【正文】 T ????? ? ? ? ? AA ZxdZdd TA ?? ?? ?????? 0mi nmi n0mi n（ 3）孔心距 =L177。 dL?81 為了保證可能的初始間隙不超過 Zmax，即 ≤ 凸、凹模的制造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級(jí)來選取，也可查表 38選取，但需校核?；蛉? AT ?? ? AT ?? ? m inmax ZZ ?T?≤ ? ?m ZZ ?A≤ ? ?m inmax6.+Zmin≤Z max，選取必須滿足以下條件： 2．凸模與凹模配作法 配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。 特點(diǎn)： 的條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差， ≤ AT?? ? m inmax ZZ ?使制造容易。 模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，不必校核 2．凸模與凹模配作法（續(xù)） （ 1）根據(jù)磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口尺寸類型 ：磨損后變大，變小還是不變。 （ 2）根據(jù)尺寸類型，采用不同計(jì)算公式。 磨損后變大的尺寸 ， 采用分開加工時(shí)的落料凹模尺寸計(jì)算公式 。 磨損后變小的尺寸 ， 采用分開加工時(shí)的沖孔凸模尺寸計(jì)算公式 。 磨損后不變的尺寸 ， 采用分開加工時(shí)的孔心距尺寸計(jì)算公式 。 （ 3） 刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的 1/4來選取 。對(duì)于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的 1/8并冠以 （ 177。 ） 。 沖制圖示零件，材料為 Q235鋼，料厚 t=。計(jì)算沖裁凸、凹模刃口尺寸及公差。 例 1 解：由圖可知，該零件屬于無特殊要求的一般沖孔、落料。 外形 和 18177。 。查表 ， 由落料獲得， mm0 ?? ?? mmZmmZ m a xm in ?? ，則 mmmmZZ )(m inmax ????外形和 177。 由沖孔同時(shí)獲得。查表 得，由落料獲得， ，則由公差表查得： 為 IT12級(jí)，取 x = ； ?? ? mm0 ??為 IT14級(jí)，取 x = ； 設(shè)凸 、 凹模分別按 IT6和 IT7級(jí)加工制造 ， 則 沖孔： ≤ 校核： + ≤ = （滿足間隙公差條件） ? ? 0 0 0 n )( ??? ??????? Txdd T ?? ? mmmmZdd ATA 0 n )( ??? ????? ?AT ?? ? m inmax ZZ ?孔距尺寸： =L177。 =18177。 2 = (18177。 )mm 校核： + = （ 不能滿足間隙公差條件 ） 因此 ， 只有縮小 ， 提高制造精度 ， 才能保證間隙在合理范圍內(nèi) ， 由此可取： 落料： dL ? ? mmmmxDD AA 0 x )( ??? ??????? ?? ? mmmmZDtAT0 0 0 n )( ??? ????? ?≤ = = = = T? ? ?m inmax4. ZZ ?A≤ ? ?故： mmD A 0 ??T 0 0 ??如圖 ，其中 例 2 d = 22177。 板料厚度 t=1mm，材料為 10號(hào)鋼。試計(jì)算沖裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。 由表 ： 解：該沖裁件屬落料件，選凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需要計(jì)算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按間隙要求配作。 mma 0 ?? mmb 0 ??c 35? mme 0 ?? mmZmmZ m a xm in ?? ，落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下： 第一類尺寸：磨損后增大的尺寸 由公差表查得： 尺寸 80mm，選 x = ；尺寸 15 mm，選 x = 1；其余尺寸均選 x = 。 mmmma 1 )( 41 ??? ????凹 mmmmb 0 )( 41 ??? ????凹 mmmmc 0 )( 41 ??? ????凹第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸 第二類尺寸：磨損后減小的尺寸 mmmmd 0 )( 41 ??? ?????凹 mmmme )( ???????凹 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是 ， ， ， ，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值 mmZ in ?落料凸、凹模尺寸 a) 落料凹模尺寸 b) 落料凸模尺寸 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 ? 例 21 沖制如圖 28所示的工件，其材料為08鋼，料厚 t=1mm，試計(jì)算凸模和凹模刃口尺寸和公差。 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 圖 28 零件圖 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 (a) 沖裁件 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 (b) 凹模 圖 29 落料時(shí)的沖裁件和凹模 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 (a) 沖裁件 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 (b) 凸模 圖 210 沖孔時(shí)的沖裁件和凸模 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 ? 例 22 沖裁如圖 211所示的制件，材料為 10鋼，料厚 ，用配作方法加工沖模，試確定落料模具刃口尺寸和公差。 ? 解：因?yàn)橹萍臎_裁屬于落料，故先確定凹模的刃口尺寸，然后再以凹模為基準(zhǔn)件配作凸模。凹模磨損后其尺寸變化有三種情況。 沖壓力及壓力中心計(jì)算 ? 沖壓力計(jì)算 ? 壓力中心計(jì)算 沖壓力計(jì)算 ? 沖壓力是指沖裁過程中沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。它是在模具設(shè)計(jì)時(shí)選擇沖壓設(shè)備和校核模具強(qiáng)度的重要依據(jù)。 ? 1. 沖裁力的計(jì)算 ? 沖裁力是沖裁過程中凸模對(duì)板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深度而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值。 沖壓力計(jì)算 ? 2. 卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算 ? 在沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的彈性回復(fù)和翹曲變形，以及摩擦的存在，將使沖落部分的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的料卸下，將卡在凹模內(nèi)的料推出。從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱卸料力，用 FX表示；將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱推件力，用 FT表示；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱頂件力，用 FD表示，如圖 212所示。 沖壓力計(jì)算 圖 212 卸料力、推件力和頂件力 沖壓力計(jì)算 ? 3. 壓力機(jī)公稱壓力的確定 ? 沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖壓力 (FZ)。 FZ為沖裁力和與沖裁力同時(shí)發(fā)生的卸料力、推件力或頂件力的總和。計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的不同而分別對(duì)待。 卸料力 ： 二、卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算 推件力 ： 頂件力 ： 從凸模上卸下箍著的料所需要的力。 將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力。 逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力。 卸料力 推件力 頂件力 FKF XX ? FnK TT FKF DD ?—— 卸料力 、 推件力 、 頂件力系數(shù) n—— 同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件 (或廢料 )數(shù) 。 DTX KKK 、thn?式中 h—— 凹模洞口的直刃壁高度； t—— 板料厚度 。 式中 壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和 Fz 三、壓力機(jī)公稱壓力的確定 采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)： TXZ FFFF ???采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時(shí)： DXZ FFFF ???采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)： TZ FFF ?? 壓力中心計(jì)算 ? 模具的壓力中心也就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。所以，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心重合。 1． 簡單幾何圖形壓力中心的位置 1） 對(duì)稱沖件的壓力中心 ， 位于沖件輪廓圖形的幾何中心上 。 2） 沖裁直線段時(shí) ， 其壓力中心位于直線段的中心 。 3） 沖裁圓弧線段時(shí) ， 其壓力中心的位置 ， 按下式計(jì)算： bRsRy //sin180 ?? ??? 復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的計(jì)算原理與多凸模沖裁壓力中心的計(jì)算原理相同 。 3． 復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的確定 除上述的 解析法 外 ， 還可以用 作圖法 和 懸掛法 。 2． 確定多凸模模具的壓力中心 確定多凸模模具的壓力中心 ， 是將各凸模的壓力中心確定后 ， 再計(jì)算模具的壓力中心 。 ????????????miimiiimmmcLXLLLLXLXLXLX11212211??????????????miimiiimmmcLYLLLLYLYLYLY11212211?? 沖裁件的工藝性 ? 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。良好的沖裁工藝性是指在滿足沖裁件使用要求的前提下，能用普通的沖裁方法，在生產(chǎn)率較高、模具壽命較長、成本較低的條件下穩(wěn)定地獲得合格質(zhì)量的沖裁件。因此，在開始設(shè)計(jì)沖裁模之前，首先應(yīng)進(jìn)行沖裁件的工藝性分析，審查沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度要求、材料性能及厚度等方面是否符合沖裁的工藝要求，力求使其具有良好的沖裁工藝性。 一、沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 1．沖裁件的形狀應(yīng)力求簡單、規(guī)則； 2．沖裁件的內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，應(yīng)以圓弧過渡； 3．盡量避免沖裁件上過于窄長的凸出懸臂和凹槽； 4．沖孔時(shí)，因受凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不應(yīng)太小，如果沖孔尺寸太小必須對(duì)凸模采取保護(hù)措施。 5．沖裁件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離，受模具強(qiáng)度和沖裁件質(zhì)量的制約，其值不應(yīng)過小。 二、沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度要求 ? 普通沖裁件內(nèi)、外形尺寸的經(jīng)濟(jì)精度一般不高于 IT11級(jí)，落料件精度最好低于 IT10級(jí)，沖孔件最好低于 IT9級(jí)。 排 樣 ? 沖裁排樣 ? 搭邊值和條料寬度的確定 ? 材料利用率的計(jì)算 排 樣 ? 制件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理排樣對(duì)于提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及提高模具壽命具有十分重要的意義，是模具設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。 沖裁排樣 ? 根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為 3種，如圖 217所示。 ? (1) 有廢料排樣：如圖 217(a)所示。沿制件全部外形沖裁，制件與制件之間、制件與條料側(cè)邊之間都留有搭邊廢料。由于具有搭邊，定位時(shí)存在的誤差可由搭邊來補(bǔ)償，制件尺寸完全由沖模來保證，因此精度高，并且模具壽命也高，但材料利用率低。 ? (2) 少廢料排樣：如圖 217(b)所示。沿制件部分外形切斷或沖裁，只在制件與制件之間或制件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。材料利用率較高。 ? (3) 無廢料排樣：如圖 217(c)所示。制件周圍無任何搭邊，制件由切斷條料直接獲得。材料利用率最高。 ? 采用少、無廢料的排樣雖然可以提高材料利用率，并能減低沖裁力和簡化沖裁模結(jié)構(gòu)。但是，因受條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差影響，使沖裁件的質(zhì)量和精度較低。同時(shí)，由于模具受力不均勻，磨損加劇，從而降低模具壽命以及沖裁件的斷面質(zhì)量。因此，對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)如何排樣，必須統(tǒng)籌兼顧、全面考慮。 ? 對(duì)于有廢料排樣，少、無廢料排樣，按制件在條料上的布置形式還可進(jìn)一步分為直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排等，見表 214。 沖裁排樣 沖裁排樣 沖裁排樣 沖裁排樣 續(xù)表 搭邊值和條料寬度的確定 ? 1. 搭邊 ? 排樣時(shí)制件之間以及制件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊雖然是廢料，但它對(duì)沖裁工藝及沖裁件質(zhì)量有很大的影響。搭邊的作用一是補(bǔ)償定位誤差，確保沖出合格的制件；二是保證條料具有一定的剛度，便于條料送進(jìn)，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 ? 在設(shè)計(jì)模具和沖裁工藝時(shí)，一定要合理確定搭邊值的大小。搭邊過大，材料利用率低；搭邊過小時(shí)，搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖裁件毛刺，有時(shí)甚至單邊拉入模