【正文】 沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)模具課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)，這個(gè)數(shù)學(xué)環(huán)節(jié)的目的：（1）幫助學(xué)生具體運(yùn)用和鞏固《模具設(shè)計(jì)與制造》課程及相關(guān)的理論知識(shí)，了解設(shè)計(jì)沖壓模的一般程序。（2）是使學(xué)生能夠熟練地運(yùn)用有關(guān)技術(shù)資料，如《冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》、《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》、《冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》及其它有關(guān)規(guī)范等。（3）訓(xùn)練學(xué)生初步設(shè)計(jì)冷沖壓模具的能力，為以后的工作打下初步的基礎(chǔ)。1 沖壓模設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作根據(jù)課程設(shè)計(jì)目的，設(shè)計(jì)課題由指導(dǎo)教師用“設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)”的形式下達(dá)，課題難度以輕度復(fù)雜《如沖孔落料復(fù)合?！窞橐?。設(shè)計(jì)工作量根據(jù)課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排情況，由指導(dǎo)教師酌定。 研究設(shè)計(jì)任務(wù)學(xué)生應(yīng)充分研究設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，了解產(chǎn)品用途，并進(jìn)行沖壓件的工藝性及尺寸公差等級(jí)分析，對(duì)于一些沖壓件結(jié)構(gòu)不合理或工藝性不好的，必須征詢指導(dǎo)教師的意見(jiàn)后進(jìn)行改進(jìn)。在初步明確設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，可按以下步驟進(jìn)行沖壓總體方案的論證。第一步，醞釀沖壓工序安排的初步方案，并畫(huà)出各步的沖壓工序草圖；第二步，通過(guò)工序安排計(jì)算及《冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》等技術(shù)資料，驗(yàn)證各步的沖壓成型方案是否可行，構(gòu)畫(huà)該道工序的模具結(jié)構(gòu)草圖。 第三步，構(gòu)畫(huà)其它模具的結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)一步推敲上述沖壓工序安排方案是否合理可行。 第四步，沖壓工序安排方案經(jīng)指導(dǎo)教師過(guò)目后，即可正式繪制各步的沖壓工序圖，并著手按照“設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)”上的要求進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。 資料及工具準(zhǔn)備課程設(shè)計(jì)開(kāi)始前必須預(yù)先準(zhǔn)備好《冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》、《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》、《冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》等技術(shù)資料，及圖板、圖紙、繪圖儀器等工具。也可將課程設(shè)計(jì)全部或部分工作安排在計(jì)算機(jī)上用AutoCAD等軟件來(lái)完成，相應(yīng)地需事前調(diào)試設(shè)備及軟件、準(zhǔn)備好打印用紙及墨盒等材料。 設(shè)計(jì)步驟沖壓模課程設(shè)計(jì)按以下幾個(gè)步驟進(jìn)行。（1）擬定沖壓工序安排方案、畫(huà)出沖壓工序圖、畫(huà)出待設(shè)計(jì)模具的排樣圖（階段考核比例為15%）（2）計(jì)算沖裁力、確定模具壓力中心、計(jì)算凹模周界、確定待設(shè)計(jì)模具的有關(guān)結(jié)構(gòu)要素、選用模具典型組合等，初選壓力機(jī)噸位（25%）；（3）確定壓力機(jī)噸位（5%）；（4）設(shè)計(jì)及繪制模具裝配圖（25%）；（5）設(shè)計(jì)及繪制模具零件圖（25%）；（6）按規(guī)定格式編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（5%）；（7）課程設(shè)計(jì)面批后或答辯（建議對(duì)總成績(jī)?cè)?0%的范圍內(nèi)適度調(diào)整）。 明確考核要求根據(jù)以上6個(gè)階段應(yīng)該形成的階段設(shè)計(jì)成果實(shí)施各階段的質(zhì)量及考核，從而形成各階段的考核成績(jī)。其中課程設(shè)計(jì)面批或答辯不僅有助與當(dāng)面指出學(xué)生的各類設(shè)計(jì)錯(cuò)例，也是課程設(shè)計(jì)考核的重要手段。最終的考核成績(jī)?cè)?個(gè)階段考核成績(jī)的基礎(chǔ)上，由指導(dǎo)教師結(jié)合考勤記錄及面批或答辯記錄對(duì)總成績(jī)?cè)?0%左右的范圍內(nèi)適度調(diào)整。2 沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示范 排樣論證的基本思路排樣論證的目的是為了畫(huà)出正確的模具排樣圖。一個(gè)較佳的排樣方案必須兼顧沖壓件的公差等級(jí)、沖壓件的生產(chǎn)批量、模具結(jié)構(gòu)和材料利用率等方面的因素。1. 保證沖壓件的尺寸精度圖1所示沖壓件，材料為10鋼板，料厚1mm，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。從該沖壓件的形狀來(lái)看，完全可以實(shí)現(xiàn)少、無(wú)廢料排樣法。但該沖壓件的尺度精度等級(jí)決定了應(yīng)采用有廢料排樣法。圖1 沖壓件及排樣圖2. 考慮沖壓件的生產(chǎn)批量該沖壓件的月生產(chǎn)批量為3000件，屬于中等批量的生產(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(wàn)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。3. 提高原材料利用率在繪制排樣圖的過(guò)程中，應(yīng)注意提高沖壓原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高沖裁模結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度為代價(jià)。圖2所示是墊圈沖壓件及其沖裁排樣圖。如果單純?yōu)榱颂岣咴牧系睦寐识捎萌呕蛉乓陨?、一模多件的沖載方案，雖然確實(shí)有助于提高原材料的利用率，但模具制造成本卻隨之大幅提高，其結(jié)果往往得不償失。排樣圖上搭邊值設(shè)計(jì)是否合理，直接影響到原材料的利用率和模具制造的難易程度。總是采用最小許用搭邊值[amin]、[a1min]往往人為地提高了模具的制造難度，而在通常情況下卻并不能提高原材料的利用率。以一條長(zhǎng)1000mm的料條為例，若對(duì)圖2所示的墊圈沖壓件以[amin]=，可排（）/(34+)=，實(shí)際為28個(gè)；若以a=，則可排（）/(34+)=。，最終整張條料上并不能多排一個(gè)工件，兩者的利用率是完全相同的。除使用卷料進(jìn)行沖壓外，一般搭邊值均應(yīng)在[amin]的基礎(chǔ)上圓整（料寬尺寸也須圓整），以降低模具制造難度。圖2 墊圈沖壓件及沖裁排樣圖4. 模具結(jié)構(gòu)論證在保證產(chǎn)品尺寸公差等級(jí)的前提下，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，降低模具制造費(fèi)用，這是設(shè)計(jì)模具的鐵則。圖2所示的墊圈沖壓件，因外形比較簡(jiǎn)單，且壁厚較大，所以采用復(fù)合模沖裁排樣方案就比采用級(jí)進(jìn)模沖裁的方案好。倒裝復(fù)合模的結(jié)構(gòu)比順裝復(fù)合模簡(jiǎn)單，所以應(yīng)優(yōu)先考慮采用倒裝復(fù)合模。最終能否采用復(fù)合模沖裁方案以及采用何種復(fù)合模結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是驗(yàn)算沖壓件的最小壁厚。經(jīng)驗(yàn)算墊圈沖壓件的最小壁厚，可用倒裝復(fù)合模沖裁方案。 選擇壓力機(jī)及確定壓力中心示范根據(jù)圖2復(fù)合模沖裁排樣圖，經(jīng)計(jì)算模具工藝總力P∑=（tf），可初步選擇J2316F壓力機(jī)。記錄有關(guān)技術(shù)參數(shù)供今后校核用。最大封閉高度：205mm；封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm；工作臺(tái)尺寸前后：300mm、左右：450mm；墊板尺寸厚度：40mm；孔徑：Φ210mm；模柄孔尺寸直徑：Φ40mm；模柄孔深度：60mm。計(jì)算壓力中心的方法教材上已有詳盡的介紹。要計(jì)算出壓力中心的精確位置既繁鎖又無(wú)必要。除了少數(shù)幾種情況，例如：精密沖裁模具、多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模和一些造價(jià)昂貴的模具為保險(xiǎn)起見(jiàn)需要精確計(jì)算外，一般情況下，可以根據(jù)對(duì)稱原理把壓力中心大致定在條料寬向的中心線和送料方向上最遠(yuǎn)的兩個(gè)凸模（有側(cè)刃時(shí)，側(cè)刃也算作凸模）距離的中線的交合點(diǎn)”O(jiān)”上，只要這個(gè)0點(diǎn)與實(shí)際壓力中心之間的偏距小于模柄半徑（已知模柄直徑