【正文】 反，鼓薄板沖裁時制件尺寸偏差減小。在間隙較小時，由材料受凹。凸模擠壓力大，故沖裁完后，材料的彈性恢復(fù)使落料件尺寸增大，沖孔孔徑減小。 間隙對沖裁力的影響 隨著間隙的增大，材 料所受的拉力也增大，材料容易斷裂，因此沖裁力減小。但是繼續(xù)增大間隙時，會因此凹、凸模刃口處產(chǎn)生的裂紋不重合，沖裁力減小。 由于沖裁間隙過大時，會使沖裁件的光亮面減小，落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔尺寸大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或頂件力也隨之減小。但是，間隙繼續(xù)增大時，因為 毛刺增大，引起卸料力、頂件力也隨之增大。 間隙對模具壽命的影響 沖裁模具的壽命通常以保證獲得合格產(chǎn)品時的沖裁次數(shù)來表示。沖裁過程中模具的失效形式一般有：磨損、變形、崩刃和凹模刃口漲裂四種。 間隙增大時可 使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減??；但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時，卸料力增大，又影響磨具磨損，一般間隙為（ 10%15%t）時磨損最小模具壽命較高。間隙小時，落料間梗塞在凹模洞口的漲裂力也大。 確定合理間隙的理論依據(jù) 由以上所述可見，凸、凹模對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大影響。因此，在設(shè)計和制造模具有個合理間隙值，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量好，尺寸精度高，所需沖裁力小，模具壽命高，生產(chǎn)中長選用一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 Zmin,最大值稱為最大合理間 隙 Zmax。設(shè)計與制造新模具時采用最小合理間隙值。 確定合理間隙的理論根據(jù)是以凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋相重合為依據(jù)?？梢杂嬎愕玫胶侠黹g隙值，計算公式如下： Z=2t(1ho/t)tanB 由上式可看出，間隙 z 與材料厚度 t、相對切入深度 ho/t 及破裂角 B 有關(guān)。對硬而脆的材料， ho／ t 有較小值時，則合理間隙值較大。對軟而韌的材料， ho/t 有較大值時，則合理間隙較小。板厚越大，合理間隙越大。 由于理論計算生產(chǎn)中不便使用，故目前廣泛使用的是經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 合理間隙的選擇 9 表 21常用金屬材料的沖裁初始間隙（雙面） 材料 厚度 低碳鋼，銅，紫銅 中碳鋼，杜拉銅 高碳鋼，不銹鋼 最小值 ΔΖ 最小值 ΔΖ 最小值 ΔΖ + + + + + + Zmax=Zmin+Δ z，由表可知，此復(fù)合模的最小雙面間隙為 Zmin=，最大雙面間隙為 Zmax= 凹凸模的制造方法 凸、凹模的加工方法有兩種：凸、凹模分開加工和凸、凹模配合加工方法。 當(dāng)凸、凹模分開加工時，模具具有互換性，便于模具成批量生產(chǎn)，但精度要求高，制造困難，相應(yīng)的會增加加工成 本。凸、凹模配合加工適合于較復(fù)雜的、非圓形的模具，制造簡單，成本低。 鑒于上述分析，就零件圖所需的凸、凹模宜采用凸、凹模配合加工、 凹凸模刃口尺寸的計算 模具刃口尺寸精度等級是影響沖裁件尺寸精度等級的主要因素，模具的合理間隙值也是靠模具刃口尺寸及其精度來保證的。因此，在確定凹、凸模工件部分尺寸及其制造精度時，必須考慮到?jīng)_裁變形規(guī)律、沖裁件精度等級、模具磨損和制造特點等。 （ 1） 落料時，先確定凹模工作部分，其大小應(yīng)取接近于或等于工件的最小極限尺寸，以保證磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，仍能沖出合格工件。凸 模公稱尺寸比凹模公稱尺寸小一個合理間隙值。 （ 2） 沖孔時，先確定凸模工作范圍內(nèi)，仍能沖出合格工件。凹模公稱尺寸應(yīng)比凸模公稱尺寸大一個合理間隙值。 （ 3） 對于落料件，一般標(biāo)準(zhǔn)單向負(fù)公差。假定工件的尺寸為 D，工件公差為Δ ,則工件尺寸就是 D ??0 。沖孔件的工差一般為單向正公差，假定沖孔件的公稱尺寸為 d，工件公差為Δ，則沖孔件公差為 d。若工件尺寸標(biāo)注有正負(fù)公差，則應(yīng)將正負(fù)偏差換成上述要求的等價的正負(fù)公差，若沒有工件沒有標(biāo)注公差，則工件公差按國家標(biāo)注非配合尺寸 IT14 級來處理。 凹凸模配合加工，是指先加工凸模（或凹模）， 然后根據(jù)制好的凸模（或凹模）的實際尺寸，配合凹模（或凸模），在凹模（或凸模）上修出最小合理間隙值。其方法是把先加工出的凸模（或凹模）做為基準(zhǔn)件，它的工作部分的尺寸作為基準(zhǔn)尺寸，而與它配做凹模（或凸模），只需要在圖紙上標(biāo)明相應(yīng)部分的凸模公稱尺寸（或凹模公稱尺寸），說明“ XX 尺寸按凸模（或凹模）配做，每邊保證間隙 XX”。這樣基準(zhǔn)件的制造公差δ p（或δ d）的大小就不在受凸、凹模間隙大小的限制，是模具制造容易。一般基準(zhǔn)件的 10 制造公差δ p（或δ d） =Δ /4。 ，在后配合做凸模。落料凹模磨損后，刃口尺 寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況。 凹模磨損后增尺寸增大時，凹模尺寸按公式 Dd=（ D﹣χΔ） d??0 計算，其中系數(shù)X 按照 IT11 精度等級取值 x=。 尺寸φ 55 在磨損后增大，Δ =,化為 ? Dd=(D﹣χΔ ) d??0 =（ － ） 4/? = ? 尺寸 R10 在磨損后增大 ,Δ =,化為 ? 錯誤 !未指定書簽。 錯誤 !未找到引用源。 Dd=(D﹣χΔ ) d??0 =(－ ) 4/? = ? 落料時應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，在后配合做凹模。落料凸模磨損后，刃口尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況。 凸模磨損后尺寸減小時，凸模尺寸按公式 )(d ??? ?dp 0p? 計算，其中系數(shù) X 按精度 IT11 精度等級取值 x=。 尺寸 35 在磨損后減少， ? =，化為 ? )(d ??? ?dp 0p? =(+ ) 0 4/? = 0 ? 尺寸φ 8 在磨損后減少，Δ =，化為 ? 11 )(d ??? ?dp 0p? )( 0 4/??? ? 0 02 ? ? 尺寸φ 6 在磨損后減少，Δ =，化為 ? )(d ??? ?dp 0p? )( 0 4/??? ? 0 02 ? ? 尺寸φ 2 在磨損后減少，Δ =，化為 ? )(d ??? ?dp 0p? )( 0 4/??? ? 0 ? ? 凸模磨損后尺寸不變的有 70，按 LP =L ? 2?p 或 LP =L? 8? 計算 LP =70? =70? 排樣的意義 在大量和大批生產(chǎn)時，原始毛坯材料在沖壓零件的成本中占 60%以上，因此節(jié)約材料和減少廢料（既材料的經(jīng)濟利用率）具有很重要的意義。 沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。排樣的合理與否影響材料的經(jīng)濟利用，還會影響到模具結(jié)構(gòu)與壽命、生產(chǎn)公差等級、生產(chǎn)操作方便與安全等。因此，排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計中很重要的工作。 排樣的方法 同一個工件，可以有幾種不同的排樣方法。采用最佳排樣方法，應(yīng)使工藝廢料最少。材料利用 率高。根據(jù)零件外形特征，排樣的形式可分為直排、斜排、對排、混合排、多排及沖裁搭邊等。 根據(jù)零件的形狀特點，選用如下的排樣方式，每次沖壓過程沖出一個零件。 排樣方式與零件在板料上的排布如下圖： 12 圖 21 零件排布圖 搭邊、進距計算 排樣時工件與工件之間及工件與條料之間留下的余料稱為搭邊及側(cè)搭邊。搭邊使工作沿整個周邊封閉沖裁時補償送料的誤差，并將其在模具上定位，以保證沖裁出完整的工件。搭邊還可以保持條料有一定的剛度和強度，便于送進模 具內(nèi)。 搭邊值要合理確定。搭邊值過大，材料利用率低。搭邊值過小，在沖裁中將會被拉斷，造成送料困難，且使工件生產(chǎn)毛刺，有時還會拉入凸模和凹模間隙中，損壞模具刃口，降低模具壽命。 表 22 搭邊值的經(jīng)驗值 卸料板形式 條料厚度 搭邊值 a A1 彈 性 卸 ＞ ~ ~ ＞ ~ ~ ~ ＞ ~ ~ ~ 13 料 板 ＞ ~ 1..8~ ~ ＞ ~ ~ ~ 固 定 卸 料 板 0~ ~ ＞ ~ ~ ＞ ~ ~ ＞ ~ ~ ＞ ~ ~ 搭邊值一般由經(jīng)驗確定，如表 22 所示。 根據(jù)表，可取 a= a1=。 排樣方式與搭邊值決定后，條料的寬度與進距也可以決定。 條料寬度的確定與模具是否采用側(cè)壓裝置或側(cè)刃有關(guān)。 本設(shè)計采用無側(cè)壓裝置，其條料寬度的確定 。條料在 送進過程中可能沿導(dǎo)料板的一側(cè)，也可能沿另一側(cè) 。條料導(dǎo)向面的變化將使側(cè)搭邊值減小，為保證最小側(cè)搭邊值，條料寬度應(yīng)加大些： 條料的寬度的計算： B— 條料的公稱寬度， mm D— 垂直于送料方向尺寸， mm a1— 側(cè)搭邊， mm bo— 條料與導(dǎo)料板間的間隙，見表 23 △ — 條料寬度的公差，見表 23 表 23 剪切條料公差及導(dǎo)料板與條料間的間隙值（ mm） 條料的寬度的公稱尺寸為 B= 進距是每次將條料送入模具進行沖裁的距離，進距的計算與排樣方式有關(guān)，進距是決定擋料銷位置的依據(jù)。 此工序為落料沖孔復(fù)合模，零件的進距 A的計算公式為： A=B+a 式中 B— 平行與送料方向工件的寬度； A沖裁之間的搭邊值。 進距 A=B+a=+ = 沖壓力的計算 計算沖壓力的目的是為了選用適合的壓力機、設(shè)計模具和檢驗?zāi)＞邚姸?。壓力機的噸位必須大于沖裁力。 一般平刃口模具沖裁時，沖裁力可按下式計算： P=KFζ =KLTζ 式中 P—— 沖裁力， N。 F—— 沖切斷面積， mm2； 14 L—— 沖裁周邊長度， mm； t—— 材料厚度， mm； ζ —— 材料抗剪強度， MPa； 08 鋼的抗剪強度為 216～ 304MPa。 k—— 安全系數(shù)，一般 K=，考慮到模具刃口的磨損，凸凹模間 隙的波動，材料機械性能的變化，材料厚度和偏差等因素。 在沖裁高強度或厚度大、周邊長的工件時，所需的沖裁力較大，如果超過現(xiàn)有壓力機噸位，就必須采取措施降低沖裁力，主要有協(xié)刃模具沖裁、階梯模具沖裁和加熱模具沖裁幾種方法。 1) 計算 P落料 P 落料 =KLtζ =(+55/2X∏ /3X2) = 2) 計算 P落料 P 沖孔 =KLtζ =(6+2X2+35/2X340/360+∏ X8X2) = P= P 落料 +P沖孔 =+ ==27KN 卸料力與推件力的計算 沖裁結(jié)束后，由于彈性變形的恢復(fù)，會使工件卡緊早凸?；虬寄Ｉ?，必須施加外力，將其取下。 卸料力：將緊箍在凸模上的料卸下所需的力 推件力：將卡在凹模中的工件推出所需的力 表 24卸料力、推件力的因數(shù) 沖裁材料 K卸 K推 K頂 紫銅黃銅 ～ ～ 鋁、鋁合金 ～ ～ 鋼 材厚度 料 mm ～ ＞ ～ ＞ ～ ＞ ～ ＞ ～ ～ ～ ～ ～ 卸料力和推件力是由壓力機和模具的卸料和推件裝置獲得的。在選擇壓力機噸 位和設(shè)計模具時要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來考慮卸料力、推件力與頂件力的大小，并作必要的計算。影響這些力的因素較多，生產(chǎn)中，常用下列經(jīng)驗公式計算： P卸 =K卸 P P 推 =K 推 nP K 卸、 P推 —— 卸料因素、推件因素（其值見表 24） P—— 沖裁力， N； n—— 卡在凹模孔內(nèi)的 工件數(shù)， n=h/t(h 為凹模刃口直高度， t 為工件材料厚度 )。