【文章內(nèi)容簡介】 ，通過采用圖解法求解壓力中心，壓力中心與零件展開圖幾何中心重合。求得沖模壓力中心的坐標 10 值 （ X 0 ， Y 0） X 0 =(l1x1 +l2x2 +l3x3 + l4x4)/(l1 +l2 + 13 + l4) (14) Y0 = (l1y1 + l2y2 + l3y3 + l4y4)/(l1+ l2 + 13 + l4) (15) X 0 = Y 0 = 圖 6 壓力中心計算 Fig 6 Pressure center calculation 沖裁凸凹模間隙值的確定 間隙是沖裁模設計的一個非常重要的參數(shù)，所以必須選擇合理的間隙。 凸凹模間隙對沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等有較大影響 ，不過影響的規(guī)律也不盡相同。因此，并不存在一個絕對的合理間隙數(shù)值，能同時滿足斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、模具壽命最長以及沖裁力、卸料力、推件力最小等各個方面的要求。在沖壓的實際生產(chǎn)中，間隙的選用應主要考慮沖裁斷面質(zhì)量和模具壽命這兩個主要的因素。但許多研究結果和生產(chǎn)實際經(jīng)驗證明，能保證良好沖裁斷面質(zhì)量的間隙數(shù)值和可以獲得較高沖模壽命的間隙數(shù)值也是不一致的。一般說來，當對沖裁件斷面質(zhì)量要求較高時，應選取較小的間隙值，而當沖裁件的質(zhì)量要求不高時，則應適當?shù)丶哟箝g隙值以利于提高沖模的使用壽命。 沖裁間隙數(shù)值主要按之間 質(zhì)量要求，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)值來選用。 制造本盒形件的 材料是 Q235 ， 料厚為 1 mm， 得出 所選的沖裁模初始雙邊間隙 Z： 11 Z min = Z max = 凸凹模刃口尺寸的確定 口尺寸的原則 在沖裁件尺寸的測量和使用中，都是以光面的尺寸為基準。落料件的光面是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，而孔的光面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的。 因此 應 該 按照落料和沖孔兩種情況分別進行 刃口尺寸計算 ，其 基本 原則如下： 落料件光面尺寸與凹模刃口尺寸相等 或基本一致 ，則應當以凹模尺寸為基準。又因落料件尺寸會隨凹 模刃口的磨損而增大，為保證凹模磨損到一定程度仍能沖出合格零件， 落料凹?；境叽?應取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸。 落料凸模 的基本尺寸，則按凹模 的 基本尺寸減 去 最小初始尺寸。 工件光面的孔徑與凸模尺寸相等 或基本 一致 ， 應以 凸模尺寸為基準。又因沖孔的尺寸會隨凸模的磨損而減小，所以 沖孔凸模 的 基本尺寸應取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。而沖孔凹模 的 基本尺寸則按凸模 的 基本尺寸加 上 最小初始間隙。 、凹模配合加工時的工作部分尺寸 配作法是 指先 按設計尺寸制出一個基準件 ，再 根據(jù)基準件的實際尺寸按間隙配制出 另一件。這種加工方法的 主要 特點是模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，并且還可以適當放大基準件制造公差，使 得 制造 起來容易 。 根據(jù)沖裁件結構的不同，刃口尺寸的計算方法如下： 圖 7 零件展開圖 Fig 7 Parts spreading 12 凹模未磨損前的尺寸 ： A = 。 (mm) B = 。 (mm) 凹模磨損后變大的尺寸，按照一般落料凹模尺寸公式計算 [6]： A d = (A – x ? △)0:?△ （ 16） = (??)0:? = : (mm) 凸 模磨損后變小的尺寸，按照一般沖孔凸模尺寸公式計算 [6]： Bd =(B+x?△)。? （ 17） =(+?)。? =。 (mm) Ad 、 Bd … ………… ……… …………………………… …… … 凹 、凸 模的刃口尺寸 △ ……………… ……… …………………………… ………… … 工件公差， △ = X ……………… ……… …………………………… ………… … 磨損系數(shù)， X= A、 B、 C……………………………………………………………… 零件公稱尺寸 沖孔時應以凸模為基準件來配作凹模。凸模刃口尺寸的計算情況與落料相似，可參照以上公式分析。 凹模刃口尺寸按凸模實際尺寸配制，保證雙面間隙值 （ ZminZmax） =() 、凹模分別加工時的工作部分尺寸 凸、凹模分別加工的方法目前多用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工件。 其 優(yōu)點是 凸、凹模具具有互換性，制造周期短，便于成批制造。 缺點是 模具的制造公差小，模具制造困難，成本高。 沖孔 d0 = 60: 凸模尺寸 ： dp =（ d+ x?△） 。δp0 （ 18） = (6+ ?)。 = 。 (mm) 凹模尺寸 ： dd =（ d+ x?△+Zmin） 0: （ 19） = (6+ ?+)0: = : (mm) δp 、 δd……………… …… 分別為凸、凹模的制造公差 [1]， 取 δp =、 δd = dp、 dd……………… ……… ………………… …… 分別為沖孔凸、凹模的刃口尺寸 △ … … …………… ……… …………………………… …… 工件公差 [3]， △ = 13 Zmin … …………… ……… …………………………… …… 最小合理間隙 （ mm） 圖 8 零件展開圖 Fig 8 Parts spreading 沖裁模主要零部件的結構設計 組成模具的全部零件中，根據(jù)功用可以 分為兩 大 類： 1） 工藝 結構 零件 這類 零件直接參與完成工藝過程柄和毛坯直接發(fā)生作用。包括工作零件 （直接對毛坯進行加工的零件） 、定位零件 （用以確定加工中毛坯證券位置的零件）、卸料、 壓料 以及出件 零 部 件。 2) 輔助結構 零件 這類零件不直接參與完成工藝過程，也不和毛坯直接發(fā)生作用，只對模具完成工藝工程保證作用和對模具的功能起完善作用。它 包括導向零件（保證模具上下部分正確的相對位置）、固定 零件 （用以承裝模具零件或將每畝據(jù)安裝固定到壓機上） 、緊固零件和其他零件 （連接緊固工藝零件與輔助零件） 。 此次設計的 模具采用手工送料的正裝式?jīng)_孔落料復合模， 導向裝置采用導柱導套 ，卸料裝置采用彈出裝置。 凸凹模直接采用圓柱銷與螺釘固定 ，沖孔凸模 用固定板固定，凹?？芍苯佑寐葆敼潭?。 沖孔凸模的結構設計 本模具采用 直徑 d = mm 高度 L =70 mm 材料 T10A h為 II型的 A型圓凸模： 14 圓凸模 AII 。 [2] 落料凹模的結構設計 1) 整體式凹模輪廓尺寸的確定 沖裁時凹模承受沖裁力和側向擠壓力的作用。由于凹模結構形式和固定方法不同，受力情況比較復雜，目前尚不用理論計算方法確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖件的輪廓尺寸，或凹?？卓谌斜陂g距離，按照經(jīng)驗公式確定。結構形式如圖 9 所示。 2) 凹模外形結構及其固定方法 在實際生產(chǎn)中，由于沖裁件的形狀和尺寸經(jīng)常發(fā)生變化，因而大量使用外形為圓形或矩形的凹模板，在其上面開設所需要的凹?？冢寐葆敽弯N釘直接固定在模板上。凹模采用螺釘和銷釘定位固定時，要保證螺孔（或沉孔）間、螺孔與銷釘間及螺孔、銷釘與凹模刃 壁間的距離不能太近，否則會影響模具的壽命。孔距的最小值可參考相關設計手冊。凹模型孔側壁的形狀有兩種基本類型：與凹模面垂直的直刃壁；與凹模面稍微傾斜的斜刃壁。 圖 9 落料凹模剖面圖 Fig 9 blanking section 落料沖孔凸凹模的結構設計 在 復合模沖裁模中，由于內(nèi)外緣之間的壁厚是決定于沖裁件的孔邊距，因此 當沖裁件孔邊距較小時必須 要考慮凸凹模強度。為保證凸凹模強度，其壁厚不應小于允許 15 的最小值。相比來說， 正裝復合模的沖孔廢料由裝在上模的擋料裝置推出，凸凹模型孔內(nèi)不積存廢料，脹力小，最小壁厚可小于倒裝復合模最小壁厚值。 倒裝復合模的沖孔廢料容易積存在凸凹模型孔內(nèi)，所受 脹力打，凸凹模最小壁厚要大些 。 結構形式如下圖 10所示： 圖 10 落料沖孔凸凹模剖面圖 Fig 10 lanking punching die and punch section 定位零件的設計 為 保證模具正常工作并 沖出符合要求的 沖裁件，必須保證坯料和工序間對模具的工作刃口處于正確的相對位置，即必須 進行 定位。在模具送料平面中 條料 必須有兩個方向限位： 在與送料方向垂直的方向上限位，保證條料沿正確的方向送進 ； 在送料方向上的限位，控制條料一次送進的距離。 與固定卸料板制成一體，為整體式導料板。 但是，這樣一來固定卸料板的加工量較大，而且安裝調(diào)整起來比較不方便。為了使條料順利通過，兩導料板間距離應等于條料最大寬度加上一個間隙值。優(yōu)點在于采用整體式導料板的模具，結構較為簡單。導料板 的 高度取決于 板料厚度 和 擋料方式 。 導料板為 長度 L = 100 mm ,寬度 B =30mm ,厚度 H =8mm， 材料為 Q235 的導料板：導料板 100 30 8 。 [2] 擋料銷為 直徑 D = 12 mm ,d = 8 mm ,高度 h = 3 mm 的 A型固定擋料銷 ： 擋料銷A15 8 3 。 [2] 卸料與推件零件的設計 卸料裝置 的分類及選擇 16 1) 固定卸料裝置 固定卸料板與導料板制成一體的卸料板，結構簡單，但裝配調(diào)整不便；分體式卸料板，導料板裝配方便，應用較多。懸臂式卸料板用于窄長件的沖孔或切口后的卸料；拱橋式卸料板用于空心件或彎曲件沖底孔后的卸料。當卸料板僅起卸料作用時，凸模與卸料板的雙邊間隙取決于板料厚度，一般在 ~ mm 之間，板料薄時取最小值，板料