【正文】 具壓力中心的計(jì)算（二） ? 對于復(fù)雜工件或多凸模沖裁的壓力中心，可利用力矩原理用計(jì)算法求得，即各分力對某坐標(biāo)力矩之和等于其合力對該坐標(biāo)軸的力矩。X0=rsinα /α ，角 α 以弧度計(jì)。 ? 在設(shè)計(jì)鑲拼凸模或鑲拼凹模時(shí)，應(yīng)注意所分鑲塊的形狀要便于機(jī)械加工和熱處理，容易維修、更換和調(diào)整，要考慮鑲塊組合拼裝時(shí)的定位和固定，防止相對移動等問題。 ? 凸凹模的最小壁厚值 m一般可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定。 ? 幾種常見的凹模刃口形式 ? 2）凹模外形尺寸 ?凹模厚度的確定： H=Kb ?凹模壁厚（指凹模刃口與外邊緣的距離）的確定： 小凹模 c=（ ～ 2） H 大凹模 c=（ 2～ 3） H 式中： b凹?？椎淖畲髮挾龋?mm）； K— 因數(shù)（其值見 表 217）； H— 凹模厚度，其值為 15～ 20mm； c— 凹模壁厚，其值為 26～ 40mm。但孔口容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。適用于形狀簡單，精度要求不高，材料厚度較薄工件的沖裁。 ? 式中： Lmax允許的凸模最大自由長度（ mm）； ? d凸模的最小直徑（ mm）； ? F沖裁力（ N）； I凸模最小橫截面的慣性矩（ mm4）。 式中： dmin凸模最小直徑（ mm）； Amin 凸模最小截面的面積（ mm2）； t料厚； г 材料的抗剪強(qiáng)度（ MPa）； F沖裁力（ N）； 〔 σ 壓 〕 凸模材料的許用壓應(yīng)力 （ MPa） 。 ? 采用固定卸料板的沖裁模，基本結(jié)構(gòu)如右 圖所示，凸模的長度 L=t1+t2+t3+l 式中： t1凸模固定板的厚度（ mm）； t2卸料板的厚度（ mm）； t3導(dǎo)尺的厚度（ mm）； l附加長度，包括：凸模進(jìn)入凹模的深度 ~1mm；總修磨量 6~12mm；凸模固定板與卸料板之間的 安全距離 L1= 15~20mm。如采用線切割加工時(shí)， 固定部分和工作部分的尺寸應(yīng)一致，如圖 c。 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(jìn)形狀。 常見的凸模結(jié)構(gòu)形式如上圖所示 ，圖中 a、 c適用的沖裁直徑 d=1~20mm，為避免應(yīng)力集中和保證強(qiáng)度與剛度方面的要求，而做成圓滑過度的階梯形或在中部增加過度階段。 ? 搭邊是廢料 ，故其值應(yīng)越小越好。 ? 材料的利用率的計(jì)算： ? 一個(gè)進(jìn)距的材料利用率： η =nA/bh 100% 式中： A— 沖裁件面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料）； n一個(gè)進(jìn)距 沖裁件數(shù)目； B— 條料寬度； H— 進(jìn)距。如圖 e、 f分別為少廢料和無廢料排樣。 選擇沖床時(shí)，要根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)，計(jì)算出所需的總沖壓力。 3 、 卸料力、推件力和頂出力的計(jì)算 ? 由于沖裁中 材料的彈性變形及摩擦的存在， 沖裁后帶孔部分的 材料會緊箍在 凸模上，而落下部分的 材料會緊卡在凹模洞口中。 2）采用階梯形布置的凸模： ? 為了提高模具壽命，避免小沖頭折斷，一般都把小沖頭做短一些。 t材料厚度 (mm)。 對于與基準(zhǔn)件相配合的非基準(zhǔn)件凸?；虬寄５娜锌诔叽绾凸钜话悴辉趫D樣上標(biāo)注 ,而是僅標(biāo)注基本尺寸 ,并注明其公差按基準(zhǔn)件凹模或凸模的實(shí)際尺寸配做 ,并保證應(yīng)留的間隙值。因此，對于復(fù)雜形狀的落料件或沖孔件，其模具基準(zhǔn)件的刃口尺寸均可按下式計(jì)算 : ? A類： Aj＝ (AmaxX△ )+△ /4 ? B類 : Bj＝ (Bmin+X△ )△ /4 ? C類 : Cj＝ (Cmin+△ )177。 ? （２）尺寸標(biāo)注簡單，只需在 基準(zhǔn)件上標(biāo)注 尺寸和公差，配制件僅標(biāo)注基本尺寸并注明配做所留間隙值。 落料時(shí)各 部分尺寸公差的分配位置如右圖 b) ? 其計(jì)算公式如下： D凹 =(DX△)+δ凹 D凸 =(DZmin)δ凸 =(DX△Zmin)δ 凸 ? 式中 D凹 、 D凸 —— 落料凹、凸?；境叽?(mm)。 X—— 因數(shù)，見 表 213 ??0d ? ?0凸凸 ????? xdd ? ? ? ? 凹凹凸凹 ?? ?? ?????? 0m in0m in ZxdZdd ? 沖孔時(shí)各部分尺寸公差的分配位置如右圖 a) ? （ 2）落料 設(shè)工件尺寸為 D△。由于基準(zhǔn)件凸模刃口尺寸在磨損后會減小，因此，應(yīng)使凸模的基本尺寸接近工件孔的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙 Zmin。 式中： δ凸 —— 凸模的制造公差； δ凹 —— 凹模的制造公差； δ凸 、 δ凹 已有標(biāo)準(zhǔn)見 表２－１２ 。一般模具制造精度應(yīng)比工件精度高 3～ 4級。 ? 2）考慮到?jīng)_裁時(shí)，凸、凹模的磨損，在設(shè)計(jì)凸、凹模刃口尺寸時(shí)，對基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后增大的，其刃口的公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較小的數(shù)值。所以正確地確定刃口部分尺寸是相當(dāng)重要的。 利用下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 ? 沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面 質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等影響很 大，所以沖裁間隙是沖裁模設(shè)計(jì)中 一個(gè)很重要的工藝參數(shù)。 ? 確定模具形式的基本方法： 應(yīng)以沖裁工作的要求，生產(chǎn)批量、模具加工條件等為主要依據(jù)。 材料厚度 t/mm ≤1 1~2 2~3 3~4 4~5 剪切斷面表面粗糙度 Ra/μ m 25 50 尺寸標(biāo)注 ? 沖裁件的尺寸標(biāo)注應(yīng)符合沖壓工藝要求。30’ 50’ 1176。30’ 1176。 2176。 表 25 孔中心與邊緣距離尺寸公差 (mm) ? 注 :本表適用于先落料再進(jìn)行沖孔的情況 。 為了防止沖裁時(shí)凸模折斷或壓彎 ,沖孔的尺寸不能太小 , 有關(guān)要求見下表 (一 ) 一般沖孔模可沖壓的最小孔徑值 (mm) 注 :t— 材料厚度 材料 鋼 г 700MPa 鋼 г =400~700MPa 鋼 г 400MPa 黃銅、銅 鋁、鋅 紙膠板、布膠板 硬紙、紙 d≥ d≥ d≥t d≥ d≥ d≥ d≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ b≥t b≥ b≥ b≥ b≥ b≥ 為了防止沖裁時(shí)凸模折斷或壓彎 ,沖孔的尺寸不能太小 , 有關(guān)要求見下表 (二 ) 帶保護(hù)套凸模沖孔最小值 (mm) 材料 硬鋼 軟鋼及黃銅 鋁及鋅 圓形孔徑 d 長方孔寬 b 沖裁件的尺寸精度 ? 一般沖裁件內(nèi)、外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度、兩孔中心距離公差、孔中心與邊緣距離尺寸公差、沖裁件的角度偏差值以及剪切段面粗糙度值 ,分別見表 23~表 27。 ? 良好的沖裁工藝性應(yīng)保證：材料消耗少 、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單等。第二章 沖裁模 ?第一節(jié) 沖裁模的設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ?第二節(jié)