【文章內容簡介】 凸模或凹模磨損后會減小的尺寸 ── 第二類尺寸 B 沖孔凸模或落料凹模磨損后將會減小的尺寸， 相當于簡單形狀的沖孔凸模尺寸，所以它的 基本尺寸及制造公差的確定方法與公式 (2— 18)相同。 第二類尺寸： 041min )( ????? xBB (2— 25) (3)凸?；虬寄Ｄp后會基本不變的尺寸 ── 第三類尺寸 C 凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當于簡單形狀的孔心距尺 寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與公式 (2─ 20)相同。 第三類尺寸： ?????81)21( m i nCC (2— 26) 式中 A、 B、 C── 模具基準件尺寸，單位 mm； Amax、 Bmin、 Cmin── 工件極限尺寸，單位 mm； Δ── 工件公差，單位 mm。 表 磨損系數(shù) x 沖裁模的典型結構 沖裁模的分類 沖裁模的形式很多，一般可按下列不同特征分類 ： (1)按工序性質分類 可分為落料模、沖孔模、切斷模、剖切模、整修模、精沖模等。 (2)按工序組合程度分類 可分為如下三種 ： 單工序模 (俗稱簡單模 )，即在一副模具中只完成 一種工序，如落料、沖孔、切邊等。單工序模可以由一個凸模和一個凹模洞口組成 ， 也可以是多個凸模和多個凹模洞口組成。 級進模 (俗稱連續(xù)模 )，即在壓力機一次行程中，在模具的不同位置上同時完成數(shù)道沖壓工序。級進模所完成的同一零件的不同沖壓工序是按一定順序、相隔一定進距排列在模具的送料方向上的，壓力機一次行程得到一個或數(shù)個沖壓件。 復合模，即在壓力機的一次行程中，在一副模具的同一位置上完成數(shù)道沖壓工序。壓力機一次行程一般得到一個沖壓件。 (3)按沖模有無導向裝置和導向方法分類 可分為無導向的開式模和有導向的導板模、 導柱模。 (4)按送料、出件及排除廢料的自動化程度分類 可分為手動模、半自動模和自動模。 另外，按送料進距定位方法不同可分為擋料銷式、導正銷式、側刃式等模具。按卸料方法不同可分為剛性卸料式和彈性卸料式等模具。按凸、凹模材料不同可分為鋼模、硬質合金模、鋅基合金模、橡膠沖模等。 對于一副沖裁模，上述幾種特征可能兼有，如導柱導套導向、固定卸料、側刃定距的沖孔落料級進模等等。 沖裁模的典型結構分析 單工序模 單工序模 分為無導向模和有導向模兩類，無導向模結構簡單，易于制造和維修，模具 在沖床 上安裝時，調整間隙的均勻性困難，凸模與凹模的相對正確位置只能靠沖床導軌與滑塊的配合精度來保證，因此模具的導向精度低，使用安全性差，不適于薄板料的沖裁。有導向模又分為導板模和導柱模兩種。導板模是以導板上的導向孔對凸模進行導向，導向孔與凸模工作端采用 H7/h6間隙配合，這種模具多安裝在偏心沖床上使用。為安全起見，工作時凸模的工作端要始終不脫離導板上的導向孔。由于其導向精度高，因而圓形和簡單規(guī)則形狀沖裁件的沖裁模多采用此結構。導柱模是靠分別安裝在上、下模板 (座 )內的導套、導柱二者的良好配合，實現(xiàn)對凸模的導 向。這種模具導向精度更好，使用安全方便，在批量生產(chǎn)條件下，沖裁各種尺寸精度較高且形狀復雜的制件所用的沖裁模，均可采用此導向結構。尤其在復合模和級進模上采用導柱式模架結構，其優(yōu)越性就更加明顯，再則模架標準化后又可大大降低模具的制造成本。但是由于模具增加了導柱、導套結構，使模具的外形尺寸增大。圖 所示為導柱單工序落料模結構示意圖。 圖 導柱單工序落料模 1— 凸模固定板 2— 墊板 1 16— 螺釘 4— 上模板 5— 凸模 6— 模柄 17— 銷子 10— 導套、導柱 11— 下模座 12— 卸料板 14— 凹模 15— 擋料銷 復合模 條料在復合模中進行沖裁時，一次定位就可以完成沖裁件的內外形尺寸，故沖裁件的內外形的位置尺寸精度高， 生產(chǎn)效率高，適合位置精度高、生產(chǎn)批量大的沖裁件選用。但是這種模具結構復雜，制造困難、周期長，再則沖孔凸模插入凹模深度較大，加劇了沖孔凸模和凸凹模的磨損而降低其使用壽命。另外，當沖裁件內外形尺寸相差較小時也不宜選用復合模。 復合模結構特點之一是具有一個落料凸模又作為沖孔凹模的凸凹模。按落料凹模安裝位置不同，又有倒裝復合模與正裝復合模之分。如圖 ，就稱為倒裝復合模。若落料凹模裝在下模上，就稱為正裝復合模。如圖 合模。一般沖孔 ─ 落料復合模多采用倒 裝結構，落料 ─ 拉深復合模采用正裝結構；中小尺寸制件的單工序落料?；驔_孔模要采用正裝結構。 倒裝復合模多采用剛性打料裝置進行打料出件，結構簡單、操作方便，但對制件不起壓平作用。正裝復合模向上出件，彈性頂件裝置安裝在下模上，并從壓力機工作臺上的漏料孔中向下伸出，條料在凸模和頂件器上下壓緊的情況下沖裁；故制件平整，適于沖裁薄料。 級進模 條料在級進模中，一次沖裁可完成兩個乃至十幾個沖壓工序。它與復合模生產(chǎn)的不同之處在于，條料是在凹模的不同位置上完成不同的沖壓工序，因而形成沖裁的連續(xù)生產(chǎn)。級進模有 初始擋料裝置級進模和側刃定距連續(xù)沖裁模之分。由于模具能完成多道工序形成連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率很高，而且適于自動送料，故應用相當廣泛。為了使導正銷導正時不碰壞已沖出的制件內孔，一般對條料厚度要有一定要求 (板料厚度大于 3mm)。沖裁件的外形、內孔尺寸也不宜過小，否則沖裁 件外形的凸模上安裝導正銷的孔徑太小，使凸模難以制造。一般情況下，沖裁件內孔孔徑要大于 5mm，方可選用這種結構的模具。 圖 倒裝復合模 1— 模柄 2— 打料桿 3— 凸模 4— 打料板 5— 上模板 6— 打料銷 7— 墊板 8— 凸模固定板 9— 導套 10— 落料凹模 11— 頂件器 12— 凸凹模 13— 卸料板 14— 導柱 15— 卸料螺釘 16— 凸模固定板 17— 橡皮 沖裁模主要零部件設計 各種結構的沖裁 模，一般都是由工作零件 (包括凸模、凹模 )、定位零件 (包括擋料銷、導尺等 )、卸料零件 (如卸料板 )、導向零件 (如導柱、導套 )和安裝固定零件 (包括上下模座、墊板、凸凹模固定板、螺釘和定位銷 )等 5種基本零件組成。沖模零件已制定出國家標準供模具設計時選用。本節(jié)著重介紹沖裁模主要零部件的結構及其設計要點。 凸模 凸模形式 凸模的結構形式，主要根據(jù)沖裁件的形狀和尺寸而定。常見的圓形凸模結構形式如圖 示，圖中 (a)、 (c)適用的沖裁直徑 d =1~20mm，為避免應力集中和保證強度與 剛度方面的要求，而做成圓滑過渡的階梯形或在中部增加過渡階段。圖 (b)適用的沖裁直徑 d=8~30mm。圖 (d)適用于沖制孔徑與料厚相近的小孔。采用保護套結構既可以提高抗彎能力，又能夠節(jié)省模具鋼。圖 (e)適用于沖大孔或落料用的凸模，為減少磨削面積，凸模外徑與端面都加工成凹進形狀。 (a) (b) (c) (d) (e) 圖 圓形凸模 圖 正裝復合模 1— 打桿 2— 旋入式模柄 3— 推板 4— 推桿 5— 卸料螺釘 6— 凸凹模 7— 卸料板 8— 凹模 9— 頂件塊 10— 帶肩頂桿 11— 凸模 12— 擋料銷 13— 導料銷 圖 ，用于大型沖模中沖小孔的易損凸模。 圖 快換凸模 圖 。與凸模固定板配合的固定部分可做成圓形或矩形，如圖 (a)、 (b)所示。如采用線切割加工時，固定部分和工作部分的尺寸應一致，如圖 (c)所示。 (a) (b) (c) 圖 非圓形凸模 凸模的長度 對采用彈性卸料板的沖裁模， 其凸模的長度應根據(jù)模具的具體結構確定。采用固定卸料板的沖裁模，基本結構如圖 。凸模的長度按式 (2— 27)計算。 L＝ l1＋ l2＋ l3＋ (15～ 20)mm (2— 27) 式中 l1── 凸模固定板厚度，單位 mm； l2── 缷料板的厚度，單位 mm； l3── 導尺的厚度，單位 mm。 式中的 15~20mm包括凸模進入凹模的深度、凸模修磨量、沖模在閉 合狀態(tài)下缷料板到凸模固定板間的距離。一般應根據(jù)具體結構再加以修正。 圖 凸模長度 凸模強度的校核 在一般情況下，凸模的強度是足夠的，所以不用進行強度計算。但是對于特別細長的凸?；虬辶虾穸容^大的情況下，應進行壓應力和彎曲應力的校核，檢查其危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強度要求。 圓形凸模按式 (2— 28)進行壓應力校核。 ? ?壓??td 4min ? （ 2— 28） 非圓形凸模按式 (2— 29)進行壓應力校核。 ? ?壓?FA ?min （ 2— 29） 式中 dmin── 凸模最小直徑，單位 mm； Amin── 凸模最小截面的面積，單位 mm2； t── 料厚，單位 mm； τ── 材料的抗剪強度 ， 單位 MPa； F── 沖裁力 ， 單位 N。 [σ壓 ]── 凸模材料的許用壓應力 ， 單位 MPa。 [σ壓 ]的值取決于材料、熱處理和沖裁模的結構，如 T8A、 Tl0A、 Crl2MoV、 Grl5等工具鋼淬火硬度 HRC58~62時，取 1000~1600Mpa；當有特殊導向時，可取 2020~3000MPa。 (a) (b) 圖 無導向及有導向凸模的彎曲 ，根據(jù)模具結構特點，可分為無導向裝置和有導向裝置凸模兩種情況，如圖 。 無導向裝置的圓形凸模見式 (2— 30)。 FdL2max 95?(mm) （ 2— 30） 非圓形凸模見式 (2— 31)。 FIL 425max ? (mm) （ 2— 31） 帶導向裝置的圓形凸模見式 (2— 32)。 FdL2max 270?(mm) （ 2— 32） 非圓形凸模見式 (2— 33)。 FIL 1200max ? (mm) （ 2— 33） 式中 Lmax── 允許的凸模最大自由長度，單位 mm； d── 凸模的最小直徑，單位 mm； F── 沖裁力 ， 單位 N； I── 凸模最小橫截面的慣性矩，單位 mm4。 凹模 凹模的刃口形式 幾種常見的凹模刃口形式如圖 。 圖 (a)為錐形刃口凹模，沖裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修磨量較小。但刃口強度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大。適用于形狀簡單，精度要求不高，材料厚度較薄工件的沖裁。當 t，α =15′；當 t=~6mm時，α =30′ ； 當采用電火花加工凹模時，α =4′ ~20′。 (a) (b) (c) 圖 凹模刃口形式 圖 (b)、 (c)為柱形刃口筒形或錐形凹模。刃口強度較高，修磨后刃口尺寸不變。但孔口容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。適用于形狀復雜或精度要求較高工件的沖裁。當 t＜ 時， h＝ 3~5mm；當 t＝ ~5mm時， h＝ 5~l0mm； 當 t＝ 5~l0mm時， h＝ 10~15mm，α＝ 3186。~5186。 凹模外形尺寸 凹模厚度的確定見式 (2— 34) H＝ Kb （ 2— 34） 凹模壁厚 (指凹模刃口與外邊緣的距離 )的確定見式 (2— 35)。 小凹模 c＝ (~2)H 大凹模 c＝ (2~3)H （ 2— 35） 式中 b── 凹?？椎淖畲髮挾?， 單位 mm，如圖 ； K── 系數(shù)，見表 ； H── 凹模厚度，其值為 15~20mm； c──