2.6 沖?！叭奔捌浣Y構設計

沖模的“三化”即標準化、通用化與典型化，實際上就是在對構成沖模零部件標準化、系列化、通用化的基礎上，實現沖模工藝技術功能的通用化及沖模結構的典型化。

沖模標準化是一項涉及面很廣的綜合性技術基礎工作，是組織沖?，F代專業化生產、進行科學管理的重要依據。按照統一、互換、選優、簡化、便于制造、利于修理、提高壽命、降低成本的原則，通過實施沖?！叭保瑪U大組織專業化生產，提高制模質量與技術水平。

沖模的“三化”是提高制模能力、降低制模成本、縮短制模周期的關鍵，是提高模具市場競爭力和提升制模技術水平的決定性要素，是組織沖模專業化生產和開展沖模計算機輔助設計與制造及管理，即沖模CAD/CAM/CAE/PDM的前提。因此，沖模的“三化”是沖模生產技術高速度、高水平發展與提升的一個重要基礎。沖?！叭鄙婕皼_模設計、選型與結構、制造、使用、修理、驗收等各個環節，不少沖模生產企業及用戶，都格外重視并已進行了大量工作。

2.6.1 沖模設計、制造與修理的“三化”

1.沖模相關標準

專業沖模生產企業往往根據用戶提供的沖壓零件圖、沖壓零件實物，設計并制造沖模，并承包其終身修理工作。有些用戶還要求限期提供沖壓零件。只有大企業自己的沖模生產點（車間、分廠）供應自己的沖模，才有條件按常規提供沖壓零件的成套沖壓工藝文件、沖模設計任務書等一整套沖模設計資料，按嚴格設計、制造程序與流程運作。在模具專業化生產迅速發展的今天，為適應設計需求，滿足用戶要求，專業模具生產單位推行“三化”已勢在必行。

沖模相關國家標準與機械行業標準如下：

（1）模架

1）GB/T 2851—2008《沖?；瑒訉蚰＜堋?。

2）GB/T 2852—2008《沖模滾動導向模架》。

3）GB/T 23565.1—2009《沖?；瑒訉蜾摪迥＜?第1部分：后側導柱模架》。

4）GB/T 23565.2—2009《沖模滑動導向鋼板模架 第2部分：對角導柱模架》。

5）GB/T 23565.3—2009《沖?；瑒訉蜾摪迥＜?第3部分：中間導柱模架》。

6）GB/T 23565.4—2009《沖?；瑒訉蜾摪迥＜?第4部分：四導柱模架》。

7）GB/T 23563.1—2009《沖模滾動導向鋼板模架 第1部分：后側導柱模架》。

8）GB/T 23563.2—2009《沖模滾動導向鋼板模架 第2部分：對角導柱模架》。

9）GB/T 23563.3—2009《沖模滾動導向鋼板模架 第3部分：中間導柱模架》。

10）GB/T 23563.4—2009《沖模滾動導向鋼板模架 第4部分：四導柱模架》。

（2）送料定位標準零部件

1）JB/T 7648.1—2008《沖模側刃和導料裝置 第1部分：側刃》。

2）JB/T 7648.2—2008《沖模側刃和導料裝置 第2部分：A型側刃擋塊》。

3）JB/T 7648.3—2008《沖模側刃和導料裝置 第3部分：B型側刃擋塊》。

4）JB/T 7648.4—2008《沖模側刃和導料裝置 第4部分：C型側刃擋塊》。

5）JB/T 7648.5—2008《沖模側刃和導料裝置 第5部分：導料板》。

6）JB/T 7648.6—2008《沖模側刃和導料裝置 第6部分：承料板》。

7）JB/T 7648.7—2008《沖模側刃和導料裝置 第7部分：A型抬料銷》。

8）JB/T 7648.8—2008《沖模側刃和導料裝置 第8部分：B型抬料銷》。

9）JB/T 7649.1—2008《沖模擋料和彈頂裝置 第1部分：始用擋料裝置》。

10）JB/T 7649.2—2008《沖模擋料和彈頂裝置 第2部分：彈簧芯柱》。

11）JB/T 7649.3—2008《沖模擋料和彈頂裝置 第3部分：彈簧側壓裝置》。

12）JB/T 7649.4—2008《沖模擋料和彈頂裝置 第4部分：側壓簧片》。

13）JB/T 7649.5—2008《沖模擋料和彈頂裝置 第5部分：彈簧彈頂擋料裝置》。

14）JB/T 7649.6—2008《沖模擋料和彈頂裝置 第6部分：扭簧彈頂擋料裝置》。

15）JB/T 7649.7—2008《沖模擋料和彈頂裝置 第7部分：回帶式擋料裝置》。

16）JB/T 7649.8—2008《沖模擋料和彈頂裝置 第8部分：鋼球彈頂裝置》。

17）JB/T 7649.9—2008《沖模擋料和彈頂裝置 第9部分：活動擋料銷》。

18）JB/T 7649.10—2008《沖模擋料和彈頂裝置 第10部分：固定擋料銷》。

（3）卸料機構標準零部件

1）JB/T 7650.1—2008《沖模卸料裝置 第1部分：帶肩推桿》。

2）JB/T 7650.2—2008《沖模卸料裝置 第2部分：帶螺紋推桿》。

3）JB/T 7650.3—2008《沖模卸料裝置 第3部分：頂桿》。

4）JB/T 7650.4—2008《沖模卸料裝置 第4部分：頂板》。

5）JB/T 7650.5—2008《沖模卸料裝置 第5部分：圓柱頭卸料螺釘》。

6）JB/T 7650.6—2008《沖模卸料裝置 第6部分：圓柱頭內六角卸料螺釘》。

7）JB/T 7650.7—2008《沖模卸料裝置 第7部分：定距套件》。

8）JB/T 7650.8—2008《沖模卸料裝置 第8部分：調節墊圈》。

9）JB/T 7650.9—1995《冷沖模卸料裝置 聚胺酯彈性體》。

（4）安裝與緊固標準零部件

1）JB/T 7645.1—2008《沖模導向裝置 第1部分：A型小導柱》。

2）JB/T 7645.2—2008《沖模導向裝置 第2部分：B型小導柱》。

3）JB/T 7645.3—2008《沖模導向裝置 第3部分：小導套》。

4）JB/T 7645.4—2008《沖模導向裝置 第4部分：壓板固定式導柱》。

5）JB/T 7645.5—2008《沖模導向裝置 第5部分：壓板固定式導套》。

6）JB/T 7645.6—2008《沖模導向裝置 第6部分：壓板》。

7）JB/T 7645.7—2008《沖模導向裝置 第7部分：導柱座》。

8）JB/T 7645.8—2008《沖模導向裝置 第8部分：導套座》。

9）JB/T 7646.1—2008《沖模模柄 第1部分：壓入式模柄》。

10）JB/T 7646.2—2008《沖模模柄 第2部分：旋入式模柄》。

11）JB/T 7646.3—2008《沖模模柄 第3部分：凸緣模柄》。

12）JB/T 7646.4—2008《沖模模柄 第4部分：槽形模柄》。

13）JB/T 7646.5—2008《沖模模柄 第5部分：浮動模柄》。

14）JB/T 7646.6—2008《沖模模柄 第6部分：推入式活動模柄》。

15）各類螺釘、銷釘等緊固件相應標準。

（5）模板類半標準件

1）原JB/T 7642.1—1994《沖模通用模座 帶柄圓形上模座》。

2）原JB/T 7642.2—1994《沖模通用模座 帶柄矩形上模座》。

3）原JB/T 7642.3—1994《沖模通用模座 A型模座》。

4）原JB/T 7642.4—1994《沖模通用模座 B型下模座》。

5）原JB/T 7642.5—1994《沖模通用模座 彎曲模下模座》。

6）JB/T 7643.1—2008《沖模模板 第1部分：矩形凹模板》。

7）JB/T 7643.2—2008《沖模模板 第2部分：矩形固定板》。

8）JB/T 7643.3—2008《沖模模板 第3部分：矩形墊板》。

9）JB/T 7643.4—2008《沖模模板 第4部分：圓形凹模板》。

10）JB/T 7643.5—2008《沖模模板 第5部分：圓形固定板》。

11）JB/T 7643.6—2008《沖模模板 第6部分：圓形墊板》。

（6）沖模主要工作零件標準

1）JB/T 5825—2008《沖模 圓柱頭直桿圓凸模》。

2）JB/T 5826—2008《沖模 圓柱頭縮桿圓凸?！?。

3）JB/T 5827—2008《沖模 60°錐頭直桿圓凸模》。

4）JB/T 5828—2008《沖模 60°錐頭縮桿圓凸?！?。

5）JB/T 5829—2008《沖模 球鎖緊圓凸模》。

6）JB/T 5830—2008《沖模 圓凹?！贰?/p>

7）原JB/T 8057.1—1995《冷沖模凸、凹模 A型圓凸?！?。

8）原JB/T 8057.2—1995《冷沖模凸、凹模 B型圓凸?！?。

9）原JB/T 8057.3—1995《冷沖模凸、凹模 快換圓凸?！贰?/p>

10）原JB/T 8057.4—1995《冷沖模凸、凹模 圓凹?！?。

11）原JB/T 8057.5—1995《冷沖模凸、凹模 帶肩圓凹?！?。

2.制定沖?！叭逼髽I標準的原因

對于全國各制造行業，制模能力與技術水平存在較大差異。在沖?！叭敝?，應按其需要，對上述沖模標準篩選、取舍或有計劃地逐步全面宣貫。分析其深層次的原因，對了解與掌握普遍適用的設計方法、全面宣貫現行有關標準，十分必要。

1）生產不同產品的企業，所需沖模不僅尺寸大小相差懸殊，沖壓零件精度相差很大，而且制造沖模的設備、工藝也都不同。例如，經常制造農機、農用車輛用沖模的專業模具廠，要制造儀表用沖模就有困難，這類模具廠很少或根本不用Ⅰ級高精度模架，甚至大多數沖模不用模架；而生產儀表產品用沖模的生產廠，不使用無導向敞開式沖模。這兩類沖模生產廠，在宣貫上述沖模標準、推行“三化”工作中，必然按其需要而有所取舍。

2）各模具生產企業都有自己的核心技術，并形成獨具特色的產品。例如，以生產中小型沖模服務于開關電器制造業的模具廠，標準化、結構典型化程度較高，一般開關電器產品用沖模制造又快又好。而要讓這類模具廠制造鐘表、輕工產品用沖模，顯然難以承擔。兩者所用沖模相關標準也完全不同。

3）服務對象不同，所用沖模相關標準相差很大。現行的沖模相關國家標準和機械行業標準，不適于載重汽車、轎車、微型汽車等產品覆蓋件之類的大型沖模，也不適合鐘表等小型精密沖壓零件用沖模，但對于眾多機電與家電產品，多以中小型沖壓件為主的絕大多數制造業工廠，均可全部或有選擇地使用。

4）使用習慣有別等原因，致使經常選用一些常用沖模類型，而冷落甚至淘汰一些沖模結構及沖模零部件標準。例如，時有發生的沖壓人身傷害事故，使敞開式沖模、無導向固定卸料結構沖模的使用日趨減少，導板式沖模和導柱式沖模的使用日趨增多。

5）沖壓生產與沖模設計、制造水平的差異，使用標準數量、內容差別很大。采用連續模、自動沖模多的單位，會覺得沖模相關國家標準和機械行業標準中的內容不足，缺項很多，特別是定位裝置品種少，可選用面窄；橫向沖壓及送料裝置及其楔傳動零部件等，尚無標準零部件可選等。

3.沖?！叭逼髽I標準的制定

（1）沖?！叭逼髽I標準的內容 由于上述及更多其他原因，使得沖模生產企業在推行“三化”過程中，經常以沖模相關國家標準和機械行業標準為基礎，結合自身規模、行業與服務對象特點，考慮自己的核心技術實力與發展，制定自己企業的成套沖模標準。這些標準一般包括以下內容：

1）《沖模典型結構組合》。

2）《沖模零部件》。

3）《沖模典型結構圖冊》。

4）《沖模設計與制造守則》。

（2）沖?！叭逼髽I標準的編制 編制企業的成套沖模標準，主要目的是在沖模設計、制造、使用與修理過程中，推行其零部件標準化、系列化，沖模的結構形式典型化、通用化，沖模的工藝技術功能擴大化、通用化。編制前要對已生產過的沖壓零件及其沖模進行匯總、分類，列出常用的沖模類型及結構形式；考慮用戶需求和發展趨勢，依市場需求為導向，適當增減已選定的沖模類型及結構形式，兼顧企業技術提升、規模增減以及其他可知與可預見因素，確定企業要生產沖模的標準典型結構，編制出《沖模典型結構組合》整套企業標準；還可從成套的沖模典型組合標準規格中，選取適合企業使用的典型組合類別、結構形式及規格大小范圍，并按實際需要隨時取舍與增減。

根據確定的《沖模典型結構組合》企業標準，還可從成套的沖模相關標準中，選擇為典型組合按規格配套的零部件標準，再經篩選、增補后，編制出《沖模零部件》企業標準。

為了更好宣傳，并使有關設計、制造、使用與修理人員，深入了解和切實執行上述沖模企業標準，還要按《沖模典型結構組合》企業標準，每一類、每一種、每一個典型結構組合，從已生產和使用過的沖模中，尋找1～2個實例，將其沖模總裝配圖匯編成冊，逐套加以結構設計與制造要點說明，編制出企業的《沖模典型結構圖冊》。

為了順利推行企業的成套沖模標準，執行好沖模的“三化”工作，要分別編寫出《沖模設計守則》與《沖模制造守則》。

在《沖模設計守則》中，應說明以下內容：

1）設計程序及設計管理方法。包括沖模設計任務的承接、下達、設計、校對、審核、標準檢查、批準、圖樣入庫等整個流程如何運作。復雜特殊的結構，在設計前要有“結構論證”與可行性研究等協商會議紀要與書面報告。

2）設計圖樣的表達深度。選用企業的《沖模典型結構組合》標準，通常只需出一個簡化總裝圖，簡單結構的不用出總裝配圖，但要按規定在其排樣圖上，寫出選用沖模結構類型、標準規格，以及沖模的制造技術要求與主要技術規格，并配齊工作零件凸、凹模加工圖，各類模板的相應?？准庸D，非標準零件加工圖等。

3）沖模設計質量的控制與管理。沖模是一種非標準的精密機械產品，應對用戶執行質量終身承包制。設計者對于沒有把握的沖模結構，一經研討會和可行性研究報告確定，設計人員應對沖模的設計質量，包括沖模選型，技術功能符合要求，整體結構合理、先進、操作安全，圖面質量好，無數字、圖形表達的遺漏與差錯等，負主要責任。圖樣上的錯誤及與會議、可行性研究報告不符之處，由校對人負責檢查出來并糾正。審核人員只對沖模整體結構的合理性、實用性及先進性負責。不符合標準及其遺漏或錯誤，由標準檢查人員指正。最后批準人要對沖模設計質量負全面責任。

除上述三項主要內容，還有一些具體要求，如設計圖樣幅面大小、格式、允許差錯率、設計說明的內容、圖樣交付方式、份數等，都要詳細寫入《沖模設計守則》中。

在《沖模制造守則》中，主要寫入以下內容：

1）標準零部件制造的定型標準制造工藝。主要是成套標準零部件制造的工藝文件，包括工藝流程圖、工藝過程卡、驗收規程、主要零部件（如標準模架、模座、導柱、導套、始用擋料裝置、擋料銷、側刃等）的制造與檢驗操作細則。

2）半標準零部件的加工工藝。主要是固定板、卸料板、導板、凹模板等半標準件，待加工緊固孔、?？椎鹊募庸すに?。

3）沖模的裝配工藝及技術要求。配套零件彈簧、聚氨酯橡膠塊、螺釘、墊圈、銷釘、墊板、定距套、限位柱、防護柵等，經檢驗全部零部件合格、無遺缺后進行總裝。

4）試模及驗證程序及要求。

5）入庫規定及手續。

6）非標準零件的通用加工工藝。如凸模、凹模、凸凹模、頂件器、卸件器、壓邊圈、非標準成形側刃、定位板等常用零件的通用加工工藝。

將上述設計與制造沖模規定與有關文字匯編在一起，構成企業的《沖模設計與制造守則》。

2.6.2 沖模“三化”后的結構設計方法

沖模“三化”后的結構設計方法與選用典型組合標準進行沖模的結構設計方法相同。不過沖?！叭焙蟮慕Y構設計方法，是在設計中完全采用沖模成套企業標準，而沖模成套企業標準源于典型組合標準（GB、JB），僅根據企業的需要與市場導向進行了刪減、增補，并對其使用進行規范，使用起來更具針對性。

以沖制薄料、超薄料高精度小尺寸沖壓零件為例，其料厚t為0.05～＜0.5mm，尺寸精度一般高于IT10，通常采用原JB/T 8068.3—1995、原JB/T 8068.4—1995兩個標準作為企業標準，進行這種結構形式沖模設計，見圖2-22、圖2-23。

因沖模“三化”所使用的沖模企業標準，是沖模生產企業，按其服務對象及其產品特色、有的放矢地對沖模相關國家標準和機械行業標準進行篩選與簡化的產物，故其進行沖模結構設計的步驟、程序與方法，與2.4節所述典型組合標準設計法相同。

多數模具生產企業以制造沖模為主，積累了豐富的設計與制造經驗。其沖模企業標準內容更細，品種類型更多、更豐富，可操作性強。與相關沖模典型組合相關國家標準與機械行業標準相比，有以下不同：

1）沖模典型結構分類進一步細化，并分別制定了企業的典型結構組合標準。

①對沖裁模按沖壓工藝工序（步）組合程度與方式細化分類：單工序沖模，包括落料模、沖孔模、切口模、切邊模等；連續模，又按擋料系統構成不同分為用固定擋料銷配始用擋料裝置的連續模、用側刃的連續模；復合模，主要增加了未納入機械行業標準的順裝結構復合沖裁模，包括圓形與矩形凹模的順裝結構復合沖裁模及厚、薄凹模的順裝結構復合沖裁模。

②對各種成形模按其工藝技術功能分別給定一種或幾種典型結構組合標準。彎曲模包括V形與形彎曲模、形與形彎曲模、Z與M形彎曲模、與形彎曲模、形及形彎曲模等，每類彎曲模都有多種結構形式，但都是單工序沖模。拉深模包括用壓邊圈及不用壓邊圈的不變薄圓筒形、方形、矩形拉深模。其他成形模包括壓窩（沉孔）模、打凸模、壓波壓筋模、沖百葉窗模、翻邊模等。

2）配用模架的規定更詳細、更具體。

①沖裁料厚t≤1mm的零件，應配用模架。

②沖裁料厚t≤0.5mm的零件，應配用I級精度滑動導向導柱模架。

③沖裁料厚t≤0.2mm的零件，應配用滾動導向導柱模架。

圖2-22 沖模導板模彈壓縱向送料典型組合（摘自原JB/T8068.3—1995）

1—墊板 2—固定板 3—上模座 4—導料板 5—凹模 6—承料板 7、10、11—螺釘 8、9—圓柱銷 12—卸料螺釘 13—彈簧

3）各類典型結構使用范圍規定明確。

①采用彈壓卸料的沖裁模，其許用沖裁料厚t_max＜3mm。

②采用固定卸料的沖裁模，其許用沖裁料厚t_max＞3mm。

③連續沖裁模采用彈壓卸料時，其許用沖裁料厚t_max＜2.5mm。

④復合沖裁模無論順裝還是倒裝，其許用沖裁料厚t_max＜3mm。

4）各種常用沖壓零件用沖模的企業標準定型結構如下所述：

①中、小型電機的轉子片、定子片及中小型電機用其他通用沖壓零件的各種沖模定型結構。

②儀表、電工儀器等使用的各種變壓器用山字形、E字形、一字形與日字形硅鋼片復合沖裁模。

③各種規格的接線頭連續復合模。

④儀表儀器用接觸片、彈簧片、焊片一模成形連續沖裁與連續復合模。

圖2-23 沖模導板模彈壓橫向送料典型組合（摘自原JB/T 8068.4—1995）

1—墊板 2—固定板 3—上模座 4—導料板 5—凹模 6—承料板 7、10、11—螺釘 8、9—圓柱銷 12—卸料螺釘 13—彈簧

5）多數企業增補典型結構組合，沒有給定具體的標準規格。

由于沖模企業標準的典型結構分類細化，選型條件具體，使用規定很細，故其可操作性很強。雖然有一些增補的典型結構沒有給定具體的標準規格，但可仿照與對比設計，十分簡便可行。

2.6.3 用企業沖?！叭背商讟藴试O計高精度沖模

實例1

圖2-24所示連續沖裁模，采用了原JB/T 8068.3—1995中的典型結構組合（見圖2_-22），但其連續沖裁排樣與模芯結構設計有如下特點：

1）采用無搭邊有沿邊雙列交錯對稱排樣，一模兩件，節省材料，生產率高。

2）同時沖出兩個工件的切口，使兩個切口組成一個稍大一點的長圓孔，使沖切口凸模變成沖長圓孔凸模，斷面增大一倍，不易折斷，也便于制造、修理。

3）彈壓導板加厚并加了一塊壓板（件5），使小凸模導向及橫向支承加長，既提高了導板模孔對小凸模的導向精度，加固了凸模，也便于修理。

圖2-24 焊片彈壓卸料導板式縱向送料少廢料連續沖裁模

1—凹模 2—承料板 3—導料板 4—導正銷 5—壓板 6—切槽凸模 7—落料 8—沖孔凸模 9—落料凸模 10—固定板 11—墊板 12—上模座 13—模柄 14—彈簧 15—導套 16—彈壓導板 17—導柱 18—下模座

實例2

圖2-25所示連續復合模，是一種沖制帶小孔的小尺寸彎曲件，用帶料經沖孔—落料并彎曲成形的精密沖模。沖壓零件的材料為QSn6.5錫青銅帶料，厚度t=0.2mm，沖小矩形孔四個，孔尺寸為：（1^+0.16₀）mm×（0.8^+0.16₀）mm，孔邊距僅0.5mm。

該沖模雖采用原JB/T 8068.4—1995彈壓導板式橫向送料沖模典型結構組合（見圖2-23）。但在其模芯結構設計上，采取了一些具有創新性方法。

1）因為沖壓零件尺寸很小，展開平毛坯尺寸僅為長×寬=9mm×5mm，在兩頭有四個對稱的長×寬=1^+0.16₀mm×0.8^+0.16₀mm的矩形孔?？字行木?（3±0.1）mm，孔邊距僅0.5mm，沖壓難度很大。為使沖孔凸模承載后不彎曲折斷，設計了一個可伸縮超短凸模沖孔組件，見圖2-25模具圖第I工位上模，由件5、6、7、9、20等零件組合而成，裝在導板內。

圖2-25 夾邊彈壓卸料導板式橫向送料連續復合模

1—上模座 2—沖頭 3—固定板 4—限位柱 5、22—蓋板 6—凸模固定板 7—橡膠塊 8、24—墊板 9—凸模 10—承料板 11—導板 12、20—鑲塊 13—凹模固定板 14—壓彎 15—擋料板 16—凹模 17—壓料塊 18—壓板 19—壓料桿 21—切斷凸模 23—壓彎凸模

2）設置了切斷彎曲成形的復合沖壓工位為第Ⅲ工位，第Ⅱ工位為空擋，拉開兩個工作工位的距離。否則，在凸模固定板和導板上就沒有足夠的供凸模安裝的位置。

3）加厚彈壓導板，除結構設計需要外，還加固并保護凸模。

該沖模沖壓動作原理如下：裝在彈壓導板內的沖小矩形孔凸模9，通過沖頭2拼塊，沖擊凸模9，使沖孔凸模完成沖孔。橡膠塊7的壓縮量很小，就足以使凸模完成在0.2mm料厚上沖孔。送料到Ⅲ工位由件21先切斷帶料，并推壓工件至切斷凹模刃口下部的件14處，繼續下行，由件23壓彎凸模，實施彎形并將工件推出件14?？谙路?，落入零件箱。60°張開角靠材料回彈達到，故要將彎模間隙做大一些，合適的彎曲間隙通過工藝試驗和試模修準。

2.6.4 沖模“三化”后的成套企業標準應用與完善

對于以制造中小型沖壓零件用普通全鋼沖模為主的模具專業生產企業，在沖模設計、制造與修理中，推行以宣貫沖模相關國家標準和機械行業標準為基礎，運用沖模企業標準，進行沖模的標準化、典型化與通用化工作，設計各種沖模更為簡便。

1.通用沖壓零件用沖模

通用沖壓零件用沖模是不同用戶都需要的各種規格、不同材料的墊圈，電機與變壓器用各種形狀、不同尺寸的轉定子片、硅鋼片、接線頭、焊片等用沖模。這類沖模類型很多，結構繁簡差別很大。同一類型、同樣結構、用于沖制同一種沖壓零件的沖模，重復生產次數多、制模工人對其結構及技術要求、制模重點與難點都十分熟悉。不僅結構定型，尺寸也接近或相同，完全可借用、套用已生產過的這類標準定型結構沖模，設計只需按要求，修改尺寸。

實例1

圖2-26所示為普通墊圈標準定型倒裝結構復合沖裁模。凡是尺寸相同或接近的各種材質墊圈均可套用這種結構進行設計。

圖2-26 普通墊圈標準定型倒裝結構復合沖裁模

1、9、16—螺釘 2—固定板 3—凸凹模 4、15—墊板 5—打料桿 6—導料銷 7—下模座 8、12—卸料板 10—導柱 11—壓簧 13—凹模 14—上模座 17—模板 18—凸模 19—推板 20—導套

將這類標準定型結構的墊圈復合沖裁模全套圖樣，存入計算機圖形庫，設計時調出，在其屏幕上進行圖形修改處理，即可出圖。如有圖樣底圖檔案，也可復曬一份供修改成圖。

圖2-26所示沖模結構可用于料厚t≤3mm的各種材質、不同尺寸的墊圈，以及類似或接近墊圈形狀的沖壓零件的沖制。該沖模圖示出一模3件，采用3列錯開有搭邊排樣，對于尺寸更小的墊圈，可用5列或7列錯開排樣，一模5件或7件；而當墊圈尺寸更大時，也可用2列錯開或單列直排，一模2件或1件。問題的關鍵是，依排樣后確定使用的料寬，確定采用的凹模周界L×B，在標準規定的系列尺寸范圍內，才能實施。

通常情況下，模具的定位系統都采用固定擋料銷配單側擋料柱。沖壓精度一般時，大多采用滑動導向Ⅱ級精度導柱模架。

實例2

圖2-27所示是沖制尺寸稍大一些的山字形硅鋼片用倒裝式復合沖裁模。沖壓零件料厚t≤0.5mm，沖裁間隙很小，一般都采用Ⅰ級精度的滑動導向模架或滾動導向滾珠導柱模架。由于采用彈壓卸料板、Ⅰ類小間隙沖裁，硅鋼片沖裁質量較好，尺寸精度高，毛刺少，平整，互換性好。對于產量很大的山字形硅鋼片，可采用硬質合金高壽命復合沖裁模結構。

實例3

與圖2-27所示沖模相比，圖2-28采用了矩形薄凹模倒裝式復合沖裁結構形式。將YG15鎢鈷系硬質合金鑲塊裝在凹模容框內，凸凹模也只有刃口工作段為硬質合金鑲塊。為了沖制料厚t＜0.35mm甚至更薄的硅鋼片，要提高模架導向精度確保凸模對準凹模，并保持微小的均勻一致的沖裁間隙。在這種情況下，選配標準滾動導向滾珠導柱模架更合適。這種模架的導柱與其滾珠導套采用0.010～0.020mm過盈配合，可實現零誤差導向。

實例4

圖2-29所示連續式復合沖裁模可一模沖制兩種套裁排樣的硅鋼片零件，而且是一模各兩件，屬于一種高效連續復合沖裁模。

分析其沖壓零件圖及排樣圖可以看出，兩種硅鋼片的形狀適合套料沖裁，按并列對稱排樣，進行有搭邊套裁沖制。第Ⅰ工位復合沖裁兩件一字形硅鋼片，第Ⅱ工位以第Ⅰ工位沖出零件的孔定位，進行復合沖裁，沖出兩件形硅鋼片。

沖模的整體結構采用鋼板模座對角導柱模架，模芯還采用倒裝結構，但為矩形薄凹模結構形式，與圖2-28結構類似。

圖2-26～圖2-29所示僅僅是這類沖模的一種常用的倒裝式復合沖裁模結構形式。從中可以看出其具有如下共同結構特征：

1）都是倒裝式復合沖裁模。

2）大多采用矩形厚凹模。

3）多采用對角導柱模架。

4）橫向送料與縱向送料的形式都有采用。

5）最大沖裁料厚t_max＜3mm。

2.多工位連續模與多工位連續式復合模的結構設計

采用沖模企業標準，進行不同類型多工位連續模的結構設計，雖然比采用沖模相關國家標準和機械行業標準更具針對性和實用性。《沖模典型結構組合》企業標準，不僅選用的沖模類型與種類更多，而且每種典型結構標準規定更細，內容更豐富，可操作性更強。但目前對于多工位連續模，大多仍只給定2～3工位的連續式沖裁模，給定標準典型結構的多工位連續式復合模較少。因為一模成形的立體形沖壓零件的傳統沖壓工藝多為分序多模沖制，能否直接由原材料一模成形沖制出成品沖壓零件，受以下多種因素制約：

圖2-27 山字形硅鋼片用倒裝式復合沖裁模

1—推桿 2—模柄 3、7、14、29—圓柱銷 4、6、8、13、27、28、30—螺釘 5—打料板 9、10—沖孔凸模 11—上模座 12—墊板 15—固定板 16—凹?？?17—導套 18—導柱 19—支承板 20—凹模 21、22—卸料板 23—凸凹模 24—固定板 25—墊板 26—下模座

1）沖壓零件的材料種類、力學性能及其供應狀態。

2）沖壓零件形狀結構、尺寸大小及要求的沖壓加工精度等，即沖壓零件的連續沖壓加工的適應性，即沖壓工藝性。

3）沖壓工藝的合理性與可操作性，尤其是連續沖壓的可能性與優越性。

4）連續模沖壓排樣的正確性、合理性與先進性。

5）連續模結構設計的實用性、先進性及制造工藝性。

圖2-28 E字形硅鋼片硬質合金滾珠導柱模架標準定型結構復合沖裁模

1、2、3、27—內六角螺釘 4—推板 5—凹墊 6—凸墊 7、35—推桿 8—浮動模柄 9—固定圈 10、11、12、28—圓柱銷 13—上模座 14、17、25—墊板 15、24—固定板 16、20、21—沖孔凸模 18—凹模框 19—凹模 22—卸料板 23—卸料螺釘 26—下模座 29—凸凹模座 30—凸凹模 31—半圓頭螺釘 32—片彈簧 33—擋料銷 34—卸料塊 36—滾珠套 37—滾珠 38—導柱 39—導套

因此，連續式沖裁模結構設計的標準化程度較高，特別是形狀簡單、沖圓孔多的平板沖裁件更是如此；連續式復合模往往要從沖壓零件的展開平毛坯沖裁考慮，一旦成形工步多或需要進行橫向施力沖壓時，模具結構便趨于復雜化，難以實現標準化。

圖2-29 形和一字形硅鋼片標準定型結構連續式復合沖裁模

1—下模座 2、14、19、28、32—各種螺釘 3、20、22—圓柱銷 4—下墊板 5—凸凹模固定板 6—橡膠塊 7—卸料板 8—凹模 9—空心墊板 10—凸模固定板 11—上墊板 12—襯板 13—上模座 15、21—凸模 16、23、24—推件塊 17—推桿 18—模柄 25—導套 26—導柱 27—承料板 29—定位銷 30、31、33—凸凹模

實例5

圖2-30所示的電表指針支片連續式沖裁模屬于標準典型結構。經工藝分析可以看出，其沖裁加工的難點、重點如下：

圖2-30 電表指針支片滑動導向對角導柱模架彈壓卸料三工位連續式沖裁模

1—模柄 2、10、13、21—各種螺釘 3—上模座 4—墊板 5—固定板 6—導套 7—橡膠塊 8—卸料板 9—導柱 11—頂件器 12—凹模 14—彈簧 15—螺塞 16—下模座 17—導料板 18—圓柱銷 19—導正銷 20—承料板 22、23、24、25、26—沖孔凸模 27—落料凸模

1）材料為硬鋁合金帶2A10，料厚t=0.6mm。

2）沖菱形孔兩個，最大的長達27mm，而邊距僅1mm；還有矩形孔3個，最小邊距僅為0.7mm。

3）有寬為2mm、長約15mm的兩個互呈90°夾角的細長枝芽。

4）沖壓零件總長度達53mm，主體寬僅10mm，由1mm的孔邊條支承。

5）群孔及枝芽均有尺寸要求，孔轉角有小圓角過渡，最小圓角半徑R=0.6mm?？紤]沖壓零件5個孔形狀與尺寸各異，而且孔邊壁厚僅0.7～1mm，排樣設計為兩次沖孔后落料，計三個工位。零件5個孔沿其中心線布置，為提高沖孔凹模強度，使細小沖孔凸模在加粗桿部后，在其固定板上有寬裕的安裝位置，可先沖相距稍遠一點的3個矩形孔。第二工步再沖兩個菱形孔，第三工步落料。

考慮到沖壓零件窄又長，沖制孔型大小懸珠，排樣采用單列橫置直排，送料進距不大而5孔均在中心線上，所以安排三個沖裁工位。

這類結構的連續沖裁模適于沖制內緣與外緣尺寸相差很小，即工件孔緣壁厚很小的薄料沖壓零件。由于工件群孔的孔距較小，故分三個工步沖出。為了保證工件的同軸度，除用雙邊側刃切邊定位外，還在第一工步搭邊上，用沖孔凸模24沖出兩個工藝定位用孔，以便在下一工步用裝在固定板5的導正銷19對送進材料的進距校準定位。

從沖壓零件圖上可以看出，工件邊壁很小，整體結構剛度不好，而其料厚又僅為0.6mm，故成品沖壓零件非常容易扭曲或彎折變形。為了避免在落料時工件扭曲、彎折變形，沖模結構設計采用彈頂上出件。用頂件器11，借助彈簧14，在落料時將材料壓緊，落料后將成品沖壓零件平穩頂出凹模并于模上出件。同時，為了使工件平整和便于操作，保證送料順暢，采用以橡膠塊為彈性元件的彈壓卸料板。

為了保護細長小凸模，將其桿部加粗進行加固，而將其工作刃口段壓縮至加厚了的卸料板厚料一半，用凸模桿部為凸模導向。

實例6

圖2-31所示為標針用一模成形連續式復合模。該工件形狀較簡單，是一個直角彎曲件。鑒于其展開平毛坯是個細長柄的鐵鍬形，排樣必然有較多的結構廢料。經多方案對比，采用雙列對排無廢料排樣較合適，見圖2-31排樣圖。

沖壓工藝工步安排為：沖除結構廢料、彎曲成形、切斷分離三個工步?？紤]沖模結構設計需要，在第Ⅰ工位（第Ⅰ工步）后，加兩個空擋工位，變成五工位三工步連續復合模。

該沖模在結構上設計的要點如下：

1）第Ⅰ工步切除結構廢料與第Ⅱ工步彎曲相鄰，如不將兩工步拉開距離，在結構上會出現兩工步凹模、凸模緊相連。凹模壁厚太小，凸模在固定板上的安裝位置不夠?？紤]第Ⅰ工步沖切凸模斷面很窄又長，從承載強度不足考慮，應予加粗桿部、壓縮刃口工作段長度，需要在其固定端增大兩倍的安裝寬度。故在其第Ⅰ工位后加兩個空擋工位。同時，也為增大其匹配凹模爭取到充足的空間。

2）對稱彎曲避免了單角彎曲必然產生的偏載。兩件同時彎曲使彎載在模內得到平衡。不會因單向偏載使下?；?。

3）第Ⅴ工位切斷分離為單邊剪截，必須在切斷凸模端設計一個臺階導向頭。在剪截開始之前，導頭先插入凹?？撞⒕o靠在剪切刃口對面的側壁上，用于平衡剪截產生的側向力。

4）采用補償法消減回彈。在彎曲的第Ⅳ工位凹模上，緊貼90°彎角的凹?？芍瞥尚∮?0°的角，具體小多少度合適，一般經試模后修準，這里為89°15′。

圖2-31 標針滑動導向對角導柱模架彈壓卸料橫向送進五工位連續式復合模

1—導料板 2—凹模 3—凹?？?4—切斷凹模刃口鑲塊 5—切斷凸模 6—上模座 7—彈簧 8—墊板 9—模柄 10—固定板 11—導套 12—導柱 13—凹?？?14—下模座

實例7

圖2-32所示為電表指針接片一模成形連續式復合模。該沖模采用了原JB/T 8066.2—1995中凹模周界L×B=125mm×80mm的標準規格，模具閉合高度為150mm。

根據沖壓零件及其排樣圖要求，該沖模的結構設計考慮，沖壓零件材料為H62黃銅帶，料厚t=0.15mm，要采用GB/T 16743—2010《沖裁間隙》國標I類小間隙沖裁和落料，故采取了以下技術與結構措施：

1）沖壓零件尺寸精度雖然不高，但其料厚很小。為確保凸模對小沖裁間隙還有較高精度的導向，采用了高精度I級滑動導向對角導柱模架。同時，采用加厚卸料板，使卸料板對細小凸模加粗后的桿部及刃口工作段導向，達到保證凹模具有均勻沖裁間隙的目的。

2）凹模采用鑲拼結構，利于制模及磨損或損壞后修理更換。

圖2-32 指針接片滑動導向對角導柱模架、高精度橫向送進三工位連續式復合模

1—模柄 2—上模座 3、12、15、23、29—各種螺釘 4—墊板 5—固定板 6、24—彈簧 7—導套 8—導柱 9—卸料板 10—凹模框 11—下模座 13、14—圓柱銷 16、17、18、19、20—凹模拼塊 21—導料板 22—凹模拼板 25—彈頂墊 26—頂件板 27—側刃 28—承料板 30、31、32、33、34—凸模

3）為提高鑄鐵模座的抗疲勞能力，采用加強型模架，即上下模座加厚、導柱加粗。

4）對于料厚t小于0.5mm的薄料、超薄料的送料進距控制，應優先選用側刃節制送料并用切料邊定位，使送料進距精度小于±0.15mm；對于料厚雖大于0.5mm，但送料進距很小，安裝和使用固定擋料銷，采用經濟的固定擋料系統有困難的，應優先采用側刃切邊定位；要求連續（開機連閘）沖壓，提高生產率的情況下，用側刃切邊定位，送料不用抬起，較適宜快速送料；對于精密小尺寸沖壓零件，使用側刃定位精度高。結合本例，上述幾個選用側刃的條件都已具備，故采用雙邊側刃。