【文章內(nèi)容簡介】 τ —— 材料抗剪強度 (MPa), 此例中零件的周 長為 ，材料厚度 1mm，紫 銅 的抗剪強度取 190MPa， 則 沖裁該 零件所需沖裁力 為 ： 第 6 頁 共 26 頁 KNNF P 2 2 1 51 9 1 ?????? 卸料力 QF 和推件力 Q1F 計算 模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，所以所需卸料力 QF 和推件力 Q1F 為 ： 卸料力 P卸：從凸模上卸下板料 /沖孔件所需的力； 推件力 P推：從凹模內(nèi)向下推出落料件 /廢料所需的力 。 （ 1） 卸料力 FQ kN0 8 9 ???? FKF Q （ 2） 推件力 FQ1 kN8 3 ????? FnKF 公式中， FQ1—— 是 沖裁力 K—— 卸料力系數(shù)， 其值為取 K1—— 是推料力系數(shù) 其值為取 N—— 梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料的數(shù)量， N=h/t,h 是直刃口部分高度 （ mm） ,t為材 料厚度 （ mm）。 壓力機的公稱壓力的選取 采用了彈壓卸料裝置和和下出件的模具時： KNFFFF PP ???????總 經(jīng)查《沖壓設(shè)計與模具設(shè)計》中附錄 A1 表的壓力機的主要技術(shù)參數(shù)可知，JH23— 16 型號的壓力機 。 其一些主要的參數(shù)是最大閉合高度是 Hmax = 220mm 最小的閉合高度是 Hmin =175mm 計算沖壓模閉合高度 H： 查《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》中的公式： )10()5( m inm a x ???? HHH 公式中： Hmax —— 壓力機的最大閉合高度（ mm） ； Hmin —— 壓力機的最小閉合高度（ mm） ； H —— 沖模的閉合高度（ mm） ； 2205H 175+10 215H 185 所以沖模高度： H=210mm 第 7 頁 共 26 頁 沖壓壓力中心 沖模對工件施加沖壓力的合力的中心稱沖壓壓力中心。所以遵循沖壓壓力中心原則： （ 1）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心 ； （ 2）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合 ； （ 3）形狀復(fù)雜的零件，多孔沖模，級進模的壓力中心可用解析法求出沖模壓 力中心。 零件外形為對稱件，中間的異形孔雖然左右不對稱，但孔的尺寸很小，左右兩邊圓弧各自的壓力中心距零件中心線的距離差距很小，所以該零件的壓力中心可近似認為就是零件外形中心線的交點。 因為該工件是對稱形狀的單個沖裁件沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 如圖 12所示： 圖 12 工件幾何形狀 零件刃口尺寸計算 刃口尺寸計算的基本原則 沖 裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計沖裁模主要任 務(wù)之一。從生產(chǎn)實踐中可以發(fā)現(xiàn)： （ 1） 由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料 第 8 頁 共 26 頁 件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。 （ 2） 在測量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準。 （ 3） 沖裁時，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，結(jié)果使間隙越來越大。 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需要考慮以下原則： （ 1） 落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計落 料模時，以凹模為基準，間隙 取 在凹模上；設(shè)計沖孔模時，以凸模尺寸為基準，間隙取在凹模上。 （ 2） 考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計落料凹模時，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣在凸凹麼磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。 （ 3） 確定沖模刃口制造公差時，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對刃口精度要求過高（即制造公差過?。?，會使模具制造困 難 ，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果對刃口要求過低（即制造公差 過大）則生產(chǎn)出來的制件可能不合格，會使模具的壽命降低。若制件沒有標注公差，則對于非圓形工件按國家標準“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14 級處理，沖模則可按 IT11 級制造；對于圓形件，一般可按 IT7～ IT6 級制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標注，落料件上偏差為零，下偏差為負；沖孔件下偏差為零，上偏差為正。 刃口尺寸計算 該零件的材料是紫銅 （ T2） ，厚度是 1mm，該零件是屬于無特殊要求，屬于一般沖裁件，經(jīng)過查表 可知 2Cmax = 2Cmin = 所以 2Cmax2Cmin == 零件的外形尺寸 φ R8 由落料獲得 ， 2φ 6及 φ 12，而中心尺寸 40，由沖孔獲得。 由公差表查得 ?? , IT=12， x= , ?? x= 設(shè)計凸凹模分別按 IT6, IT7 級別加工制造則： （ 1） 沖孔 ?? ： 0 0 0 i np )()( p ??? ?????? ?X Δdd i nm i nd )()()2( d ??? ?????? ?CX Δdd 第 9 頁 共 26 頁 m inm a xdp 22 CC ??? ?? ???? ，所以 滿 足 間 隙公差要求 。 ?? ： 0 i np )()( p ??? ????? XX Δdd ? i nm i nd )()()2( d ??? ?????? ?CX Δdd m inm a xdp 22 CC ??? ?? + = ，所以 滿 足 間 隙公差要求 。 （ 2） 落料 以 凹模尺寸 為 基準，凸模 、 凹模分 別 以 IT6,IT7 級 加工 。 凸模： 0 ?? ?? IT 凹模： ?? ?? IT 經(jīng)查 表可知 ： 0 ?? X= , 0 ?? X= 0 a xd )8 1 2 ()()( d ??? ?????? ?X ΔDD 0 i ndp )()()2( P ??? ????? ?CDD m inm a x 22 CCdP ??? ?? 所以 += 由此可知 只有 縮 小 dP ??、 值 ， 提高制造精度才能保 證間 隙在合理 間 隙 內(nèi) 。因此取：0 . 0 1 20 . 0 3 00 . 4)2 C m i n 2 C m a x( ?????? 0 . 0 1 80 . 0 3 00 . 6)2 C m i n 2 C m a x( ?????? 0 1 )( ??D 0 0 1 )( ??D 0 ?R 以凹模尺寸為基準，凸模 、 凹模分別以 IT IT7 級加工 。 凸模： 0 ?? RITR 凹模： ?? RITR a xd )()( d ??? ?????? ?X ΔDD 第 10 頁 共 26 頁 0 i ndp 7 7 7 ) 4 2 ()2( P ??? ????? ?CDD dp ??? minmax 22 CC ? += 只有 縮 小 dP ??、 值 提高制造精度才能保 證間 隙在合理 間 隙 內(nèi) 。因此?。? 0 . 0 1 20 . 0 3 00 . 4)2 C m i n 2 C m a x( ?????? 0 . 0 1 80 . 0 3 00 . 6)2 C m i n 2 C m a x( ?????? ??D 0 ??D 孔中心距尺寸： ?? 2 ] 2 [1 2 )( m i n ????????????? LL D 凹模的外形輪廓尺寸 沖裁凹模外形 輪 廓尺寸主 要根據(jù)被加工板料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸確定，并綜 合考 慮與 其他零件的 連 接因素。凹模的外形尺寸主要指凹模的厚度 (或 稱 高 度 )H 及壁厚 (c)。 凹模厚度： KbH? (H≥15mm)； 凹模壁厚： c=(～ 2)H ［ c≥(30～ 40)］ 式中： b——沖裁件的最大外形尺寸； K——系數(shù) (板料厚度影響 )。 經(jīng)過查表 可知： K 取 所以凹模厚度： ???? KbH 根據(jù)考慮強度， H取 20 凹模壁厚： mmHC )35~()2~()2~( ???? ，取 C=35mm 所以凹模寬度 B和長度 A 分別為： 凹模寬度 :B=2C+30=235+30=100 凹模長度 A=2C+54=235+54=124 所以 B取 117 mm A=142mm 根據(jù)裝配、銷位置以及螺釘排放要求，這里凹模寬度取 117mm,為配合合適的模架，實取 L=142 mm 故確定凹模的外形尺寸為： 14211720。 如圖 13所示： 第 11 頁 共 26 頁 圖 13 落料凹 模 凸模設(shè)計計算 因 為 在刃口 計 算是得到是 2 φ 4及 φ 12孔的尺寸分 別為 ： φ 6孔： 凹模直 徑 ： i nm i nd )()()2( d ??? ?????? ?CX Δdd