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冷沖壓模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書
《冷沖壓模具設(shè)計(jì)》 沖壓模具設(shè)計(jì)》
課程設(shè)計(jì)說明書 課程設(shè)計(jì)說明書
指導(dǎo)教師：姜永武 指導(dǎo)教師：
學(xué)號(hào)： 學(xué)號(hào)：0771206
姓名： 姓名：付艦
長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院
前言
課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)與目的
課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)
冷沖壓模具課程設(shè)計(jì)是冷沖壓模具設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ) 和專業(yè)知識(shí)的一次綜合練習(xí)。
課程設(shè)計(jì)的目的
本課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生學(xué)完冷沖壓模具設(shè)計(jì)理論課并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的 一個(gè)重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過本次設(shè)計(jì)要達(dá)到以下目的： （1） 鞏固與擴(kuò)充模具制造工藝學(xué)課程所學(xué)的知識(shí)， 加深對(duì)模具零部件制造基本 方法與模具裝配技術(shù)的理解，掌握制訂模具制造工藝規(guī)程的方法。 （2）綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的知識(shí)，解決生產(chǎn)中實(shí)際問題，從而全面提高學(xué) 生從事工程技術(shù)工作的能力。包括設(shè)計(jì)能力、繪圖能力、技術(shù)分析與決策的能力、 文獻(xiàn)檢索能力以及撰寫技術(shù)論文能力等等。 （3）養(yǎng)成嚴(yán)肅、認(rèn)真、細(xì)微地從事技術(shù)工作的優(yōu)良作風(fēng)。
課程設(shè)計(jì)的任務(wù)
（1）擬定沖裁件的工藝過程，并填寫工藝過程卡 1 份 ； （2）設(shè)計(jì)指定的沖裁模，并繪制裝配圖，零件圖的成套圖紙 1 套 ； （3） 編寫設(shè)計(jì)說明書 1 份 。
設(shè)計(jì)原則
(1) 保證能夠沖制出合格的工件 ； (2) 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，成本低且與生產(chǎn)批量相適應(yīng)； (3) 操作方便，安全。
一 沖模課程設(shè)計(jì)的一般步驟及方法 1．1 分析沖壓件的工藝性
沖裁件的工藝性主要從沖裁件的形狀，尺寸（最小孔邊距，孔徑，材料厚度， 最大外形）精度，表面粗糙度，材料性能等逐項(xiàng)分析，確定沖壓工序圖，若有不符 者，應(yīng)與設(shè)計(jì)部門協(xié)商更改或采取相應(yīng)的措施。
1. 保證沖壓件的尺寸精度
沖壓件，材料為10鋼板，料厚2.5mm，其未注公差尺寸精度等級(jí)為IT12，屬 一般沖裁模能達(dá)到的公差等級(jí)，不需采用精沖或整修等特殊沖裁方式。
2.
零件件的材料性： 零件件的材料性：
10鋼特性 鋼特性
屈服點(diǎn) 205MPa 335MPa 31％ ％
抗拉強(qiáng)度
延伸率
材料抗剪強(qiáng)度 （MPa） MPa）
260
板材規(guī)格
板料： 板料：1000 x 1200x2.5
板材規(guī)格如下表格： 板材規(guī)格如下表格：
1．2 確定合理工藝方案
（1）確定基本沖壓工序的性質(zhì)：落料 （2）根據(jù)基本工序的性質(zhì)， 數(shù)量，結(jié)合工件的形狀尺寸，公差要求，材料性能， 生產(chǎn)批量，沖壓設(shè)備，模具加工條件等因素，考慮模具類型的同時(shí)確定工序組合和 先后順序，在滿足沖件質(zhì)量要求的前提下，選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案，填寫工 藝過程卡片。 工藝過程卡片：
序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 簡(jiǎn)圖 備注
1
毛坯
板料： 1000x1200x2.5
2
板材排樣
將
板料分為165寬 1000長(zhǎng)的條料7份
畫線筆
3
板材裁剪
按畫線裁剪板料
4
落料排樣
在條料上合理排 樣使其達(dá)到省料 目的
畫線筆
5
落料
通過模具及其機(jī) 器是零件成型
沖壓機(jī)和落料模 具
6
卸料
將沖裁好的零件 收集裝箱
沖壓機(jī)和箱子
1．3 確定模具總體結(jié)構(gòu)
（1）模具類型的確定：落料模具 （2）導(dǎo)向方式的確定； 一般根據(jù)沖件形狀，尺寸，精度及生產(chǎn)批量來選擇。 1 2 單工序模 沖件形狀簡(jiǎn)單且精度低時(shí)，可不用導(dǎo)向，采用敞開模 ；
（3）滑動(dòng)式模架選擇 無導(dǎo)向和用固定導(dǎo)板導(dǎo)向的模具及用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向和彈壓導(dǎo)板導(dǎo)向的模具， 一般都有標(biāo)準(zhǔn)模架。 （4） 壓、卸料方式的確定 沖件平整度要求較高或料較薄時(shí)，用彈壓卸料板，它既可壓料，又可卸料，因 卸料板隨上模上下運(yùn)動(dòng)，送料直觀性強(qiáng)，操作方便，這是生產(chǎn)中常用的一種卸料方 式。
（5）定距方式的確定 對(duì)單工序模具且單排排樣，一般用擋料釘定位即可 （6）確定搭邊值 搭邊排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭 邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。 搭邊的最小寬度應(yīng)大于塑性變形區(qū)的寬度，一般取為材料的厚度1-1.5倍。 所以： a≥1.5 x 2.5 = 3.75mm取4mm （7）送料步距和條料寬度 1．送料步距 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距。每個(gè)小距可以沖出一個(gè)零件，也 可以沖出多個(gè)零件。 送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離。 每次只沖一個(gè)零件的步距的計(jì)算公式為： A = D0 + a 式中：D0——平行于送料方向的沖件寬度（mm）； a——沖件之間的搭邊值（mm）。 有公式得： D0 =160mm a = 4mm A = D0 + a=164mm 2．條料寬度 條料寬度的確定原則是： 最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭邊值， 最大條料寬度要能在沖裁時(shí)順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板之間有一定的間 隙。在根據(jù)不同情況，參考沖壓設(shè)計(jì)資料進(jìn)行計(jì)算。 取側(cè)搭邊值為板料厚度 2.5 所以 ： 條料寬度為： L=160 + 2.5 x 2 = 165mm
根據(jù)模具類型畫排樣圖， 1．4 根據(jù)模具類型畫排樣圖，并計(jì)算材料利用率
（1）考慮沖壓件的形狀，精度 從該沖壓件的形狀及尺度精度等級(jí)看決定應(yīng)采用有廢料排樣法。 （2）考慮沖壓件的生產(chǎn)批量 高產(chǎn)量，最高產(chǎn)量：采用高效率高壽命模具，多為連續(xù)模
中等產(chǎn)量：盡量采用典型模具結(jié)構(gòu)，減少設(shè)計(jì)和制造工時(shí) 低產(chǎn)量：采用簡(jiǎn)單模具，如組合沖模、鋼片模、聚氨脂橡膠沖模等
中等批量的生產(chǎn)類型，因此不考慮多排、或一模多件的方案（該方案較適宜大 批量生產(chǎn)，約幾十萬件以上
）；也不考慮采用簡(jiǎn)易沖裁模常用的單、直排方案，根 據(jù)成批生產(chǎn)的特點(diǎn)，再結(jié)合該沖壓的形狀特點(diǎn)，以單斜排、一模一件、級(jí)進(jìn)排樣方 案為宜。
落料排樣圖 （2）材料利用率 在沖壓件大批量生產(chǎn)的成本中，原材料費(fèi)用占 60%以上，排樣的目的就在于合 理利用原材料。衡量排樣的經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料利用率。其計(jì)算公式如下。 一個(gè)步距的材料利用率 η 為： 公式： η = n F/BA × 100% 式中：F——一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）（mm）； n——一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的個(gè)數(shù)； B——條料寬度（mm）； A——步距（mm）。 求得：η ==6 x π x 80 x 80 /( 165 x 4 )==74%
一張板料總的材料利用率 η0 為： 公式： η0 = NF/BL × 100% 式中：N——一張板料上沖裁件的總數(shù)目； L——板料長(zhǎng)度（mm）。 求得：η0 ==12 x 6 xπ x 80 x 80/( 165 x 2000)==73%
1．5 計(jì)算壓力中心
從排樣圖上找出沖切條料的線段（即模具的受力部分），壓力中心為零件圓心 1.沖壓力 1.沖壓力 在沖裁模設(shè)計(jì)過程中，沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂出力的總稱。 它是沖裁時(shí)選擇壓力機(jī)、進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、校核模具強(qiáng)度和剛度的重要依據(jù)。 1．沖裁力的計(jì)算 沖裁力是沖裁過程中凸模對(duì)板料的壓力。它隨凸模行程的變化而變化，通常說 的沖裁力是指沖裁力的最大值。 對(duì)沖裁力有直接影響的因素主要是板料的力學(xué)性能、 厚度與沖裁件的輪廓周長(zhǎng)。 但沖裁間隙、刃口銳利情況、沖裁速度、潤(rùn)滑情況等也對(duì)沖裁力有較大影響。綜合 考慮上述因素，平刃口沖裁力可按下工計(jì)算：
F = KLδτ
式中：F——沖裁力（N）； K——系數(shù)，通常取 K=1.3； L——沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）； δ——材料厚度（mm）； τ——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）。 由公式得： 已知 K=502.4mm δ=2.5mm F = F = KLδτ=424528N τ=260Mpa
2．卸料力、推件力和頂出力的計(jì)算 ．卸料力、 從凸模上卸下緊箍的沖裁件所需的力稱為卸料力，用表示 F 卸。將梗塞在凹模 內(nèi)的沖裁件順沖裁方向推出所需的力稱為推料力，用表示 F 推。逆沖裁方向?qū)_裁 件從凹模內(nèi)頂出的力稱為頂出力，用 F 頂表示。 卸料力、推件力和頂出力是由壓力機(jī)和模具的卸料、推件和頂出裝置傳遞的。 所以在選擇壓力機(jī)的公稱壓力和設(shè)計(jì)以上機(jī)構(gòu)時(shí)，都需要對(duì)這三種力進(jìn)行計(jì)算。影 響這些力的因素很多，主要有材料的機(jī)械性能和板料厚度；沖件形狀和尺寸大小； 凸、凹模間隙大�。慌艠哟钸呏荡笮〖皾�(rùn)滑情況等。生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 F 卸 = K 卸F F 推 =n K 推 F F 頂 = F 頂F
式中：F——沖裁力（N）； K 卸、K 推、K 頂——分別為卸料系數(shù)、推件系數(shù)和頂件系數(shù)，n——
塞在 凹�？卓趦�(nèi)的沖件數(shù)。有反推裝置時(shí)，n=1；錐形孔口時(shí)，n=0；直刃口且模下方出 件時(shí)，n=l/δ，其中：l 是直刃口部分的高度（mm），δ是材料厚度（mm）。
材 料 表 3-3 卸料力、推件力和頂出力的系數(shù) 料厚δ（mm） F卸 F推 0.1 ≤0.1 0.065～0.075 0.063 0.1～0.5 0.045～0.055 0.055 0.5～2.5 0.05～0.05 0.045 2.5～6.5 0.03～0.04 0.025 >6.5 0.02～0.03 0.025～0.08 0.03～0.07 0.02～0.06 0.03～0.09 F頂 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03
鋼
鋁、鋁合金 純銅、黃銅
3．壓力機(jī)公稱壓力的確定 ．壓力機(jī)公稱壓力的確定 因模具結(jié)構(gòu)采用彈壓卸料裝置和下出件方式 F 總= F + F 卸 + F 推 F 推= n K 推 F ==23349.04N F 卸= K 卸 F ==21226.4N F 總= F + F 卸 + F 推==469103.44N
計(jì)算凹模輪廓尺寸， 1．6 計(jì)算凹模輪廓尺寸，確定送料方向
因?yàn)槭锹淞夏＞撸园寄］喞叽鐬槁淞铣叽?160（上偏差=0.2 下偏差0）。
校核壓力機(jī)的規(guī)格 1．7 校核壓力機(jī)的規(guī)格
計(jì)算沖、推 、卸料力，初選壓力機(jī)類型及規(guī)格，再按典型組合的有關(guān)尺寸校核 所選定壓力機(jī)的規(guī)格。 開式壓力機(jī)的工程壓力量值（10kN：40,6.3,10,16,25…） 由于 F 總=469103.44N 所以選公差壓力為 25（10kN）的壓力機(jī)
名稱 量值 25 6 名稱 量值 190 560 300 260
公稱壓力（10kn）
標(biāo) 準(zhǔn)
滑塊中心到機(jī)體距離/mm
發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下極點(diǎn)距離 /mm
工作臺(tái)尺寸/mm 型
左右
前后 80
滑塊行程
固定行程/mm
工作臺(tái)孔尺寸/mm
左右
前后 10 100 2
130 180 260 180
調(diào)節(jié)行程/mm
直徑
標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)（不小于）/(次/min)
立柱間距（不小于）/mm
快速型
發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊 離下極點(diǎn)距離/mm
活動(dòng)臺(tái)壓力機(jī)滑塊中心到機(jī)身緊固工作臺(tái)平面距 離/mm
滑塊行程/mm
40 200
模柄孔尺寸（直徑x深度）/mm
? 50x70 70
行程次數(shù)（不小于） /(次/min)
工作臺(tái)板厚度/mm
最大閉合高 度/mm
固定臺(tái)和可傾/mm
250
傾斜角（度）
30
閉合高度調(diào)節(jié)量/mm
70
（由沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)查的） 校核內(nèi)容主要包括： （1）模具與壓力機(jī)閉合高度是否適應(yīng) 活動(dòng)臺(tái)壓力機(jī)滑塊中心到機(jī)身緊固工作臺(tái)平面距180mm （2）壓力機(jī)漏料孔是否能漏下工件和廢料，對(duì)有彈頂裝置的模具，還應(yīng)使漏料 孔大于彈頂器外形尺寸。即工作臺(tái)漏料孔要大于凹模工作洞口最大壁間距和彈壓器 的最大外形尺寸。 工作臺(tái)孔尺寸：180 落料件尺寸：160 可以落下
（3） 模具下模座外形尺寸與壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸是否相符， 即下模座外形尺寸 +2 x （ 50~70 ） ≦ 壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸，若其中一項(xiàng)不符，則應(yīng)重選壓力機(jī)， 一般是類型不變，增大壓力機(jī)規(guī)格 下模座外形尺寸 +2 x （ 50~70 ） ≦ 壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸 下模座外形尺寸 ≦壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸 - 2 x （ 50~70 ） 下模座外形尺寸（
左右）≦ 560 – 2 x 50 = 460 mm
下模座外形尺寸 (前后) ≦ 300 – 2 x 50 = 200 mm
1.6 沖裁間隙
沖裁間隙是指沖裁模中凸、凹模刃口橫向尺寸的差值。雙面間隙用 Z 表示，單 面間隙為 Z/2。間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力和模具壽命均有很大影響，是沖裁工藝 與沖裁模設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。 1．沖裁間隙對(duì)沖裁精度的影響 當(dāng)沖裁間隙適當(dāng)時(shí)，在沖裁過程中，板料的變形區(qū)在比較純的剪切作用下被分 離，使落料件的尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的尺寸等于凸模尺寸。 如沖裁間隙過大， 板料在沖裁過程中除受剪切外還產(chǎn)生較大的拉伸與彎曲變形， 沖裁后因材料彈性恢復(fù)，將使沖裁件尺寸向?qū)嶋H方向收縮。對(duì)于落料件，其尺寸將 小于凹模尺寸；對(duì)于沖孔件，其尺寸將大于凸模尺寸。 如沖裁間隙過小，則板料的沖裁過程中除受剪切外還受到較大的擠壓作用。沖 裁后，材料的彈性恢復(fù)使沖裁件向?qū)嶋H方向脹大。對(duì)于落料件，其尺寸將大于凹模 尺寸；對(duì)于沖孔件，其尺寸將小于凸模尺寸。 2．沖裁間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量的影響 沖裁時(shí)，斷裂面上下裂紋是否重合，與凸、凹模間隙值的大小有關(guān)。當(dāng)凸、凹 模間隙合適時(shí)，凸、凹模刃口附近沿最大切應(yīng)力方向產(chǎn)生的裂紋在沖裁過程中會(huì)準(zhǔn) 確會(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，沖 裁件的斷面質(zhì)量較好。 當(dāng)沖裁間隙增大時(shí)，材料內(nèi)的拉應(yīng)力增大，使得拉伸斷裂發(fā)生過早，于是斷裂 帶變寬，光亮帶變窄，彎曲變形增大，因而塌角和拱彎也增大。 當(dāng)沖裁間隙減小時(shí)，變形區(qū)內(nèi)彎矩小，壓應(yīng)力成分大。由凹模刃口附近產(chǎn)生的 裂紋進(jìn)入凸模下面的壓應(yīng)力區(qū)而停止發(fā)展；由凸模刃口附近產(chǎn)生的裂紋進(jìn)入凹模上 表面的壓應(yīng)力區(qū)也停止發(fā)展；上、下裂紋不重合，在兩條裂紋之間發(fā)生第二次剪切。 當(dāng)上裂紋壓入凹模時(shí)，受到凹模壁的擠壓，生第三光亮帶，同時(shí)部分材料被擠出， 在表面形成薄而高的毛刺。 當(dāng)沖裁間隙過小時(shí)，雖然塌角小、拱彎小，但斷面質(zhì)量是不理想的。在斷面中 部出現(xiàn)夾層，兩頭呈光亮帶，在端面有擠長(zhǎng)的毛刺。 當(dāng)沖裁間隙過大時(shí)，因這彎矩大，拉應(yīng)力成分大，材料在凸、凹模刃口附近產(chǎn) 生的裂紋也不重合。第二次拉裂產(chǎn)生的斷裂層的斜度增大，沖裁件的斷面出現(xiàn)兩個(gè) 斜角，斷面質(zhì)量也不理想。而且，由于塌角大、拱彎大、光亮帶小、毛刺又高又厚， 沖裁件質(zhì)量下降。 3．沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響 模具壽命分為刃磨壽命和模具總壽命。刃磨壽命是用兩次刃磨之間的合格沖件 數(shù)表示；總壽命是用模具失效為止的總的合格沖件數(shù)表示。 模具失效形
式一般有磨損、變形、崩刃、折斷和漲裂等。 沖裁間隙小時(shí)，會(huì)使摩擦距離增長(zhǎng)，摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，模具磨損增加，甚至使模 具與材料之間產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象。小間隙還會(huì)使刃口橫向作用力增大，產(chǎn)生凹模脹裂， 小凸模折斷，凸、凹模相互啃刃等異常損壞。 當(dāng)然，影響模具壽命的因素很多，有潤(rùn)滑條件、模具制造材料和精度、表面粗
糙度、被加工零件的材料特性、沖裁件輪廓形狀等。 為了提高模具壽命，一般需要選用較大的沖裁間隙。若采用小間隙，就必須提 高模具硬度，減小模具刃口的表面粗糙度，提供良好的潤(rùn)滑，以減小磨損。 4．間隙值的確定 （1）經(jīng)驗(yàn)確定法 根據(jù)目前生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)表明，一般情況下沖裁間隙取料厚的 10%左右比較合適。 如果材料硬度較大，則間隙取大一些；如果材料硬度較小，則間隙取小一些。但當(dāng) 材料脆性大時(shí)，要注意間隙也應(yīng)取小一些為好。 （2）查表確定法 考慮到凸、凹模在沖壓生產(chǎn)過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)盡量使其間隙接近最小合理間隙值（Zmin），見表 3-1。
板料 厚度
表 3-1 沖裁模凸、凹初始雙面間隙值 （單位：mm） 16Mn 65Mn 08、 35、 20、 09Mn、 Q235 40、50Mn Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 無 間 隙 0.04 0.06 0.04 0.06 0.04 0.06 0.04 0.06 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 0.100 0.140 0.100 0.140 0.100 0.140 0.090 0.126 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170 0.230 0.220 0.320 0.220 0.320 0.220 0.320 0.246 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380 0.360 0.500 0.380 0.540 0.380 0.540 0.400 0.560 0.420 0.600 0.420 0.600 0.460 0.640 0.480 0.660 0.480 0.660 0.540 0.740 0.580 0.780 0.580 0.780 0.640 0.880 0.680 0.920 0.680 0.920 0.720 1.000 0.680 0.920 0.680 0.920 0.940 1.280 0.780 1.100 0.980 1.320 1.080 1.440 0.840 1.200 1.140 1.500
注：沖裁皮革、石棉和紙板時(shí)，間隙取 08 鋼板料厚度的 25%。
1.7 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法
模具工作部分尺寸及公差的計(jì)算方法與加工方法有關(guān)，基本上可分為兩類。 1．凸模和凹模分開加工 這種方法主要適用于圓形或簡(jiǎn)單刃口。設(shè)計(jì)時(shí)需在圖樣上分別標(biāo)注凸模和凹模 刃口尺寸及制造公差。由于凸模尺寸屬于外形尺寸，凹模尺寸屬于內(nèi)孔尺寸，對(duì)于 制造和修模來說，外形尺寸遠(yuǎn)比內(nèi)孔尺寸容易加工，且易于保證精度，故應(yīng)將凸模 公差取小些，凹模公差取大些。又因?yàn)橥埂寄９钸�用于保證刃口間隙的公差值， 故凸、凹模刃口公差的各不得大于刃口間隙的公差。即保證沖模的制造公差與沖裁 間隙之間應(yīng)滿足下列條件：
δd +δp≤ Zmax - Zmin δd = 0.6 (Zmax - Zmin) δp
= 0.4 (Zmax - Zmin) 凸模和凹模刃口尺寸的計(jì)算公式如下： （1） 落料
設(shè)沖件外圓尺寸為 D-△，則
Dd =（Dmax-x△）+ d Dp=（Dd-Zmin）-δp=（Dmax-x△-Zmin）-δp
δ
式中：Dd、Dp——分別為落料凹模和凸模刃口的公稱尺寸（mm）； dp 、dd——分別為沖孔凸模和凹模刃口的公稱尺寸（mm）； Dmax——落料件的最大極尺寸（mm）； dmin——沖孔件的最小極限尺寸（mm）； L、Ld——分別為沖孔件孔心距和凹�？仔木嗟墓Q尺寸（mm）； δd、δp——分別為凹模和凸模刃口尺寸制造公差（mm）； x——磨損系數(shù)； △——工件制造公差（mm）。
所以：
Dd =（Dmax-x△）+ d Dp=（Dd-Zmin）-δp=（Dmax-x△-Zmin）-δp
δ
落料：
查表得：Zmin=0.246mm，Zmax=0.36mm，則 Zmax-Zmin=0.36-0.246=0.114mm Dd1=(Dmax-x△) =(160.2-0.5х0.52) +0.033 =159.94+0.033mm Dp1=(Dmax-x△- Zmin) =(160.2-0.5х0.52-0.246) -0.033 =159.69-0.033mm 校核： δp+δd = 0.033+0.033 = 0.066 mm
凸、凹模分開加工可使自身具有互換性，便于模具成批制造，但需要較 高的公差等級(jí)才能保證合理間隙。模具制造困難，加工成本高，適合擁 有較先進(jìn)設(shè)備的工廠使用。
畫模具裝配草圖， 二 畫模具裝配草圖，同時(shí)進(jìn)行有關(guān)零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算 裝配圖： （1） 模柄 （2） 凸 模 固 定板 （3） 凸模 （4） 卸料板 （5） 凹模 （6） 下模座
模柄設(shè)計(jì) 模柄設(shè)計(jì)
模柄的作用：1.連接沖壓機(jī)與上模固定板的連接件 2．傳遞沖壓機(jī)的力于上模體 模柄的固定方法：1.通過臺(tái)階式將模柄限位于凸模體上 2．通過銷的連接將其與凸模體固定 模柄的材料為：45#
凸模固定板
凸模固定板的作用：連接模柄與凸模的零件 凸模固定板的固定方法：用 M12 的螺釘固定凸模固定板于凸模 凸模固定板的材料：45#
凸模
凸模的組成： （1） 工作部分：與沖壓成形有直 接關(guān)系的部分。工作部分應(yīng)包 括形狀，尺寸及長(zhǎng)度。形狀根 據(jù)具體成形要求而定，尺寸在 用于沖孔或成形內(nèi)形時(shí)應(yīng)滿足 沖件的形成或工藝要求，其余 則應(yīng)該根據(jù)凹模的長(zhǎng)度并保證 凸模有足夠合適的活動(dòng)空間， 修磨量和相應(yīng)的工作強(qiáng)度。 （2） 固定部分：用于和模具相關(guān)零件（如固定板，模板，沖頭把）連 接固定，確保凸模在模具中的方向，位置正確，工作時(shí)穩(wěn)定不變。 固定部分的主體形狀除直通式凸模外，都比工作部分簡(jiǎn)單，尺寸 也略大于工作部分 （3） 用于將凸模的工作和固定兩部分有機(jī)的連接在一起。這部分的形
狀除直通式凸模和工作部分一致且尺寸也相同外，大
部分與加粗 的固定部分相同。 凸模的固定方式：M12 螺釘固定 凸模的材料：工具鋼（T8A） 凸模的的潤(rùn)滑：在凸模與凹模配合落料時(shí)，兩者為基軸連接，所以應(yīng)該 潤(rùn)滑，在凸模上設(shè)置有油槽
卸料板
卸料板的作用：1.在落料過程中凸 模在沖掉零件后，會(huì)與板料出現(xiàn)過 盈配合，為方便送料的連續(xù)性，設(shè) 置卸料板，在凸模向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，板 料被卸料板擋住，脫離凸模具 2.兩側(cè)的突起可以 限制送料時(shí)左右的自由度，方便送 料 卸料板的材料：45#
凹模
凹模的組成：冷沖壓模具的凹模絕大多數(shù)都是要與模具中相關(guān)零件連接 固定，以便確定在模具中正確，穩(wěn)定，可靠的位置，完成合模對(duì)正和上 機(jī)安裝固定。所以必須有相應(yīng)用 于連接固定的孔。 凹模工作部分的結(jié)構(gòu)形式 沖裁用刀口的結(jié)構(gòu)形式：直刀口 特點(diǎn)及應(yīng)用：直刀口加工制作簡(jiǎn) 單，尤其適合線切割凸，凹模套 裁。刀口部分有充足的備用修磨 量，強(qiáng)度好，適用于帶推料裝置 的模具，推板的配合長(zhǎng)度大運(yùn)動(dòng) 穩(wěn)定，導(dǎo)向性能好。 凹模的固定方式：M12 螺釘固定 凹模的材料：工具鋼（T8A）
下模座
下模座的作用：1.將下模整體固定在工作臺(tái)上 2.限制下模整體的位置 下模座的材料：45# 下模座的固定方法：用螺栓固定在工作臺(tái)上或者用卡具卡緊在工作臺(tái)上 進(jìn)行限位
尺寸公差的基本要求： 三 尺寸公差的基本要求：
·所有的配合尺寸和精度要求較高的尺寸都應(yīng)該標(biāo)注公差（包括形位公差） 。未注公差按照 IT14 級(jí)制造。模具刃口尺寸按照計(jì)算值標(biāo)注。 ·模具零件在裝配過程中的加工尺寸應(yīng)注明“配作”“裝配后加工”等字樣或者在技術(shù)要 、 求中說明。
·所有的加工表面都應(yīng)該注明表面粗糙度等級(jí)。可根據(jù)各個(gè)表面的工作要求和精度等級(jí)來 決定，具體可參考相關(guān)設(shè)計(jì)資料。
表 1 未注公差沖裁尺寸的極限偏差 材料厚度 公差等級(jí) 大于 至 f M c 1 60.05 60.10 60.15 0.5 3 1 3 60.15 60.20 60.30 1 60.10 60.15 60.20 3 6 1 4 60.20 60.30 60.40 4 60.30 60.40 60.60 1 60.15 60.20 60.30 6 30 1 4 60.30 60.40 60.55 4 60.45 60.60 60.80 1 60.20 60.30 60.40 30 120 1 4 60.40 60.55 60.75 4 60.60 60.80 61.10 1 60.25 60.35 60.50 120 400 1 4 60.50 60.70 61.00 4 60.75 61.05 61.45 1 60.35 60.50 60.70 400 1000 1 4 60.70 61.00 61.40 4 61.05 61.45 62.10 1 60.45 60.65 60.90 1000 2000 1 4 60.90 61.30 61.80 4 61.40 62.00 62.80 1 60.70 61.00 61.40 2000 4000 1 4 61.40 62.00 62.80 4 61.80 62.60 63.90 注：對(duì)于 0.5 及 0.5mm 以下的尺寸應(yīng)標(biāo)注公差。 表 2 未注公差沖裁模角度的極限偏差 基本尺寸 大于 至 公差 等級(jí) f M
≤10 ±1°00′ ±1°30′ >10-25 ±0°40′ ±1°00′ >25-63 ±1°30′ ±0°45′
v 60.20 60.40 60.30 60.55 60.80 60.40 60.75 61.20 60.55 61.05 61.50 60.70 61.40 62.10 61.00 62.00 62.9
0 61.30 62.50 63.90 62.00 63.90 65.00
短邊長(zhǎng)度（mm）
>63-160 ±0°20′ ±0°30′ >160-400 ±0°15′ ±0°20′ >400-1000 ±0°10′ ±0°15′ >1000-2500 ±0°06′ ±0°10′
C、v
±2°00′
±1°30′
±1°00′
±0°45′
±0°30′
±0°20′
±0°15′
表 3 未注公差成形尺寸的極限偏差 材料厚度 公差等級(jí) 大于 至 f M c 1 60.15 62.20 62.35 0.5 3 1 4 60.30 60.45 60.60 1 60.20 60.30 60.50 3 6 1 4 60.40 60.60 61.00 4 60.55 60.90 61.40 1 60.25 60.40 60.60 6 30 1 4 60.50 60.80 61.30 4 60.80 61.30 62.00 1 60.30 60.50 60.80 30 120 1 4 60.60 61.00 61.60 4 61.00 61.60 62.50 1 60.45 60.70 61.10 120 400 1 4 60.90 61.40 62.20 4 61.30 62.00 63.30 1 60.55 60.90 61.40 400 1000 1 4 61.10 61.70 62.80 4 61.70 62.80 64.50 注：對(duì)于 0.5 及 0.5mm 以下的尺寸應(yīng)標(biāo)注公差。 基本尺寸 大于 至
v 60.50 61.00 60.70 61.60 62.20 61.00 62.00 63.20 61.30 62.50 64.00 61.80 63.50 65.00 62.20 64.50 67.00
參考文獻(xiàn)： 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 《冷沖模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》
【冷沖壓模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書】相關(guān)文章：
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