【文章內(nèi)容簡介】 F =127 50 =5715N 落料沖裁力： 由表 21取 260MPa， K 由表 55取 ， L=50mm， t= 代入公式（ 53）得： bTtLKF ???? =50 260 =11700N （ 2） 卸料力 由參考文獻(xiàn) [3]可知： 卸料力： FKF XX ?? （ 54） 13 式中 ： XF 卸料力； XK 卸料系數(shù) ； F沖 裁力。 F 由上計(jì)算得 85852N， XK 由表 55取 ，代入公式（ 54）得： XF =F = 落料凸模卸料力： F 由上計(jì)算得 5715N， XK 由表 55取 ，代入公式（ 54）得： FKF XX ?? =5715 = （ 3） 推件力 由參考文獻(xiàn) [3]可知： 推件力： FKnF TT ??? （ 55） 式中 ： TK 推件系數(shù) ； F沖裁力 ； n同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)。 F 由上計(jì)算得 85852N， TK 由 表 55取 ， n 取 1代入公式（ 55）得： TF =1 F = 計(jì) 算 模具壓力中心 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)盡量使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心重 合，否則，會(huì)使沖模和 壓 力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零 14 件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。零件的壓力中心可以用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。 解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 P，即為所求模具的壓力中心。 圖 56 壓力中心示意圖 如圖 56 該制件為圓形對稱圖形，所以 幾何中心就是壓力中心則 ① 為制件壓力中心 、 內(nèi)孔壓力中心 、 外圓 弧壓力中心 、 為直線段壓力中心 、 為外輪廓的壓力中心 。 則模具壓力中心與制件的 對稱 中心 重合。 刃口尺寸計(jì)算 沖裁間隙的確定 單配加工方法，用凸摸和凹摸相互單配的方法來保證合理的間隙。先加工基準(zhǔn)件，然后非基準(zhǔn)件按基準(zhǔn)件配做，加工后的凸模和凹模不能互換。通常，落料件選擇凹模為基準(zhǔn)模，沖孔件選擇凸模為基準(zhǔn)模。這種方法多用于沖裁件的間隙較小的模具。沖裁模初始雙邊間隙值見表 57。 15 表 57 沖裁模初始雙邊間隙值 z 厚度 材料 軟鋼 紫鋼、 08 鋼、含碳％～ ％ 的軟鋼 杜拉鋁、含碳％～ ％ 的中等硬鋼 硬鋼含碳％～ ％ Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 根據(jù)此制件材料為 08 鋼，厚度為 1mm，查表 54 得此沖裁模的初始雙邊間隙值： 最小雙邊間隙值 zmin= 最大雙邊間隙值 zmax= 即在配合加工時(shí)，要保證合理間隙值在 ～ mm 之間。 表 58 簡單形狀（方形、圓形）沖裁時(shí)凸、凹模的制造偏差 公稱尺寸 凸模偏差 凸? 凹模偏差 凹? ≤ 18 ＞ 18～ 30 ＞ 30～ 80 ＞ 80～ 120 ＞ 120～ 180 ＞ 180～ 260 ＞ 260～ 360 ＞ 360～ 500 + + + + + + + + 表 59 圓形凸凹模制造偏差 材料厚度 t 基本尺寸 ＞ 10 ＞ 10～ 50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 150 凹? 凸? 凹? 凸? 凹? 凸? 凹? 凸? + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 16 表 510 磨損系數(shù) 材料厚度 工件公差 1 ≤ ≤ ≤ ≤ ～ ～ ～ ～ ≥ ≥ ≥ ≥ ＜ ＜ ＜ ＜ ≥ ≥ ≥ ≥ 12 24 4 磨損系數(shù) 非圓形 x值 圓形 x值 1 落料時(shí)的刃口尺寸計(jì)算 由圖可知 ,該零件屬于無特殊要求的一般沖孔 ,落料 。 外形 ? 50mm 由落料獲得 ,4 個(gè) ? 8mm 的孔和一個(gè) ? 16mm 的孔由沖孔獲得 ,查表 Zmin= Zmax= 則 ZmaxZmin=。 由已知該零件圖的所有尺寸公差都 為 IT14 級 ,則 X=。 設(shè)凹，凸模分別按 IT14 加工制造 。 沖孔 ? 8mm 的孔 ： 小Td =( min小d +x? )0T?? =(8+ ) ?? = ?? mm 小Ad =( 小Td +Zmin) A??0 =(+) = mm ? 16mm 的孔 ： 大Td =( min大d +x? )0T?? = ?? mm 大Ad =( 大Td + Zmin) A??0 = ? mm 校核 ： ｜ T? ｜ +｜ A? ｜ ≤Zmax Zmin +=(滿足間隙公關(guān)條件 ) 孔距尺寸小孔與小孔之間 ： 1dL = 1L ? ?81 =33? 小孔與大孔之間 ： 2dL = 2L ? ?81 =? 落料 ： AD =( maxD x? ) A??0 17 =() ? = ? mm TD =( AD Zmin )0T?? TD =( AD Zmin )0T?? =()? = mm 對應(yīng)凹模刃口尺寸按其沖孔凸模刃口尺寸配做，其對應(yīng)凹模刃口基本 尺 寸分別為 ? ? 1 ? 50,保證間隙值 （ ～ ） 之間 。 18 6 工作零件 的設(shè)計(jì) 與制造 落料凹模 的設(shè)計(jì) 凹模精度與材料的確定 根據(jù)凹模作為工作零件，其精度要求較高，外形精度為 IT11 級，內(nèi)型腔精度為 IT7 級，表面粗糙度為 ，上下平面的平行度為 ，材料選 Cr12。 凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇 沖裁凹模刃口形式有直筒式和錐形兩種。選用時(shí)主要根據(jù)沖件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具結(jié)構(gòu)來確定。由于本模具沖的零件尺寸相對較大，所以采用刃口為直通式如圖 61 所示，該類型刃口強(qiáng)度高，修磨后刃口尺寸不變。 凹模的外形結(jié)構(gòu)與固定方式的確定 該凹模為整體式凹模，凹模用 4M8 螺釘固定連接、 2? 10 銷釘定位保證位置精度，確定螺釘間、螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則會(huì)影響模具壽命。安排凹模在模架 上位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。 凹模相關(guān)尺寸計(jì)算 凹模厚度： ? ?mmKbH 15?? 凹模壁厚： ? ? ? ?mmH～c ～?? 凹模長度： cbA 2?? 凹模寬度： caB 2?? 式中： b — 沖裁件的橫向最大外形尺寸（ mm）； a— 沖裁件的縱向最大外形尺寸（ mm）； K— 系數(shù)值，考慮板料厚度的影響； 19 表 6— 1 系數(shù)值 K s/mm 材料厚度 t/mm 1 1~3 3~6 50 50~100 100~200 200 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 查表 6— 1 得： K= =25mm 取 H=25mm 模具壁厚的確定公式為： C=(~2)H =~50mm 凹模壁厚取 C= 凹模寬度的確定公式為： B=25+2 =100mm 查表 6— 2 取標(biāo)準(zhǔn)取 B=125mm 凹模長度的確定公式為： L=50+2 =125mm 表 6— 2 矩形和圓形凹模的外形尺寸 矩形凹模的寬度和長度 BL 矩形和圓形凹模厚度 H 6350 6363 1 1 1 1 20 806 8080、 1006 10080、 100100、12580 1 1 1 1 1 22 125100、 12512 14080、 14080 1 1 1 2 25 20 圖 61 凹模 21 加工方法及工藝方案比較 根據(jù)凸模的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、間隙大小、加工條件及沖裁性質(zhì)不同，凸模的加工一般有分別加工和配作加工兩種方案。各種加工方案的特點(diǎn)和適應(yīng)范圍如表 6— 3 所示。 表 63 圓形凸模加工方案 加工方案 加工特點(diǎn) 適用范圍 分 別 加 工 方案一 按圖樣加工凸模至尺寸和精度要求，沖裁間隙由凸、凹模的實(shí)際刃口尺寸之差來保證 （ 2） 刃口形 狀較簡單，刃口直徑大于 5mm 的圓形凸模； （ 3） 要求凸模具有互換性； （ 4） 分別加工能保證加工精度 （ 5） 成批生產(chǎn) 配 作 加 工 方案二 以凹模為基準(zhǔn)，先加工好凹模，然后按照凹模的實(shí)際人口尺寸配作凸模，并保證凸、凹模之間規(guī)定的間隙值。 （ 1） 刃口形狀較復(fù)雜，沖裁間隙比較?。? （ 2） 沖孔時(shí)采用方案二，落料時(shí)采用方案三； （ 3） 復(fù)合模沖裁時(shí)，可先分別加工好沖孔凸模和落料凹模，在配作加工凸、凹模，并保證規(guī)定的沖裁間隙 方案三 以凸模為基準(zhǔn)，先加工好凸模，然后按照凸模的實(shí)際人口尺寸配作間隙，并保證凸、凹模之間規(guī)定的間隙值 圓形凸模一般用臺(tái) 肩固定，常用車削、磨削等工藝加工而成。對截面較小的圓形凸模，有時(shí)也采用線切割加工成形，再進(jìn)行尾部退火鉚接的裝配工藝；最后再采用螺、銷釘緊固的裝配方法。 22 工藝過程的制訂 表 64 凹模的加工工藝過程 工序號 工序名稱 工藝內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 用型鋼棒料，在據(jù)床上或車床上切斷，并將棒料鍛成矩形之后進(jìn)行球化退火處理，以消除鍛造產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力 鋸床或車床 2