材料對(duì)凸模最大抵抗力。和進(jìn)行沖孔時(shí)材料對(duì)凸模最大抵抗力。n沖裁力大小是隨凸模進(jìn)人材料的深度沖裁力大小是隨凸模進(jìn)人材料的深度

11、(凸模行程凸模行程)而而變化。變化。12/8/2021213.13.1沖裁力概念及計(jì)算沖裁力概念及計(jì)算n用普通平刃口模具沖裁時(shí)，其沖裁力用普通平刃口模具沖裁時(shí)，其沖裁力F一般按下式計(jì)算一般按下式計(jì)算：式中式中 F沖裁力；沖裁力； L沖裁周邊長(zhǎng)度；沖裁周邊長(zhǎng)度； t材料厚度；材料厚度； K系數(shù)；系數(shù)； 材料抗剪強(qiáng)度；材料抗剪強(qiáng)度； F=KLt12/8/2021223.23.2卸料力及推件力的計(jì)算卸料力及推件力的計(jì)算n由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向彈性回復(fù)和由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向彈性回復(fù)和彈性翹曲的回復(fù)）及摩擦的存在，將使沖落彈性翹曲的回復(fù)）及摩擦的存在，將使沖落部分的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁

12、剩下的材部分的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。料則緊箍在凸模上。n卸料力從凸模上將零件或廢料卸下來(lái)所需卸料力從凸模上將零件或廢料卸下來(lái)所需的力。的力。n推件力順著沖裁方向或把廢料從凹模腔推推件力順著沖裁方向或把廢料從凹模腔推出所需的力。出所需的力。n頂件力逆著沖裁方向?qū)⒘慵驈U料從凹模頂件力逆著沖裁方向?qū)⒘慵驈U料從凹模腔頂出的力。腔頂出的力。12/8/2021233.23.2卸料力及推件力的計(jì)算卸料力及推件力的計(jì)算n經(jīng)驗(yàn)公式：經(jīng)驗(yàn)公式：FKF卸卸FKF推推nFKF頂頂12/8/2021244.4.降低沖裁力的方法降低沖裁力的方法 為了實(shí)現(xiàn)小設(shè)備沖裁大工件，或使沖裁為了實(shí)現(xiàn)小

13、設(shè)備沖裁大工件，或使沖裁過(guò)程平穩(wěn)以減少壓力機(jī)振動(dòng)，常用下列過(guò)程平穩(wěn)以減少壓力機(jī)振動(dòng)，常用下列方法來(lái)降低沖裁力。方法來(lái)降低沖裁力。 階梯凸模沖裁階梯凸模沖裁 斜刃口沖裁斜刃口沖裁 加熱沖裁（紅沖）加熱沖裁（紅沖） 12/8/202125n階梯凸模階梯凸模沖裁沖裁12/8/202126斜刃口沖裁斜刃口沖裁12/8/202127加熱沖裁（紅沖）加熱沖裁（紅沖） 金屬在常溫時(shí)其抗剪強(qiáng)度是一定的，金屬在常溫時(shí)其抗剪強(qiáng)度是一定的，但是，當(dāng)金屬材料加熱到一定的溫度之但是，當(dāng)金屬材料加熱到一定的溫度之后，其抗剪強(qiáng)度顯著降低，所以加熱沖后，其抗剪強(qiáng)度顯著降低，所以加熱沖裁能降低了沖裁力。裁能降低了沖裁力。 但加

14、熱沖裁易破壞工件表面質(zhì)量，但加熱沖裁易破壞工件表面質(zhì)量，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱變形，精度低，因此應(yīng)用同時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱變形，精度低，因此應(yīng)用比較少比較少。12/8/2021285.5.沖裁間隙對(duì)沖裁的影響沖裁間隙對(duì)沖裁的影響 5.1. 5.1.沖裁間隙的概念：沖裁間隙的概念： 沖裁間隙是指沖裁凸模與凹模之間工作部分的尺寸沖裁間隙是指沖裁凸模與凹模之間工作部分的尺寸 之差，即：之差，即： Z=DZ=D凹凹D D凸凸 沖裁間隙不僅對(duì)沖裁件的質(zhì)量起決定性的作用，而且沖裁間隙不僅對(duì)沖裁件的質(zhì)量起決定性的作用，而且直接影響模具的使用壽命直接影響模具的使用壽命12/8/2021295.25.2 間隙間隙對(duì)斷面質(zhì)量的影響對(duì)

15、斷面質(zhì)量的影響12/8/2021305.35.3 間隙對(duì)尺寸精度的影響間隙對(duì)尺寸精度的影響 由于彈性變形的存在，沖裁結(jié)束后出現(xiàn)彈性恢復(fù)，由于彈性變形的存在，沖裁結(jié)束后出現(xiàn)彈性恢復(fù)，使尺寸與凸凹模刃口尺寸產(chǎn)生尺寸偏差，而彈性變使尺寸與凸凹模刃口尺寸產(chǎn)生尺寸偏差，而彈性變形大小與沖裁間隙有直接的關(guān)系。形大小與沖裁間隙有直接的關(guān)系。12/8/2021315.45.4 間隙對(duì)沖裁力的影響間隙對(duì)沖裁力的影響 沖裁間隙對(duì)沖裁力的影晌規(guī)律是間隙越小沖裁間隙對(duì)沖裁力的影晌規(guī)律是間隙越小,變形變形區(qū)內(nèi)壓應(yīng)力成分越大區(qū)內(nèi)壓應(yīng)力成分越大,拉應(yīng)力成分越小拉應(yīng)力成分越小,材料變形抗材料變形抗力增加力增加,沖裁力就越大。

16、沖裁力就越大。 反之反之,間隙越大間隙越大,變形區(qū)內(nèi)拉應(yīng)力成分就越大變形區(qū)內(nèi)拉應(yīng)力成分就越大,變變形抗力降低形抗力降低,沖裁力就小。間隙達(dá)材料厚的沖裁力就小。間隙達(dá)材料厚的5%-20%時(shí)，沖裁力下降不明顯。時(shí)，沖裁力下降不明顯。 當(dāng)單邊間隙當(dāng)單邊間隙Z增大到材料厚度的增大到材料厚度的15%-20%時(shí)，時(shí)，卸料力為卸料力為0。12/8/2021325.55.5 間隙對(duì)模具壽命的影響間隙對(duì)模具壽命的影響 由于工件與凸、凹模側(cè)壁之間有摩擦的存在，由于工件與凸、凹模側(cè)壁之間有摩擦的存在，間隙小，摩擦大，模具壽命短。沖裁過(guò)程中間隙小，摩擦大，模具壽命短。沖裁過(guò)程中,凸模凸模與被沖孔之間，凹模與落料件之間

17、均有摩擦與被沖孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而而且間隙越小且間隙越小，摩擦越嚴(yán)重。所以過(guò)小的間隙對(duì)模摩擦越嚴(yán)重。所以過(guò)小的間隙對(duì)模具壽命極為不利具壽命極為不利，而較大的間隙可使凸模與凹模而較大的間隙可使凸模與凹模的側(cè)面與材料間的摩擦減小的側(cè)面與材料間的摩擦減小，并能減緩間隙不均并能減緩間隙不均勻的影響勻的影響，從而提高模具的壽命。從而提高模具的壽命。12/8/2021335.65.6 間隙對(duì)卸料力和推件力的影響間隙對(duì)卸料力和推件力的影響 隨著間隙增大，使沖孔的尺寸增大，使落隨著間隙增大，使沖孔的尺寸增大，使落料件的尺寸減小，因此從凸模上卸料或從凹料件的尺寸減小，因此從凸模上卸料或從凹模上推

18、出都較省力，即大間隙可以減小卸料模上推出都較省力，即大間隙可以減小卸料力和推件力力和推件力。12/8/202134n沖壓實(shí)際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件的斷面質(zhì)沖壓實(shí)際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這三個(gè)因素綜合考量、尺寸精度和模具壽命這三個(gè)因素綜合考慮，給間隙規(guī)定一個(gè)范圍。慮，給間隙規(guī)定一個(gè)范圍。n在設(shè)計(jì)、制造時(shí)，不論沖孔、落料應(yīng)采用最在設(shè)計(jì)、制造時(shí)，不論沖孔、落料應(yīng)采用最小合理間隙小合理間隙Zmin 12/8/2021356.6. 合理間隙值的選擇和確定合理間隙值的選擇和確定6.1合理間隙的選擇合理間隙的選擇 把間隙選擇在彼此比較接近的某一區(qū)域內(nèi)把間隙選擇在彼此比較接近的某

19、一區(qū)域內(nèi)作為合理間隙，即最小合理間隙作為合理間隙，即最小合理間隙Zmin與最大合與最大合理間隙理間隙Zmax之間。之間。 生產(chǎn)中是以不同材料與厚度來(lái)確定間隙數(shù)值。生產(chǎn)中是以不同材料與厚度來(lái)確定間隙數(shù)值。 理論計(jì)算法：較復(fù)雜。理論計(jì)算法：較復(fù)雜。 查表選取法：目前生產(chǎn)上普遍應(yīng)用。查表選取法：目前生產(chǎn)上普遍應(yīng)用。12/8/2021366.26.2 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則：凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則：落料模先確定凹模刃口尺寸落料模先確定凹模刃口尺寸 落料時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)刃口。落料時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)刃口。沖孔模先確定凸模刃口尺寸沖孔模先確定凸模刃口尺寸 沖孔時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)刃口；沖孔時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)刃口

20、；選擇模具刃口公差時(shí)，選擇模具刃口公差時(shí)， a，一般沖模精度比工件精度高一般沖模精度比工件精度高23級(jí)。級(jí)。 b，工件未注公差時(shí)，非園形工件未注公差時(shí)，非園形按按IT14級(jí)，園形按級(jí)，園形按IT10級(jí)。級(jí)。 c，工件按工件按“入體入體”原則標(biāo)注（即標(biāo)注公差向?qū)嶓w單向標(biāo)注）。原則標(biāo)注（即標(biāo)注公差向?qū)嶓w單向標(biāo)注）。n 1 1）軸尺寸按基軸制標(biāo)注，上偏差為零，下偏差為負(fù)，即）軸尺寸按基軸制標(biāo)注，上偏差為零，下偏差為負(fù)，即d d n 2 2）孔尺寸按基孔制標(biāo)注，上偏差為正，下偏差為零，即孔尺寸按基孔制標(biāo)注，上偏差為正，下偏差為零，即D D n 3）對(duì)于中心距等尺寸標(biāo)注對(duì)稱(chēng)上下標(biāo)，即對(duì)于中心距等尺寸標(biāo)注

21、對(duì)稱(chēng)上下標(biāo)，即A A Z/2 D凹凹 D凸凸 00212/8/202137 為了減少模具刃口制造誤差對(duì)間隙的影響，有分開(kāi)加工和配合加工兩種為了減少模具刃口制造誤差對(duì)間隙的影響，有分開(kāi)加工和配合加工兩種加工方法，偏差的計(jì)算也不同加工方法，偏差的計(jì)算也不同 。凸凸模與凹模模與凹模分開(kāi)加工：分開(kāi)加工：（適用于圓形或形狀簡(jiǎn)單的制件適用于圓形或形狀簡(jiǎn)單的制件 ） 具有互換性、制造周期短，具有互換性、制造周期短，但但Z Zminmin不易保證，需提高加工精度，增加制不易保證，需提高加工精度，增加制造難度。造難度。 凸模與凹模配合加工：凸模與凹模配合加工： （對(duì)于沖壓形狀復(fù)雜制件的模具，對(duì)于沖壓形狀復(fù)雜制件

22、的模具，為了保證沖裁凸模、凹模間有一定的間隙，必須采用配合加工。為了保證沖裁凸模、凹模間有一定的間隙，必須采用配合加工。 ） 此方法是先做好基準(zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件此方法是先做好基準(zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件 的實(shí)際尺寸來(lái)配作加工另外一件的實(shí)際尺寸來(lái)配作加工另外一件 。 Z Zminmin易保證，無(wú)互換性、制造周期長(zhǎng)。易保證，無(wú)互換性、制造周期長(zhǎng)。12/8/2021386.2.16.2.1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）落料）落料（2）沖孔）沖孔（3）孔心距）孔心距AxDDA0max0minmax0minTTZxDZDDAT0minTxddTAAZxdZddTA0minmin0

23、mindL=L8112/8/2021396.2.16.2.1按凸模與凹模圖樣分別加工法（續(xù)按凸模與凹模圖樣分別加工法（續(xù)）為了保證可能的初始間隙不超過(guò)為了保證可能的初始間隙不超過(guò)Z Zmaxmax，即即 + +Z ZminminZ Zmaxmax，選取必須滿足以下條件：選取必須滿足以下條件：凸、凹模的制造公差，可按級(jí)來(lái)凸、凹模的制造公差，可按級(jí)來(lái)選取，也可查表選取，也可查表2.4.1選取，但需校核?；蛉∵x取，但需校核?；蛉?minmax4 . 0ZZATATminmaxZZTminmax6 . 0ZZA12/8/2021406.2.26.2.2 按按凸模與凹模配作法凸模與凹模配作法 先按設(shè)計(jì)尺

24、寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃?，然后根先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。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)： 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。 的條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公的條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造更容易。差，使制造更容易。ATminmaxZZ12/8/2021417.7.沖裁件排樣的類(lèi)別及其選擇原則沖裁件排樣的類(lèi)別及其選擇原則 沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。叫排樣。合理的排樣是

25、提高材料利用率、降低成本，保證沖合理的排樣是提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料叫材料利用率。它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。利用率。它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率%100BSA式中：A在一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；B條料寬度；S步距。12/8/202142一張板料一張板料( (或帶料、條料或帶料、條料) )上總的材料利用率上總的材料利用率總%1001LBnA總12/8/2021437.1排樣的分類(lèi)排樣的分類(lèi)*按

26、廢料的角度劃分按廢料的角度劃分 有廢料有廢料 、少?gòu)U料、無(wú)廢料、少?gòu)U料、無(wú)廢料*按工件在材料上的排列形式劃分按工件在材料上的排列形式劃分 直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排等直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排等12/8/202144a）有廢料 b）少?gòu)U料 c）無(wú)廢料 d）無(wú)廢料12/8/202145 結(jié)構(gòu)廢料結(jié)構(gòu)廢料 工藝廢料工藝廢料廢料廢料提高材料利用率主要從減少工藝廢料工藝廢料入手12/8/2021467.27.2搭邊值的確定搭邊值的確定n排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫下的工藝廢料叫搭邊搭邊。搭邊的作用：搭邊的作用：n補(bǔ)償定位誤差

27、和剪板誤差，確保沖出合格零件；補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；n增加條料的剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生增加條料的剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；產(chǎn)率；n避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，從而提高模具壽命。從而提高模具壽命。12/8/2021477.2.1影響搭邊值的因素影響搭邊值的因素 (1）材料的力學(xué)性能）材料的力學(xué)性能 (2）材料厚度）材料厚度 (3）沖裁件的形狀與尺寸）沖裁件的形狀與尺寸 (4）送料及擋料方式）送料及擋料方式 (5）卸料方式）卸料方式 7.2.2搭邊值的確定搭邊值的確定 搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的

28、。12/8/2021487.37.3條料寬度的確定條料寬度的確定n在排樣方案和搭邊值確定之后，就可以確在排樣方案和搭邊值確定之后，就可以確定條料的寬度，進(jìn)而確定導(dǎo)料板間的距離。定條料的寬度，進(jìn)而確定導(dǎo)料板間的距離。n條料寬度的計(jì)算按照以下兩種情況考慮：條料寬度的計(jì)算按照以下兩種情況考慮： 有側(cè)壓裝置無(wú)側(cè)壓裝置12/8/202149側(cè)刃裝置側(cè)刃裝置單邊平側(cè)刃單邊齒型側(cè)刃12/8/2021508.8.沖裁件的工藝性分析和沖裁工藝方案的確定沖裁件的工藝性分析和沖裁工藝方案的確定8.1沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性即沖裁件對(duì)即沖裁件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)能力沖壓工藝的適應(yīng)能力。代表沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、代表

29、沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、 工件精度等在沖裁的難易程度。工件精度等在沖裁的難易程度。 8.1.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 沖裁件的形狀沖裁件的形狀 沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角 12/8/2021518.18.1沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性8.1.18.1.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性（續(xù)沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性（續(xù)）沖裁件上凸出的懸臂和凹槽沖裁件上凸出的懸臂和凹槽沖裁件的孔邊距與孔間距沖裁件的孔邊距與孔間距在彎曲件或拉深件上沖孔時(shí)在彎曲件或拉深件上沖孔時(shí)12/8/2021528.18.1沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性8.1.28.1.2沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度沖裁件的尺寸精度和

30、表面粗糙度沖裁件的精度一般可分為精密級(jí)與經(jīng)濟(jì)級(jí)兩類(lèi)。沖裁件的精度一般可分為精密級(jí)與經(jīng)濟(jì)級(jí)兩類(lèi)。沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT11IT11級(jí)，一般要級(jí)，一般要求落料件公差等級(jí)最好低于求落料件公差等級(jí)最好低于IT10IT10級(jí)，沖孔件最級(jí)，沖孔件最好低于好低于IT9IT9級(jí)。級(jí)。 沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁模間隙、刃口銳鈍以及沖模結(jié)構(gòu)等有關(guān)。沖裁模間隙、刃口銳鈍以及沖模結(jié)構(gòu)等有關(guān)。當(dāng)沖裁厚度為當(dāng)沖裁厚度為2 2mmmm以下的金屬板料時(shí)，其斷面粗以下的金屬板料時(shí)，其斷面粗糙度糙度RaRa一般可達(dá)一般可達(dá)12.512.

31、53.23.2m m。12/8/2021538.18.1沖裁件的工藝沖裁件的工藝性性8.1.3沖裁件尺寸標(biāo)注沖裁件尺寸標(biāo)注 沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與其沖壓時(shí)定位基準(zhǔn)可能與其沖壓時(shí)定位基準(zhǔn)重合，并選擇在沖裁過(guò)程重合，并選擇在沖裁過(guò)程中基本上下不變動(dòng)的面或中基本上下不變動(dòng)的面或線上。線上。 12/8/2021548.28.2沖裁工藝方案的確定沖裁工藝方案的確定8.2.1沖裁工序的組合沖裁工序的組合 沖裁工序的組合方式可分為：沖裁工序的組合方式可分為： 單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁。單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁。所使用的模具對(duì)應(yīng)為：所使用的模具對(duì)應(yīng)為： 單工序模、級(jí)進(jìn)模、復(fù)

32、合模。單工序模、級(jí)進(jìn)模、復(fù)合模。單工序模：?jiǎn)喂ば蚰＃涸趬毫C(jī)一次行程內(nèi)只完成一個(gè)沖壓工序的沖在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。裁模。 級(jí)進(jìn)級(jí)進(jìn)模模：一種工位多、效率高的沖模。整個(gè)沖件的成形是：一種工位多、效率高的沖模。整個(gè)沖件的成形是在連續(xù)過(guò)程中逐步完成的。在連續(xù)過(guò)程中逐步完成的。 復(fù)合模：在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具同一部位同復(fù)合模：在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具同一部位同時(shí)完成數(shù)道分離工序的模具。時(shí)完成數(shù)道分離工序的模具。12/8/2021551-螺帽2-導(dǎo)料螺釘3-擋料銷(xiāo) 4-彈簧 5-凸模固定板 6-銷(xiāo)釘 7-模柄 8-墊板 9-止動(dòng)銷(xiāo) 10-卸料螺釘 11-上模座1

33、2-凸模 13-導(dǎo)套 14-導(dǎo)柱 15-卸料板16-凹模 17-內(nèi)六角螺釘 18-下模座 導(dǎo)柱式單導(dǎo)柱式單工序落料模工序落料模12/8/2021561-上模座 2、18-圓柱銷(xiāo) 3-導(dǎo)柱 4-凹模 5-定位圈 6、7、8、15-凸模 9-導(dǎo)套10-彈簧11-下模座 12-卸料螺釘 13-凸模固定板 14-墊板 16-模柄 17-止動(dòng)銷(xiāo)19、20-內(nèi)六角螺釘 21-卸料板 導(dǎo)柱式單工序沖孔模導(dǎo)柱式單工序沖孔模12/8/202157復(fù)合模（多工序沖裁模）復(fù)合模（多工序沖裁模）定義：沖床一次行程中，在模具同一位置上能完成幾個(gè)不同沖裁工序的模具。定義：沖床一次行程中，在模具同一位置上能完成幾個(gè)不同沖裁

34、工序的模具。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一副模具有一個(gè)凸凹模。（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一副模具有一個(gè)凸凹模。（圖為復(fù)合模的結(jié)構(gòu)原理圖圖為復(fù)合模的結(jié)構(gòu)原理圖）分類(lèi)：正分類(lèi)：正(順順)裝式復(fù)合模裝式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模。倒裝式復(fù)合模。 正裝式復(fù)合模正裝式復(fù)合模 （圖為正裝式復(fù)合模的典型結(jié)構(gòu)圖為正裝式復(fù)合模的典型結(jié)構(gòu)）適用：制件平直度要求較高或沖裁時(shí)易彎曲的大而薄的制件。適用：制件平直度要求較高或沖裁時(shí)易彎曲的大而薄的制件。缺點(diǎn)：操作不方便，也不安全，不適用于多孔制件的沖裁。缺點(diǎn)：操作不方便，也不安全，不適用于多孔制件的沖裁。 倒裝式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模 (圖圖 倒裝式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模)n 特點(diǎn)：操作方便、安全特點(diǎn)：操作方便、安

35、全n應(yīng)用：平直度要求不高，多孔厚板制件的沖裁。應(yīng)用：平直度要求不高，多孔厚板制件的沖裁。復(fù)合沖裁模的特點(diǎn)：復(fù)合沖裁模的特點(diǎn)：n 1）制件形位尺寸精度較高。）制件形位尺寸精度較高。 n 2）制件沖孔與落料的毛刺同在一側(cè)。）制件沖孔與落料的毛刺同在一側(cè)。 n 3）可以節(jié)省材料。）可以節(jié)省材料。 n 4）模具的體積較小，模具結(jié)構(gòu)緊湊。）模具的體積較小，模具結(jié)構(gòu)緊湊。 n 5）制件內(nèi)外形尺寸直接影響凸凹模強(qiáng)度。）制件內(nèi)外形尺寸直接影響凸凹模強(qiáng)度。 n 6）生產(chǎn)效率高。）生產(chǎn)效率高。由于凸凹模的壁厚受到限制，復(fù)合模適宜沖裁生產(chǎn)批量大，精度要求高、厚度不由于凸凹模的壁厚受到限制，復(fù)合模適宜沖裁生產(chǎn)批量大，

36、精度要求高、厚度不大于大于3mm的形狀復(fù)雜軟料和薄料。的形狀復(fù)雜軟料和薄料。 12/8/20215812/8/202159 正（順）裝式復(fù)合模的典型結(jié)構(gòu)正（順）裝式復(fù)合模的典型結(jié)構(gòu) 正（順）裝式復(fù)合模的典型結(jié)構(gòu)正（順）裝式復(fù)合模的典型結(jié)構(gòu)12/8/202160倒裝式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模12/8/202161級(jí)進(jìn)沖裁模：級(jí)進(jìn)沖裁模：一次行程中，在不同的位置上同時(shí)完成多道沖裁工序（如沖孔、一次行程中，在不同的位置上同時(shí)完成多道沖裁工序（如沖孔、落料等）。落料等）。關(guān)鍵問(wèn)題：毛坯定位關(guān)鍵問(wèn)題：毛坯定位n級(jí)進(jìn)模常用以下幾種典型結(jié)構(gòu)：級(jí)進(jìn)模常用以下幾種典型結(jié)構(gòu)： 用固定擋料銷(xiāo)和導(dǎo)正

37、銷(xiāo)定位用固定擋料銷(xiāo)和導(dǎo)正銷(xiāo)定位用側(cè)刃定距用側(cè)刃定距 特點(diǎn)：（側(cè)刃的長(zhǎng)度等于步距）特點(diǎn)：（側(cè)刃的長(zhǎng)度等于步距） 側(cè)刃作用：是在沖床的每次行程中，沿條料邊緣沖下一塊長(zhǎng)度側(cè)刃作用：是在沖床的每次行程中，沿條料邊緣沖下一塊長(zhǎng)度等于步距的料邊。等于步距的料邊。優(yōu)點(diǎn)：操作方便，定位準(zhǔn)確，生產(chǎn)率高。優(yōu)點(diǎn)：操作方便，定位準(zhǔn)確，生產(chǎn)率高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料損失大。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料損失大。應(yīng)用：厚度小于應(yīng)用：厚度小于0.5mm的薄板或不便使用定位銷(xiāo)、導(dǎo)正銷(xiāo)定位時(shí)。的薄板或不便使用定位銷(xiāo)、導(dǎo)正銷(xiāo)定位時(shí)。n級(jí)進(jìn)沖裁模的特點(diǎn)：級(jí)進(jìn)沖裁模的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高，制件精度高，便于自動(dòng)化，操作方便安全。優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高，

38、制件精度高，便于自動(dòng)化，操作方便安全。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)尺寸大，制造復(fù)雜，成本高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)尺寸大，制造復(fù)雜，成本高。 12/8/202162v級(jí)進(jìn)模與復(fù)合模相比的特點(diǎn)級(jí)進(jìn)模與復(fù)合模相比的特點(diǎn): : (1) (1) 具有比復(fù)合模更高的生產(chǎn)率。具有比復(fù)合模更高的生產(chǎn)率。 (2) (2) 不存在不存在“最小壁厚最小壁厚”問(wèn)題，模具的強(qiáng)度高，壽問(wèn)題，模具的強(qiáng)度高，壽命較長(zhǎng)。命較長(zhǎng)。 (3) (3) 操作安全，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作安全，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化. . (4)(4)比復(fù)合模的制件精度低。比復(fù)合模的制件精度低。 12/8/2021631-模柄 2-螺釘 3-沖孔凸模4-落料凸模 5-導(dǎo)正銷(xiāo) 6-固定導(dǎo)料銷(xiāo) 7-始用導(dǎo)料銷(xiāo)導(dǎo)正銷(xiāo)定距的沖孔落料級(jí)進(jìn)模導(dǎo)正銷(xiāo)定距的沖孔落料級(jí)進(jìn)模12/8/2021641-內(nèi)六角螺釘 2-銷(xiāo)釘 3-模柄 4-卸料螺釘 5-墊板 6-上模座 7-凸模固定板 8、9、10-凸模 11-導(dǎo)料板 12-承料板 13-卸料板 14-凹模 15-下模座 16-側(cè)刃 17-側(cè)刃擋塊 雙側(cè)刃定距的沖孔落料級(jí)進(jìn)模雙側(cè)刃定距的沖孔落料級(jí)進(jìn)模12/8/2021658.2.18.2.1沖裁工序的組合（續(xù)）沖裁工序的組合（續(xù)）沖