沖壓模具設(shè)計(jì)指南

■十

懶惰是很奇怪日勺東西，它使你認(rèn)為那是安逸，是休息，是福氣；但實(shí)際上它所給

你口勺是無(wú)聊，是倦怠，是消沉;它剝奪你對(duì)前途的但愿，割斷你和他人之間的友誼，

使你心胸日漸狹窄，對(duì)人生也越來(lái)越懷疑。

—羅蘭

目錄

一、沖壓工藝的簡(jiǎn)介................................1

二、沖裁模簡(jiǎn)介.....................................3

三、模具簡(jiǎn)介.......................................4

四、使用電腦軟件繪圖...............................5

五、模具零件及其加工工藝...........................6

六、模具裝配圖.....................................9

七、試驗(yàn)心得10

1.沖壓工藝時(shí)簡(jiǎn)介

沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在老式的工業(yè)生產(chǎn)中，

工人生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。伴隨

當(dāng)今科技的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來(lái)越引起人們?nèi)丈字?/p>

視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來(lái)。沖壓模具的自動(dòng)送料技術(shù)也投入

到實(shí)際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人

承擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

沖壓靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使

之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）

的成形加工措施。沖壓和鑄造同屬塑性加工合稱(chēng)鍛壓。沖壓的坯料重

要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中，有60%?70%是

板材，其中大部分通過(guò)沖壓制成成品。汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、油箱、散

熱器片，鍋爐的汽包，容器的J殼體，電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是

沖壓加工時(shí)。儀器儀表、家用電器、自行車(chē)、辦公機(jī)械、生活器皿等

產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。

特點(diǎn)沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。

沖壓可制出其他措施難于制造的（帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件,

以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且精度高、

規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工,

或僅需要少許的切削加［工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件,

但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。

沖壓是高效的生產(chǎn)措施，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可

在一臺(tái)壓力機(jī)（單工位或多工位的）上完畢多道沖壓工序,實(shí)現(xiàn)由帶料

開(kāi)卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條

件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。

分類(lèi)沖壓重要是按工藝分類(lèi)，可分為分離工序和成形工序兩大

類(lèi)。分離工序也稱(chēng)沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分

離，同步保證分離斷面的質(zhì)量規(guī)定。成形工序的目的是使板料在不破

坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)

中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一種工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、

脹形、旋壓、矯正是幾種重要的沖壓工藝。

沖壓材料沖壓用板料時(shí)表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響

很大。對(duì)于沖壓材料的規(guī)定是：厚度精確、均勻；表面光潔，無(wú)斑、

無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯方向性；均勻

延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過(guò)

程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢查材料時(shí)

沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率，

模具模具的精度和構(gòu)造直接影響沖壓件的成形和精度。模具制

導(dǎo)致本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要原因。模具設(shè)計(jì)和制

造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。模座、模

架、導(dǎo)向件的原則化和發(fā)展簡(jiǎn)易模具（供小批量生產(chǎn)）、復(fù)合模、多工

位級(jí)進(jìn)模（供大量生產(chǎn)），以及研制迅速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)

備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使合用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合

理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。

沖壓設(shè)備除厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以

現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開(kāi)卷、矯平、成品搜集、輸

送等機(jī)械以及模具庫(kù)和迅速換模裝置，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序控制，可構(gòu)

成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。

2.沖裁模簡(jiǎn)介

沖裁模是從條料、帶料或半成品上規(guī)定輪廓分離板料所使用的模

具，一般指落料模和沖孔模。根據(jù)沖制零件尺寸、精度規(guī)定不一樣，

沖裁模分為一般沖裁模和精密沖裁模。一般沖裁是以凸、凹模之間產(chǎn)

生剪切裂紋的形式實(shí)現(xiàn)板料的分離。精密沖裁是以塑性變形的形式實(shí)

現(xiàn)板料的分離。精密沖裁沖出時(shí)零件斷面垂直、光潔、精度高。

沖裁模構(gòu)造的合理性和先進(jìn)性，對(duì)沖裁件的質(zhì)量和精度，沖裁加工

的生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)效益、模具的使用壽命與操作安全等全均有親密的關(guān)

系。

任何一副沖裁模都是由上模和下模兩部分構(gòu)成的。上模通過(guò)模柄或

上模固定在壓力機(jī)的滑塊上，可隨滑塊做上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是沖模的

運(yùn)動(dòng)部分；下模通過(guò)下模座固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的

固定部分。

沖裁是沖壓工藝中最基本的工序之一，它既可直接沖出成品零件、

又可為彎曲、拉深和成形等其他工序制備坯料，因此在沖壓加工中應(yīng)

用非常廣泛。

3.模具簡(jiǎn)介

本周課程設(shè)計(jì)我們這組分到時(shí)是導(dǎo)柱式固定卸料落料模，如圖所

示。導(dǎo)柱式卸料落料

模凹模凸模是工作

零件，這種沖模的

上、下模對(duì)的位置是

運(yùn)用導(dǎo)柱和導(dǎo)套的

導(dǎo)向來(lái)保證時(shí)，且凸

模在進(jìn)行沖裁之前，

導(dǎo)柱已經(jīng)進(jìn)入導(dǎo)套，從而保證了在沖裁過(guò)程中凸、凹模之間間隙時(shí)均

勻性。該模具沖件由凸模逐次從凹?？字型葡虏⒔?jīng)壓力機(jī)工作臺(tái)孔漏

入料箱。

這種沖模的排樣方式為有廢料排樣，模具沿工件所有外形進(jìn)行沖

裁，工件周?chē)剂粲写钸?。如圖所示。

4.使用電腦軟件繪圖

SolidWorks軟件是世界上第一種基于Windows開(kāi)發(fā)的三維CAD系

統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展時(shí)尚和趨勢(shì)，Solidworks功

能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks的三大特點(diǎn)，使得

SolidWorks成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD處理方案。SolidWorks可

以提供不一樣的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)

量。SolidWorks不僅提供如此強(qiáng)大的I功能，同步對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)

計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)樸以便、易學(xué)易用。對(duì)于熟悉微軟Windows系統(tǒng)

的顧客，基本上就可以用SolidWorks來(lái)搞設(shè)計(jì)了。SolidWorks

獨(dú)有的拖拽功能使顧客在比較短的時(shí)間內(nèi)完畢大型裝配設(shè)計(jì)。

SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器同樣的CAD文獻(xiàn)

管理器，用它可以以便地管理CAD文獻(xiàn)。使用SolidWorks,顧

客能在比較短的時(shí)間內(nèi)完畢更多的I工作，可以更快地將高質(zhì)量的

產(chǎn)品投放市場(chǎng)。我在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)了許多簡(jiǎn)便的做法，與手工畫(huà)圖相

比，這款軟件的功能強(qiáng)大且易于學(xué)會(huì)。

5.模具零件及其加工工藝

L模柄

模柄材料為45鋼，材料最佳調(diào)質(zhì)：HBS(240?320)

2.凸模固定板

固定板的加工重要保證安裝孔位置尺寸與凹?？滓恢?。當(dāng)固定板

安裝孔為圓形時(shí)，可采用鉆孔后精鏈或凹?？着溷@后錢(qián)孔等措施;

當(dāng)固定板安裝孔為非圓形孔時(shí)，其加工措施分如下兩種狀況：

①當(dāng)凸模為直通式構(gòu)造時(shí)，可運(yùn)用已加工好的凹?；蛐读习遄鲗?dǎo)

向，采用鋰修或壓印鋰修措施加工，也可采用線切割加工。

②當(dāng)凸模為階梯構(gòu)造時(shí)，固定板安裝孔不小于凹模孔，這種狀況

重要采用線切割加工。

固定板加工的技術(shù)規(guī)定如下：

①加工后固定板的形狀、尺寸和精度均應(yīng)符合圖樣設(shè)計(jì)規(guī)定，非

工作部分外緣銳邊應(yīng)倒角成（1~2）X45°o

②固定板上、下表面應(yīng)互相平行，其平行度允差在300mm內(nèi)不

不小于0.02mm；固定板的I安裝孔軸心線應(yīng)與支承面垂直，其垂直度

允差在100mm內(nèi)不不小于O.Olmmo

③固定板安裝孔位置與凹?？孜恢脤?duì)應(yīng)一致；安裝孔有臺(tái)肩時(shí)，各

孔臺(tái)肩深度應(yīng)相似C

④固定板一般選用Q235鋼或45鋼，不需淬硬處理；上、下面及

安裝孔的表面粗糙度一般為Ra=1.6-0.8um,其他部位可為

Ra=12.5-6.3umo

6?模具裝配圖

7.試驗(yàn)心得

通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了綜合運(yùn)用沖壓工藝?yán)碚撝R(shí)，分析

處理一般沖壓過(guò)程實(shí)際問(wèn)題時(shí)能力。我對(duì)沖壓工藝有了深入的理解,

按照沖壓時(shí)的溫度狀況有冷沖壓和熱沖壓兩種方式。這取決于材料的

強(qiáng)度、塑性、厚度、變形程度以及設(shè)備能力等，同步應(yīng)考慮材料的原

始熱處理狀態(tài)和最終使用條件。

通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了綜合運(yùn)用沖壓工藝?yán)碚撝R(shí)，分析

處理一般沖壓過(guò)程實(shí)際問(wèn)題的能力。理解