《沖壓工藝與模具設計》全套課件（完整版）

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1、章節(jié)鏈接章節(jié)鏈接第第1 1篇篇 沖壓工藝概述沖壓工藝概述 第第1 1章章 沖壓工藝基礎知識沖壓工藝基礎知識 第第2 2章章 沖壓工藝基礎理論沖壓工藝基礎理論第第2 2篇篇 沖壓工藝與模具設計沖壓工藝與模具設計 第第3 3章章 沖裁工藝與模具設計沖裁工藝與模具設計 第第4 4章章 彎曲工藝與模具設計彎曲工藝與模具設計 第第5 5章章 拉深工藝與模具設計拉深工藝與模具設計 第第6 6章章 成形工藝與模具設計成形工藝與模具設計 第第7 7章章 沖壓工藝設計方法及設計實例沖壓工藝設計方法及設計實例第第3 3篇篇 先進沖壓工藝與模具先進沖壓工藝與模具 第第8 8章章 多工位級進沖壓工藝與模具設計多工位級

2、進沖壓工藝與模具設計 第第9 9章章 汽車覆蓋件成型工藝與模具設計汽車覆蓋件成型工藝與模具設計 第第1010章章 精密沖壓工藝與模具精密沖壓工藝與模具 第第1111章章 數控沖壓工藝與模具數控沖壓工藝與模具 第第1 1章章 沖壓工藝基礎知識沖壓工藝基礎知識第第2 2章章 沖壓工藝基礎理論沖壓工藝基礎理論第第1 1篇篇 沖壓工藝概述沖壓工藝概述1.1 1.1 沖壓工藝特點及應用沖壓工藝特點及應用1.2 1.2 沖壓工藝分類沖壓工藝分類1.3 1.3 沖壓材料沖壓材料1.4 1.4 沖壓設備沖壓設備1.5 1.5 沖壓常用標準沖壓常用標準1.6 1.6 沖壓技術現狀及發(fā)展沖壓技術現狀及發(fā)展第第1

3、1章章 沖壓工藝基礎知識沖壓工藝基礎知識能力要求能力要求 了解沖壓的應用，能根據沖壓件的結構特征初步了解沖壓的應用，能根據沖壓件的結構特征初步 判斷出該沖壓件所需的基本沖壓工序判斷出該沖壓件所需的基本沖壓工序熟悉沖壓材料的種類及供應規(guī)格熟悉沖壓材料的種類及供應規(guī)格熟悉常用沖壓設備的類型及適應工藝熟悉常用沖壓設備的類型及適應工藝 沖壓過程現場錄像沖壓過程現場錄像普通沖壓普通沖壓沖壓過程現場錄像沖壓過程現場錄像普通沖壓普通沖壓沖壓過程現場錄像沖壓過程現場錄像自動沖壓自動沖壓沖壓過程現場錄像沖壓過程現場錄像自動高速沖壓自動高速沖壓1.1.1 沖壓的概念沖壓的概念日常生活用品日常生活用品1.1 沖壓工

4、藝特點及應用沖壓工藝特點及應用食品行業(yè)食品行業(yè)電機行業(yè)電機行業(yè)儀器、儀表行業(yè)儀器、儀表行業(yè)家用電器、電腦行業(yè)家用電器、電腦行業(yè)空調背板空調背板洗衣機滾筒洗衣機滾筒電子行業(yè)電子行業(yè)接插件端子接插件端子電子行業(yè)電子行業(yè)汽車行業(yè)汽車行業(yè)航空業(yè)及軍事航空業(yè)及軍事蘇蘇3333艦載戰(zhàn)斗機艦載戰(zhàn)斗機美國美國F18F18戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機在在下，利用下，利用在在上對金屬（或非金屬）上對金屬（或非金屬）施加壓力，使其產生施加壓力，使其產生或或，從而得到具有，從而得到具有一定形狀、尺寸和性能的零件。一定形狀、尺寸和性能的零件。分離分離塑性變形塑性變形沖壓的概念沖壓的概念 沖壓是在常溫下進行的沖壓是在常溫下進行的,即不需

5、加熱即不需加熱,故又叫冷沖壓。故又叫冷沖壓。 沖壓加工的對象都是板料，故又稱為板料沖壓。沖壓加工的對象都是板料，故又稱為板料沖壓。 沖壓是由設備和模具完成其加工過程的，需具備三沖壓是由設備和模具完成其加工過程的，需具備三 個要素：沖床個要素：沖床(設備）、模具、原材料。設備）、模具、原材料。 沖壓是塑性變形的基本形式之一。沖壓是塑性變形的基本形式之一。由沖壓概念可知：由沖壓概念可知： 生產率高，操作簡單，便于實現機械化和自動化。生產率高，操作簡單，便于實現機械化和自動化。1.1.2 沖壓的特點及應用沖壓的特點及應用 材料利用率高，一般可達材料利用率高，一般可達70%85%70%85%，有的高達

6、，有的高達95%95%。 可得到其它加工方法難以加工或無法加工的形狀復雜的零件，如可得到其它加工方法難以加工或無法加工的形狀復雜的零件，如 薄殼拉深件。薄殼拉深件。 可得到重量輕，剛性好，強度大的零件。可得到重量輕，剛性好，強度大的零件。 不需要加熱，可以節(jié)省能源，且表面質量好。不需要加熱，可以節(jié)省能源，且表面質量好。(7)(7)大量生產時，產品成本低。大量生產時，產品成本低。 尺寸精度高，互換性好。尺寸精度高，互換性好。 由此可見，沖壓能集由此可見，沖壓能集優(yōu)質、高效、低能耗、優(yōu)質、高效、低能耗、低成本低成本于一身，這是其它加工方法無法與之相比擬的，于一身，這是其它加工方法無法與之相比擬的，

7、因此沖壓的應用十分廣泛，如汽車，拖拉機行業(yè)中，沖壓因此沖壓的應用十分廣泛，如汽車，拖拉機行業(yè)中，沖壓件占件占60%70%60%70%，儀器儀表占到，儀器儀表占到6070%6070%，還有日常生活中的，還有日常生活中的各種不銹鋼餐具等等。從精細的電子元件，儀表指針到重各種不銹鋼餐具等等。從精細的電子元件，儀表指針到重型汽車的覆蓋件和大梁以及飛機蒙皮等均需沖壓加工。型汽車的覆蓋件和大梁以及飛機蒙皮等均需沖壓加工。沖壓加工的缺點沖壓加工的缺點傳統(tǒng)加工方法傳統(tǒng)加工方法和手段及傳統(tǒng)和手段及傳統(tǒng)模具材料模具材料自動疊鉚級自動疊鉚級進模：進模：98萬萬元元模具制造周期長，成本高。模具制造周期長，成本高。車門

8、板修邊車門板修邊沖孔模：沖孔模：98萬元萬元 如采用低熔點合金材料制造模具如采用低熔點合金材料制造模具采用快速原型制造技術制造模具采用快速原型制造技術制造模具采用經濟模具。采用經濟模具。 但隨著但隨著先進的模具加工技術先進的模具加工技術及及非傳統(tǒng)意義上的模具非傳統(tǒng)意義上的模具材料材料的出現，這種缺點也可逐漸被克服。的出現，這種缺點也可逐漸被克服。缺點將不復存在缺點將不復存在 總之，模具工業(yè)是總之，模具工業(yè)是 一個國家的基礎工業(yè)，模具設計與模一個國家的基礎工業(yè)，模具設計與模具制造水平的高低已成為衡量一個國家產品制造水平的高低。具制造水平的高低已成為衡量一個國家產品制造水平的高低。 發(fā)達國家非常重

9、視模具的發(fā)展，日本認為：發(fā)達國家非常重視模具的發(fā)展，日本認為：“模具就是進模具就是進入富裕社會的原動力入富裕社會的原動力”；德國：；德國：“金屬加工業(yè)中的帝王金屬加工業(yè)中的帝王”；羅；羅馬尼亞：馬尼亞：“模具就是黃金模具就是黃金”；模具在國際上被認為是點石成金；模具在國際上被認為是點石成金的行業(yè)。不過這里的模具還包括塑模、鍛模、壓鑄模、橡膠模、的行業(yè)。不過這里的模具還包括塑模、鍛模、壓鑄模、橡膠模、食品模、建材模等等，但目前以冷沖模和塑料模的應用最廣，食品模、建材模等等，但目前以冷沖模和塑料模的應用最廣，各占各占40%40%左右。左右。1.2 沖壓工藝分類沖壓工藝分類1.1.按變形性質分類按變

10、形性質分類分離工序分離工序成形工序成形工序（1 1）分離工序）分離工序 沖壓成形時，被加工材料在外力作用下產生變形，當變沖壓成形時，被加工材料在外力作用下產生變形，當變形區(qū)材料受到的剪切應力達到材料的抗剪強度，材料便產生形區(qū)材料受到的剪切應力達到材料的抗剪強度，材料便產生剪切而分離，從而形成一定形狀和尺寸的零件剪切而分離，從而形成一定形狀和尺寸的零件。分離工序主分離工序主要有剪裁、沖孔、落料、切口、剖切等。要有剪裁、沖孔、落料、切口、剖切等。 DDDD落料落料剪切剪切分離工序示意分離工序示意有分離現象發(fā)生，但不有分離現象發(fā)生，但不改變空間形狀改變空間形狀表表1-1 1-1 分離工序分離工序表表

11、1-1 1-1 分離工序（續(xù)）分離工序（續(xù)） 沖壓成形時，被加工材料在外力作用下，變形區(qū)材料所受沖壓成形時，被加工材料在外力作用下，變形區(qū)材料所受到的等效應力達到材料的屈服極限到的等效應力達到材料的屈服極限s，但未達到強度極限，但未達到強度極限b，使材料只產生塑性變形，從而得到一定形狀和尺寸的零件。使材料只產生塑性變形，從而得到一定形狀和尺寸的零件。成成形工序主要有彎曲、拉深、翻孔、縮口、脹形等。形工序主要有彎曲、拉深、翻孔、縮口、脹形等。 （2 2）成形工序）成形工序D只改變毛坯形狀，不發(fā)生分離只改變毛坯形狀，不發(fā)生分離成形工序示意成形工序示意表表1-2 1-2 成形工序成形工序表表1-2

12、1-2 成形工序（續(xù)）成形工序（續(xù)） 伸長類成形：變形區(qū)的最大主應力為拉應力，其破壞形式伸長類成形：變形區(qū)的最大主應力為拉應力，其破壞形式 為拉裂，特征是厚度減薄。為拉裂，特征是厚度減薄。 壓縮類成形：變形區(qū)的最大主應力為壓應力，其特征是厚壓縮類成形：變形區(qū)的最大主應力為壓應力，其特征是厚 度增厚，破壞形式為起皺。度增厚，破壞形式為起皺。2. 按變形區(qū)受力性質分按變形區(qū)受力性質分拉深拉深壓縮類成形壓縮類成形脹形脹形伸長類成形伸長類成形3. 按基本變形方式分按基本變形方式分沖裁沖裁彎曲彎曲拉深拉深成形成形4. 按工序組合形式分按工序組合形式分 單工序沖壓單工序沖壓 復合沖壓復合沖壓 級進沖壓級進

13、沖壓1.3 1.3 沖壓材料沖壓材料沖壓對板料的基本要求沖壓對板料的基本要求 滿足使用性能要求滿足使用性能要求 滿足沖壓工藝的要求滿足沖壓工藝的要求滿足使用性能要求是第一位的，在滿足使用性滿足使用性能要求是第一位的，在滿足使用性能能要求的前提下盡可能地滿足沖壓工藝要求。要求的前提下盡可能地滿足沖壓工藝要求。1.3.1 沖壓材料的工藝要求沖壓材料的工藝要求1.1.沖壓成形性能沖壓成形性能沖壓成形性能沖壓成形性能是指板料對沖壓工藝的適應能力是指板料對沖壓工藝的適應能力。兩種失穩(wěn)：兩種失穩(wěn)： 拉伸失穩(wěn)拉伸失穩(wěn) 在拉應力的作用下出現局部縮頸或斷裂；在拉應力的作用下出現局部縮頸或斷裂； 壓縮失穩(wěn)壓縮失穩(wěn)

14、 在壓應力的作用下失穩(wěn)起皺。在壓應力的作用下失穩(wěn)起皺。前者如低碳鋼拉伸實驗中的縮頸現象，后者如壓桿失穩(wěn)現象。前者如低碳鋼拉伸實驗中的縮頸現象，后者如壓桿失穩(wěn)現象。 這樣就有了這樣就有了成形極限成形極限，有總體成形極限和局部成形極限之分，有總體成形極限和局部成形極限之分，成形極限愈高說明沖壓成形性能愈好。成形極限愈高說明沖壓成形性能愈好。（1）抗破裂性抗破裂性是指板料在變形中抵抗破壞的能力。是指板料在變形中抵抗破壞的能力。（2） 貼模性貼模性 是指板料在沖壓成形過程中取得與模具形狀一是指板料在沖壓成形過程中取得與模具形狀一 致的能力。致的能力。（3）定形性定形性是指零件脫模后保持其在模內所得形狀

15、的能力。是指零件脫模后保持其在模內所得形狀的能力。如何衡量板料的沖壓成形性能？如何衡量板料的沖壓成形性能？板料的沖壓成形性能可以通過板料的力學性能指標來板料的沖壓成形性能可以通過板料的力學性能指標來衡量。力學性能指標可通過試驗獲得。衡量。力學性能指標可通過試驗獲得。 板料沖壓成形性能試驗方法：板料沖壓成形性能試驗方法：直接試驗直接試驗：采用專用設備直接模擬實際沖壓工：采用專用設備直接模擬實際沖壓工 藝過程進行試驗。藝過程進行試驗。間接試驗間接試驗：采用通用設備，通過拉伸、剪切、：采用通用設備，通過拉伸、剪切、 硬度測試、金相試驗等方法獲得材硬度測試、金相試驗等方法獲得材 料的有關性能指標。料的

16、有關性能指標。（1 1）直接試驗方法）直接試驗方法 如錐杯試驗（如錐杯試驗（GB/T 15825.6-2008)GB/T 15825.6-2008)（2 2）間接試驗方法）間接試驗方法如低碳鋼的拉伸試驗等如低碳鋼的拉伸試驗等 （ 1）總延伸率）總延伸率與均勻延伸率與均勻延伸率b 好好 允許產生較大的塑性變形允許產生較大的塑性變形 （2 2）屈強比）屈強比s /b s/b 小小 抗破裂性、定形性、貼模性好抗破裂性、定形性、貼模性好 （3 3）彈性模量）彈性模量E E 彈性模量彈性模量E大大 定形性好定形性好 影響沖壓成形性能的力學指標影響沖壓成形性能的力學指標 （4 4）硬化指數）硬化指數n n

17、 n n大大 不易產生裂紋不易產生裂紋 （5 5）塑性應變比）塑性應變比 = = b /t大大 抗破裂性好抗破裂性好 （6 6）塑性應變比各向異性系數）塑性應變比各向異性系數 =（0 +90 - 245 ）/2 大大各相異性愈嚴重各相異性愈嚴重2.對化學成分的要求對化學成分的要求 鋼中一些元素的含量不同會導致材料的塑性、脆性不同。鋼中一些元素的含量不同會導致材料的塑性、脆性不同。3.對金相組織的要求對金相組織的要求 不同的金相組織會導致材料具有不同的強度，塑性等力學性不同的金相組織會導致材料具有不同的強度，塑性等力學性 能。能。4.對表面質量的要求對表面質量的要求 要求表面光滑、無氧化皮、裂紋

18、、劃傷等缺陷。要求表面光滑、無氧化皮、裂紋、劃傷等缺陷。5.對材料厚度公差的要求對材料厚度公差的要求 一定的厚度對應一定的模具間隙，材料厚度公差應符合國標。一定的厚度對應一定的模具間隙，材料厚度公差應符合國標。1 1常用沖壓材料常用沖壓材料 金屬板料：金屬板料：黑色金屬；有色金屬黑色金屬；有色金屬 非金屬板料：膠木板、橡膠板、塑料板等非金屬板料：膠木板、橡膠板、塑料板等1.3.2 常用沖壓材料及下料方法常用沖壓材料及下料方法 金屬板料規(guī)格：鋼帶、鋼板、縱切鋼帶等金屬板料規(guī)格：鋼帶、鋼板、縱切鋼帶等 鋼板和鋼帶的尺寸范圍鋼板和鋼帶的尺寸范圍（GB/T708-2006GB/T708-2006） 1

19、）鋼板和鋼帶（含縱切鋼帶）的公稱厚度為）鋼板和鋼帶（含縱切鋼帶）的公稱厚度為 0.3mm4.0mm 之間，公稱厚度在之間，公稱厚度在1mm以下的鋼板和鋼帶有按以下的鋼板和鋼帶有按0.05mm倍倍 數的任何尺寸；公稱厚度在數的任何尺寸；公稱厚度在1mm以上的鋼板和鋼帶有按以上的鋼板和鋼帶有按 0.1mm倍數的任何尺寸。倍數的任何尺寸。 2）鋼板和鋼帶的公稱寬度在）鋼板和鋼帶的公稱寬度在600mm2050mm之間，有按之間，有按 10mm倍數的任何尺寸。倍數的任何尺寸。 3）鋼板的公稱長度在）鋼板的公稱長度在1000mm6000mm之間，按之間，按50倍數的任倍數的任 何尺寸。何尺寸。 4）根據需

20、方要求，經供需雙方協(xié)商，可以供應其他尺寸的鋼板）根據需方要求，經供需雙方協(xié)商，可以供應其他尺寸的鋼板 和鋼帶。和鋼帶。2.沖壓材料的下料方法沖壓材料的下料方法 （1 1）剪板機下料）剪板機下料 （2 2）圓盤剪床下料）圓盤剪床下料（3 3）其他下料方法）其他下料方法 激光切割機激光切割機等離子切割機等離子切割機高壓水切割機高壓水切割機電火花線切割機電火花線切割機電沖剪等電沖剪等 1.4 1.4 沖壓設備沖壓設備沖壓設備的選用原則：沖壓設備的選用原則： 沖壓工序的性質：分離或成型工序沖壓工序的性質：分離或成型工序 沖壓力的大?。洪_式、閉式沖壓力的大?。洪_式、閉式 模具結構形式模具結構形式 模具閉

21、合高度、輪廓尺寸模具閉合高度、輪廓尺寸 生產批量生產批量 生產成本生產成本 產品質量產品質量 結合單位現有設備條件結合單位現有設備條件沖壓設備類型沖壓設備類型 按照滑塊驅動力不同有機械壓力機、液壓機和氣壓機等；按照滑塊驅動力不同有機械壓力機、液壓機和氣壓機等； 按照床身的結構不同有開式和閉式壓力機等；按照床身的結構不同有開式和閉式壓力機等； 按照滑塊數量不同有單動（一個滑塊）、雙動（按照滑塊數量不同有單動（一個滑塊）、雙動（2 2個滑個滑 塊）壓力機等；塊）壓力機等； 按照連桿數量不同有單點（一個連桿）、雙點（按照連桿數量不同有單點（一個連桿）、雙點（2 2個連個連 桿）、四點（四個連桿）壓力

22、機等桿）、四點（四個連桿）壓力機等 開式曲柄壓力機開式曲柄壓力機數控轉塔沖床數控轉塔沖床多工位壓力機多工位壓力機液壓機液壓機閉式單點曲柄壓力機閉式單點曲柄壓力機閉式雙點曲柄壓力機閉式雙點曲柄壓力機1.1.曲柄壓力機工作原理及主要組成曲柄壓力機工作原理及主要組成曲柄連桿機構：由曲軸，連桿和滑塊一起組成曲柄連桿機構，曲柄連桿機構：由曲軸，連桿和滑塊一起組成曲柄連桿機構，其中連桿長度可調節(jié)，適合不同尺寸的模具。其中連桿長度可調節(jié)，適合不同尺寸的模具。（1 1）工作機構）工作機構（2 2）傳動系統(tǒng)）傳動系統(tǒng) 電動機、皮帶、飛輪、齒輪等組合電動機、皮帶、飛輪、齒輪等組合（3 3）操作系統(tǒng)）操作系統(tǒng) 空氣

23、分配系統(tǒng)、離合器、制動器、空氣分配系統(tǒng)、離合器、制動器、 電氣控制箱等電氣控制箱等（4 4）支承部件）支承部件 機身：開式、閉式機身：開式、閉式（5 5）輔助系統(tǒng)）輔助系統(tǒng) 氣路系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)氣路系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)（6 6）附屬裝置）附屬裝置（1）型號）型號 1）鍛壓機床類別：）鍛壓機床類別： J-機械壓力機機械壓力機 D-鍛機鍛機 Y-液壓壓力機液壓壓力機 A-剪切機剪切機 Z-自動壓力機自動壓力機 W-彎曲校壓機彎曲校壓機 C-錘錘 T-其它其它2）曲柄壓力機代號說明）曲柄壓力機代號說明 JB23-63A J-壓力機類別壓力機類別 B-變型設計代碼變型設計代碼 2-壓力機的列別壓力機的列別 3

24、-壓力機的級別壓力機的級別 63-公稱壓力公稱壓力 A-改進設計號改進設計號 2.2.壓力機的型號和技術參數壓力機的型號和技術參數63T63T開式雙柱可傾式第二種改進型壓力機開式雙柱可傾式第二種改進型壓力機（2）技術參數）技術參數 1）公稱壓力）公稱壓力 F 2）公稱壓力行程）公稱壓力行程 S F 3） 滑塊行程滑塊行程S 上死點上死點下死點下死點 4）滑塊行程次數）滑塊行程次數n 上死點上死點下死點下死點 上死點上死點 5）壓力機的閉合高度壓力機的閉合高度 6）工作臺板及滑塊底面尺寸）工作臺板及滑塊底面尺寸 7）喉深）喉深C 8）模柄孔尺寸）模柄孔尺寸指滑塊在下死點前指滑塊在下死點前某一位置

25、滑塊所具某一位置滑塊所具有的壓力。有的壓力。1.5 1.5 沖模常用標準沖模常用標準1.1.國家標準（國家標準（GBGB或或GB/TGB/T，T T為推薦標準）為推薦標準）2.2.機械行業(yè)標準（機械行業(yè)標準（JB/TJB/T）標準查詢網站：標準查詢網站：http:/ 1.6 沖壓技術的現狀與發(fā)展沖壓技術的現狀與發(fā)展1.6.1 沖壓技術的現狀沖壓技術的現狀 1沖壓模具市場情況沖壓模具市場情況 2沖壓成形工藝與理論研究沖壓成形工藝與理論研究 3沖壓模具設計與制造沖壓模具設計與制造 4沖壓技術的數字化與信息化沖壓技術的數字化與信息化 5沖壓設備及自動化沖壓設備及自動化 6沖壓模具標準化及專業(yè)化沖壓模

26、具標準化及專業(yè)化1.6.2 沖壓技術的發(fā)展趨勢沖壓技術的發(fā)展趨勢 1產品發(fā)展重點產品發(fā)展重點 2技術發(fā)展重點技術發(fā)展重點 3其他發(fā)展重點其他發(fā)展重點2.1 2.1 塑性成形基本概念塑性成形基本概念2.2 2.2 塑性成形力學基礎塑性成形力學基礎2.3 2.3 塑性成形基本規(guī)律塑性成形基本規(guī)律 第第2 2章章 沖壓工藝基礎理論沖壓工藝基礎理論能力要求能力要求 能利用沖壓基本理論解釋常見的沖壓現象。能利用沖壓基本理論解釋常見的沖壓現象。 1. 1.彈性與彈性變形彈性與彈性變形 2. 2.塑性與塑性成形塑性與塑性成形 3. 3.塑性指標塑性指標 4. 4.變形抗力變形抗力 5. 5.內力與應力內力與

27、應力2.1 2.1 塑性成形基本概念塑性成形基本概念同一變形條件下不同的材料具有不同的塑性，同一同一變形條件下不同的材料具有不同的塑性，同一種材料在不同的變形條件下又會出現不同的塑性種材料在不同的變形條件下又會出現不同的塑性 。2.2 2.2 塑性成形力學基礎塑性成形力學基礎1.應力狀態(tài)應力狀態(tài) 2.應變狀態(tài)應變狀態(tài)3.屈服準則（塑性條件）屈服準則（塑性條件）4.塑性變形時應力應變關系塑性變形時應力應變關系 3種主應變狀態(tài)種主應變狀態(tài)9種主應力狀態(tài)種主應力狀態(tài)2.3 塑性成形基本規(guī)律塑性成形基本規(guī)律1.1.加工硬化規(guī)律加工硬化規(guī)律 2.2.卸載彈性恢復規(guī)律卸載彈性恢復規(guī)律 3.3.最小阻力定律

28、最小阻力定律4.4.塑性變形體積不變塑性變形體積不變定律定律 拉深翻孔脹形思考題思考題1.1.試說明沖壓加工的含義試說明沖壓加工的含義2.2.簡述沖壓加工的特點簡述沖壓加工的特點3.3.試說明沖壓加工的種類試說明沖壓加工的種類4.4.簡述沖壓技術的發(fā)展趨勢簡述沖壓技術的發(fā)展趨勢5.5.沖壓對板料的基本要求有哪些？沖壓對板料的基本要求有哪些？6.6.板料的力學性能對沖壓成形性能有哪些影響？板料的力學性能對沖壓成形性能有哪些影響？7.7.常用的沖壓原材料有哪幾種規(guī)格？常用的沖壓原材料有哪幾種規(guī)格？8.8.試列舉沖壓加工設備的主要類型試列舉沖壓加工設備的主要類型9.9.沖床的主要技術參數與模具有怎樣

29、的關系？沖床的主要技術參數與模具有怎樣的關系？ 第第2 2篇篇 沖壓工藝與模具設計沖壓工藝與模具設計第第3 3章章 沖裁工藝與模具設計沖裁工藝與模具設計第第4 4章章 彎曲工藝與模具設計彎曲工藝與模具設計第第5 5章章 拉深工藝與模具設計拉深工藝與模具設計第第6 6章章 成形工藝與模具設計成形工藝與模具設計第第7 7章章 沖壓模具設計方法及設計實例沖壓模具設計方法及設計實例第第3 3章章 沖裁工藝與模具設計沖裁工藝與模具設計3.1 3.1 沖裁變形過程分析沖裁變形過程分析3.2 3.2 沖裁件質量分析及控制沖裁件質量分析及控制3.3 3.3 沖裁工藝計算沖裁工藝計算3.4 3.4 沖裁工藝設計

30、沖裁工藝設計3.5 3.5 沖裁?？傮w結構設計沖裁模總體結構設計3.6 3.6 模具主要零件的設計與標準的選用模具主要零件的設計與標準的選用3.7 3.7 沖裁設備的選擇與校核沖裁設備的選擇與校核3.8 3.8 沖裁模設計舉例沖裁模設計舉例 能力要求能力要求能根據沖裁件的廢品形式分析其產生的原因，能根據沖裁件的廢品形式分析其產生的原因， 熟悉解決的措施。熟悉解決的措施。能獨立完成單工序沖裁模、能獨立完成單工序沖裁模、23工序復合的復工序復合的復 合沖裁模、合沖裁模、3 3工位左右的級進沖裁模模具設計。工位左右的級進沖裁模模具設計。沖裁結束的標志：凸模沖裁結束的標志：凸模穿過板料進入凹模穿過板料

31、進入凹模這就是這就是“沖裁沖裁”沖裁的概念沖裁的概念沖裁的概念沖裁的概念規(guī)則形狀規(guī)則形狀不規(guī)則形狀不規(guī)則形狀封閉輪廓封閉輪廓不封閉輪廓不封閉輪廓沖裁沖裁就是利用模具使板料的一部分與另一部分沿著一定的輪廓就是利用模具使板料的一部分與另一部分沿著一定的輪廓形狀產生分離的一種沖壓工序。簡單地說形狀產生分離的一種沖壓工序。簡單地說沖裁就是利用模具沖裁就是利用模具使板料產生分離的過程。使板料產生分離的過程。主要基本沖裁工序主要基本沖裁工序：落料和沖孔落料和沖孔落料與沖孔均是利用模具使板料的一部分與另一部分沿落料與沖孔均是利用模具使板料的一部分與另一部分沿一一封閉封閉的輪廓線的輪廓線相分離。相分離。 落料

32、的目的是得到封閉輪廓線以內的部分。落料的目的是得到封閉輪廓線以內的部分。 沖孔的目的是得到封閉輪廓線以外的部分。沖孔的目的是得到封閉輪廓線以外的部分。落料落料沖孔沖孔沖裁用的模具叫沖裁模沖裁用的模具叫沖裁模沖裁模特點：沖裁模特點：凸、凹模之間有間隙凸、凹模之間有間隙刃口鋒利刃口鋒利沖裁分類沖裁分類根據沖裁變形機理的不同，沖裁可分為：根據沖裁變形機理的不同，沖裁可分為：普通沖裁普通沖裁精密沖裁精密沖裁微沖裁微沖裁本章主要討論普通沖裁本章主要討論普通沖裁3.1.1 沖裁過程板料受力情況分析沖裁過程板料受力情況分析3.1 3.1 沖裁變形過程分析沖裁變形過程分析模具與板料開始接觸瞬間模具與板料開始接

33、觸瞬間 沖裁過程中沖裁過程中 3.1.2 3.1.2 沖裁變形過程沖裁變形過程1.彈性變形階段彈性變形階段2.塑性變形階段塑性變形階段3.斷裂分離階段斷裂分離階段模具間隙合適時，沖裁變形過程可分為：模具間隙合適時，沖裁變形過程可分為：沖頭剛接觸板料的初始階段，發(fā)生彈性變形。沖頭剛接觸板料的初始階段，發(fā)生彈性變形。 1.1.彈性變形階段彈性變形階段 初始塌角（圓角）初始塌角（圓角） 材料翹曲材料翹曲2.2.塑性變形階段塑性變形階段更大的塌角更大的塌角塑性剪切塑性剪切光亮帶光亮帶內部應力達到極限內部應力達到極限刃口附近出現微裂紋刃口附近出現微裂紋3.3.斷裂分離階段斷裂分離階段 產生粗糙而帶有錐度

34、的斷裂帶產生粗糙而帶有錐度的斷裂帶 毛刺形成毛刺形成重要結論重要結論(不考慮彈性回復）不考慮彈性回復）落料件尺寸落料件尺寸= = 凹模刃口尺寸凹模刃口尺寸沖孔件尺寸沖孔件尺寸= = 凸模刃口尺寸凸模刃口尺寸凸模行程凸模行程沖沖裁裁力力Fmax沖裁過程力的變化沖裁過程力的變化3.1.3 沖裁變形區(qū)位置沖裁變形區(qū)位置 沖裁變形區(qū)位于上、下刃口連線的紡錘形區(qū)沖裁變形區(qū)位于上、下刃口連線的紡錘形區(qū)沖裁件質量指：沖裁件質量指：斷面質量斷面質量: : 垂直、光潔、毛刺小垂直、光潔、毛刺小 尺寸精度尺寸精度: :圖紙規(guī)定的公差范圍內圖紙規(guī)定的公差范圍內 形狀誤差形狀誤差: :外形滿足圖紙要求；表面平直，即拱

35、彎小外形滿足圖紙要求；表面平直，即拱彎小3.2 3.2 沖裁件質量分析及控制沖裁件質量分析及控制塌角帶塌角帶a： 刃口附近的材料產生彎曲和拉伸變形。刃口附近的材料產生彎曲和拉伸變形。光亮帶光亮帶b： 塑性剪切變形。質量最好的區(qū)域。塑性剪切變形。質量最好的區(qū)域。斷裂帶斷裂帶c：裂紋形成及擴展。裂紋形成及擴展。毛毛 刺刺d： 間隙存在，裂紋產生不在刃尖，毛刺不可避免。間隙存在，裂紋產生不在刃尖，毛刺不可避免。正常間隙下，沖裁件斷面由四個部分組成：正常間隙下，沖裁件斷面由四個部分組成：3.2.1 沖裁件斷面特征及其影響因素沖裁件斷面特征及其影響因素 1.沖裁件的斷面特征沖裁件的斷面特征沖裁件斷面特征

36、實物圖片沖裁件斷面特征實物圖片質量最好的部分：光亮帶質量最好的部分：光亮帶毛刺產生的位置毛刺產生的位置 裂紋不對刃尖，而是在凸、凹模側面稍上一點的位置裂紋不對刃尖，而是在凸、凹模側面稍上一點的位置2.2.影響沖裁件斷面質量的因素影響沖裁件斷面質量的因素( () )材料性能的影響材料性能的影響( () )模具間隙的影響模具間隙的影響間隙過小，出現二次間隙過小，出現二次剪裂，產生第二剪裂，產生第二光亮帶光亮帶間隙過大，斷面質量最差間隙過大，斷面質量最差間隙合適，上下裂紋重合，斷面質量好間隙合適，上下裂紋重合，斷面質量好間隙偏小，斷面質量較好間隙偏小，斷面質量較好間隙偏大，斷面質量下降間隙偏大，斷面

37、質量下降間隙對剪切裂紋與斷面質量的影響間隙對剪切裂紋與斷面質量的影響間隙合理間隙合理間隙過小間隙過小間隙過大間隙過大( () )模具刃口狀態(tài)的影響模具刃口狀態(tài)的影響當凸模刃口磨鈍時，則會在落料件上端產生毛刺；當凸模刃口磨鈍時，則會在落料件上端產生毛刺；當凹模刃口磨鈍時，則會在沖孔件的孔口下端產生毛刺；當凹模刃口磨鈍時，則會在沖孔件的孔口下端產生毛刺；當凸、凹模刃口同時磨鈍時，則沖裁件上、下端都會產當凸、凹模刃口同時磨鈍時，則沖裁件上、下端都會產 生毛刺。生毛刺。凸模磨鈍凸模磨鈍凹模磨鈍凹模磨鈍凸、凹模均磨鈍凸、凹模均磨鈍沖裁件的尺寸精度沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與圖紙上基本是指沖裁件

38、的實際尺寸與圖紙上基本 尺寸之差。尺寸之差。影響因素：影響因素：該該差值包括兩方面的偏差差值包括兩方面的偏差： 一是沖裁件相對于凸模或凹模尺寸的偏差一是沖裁件相對于凸?；虬寄３叽绲钠睿?二是模具本身的制造偏差。二是模具本身的制造偏差。 （1）沖模的制造精度（模具零件加工和裝配）沖模的制造精度（模具零件加工和裝配）（2）材料的性質）材料的性質（3）沖裁間隙沖裁間隙3.2.2 沖裁件尺寸精度及其影響因素沖裁件尺寸精度及其影響因素沖裁件的形狀誤差沖裁件的形狀誤差：指翹曲、扭曲、變形等缺陷。指翹曲、扭曲、變形等缺陷。翹曲翹曲是指沖裁件呈曲面不平現象。是指沖裁件呈曲面不平現象。變形變形是由于坯料的邊緣

39、沖孔或孔距太小等原因，是由于坯料的邊緣沖孔或孔距太小等原因， 因擠壓而產生的。因擠壓而產生的。3.2.3 沖裁件形狀誤差及其影響因素沖裁件形狀誤差及其影響因素 3.2.4 沖裁件質量控制沖裁件質量控制1. 模具工作部分尺寸偏差的控制模具工作部分尺寸偏差的控制2. 模具間隙的控制模具間隙的控制 3. 沖裁材料的控制沖裁材料的控制4. 其他方面因素的控制其他方面因素的控制 3.3 3.3 沖裁工藝計算沖裁工藝計算 3.3.1 排樣設計排樣設計 1.排樣與材料利用率排樣與材料利用率 排樣排樣是指是指沖裁件沖裁件在板料或條料上的布置方法。在板料或條料上的布置方法。 合理的排樣：合理的排樣：提高材料利用

40、率、降低成本，保證沖件質量提高材料利用率、降低成本，保證沖件質量 及提高模具壽命。及提高模具壽命。排樣的優(yōu)劣如否，排樣的優(yōu)劣如否，如何衡量？如何衡量？（1 1）排樣）排樣（2 2）材料利用率）材料利用率材料利用率材料利用率是指零件的實際面積與所用材料面積的百分比。是指零件的實際面積與所用材料面積的百分比。 一個步距內的材料利用率一個步距內的材料利用率%100BSA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： 廢料的種類：廢料的種類： 結構廢料：結構廢料：由工件的結構需要而產生，如沖孔廢料由工件的結構需要而產生，如沖孔廢料 工藝廢料：工藝廢料：為完成沖

41、壓工藝而需要設置的廢料，為完成沖壓工藝而需要設置的廢料， 包括工件與工件之間，工件與條料側邊包括工件與工件之間，工件與條料側邊 之間，定位孔、料頭、料尾等。之間，定位孔、料頭、料尾等。（3）提高材料利用率的方法）提高材料利用率的方法 減少工藝廢料的措施減少工藝廢料的措施 設計合理的排樣方案；設計合理的排樣方案； 選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法( (減少料頭、料尾和減少料頭、料尾和 邊余料）；邊余料）； 利用廢料作小零件等。利用廢料作小零件等。利用結構廢料的措施利用結構廢料的措施當材料和厚度相同時，在尺寸允許的情況下，較小尺寸的當材料和厚度相同時，在尺寸允許的情

42、況下，較小尺寸的 沖件可在較大尺寸沖件的廢料中沖制出來。沖件可在較大尺寸沖件的廢料中沖制出來。在使用條件許可下，也可以改變零件的結構形狀，提高材在使用條件許可下，也可以改變零件的結構形狀，提高材 料利用率。料利用率。改變結構形狀提高材料利用率改變結構形狀提高材料利用率哪種結構更有利于節(jié)省材料？哪種結構更有利于節(jié)省材料？2.2.排樣類型排樣類型排樣形式排樣形式排樣形式的選擇排樣形式的選擇 零件的形狀零件的形狀 零件精度零件精度 材料利用率材料利用率 模具結構模具結構 模具壽命模具壽命 操作的方便與安全操作的方便與安全搭邊：搭邊：排樣時，工件與工件之間，排樣時，工件與工件之間， 工件與條（板）料邊

43、緣工件與條（板）料邊緣 之間的工藝余料。有搭邊之間的工藝余料。有搭邊a1和側搭邊和側搭邊a之分。之分。（1）搭邊及其作用）搭邊及其作用3 3搭邊、進距及料寬的確定搭邊、進距及料寬的確定 用于定位；用于定位；補償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；補償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；增加條料剛度，方便條料送進，提高勞動生產率；增加條料剛度，方便條料送進，提高勞動生產率；提高模具壽命。提高模具壽命。搭邊的作用搭邊的作用AB搭邊值的確定搭邊值的確定確定原則：滿足作用的前提下取最小值，具體的可確定原則：滿足作用的前提下取最小值，具體的可查閱相關的設計資料，如書中表查閱相關的設計資料，如書中表3

44、-33-3（1）材料的力學性能：）材料的力學性能： 硬材料的搭邊值可小一些；軟材料、硬材料的搭邊值可小一些；軟材料、 脆材料的搭邊值要大一些。脆材料的搭邊值要大一些。（2）材料厚度：）材料厚度： 材料越厚，搭邊值也越大。材料越厚，搭邊值也越大。 （3）沖裁件的形狀與尺寸：）沖裁件的形狀與尺寸： 零件外形越復雜，圓角半徑零件外形越復雜，圓角半徑 越小，搭邊值取大些。越小，搭邊值取大些。（4）送料及擋料方式：）送料及擋料方式： 用手工送料，有側壓裝置的搭邊值用手工送料，有側壓裝置的搭邊值 可以小一些。可以小一些。（5）卸料方式：彈性卸料比剛性卸料的搭邊小一些。）卸料方式：彈性卸料比剛性卸料的搭邊小

45、一些。 （2 2）進距的確定）進距的確定 進距進距也稱步距，是指模具每沖裁一次，條料在模具上前進的距離。也稱步距，是指模具每沖裁一次，條料在模具上前進的距離。 （3 3）料寬的確定）料寬的確定條料寬度的確定與條料在模具中條料寬度的確定與條料在模具中的定位方式有關的定位方式有關:導料板和擋料銷定位導料板和擋料銷定位u導料板內帶側壓裝置導料板內帶側壓裝置u導料板內不帶側壓裝置導料板內不帶側壓裝置導料板和側刃定位導料板和側刃定位擋料銷擋料銷導料板導料板條料始終靠一邊的導料板送進，故：條料始終靠一邊的導料板送進，故：1 1）有側壓裝置時條料寬度的確定有側壓裝置時條料寬度的確定00)2(aDB裁板誤差裁

46、板誤差00)2(CaDB2 2）無側壓裝置時條料寬度的確定）無側壓裝置時條料寬度的確定理想送料狀態(tài)理想送料狀態(tài)實際送料狀態(tài)實際送料狀態(tài)3）側刃定位時條料寬度的確定）側刃定位時條料寬度的確定 000)5 . 1()2(nbaLnbaLB4 4）裁板方式）裁板方式分別計算分別計算縱縱、橫橫, 比較取大者。比較取大者。實際生產中還需考慮生產效率和操作方便等。實際生產中還需考慮生產效率和操作方便等?？煽v裁可縱裁 , 亦可橫裁亦可橫裁軋制方向軋制方向5 5）排樣圖的繪制）排樣圖的繪制一張完整的排樣圖應標注條料寬度尺寸、步距一張完整的排樣圖應標注條料寬度尺寸、步距S、工件間搭邊和、工件間搭邊和側搭邊。排樣

47、圖通常畫在總裝配圖右上角側搭邊。排樣圖通常畫在總裝配圖右上角 。模具裝配圖的繪制要求模具裝配圖的繪制要求3.3.2 沖裁工藝力與壓力中心的計算沖裁工藝力與壓力中心的計算沖裁工藝力主要包括：沖裁工藝力主要包括： 沖裁力沖裁力 卸料力卸料力 推件力推件力 頂件力頂件力 沖裁力沖裁力是指沖裁時所需的壓力。這里指沖裁過程中的最大值。是指沖裁時所需的壓力。這里指沖裁過程中的最大值。用普通平刃口模具沖裁時，沖裁力用普通平刃口模具沖裁時，沖裁力F F一般一般按下式計算：按下式計算：注：注： F F 沖裁力；沖裁力； L L 剪切長度；剪切長度； t t 材料厚度；材料厚度； 材料抗剪強度；材料抗剪強度； K

48、 K 安全系數。一般取安全系數。一般取K K1.3 1.3 F1.1.沖裁力的計算沖裁力的計算 “L L” 的含義的含義剪切長度剪切長度2.2.卸料力、推件力和頂件力的計算卸料力、推件力和頂件力的計算卸料力卸料力是指從凸?；蛲拱寄Ｉ蠈⒅萍驈U料卸下來所需的力是指從凸?；蛲拱寄Ｉ蠈⒅萍驈U料卸下來所需的力 。推件力推件力是指從凹模內順沖裁方向將制件或廢料推出所需的力。是指從凹模內順沖裁方向將制件或廢料推出所需的力。 頂件力頂件力是指從凹模內逆沖裁方向將制件從凹模孔內頂出的力。是指從凹模內逆沖裁方向將制件從凹?？變软敵龅牧?。 K卸卸、K推推、K頂頂卸料力、推件力、頂件力系數，見表卸料力、推件力、頂

49、件力系數，見表3-83-8； n同時卡在凹模刃口內的沖裁件同時卡在凹模刃口內的沖裁件(或廢料或廢料)數。數。thn 式中式中 h凹模洞口的直刃壁高度；凹模洞口的直刃壁高度； t板料厚度。板料厚度。 卸料力卸料力推件力推件力頂件力頂件力F卸卸=K卸卸FF推推=nK推推FF頂頂=K頂頂F卸料力、推件力及頂件力的計算公式卸料力、推件力及頂件力的計算公式3.3.壓力中心的計算壓力中心的計算壓力中心壓力中心就是沖壓合力的作用點。就是沖壓合力的作用點。形狀對稱的沖裁件，其壓力中心形狀對稱的沖裁件，其壓力中心位于沖裁輪廓的幾何中心上。位于沖裁輪廓的幾何中心上。復雜形狀工件復雜形狀工件或或多凸模沖裁件多凸模沖

50、裁件的沖裁的沖裁壓力中心，可按力矩平衡原理壓力中心，可按力矩平衡原理進行解析計算。進行解析計算。1）按比例將沖裁工件的沖裁輪廓畫）按比例將沖裁工件的沖裁輪廓畫出。出。2）建立直角坐標系）建立直角坐標系xoy。3）將沖裁件的沖裁輪廓分解為若干）將沖裁件的沖裁輪廓分解為若干直線段和圓弧段直線段和圓弧段L1、L2、 L3Ln等基等基本線段。本線段。4）計算各基本線段的長度及其重心）計算各基本線段的長度及其重心到坐標軸到坐標軸x、y的距離的距離y1、y2、y3yn和和x1、x2、x3xn。5）計算壓力中心坐標）計算壓力中心坐標xc、yc。nnnclllxlxlxlx212211nnnclllylyly

51、ly212211單凸模沖壓復雜形狀沖裁件壓力中心計算單凸模沖壓復雜形狀沖裁件壓力中心計算多凸模沖壓時壓力中心的計算多凸模沖壓時壓力中心的計算1）按比例將各凸模的輪廓畫出）按比例將各凸模的輪廓畫出2）建立直角坐標系）建立直角坐標系xoy3）求出每個凸模的重心坐標（）求出每個凸模的重心坐標（xi，yi）4）計算各凸模的沖切長度）計算各凸模的沖切長度Li5）計算壓力中心坐標）計算壓力中心坐標xc、ycnnncLLLxLxLxLx212211nnncLLLyLyLyLy2122113.4 3.4 沖裁工藝設計沖裁工藝設計沖裁件的工藝性分析沖裁件的工藝性分析沖裁工藝方案確定沖裁工藝方案確定 沖裁件的工藝

52、性分析沖裁件的工藝性分析 沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應性。是從是指沖裁件對沖裁工藝的適應性。是從產品設計角度提出的要求。產品設計角度提出的要求。 沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產率較高、成本較低的條件下得到質量合格的沖裁件。率較高、成本較低的條件下得到質量合格的沖裁件。 沖裁件的工藝性由其結構形狀、精度要求、形位公差和技沖裁件的工藝性由其結構形狀、精度要求、形位公差和技術要求等方面決定。術要求等方面決定。 1.1.沖裁件的結構工藝性沖裁件的結構工藝性 （1）沖裁件的結構盡可能簡單、對稱，盡可能有利于材

53、料）沖裁件的結構盡可能簡單、對稱，盡可能有利于材料 的合理利用。的合理利用。對比兩對比兩種結構種結構（2）沖裁件的外形和內孔應避免尖銳的清角，宜有適當的）沖裁件的外形和內孔應避免尖銳的清角，宜有適當的 圓角。圓角。tR5 . 0（3）沖裁件上應避免窄長的懸臂和凹槽。一般凸出）沖裁件上應避免窄長的懸臂和凹槽。一般凸出 和凹入部分的寬度和凹入部分的寬度B 應大于或等于板厚應大于或等于板厚t 的的1.5 倍，即倍，即B1.5 t。 （4）孔邊距、孔間距）孔邊距、孔間距 應大于或等于板厚應大于或等于板厚t 的的1.5 倍。倍。（5）在彎曲件或拉深件上沖孔時，孔邊與直壁之間應保持）在彎曲件或拉深件上沖孔

54、時，孔邊與直壁之間應保持 一定距離。一定距離。（6）沖孔時，孔的尺寸不應太小。）沖孔時，孔的尺寸不應太小。2.2.沖裁件的尺寸精度（沖裁件的尺寸精度（表表3-113-11部分部分）（ GB/T13914-2002 ）共分為共分為11級，用符號級，用符號ST表示，從表示，從ST1到到ST11逐級降低逐級降低 。表表3-12 普通沖裁件公差等級選用普通沖裁件公差等級選用（GB/T13914-2002）3.沖裁件的斷面粗糙度沖裁件的斷面粗糙度 例例3-3 圖示沖裁件，材料圖示沖裁件，材料Q235，料厚，料厚2mm，試分析其沖裁，試分析其沖裁 工藝性。工藝性。分析：分析：（1）該沖裁件結構對稱，無凹槽

55、、懸臂、尖角等，符合沖裁）該沖裁件結構對稱，無凹槽、懸臂、尖角等，符合沖裁 工藝要求工藝要求（2）由表）由表3-11和表和表3-12可知，內孔和外形尺寸的精度以及孔可知，內孔和外形尺寸的精度以及孔 心距的精度等級均屬于一般精度要求，采用普通沖裁即心距的精度等級均屬于一般精度要求，采用普通沖裁即 可沖出?？蓻_出。（3）由圖）由圖3-42和表和表3-9可知，所沖孔的尺寸及孔邊距和孔間可知，所沖孔的尺寸及孔邊距和孔間 距尺寸均滿足最小值要求距尺寸均滿足最小值要求,可以采用復合沖壓?？梢圆捎脧秃蠜_壓。（4）Q235是常用的沖壓用材料，具有良好的沖壓工藝性。是常用的沖壓用材料，具有良好的沖壓工藝性。 綜

56、上所述，該沖裁件的沖裁工藝性良好，適合沖壓。綜上所述，該沖裁件的沖裁工藝性良好，適合沖壓。 在工藝分析的基礎上，從結構、精度、尺寸、批量等在工藝分析的基礎上，從結構、精度、尺寸、批量等方面綜合考慮，需解決：方面綜合考慮，需解決：基本沖壓工序基本沖壓工序基本沖壓工序的組合基本沖壓工序的組合沖裁順序的安排沖裁順序的安排3.4.2 工藝方案的確定工藝方案的確定1.基本工序數的確定基本工序數的確定沖裁件所需的基本工序數可由其形狀作直接判斷。沖裁件所需的基本工序數可由其形狀作直接判斷。落料落料沖孔沖孔落料落料落料落料沖孔沖孔基本工序數確定舉例基本工序數確定舉例2.基本沖壓工序的組合基本沖壓工序的組合單工

57、序沖裁單工序沖裁：在沖床的一次行程中，只能完成一道沖壓工序：在沖床的一次行程中，只能完成一道沖壓工序復合沖裁復合沖裁：只有一個工位，并在壓力機的一次行程中，同時：只有一個工位，并在壓力機的一次行程中，同時 完成兩道或兩道以上的沖壓工序。完成兩道或兩道以上的沖壓工序。級進沖裁級進沖裁：在壓力機一次行程中，在送料方向連續(xù)排列的多：在壓力機一次行程中，在送料方向連續(xù)排列的多 個工位上同時完成多道沖壓工序。個工位上同時完成多道沖壓工序。 與之對應的模具分別是單工序沖裁模、復合沖裁與之對應的模具分別是單工序沖裁模、復合沖裁模和級進沖裁模模和級進沖裁模只有一個工位，并在壓力機的一次行程中，同時完成只有一個

58、工位，并在壓力機的一次行程中，同時完成兩道或兩道以上的沖裁工序的模具。兩道或兩道以上的沖裁工序的模具。 復合沖裁模復合沖裁模在壓力機一次行程中，在送料方向連續(xù)排列的多在壓力機一次行程中，在送料方向連續(xù)排列的多個工位上同時完成多道沖裁工序的模具。個工位上同時完成多道沖裁工序的模具。 級進沖裁模級進沖裁模三種類型模具的比較三種類型模具的比較工序是否復合，如何選擇？工序是否復合，如何選擇？u結構、尺寸結構、尺寸u生產效率生產效率u精度精度u操作方便、安全操作方便、安全u生產批量生產批量u模具成本模具成本一般原則是：一般原則是：大量生產時采用復合或級進沖大量生產時采用復合或級進沖 壓，小批量生產時宜采

59、用單工壓，小批量生產時宜采用單工 序模生產。序模生產。大型尺寸宜采用單工序或復合模大型尺寸宜采用單工序或復合模小尺寸且精度要求高，即使批量小尺寸且精度要求高，即使批量 小也宜采用復合或級進模生產小也宜采用復合或級進模生產（1）級進沖裁的順序安排）級進沖裁的順序安排 1）先沖孔（缺口或工件的結構廢料），最后落料或切斷，）先沖孔（缺口或工件的結構廢料），最后落料或切斷， 將工件與條料分離。將工件與條料分離。 2）采用定距側刃時，側刃切邊工序一般安排在前，與首次）采用定距側刃時，側刃切邊工序一般安排在前，與首次 沖孔同時進行，以便控制送料進距，采用兩個定距側刃沖孔同時進行，以便控制送料進距，采用兩個

60、定距側刃 時，也可安排成一前一后。時，也可安排成一前一后。 （2 2）多工序沖裁件用單工序沖裁時的順序安排）多工序沖裁件用單工序沖裁時的順序安排: : 1 1）先落料使坯料與條料分離，再沖孔或沖缺口。）先落料使坯料與條料分離，再沖孔或沖缺口。 2 2）沖裁大小不同、相距較近的孔時，為減少孔的變形，）沖裁大小不同、相距較近的孔時，為減少孔的變形， 應先沖大孔后沖小孔。應先沖大孔后沖小孔。 3.沖裁順序的安排沖裁順序的安排級進沖壓的工序順序安排舉例級進沖壓的工序順序安排舉例 4. 沖裁工藝方案確定的基本步驟沖裁工藝方案確定的基本步驟分析產品的沖裁工藝性分析產品的沖裁工藝性列出所需的基本沖壓工序列出

61、所需的基本沖壓工序列出可能的若干個方案列出可能的若干個方案分析比較得出最佳方案分析比較得出最佳方案沖壓方案確定方法舉例沖壓方案確定方法舉例例例3-4 沖制圖示零件，年產量沖制圖示零件，年產量300萬件，要求制定其沖壓萬件，要求制定其沖壓 工藝方案。工藝方案。 1）該沖裁件結構對稱，無凹槽、懸臂、尖角等，符合沖裁）該沖裁件結構對稱，無凹槽、懸臂、尖角等，符合沖裁 工藝要求。工藝要求。 2）由表）由表3-11和表和表3-12可知，內孔和外形尺寸的精度以及孔可知，內孔和外形尺寸的精度以及孔 心距的精度等級均屬于一般精度要求，采用普通沖裁即心距的精度等級均屬于一般精度要求，采用普通沖裁即 可沖出?？蓻_

62、出。 3）由圖）由圖3-42和表和表3-9可知，所沖孔的尺寸及孔邊距和孔間可知，所沖孔的尺寸及孔邊距和孔間 距尺寸均滿足最小值要求距尺寸均滿足最小值要求,可以采用復合沖裁?？梢圆捎脧秃蠜_裁。 4）Q235是常用的沖壓用材料，具有良好的沖壓工藝性。是常用的沖壓用材料，具有良好的沖壓工藝性。 綜上所述，該沖裁件的沖裁工藝性良好，適合沖壓。綜上所述，該沖裁件的沖裁工藝性良好，適合沖壓。（1）分析沖壓工藝性）分析沖壓工藝性該零件需要落料、沖孔兩個基本沖裁工序，根據上述工藝分析可該零件需要落料、沖孔兩個基本沖裁工序，根據上述工藝分析可 以列出以下三種工藝方案：以列出以下三種工藝方案： 方案一：采用單工序

63、模生產，即先落料，后沖孔。方案一：采用單工序模生產，即先落料，后沖孔。 方案二：采用復合模生產，即落料方案二：采用復合模生產，即落料-沖孔同時進行。沖孔同時進行。 方案三：采用級進模生產，即沖孔方案三：采用級進模生產，即沖孔-落料連續(xù)完成。落料連續(xù)完成。 （2）確定沖壓工藝方案）確定沖壓工藝方案（3）分析比較）分析比較方案一模具結構簡單，但需兩道工序、兩副模具，生產率較低，方案一模具結構簡單，但需兩道工序、兩副模具，生產率較低，難以滿足大量生產時對效率的要求。方案二只需一副模具，沖難以滿足大量生產時對效率的要求。方案二只需一副模具，沖裁件的形位精度和尺寸精度容易保證，生產率比方案一高，但裁件的

64、形位精度和尺寸精度容易保證，生產率比方案一高，但模具結構較方案一復雜，操作較不方便。方案三也只需要一副模具結構較方案一復雜，操作較不方便。方案三也只需要一副模具，操作方便安全，生產率最高，模具結構較方案一復雜，模具，操作方便安全，生產率最高，模具結構較方案一復雜，沖出的零件精度介于方案一和方案二之間，但由于產品本身的沖出的零件精度介于方案一和方案二之間，但由于產品本身的精度要求不高，因此能滿足產品的精度要求。通過對上述三種精度要求不高，因此能滿足產品的精度要求。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產采用方案三為佳。方案的分析比較，該件的沖壓生產采用方案三為佳。 3.5 沖裁?？傮w結構設計

65、沖裁?？傮w結構設計3.5.1 沖裁模具的分類沖裁模具的分類模具裝配模具裝配圖的一般圖的一般畫法：畫法：明細表明細表標題欄標題欄技術要求技術要求3.5.2 沖裁模的典型結構沖裁模的典型結構 看圖方法與步驟：看圖方法與步驟：模具結構圖的看圖方法模具結構圖的看圖方法看標題欄，了解模具名稱看標題欄，了解模具名稱看工件圖看工件圖看排樣圖，了解送料方向，進而知道定位零件的大概位置看排樣圖，了解送料方向，進而知道定位零件的大概位置看主視圖看主視圖找涂黑的料和工件找涂黑的料和工件找使板料成形的工作零件找使板料成形的工作零件找定位零件，結合俯視圖找定位零件，結合俯視圖找出件零件找出件零件找導向零件找導向零件找固

66、定零件找固定零件 單工序模單工序模也叫簡單模，是指在壓力機的一次行程中只也叫簡單模，是指在壓力機的一次行程中只 完成一道沖壓工序的模具。完成一道沖壓工序的模具。1單工序模典型結構單工序模典型結構帶剛性卸料裝帶剛性卸料裝置的落料模置的落料模 帶彈性卸料裝帶彈性卸料裝置的落料模置的落料模 帶有彈性卸料和頂料裝置的單工序落料模帶有彈性卸料和頂料裝置的單工序落料模有分離現象產生有分離現象產生沖孔模沖孔模 側向沖孔模側向沖孔模 斜楔式水平側向沖孔模斜楔式水平側向沖孔模2.級進模的典型結構級進模的典型結構級進模級進模又稱連續(xù)模或跳步模，是指在壓力機一次行程中，又稱連續(xù)模或跳步模，是指在壓力機一次行程中， 在送料方向連續(xù)排列的多個工位上同時完成多道沖在送料方向連續(xù)排列的多個工位上同時完成多道沖 壓工序的模具壓工序的模具沖孔、落料級進模沖孔、落料級進模用導正銷定用導正銷定距的沖孔落距的沖孔落料級進模料級進模 雙側刃定距雙側刃定距的沖孔落料的沖孔落料級進模級進模側刃和導正銷聯合側刃和導正銷聯合定距的級進沖裁模定距的級進沖裁模 復合模復合模是指只有一個工位，并在壓力機的一次行程中，同時是指只有一個工位，并