【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》要求按照 IT14 級(jí)公差計(jì)算。 確定沖裁間隙 確定沖裁間隙，零件材料為 Q235，根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 ，查表 29 沖裁單面間隙比值 根據(jù)模具壽命盡量長(zhǎng)的原則取得 C / t 為 ~，則： mZCt ,%,1. ??同理可得，最小合理間隙為 ，最大合理間隙為 。根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 ，查表 210 得，凸凹模制造公差為，根據(jù)公式計(jì)算： 0min0)(,)( pdZDxDdpd ???????? 排樣工廠所提供的板料和卷料其規(guī)格具有一定的標(biāo)準(zhǔn)，比如長(zhǎng)度寬度都是特定的數(shù)值。所以在排樣的時(shí)候還需要整體考慮材料的合理利用。10 / 42圖 61 零件排樣圖由圖可以看出，排樣雖然往復(fù)送料不很方便，但是如此排樣的話(huà)會(huì)使利用，因此在規(guī)格上選擇窄的卷料會(huì)很合適。 凹凸模刃口的計(jì)算結(jié)果代入數(shù)據(jù)可得，落料凹模標(biāo)稱(chēng)尺寸 ，這是落料mDmpd. 48,158???凹模的寬度的標(biāo)稱(chēng)尺寸。落料凹模的長(zhǎng)度標(biāo)稱(chēng)尺寸可計(jì)算，同樣根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》查表210 得凸凹模制造公差為 。則同樣代入公式可以得到標(biāo)準(zhǔn)尺寸。 . 4,154????pdD沖裁沖孔部分的標(biāo)稱(chēng)尺寸的計(jì)算。有公式： dpZdxdpp ???????0min0)(,)(由孔的直徑為 公差等級(jí) 14 級(jí)代入公式可得，,653????dp沖裁部分可按落料 B 類(lèi)計(jì)算。直接帶入數(shù)據(jù)由公式可得：mm,????pdD標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度同理帶入可得：11 / 42mDmDdp . 54,65????部分尺寸計(jì)算，根據(jù)《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，可由公式帶入。 )(29018)(2tRKtRbaL?????由數(shù)據(jù)帶入可得，展開(kāi)長(zhǎng)度為 18,925mm，由精度為 14 級(jí)，故可取為。 沖裁力的相關(guān)計(jì)算 零件的材料等對(duì)沖裁力的影響 沖裁力的計(jì)算很重要，需要根據(jù)沖裁力來(lái)選擇具體的壓力機(jī)的型號(hào)，以便保證零件可以順利的完成沖裁，具體的沖裁力也會(huì)影響到模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，沖裁力的計(jì)算主要和材料有關(guān)，比如材料的力學(xué)性能，還有零件的厚度以及零件最后的周邊長(zhǎng)度等等。經(jīng)過(guò)考慮可實(shí)施性，因此利用平刃口沖裁，則沖裁力F（N）可按照下式計(jì)算。 ?KLtF?式中 L－沖裁的零件具體的周邊周長(zhǎng)（mm） 。 T－材料厚度（mm） 。 －材料抗剪強(qiáng)度（MPa） 。? K－沖裁的系數(shù)，考慮到工作一定時(shí)間之后模具會(huì)有磨損以及模具間隙會(huì)有一定浮動(dòng)，材料力學(xué)性能會(huì)變化，和材料厚度偏差等具體的因素，一次一般取 K 為 。 沖裁力的計(jì)算規(guī)律和結(jié)果由零件圖知，周邊長(zhǎng)度約為 145mm，厚度為 抗剪強(qiáng)度為 480t/MPa。帶入公式得沖裁力為：F=*145***480=45240N。 －材料強(qiáng)度極限。b?卸料力以及壓料力計(jì)算，在沖裁的時(shí)候無(wú)論采用何種刃口，完成沖裁之后，由于零件的彈性變形，零件會(huì)有回彈力造成徑向的力，因此會(huì)卡在模具上，此時(shí)需要利用卸料元件將其彈下。12 / 42 FKFK頂推推卸卸 ， ??,其中 F 味沖裁力，根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表 22 確定卸料力的系數(shù)為 ，代入數(shù)據(jù)有公式可得卸料力為 2262N。因?yàn)閴哼呇b置的設(shè)計(jì)和打料裝置合為一個(gè)用打料板，因?yàn)閷哼吜σ灿萌缟系臄?shù)值。 計(jì)算壓力中心 壓力中心的分析為了保證模具的力的均整性和避免所沖壓的零件的過(guò)度變形，保護(hù)模具部受到過(guò)于偏的磨損，因此需要計(jì)算壓力中心。模具的壓力中心是指所有沖壓力的合力的著力點(diǎn)的位置，為保證壓力機(jī)的正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)該使沖模的壓力中心和滑塊的壓力中心相重合。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)生巨大的摩擦從而導(dǎo)致模具的導(dǎo)向裝置的零件加劇磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。對(duì)于沖模的壓力中心的確定，可以通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)參考。 如果零件是對(duì)稱(chēng)性的，那么可以直接得到壓力中心便是零件的對(duì)稱(chēng)中心。這種屬于容易確定的類(lèi)型，也是許多零件非對(duì)稱(chēng)形而生產(chǎn)者便合件沖裁的原因。 若工件的形狀不是對(duì)稱(chēng)的，但是各個(gè)部分的中心線相交，那么制件的壓力中心便是這些中心線相交的位置。 對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，比如多空沖裁，偏心位置沖裁，這些不規(guī)整的零件的壓力中心可以通過(guò)解析計(jì)算算出來(lái)，計(jì)算的方法是根據(jù)力矩來(lái)算的，對(duì)零件的所有的力的力矩的代數(shù)和和校對(duì)之后的合力的力矩相同?？梢郧蟪龊狭Φ淖饔命c(diǎn)。 壓力中心計(jì)算公式與計(jì)算結(jié)果 計(jì)算壓力中心公式為 nlllxxxlx ..4321??? nlllyyyly ..432113 / 42將分類(lèi)之后的尺寸代入求得 x 的坐標(biāo)為 0，y 的坐標(biāo)為 29,5mm。 計(jì)算凸凹模壁厚 凹凸模壁厚關(guān)系分析凹模的壁厚是指落料的凹模的刃口與邊緣之間的距離，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)谋诤窨梢匝娱L(zhǎng)模具的使用壽命，因此模具壁厚取大值，能夠保證模具的長(zhǎng)時(shí)間工作。改變沖壓工藝或連續(xù)模的排樣可以使沖件上相距過(guò)近的孔在不同模具或同一副模具的不同工位上沖出，從而擴(kuò)大刃口之間的距離。 壁厚的選定為確保模具的安全以及使用壽命，經(jīng)過(guò)分析以及參考文獻(xiàn)，制定一個(gè)壁厚的對(duì)比。 表 依據(jù)模具行業(yè)手冊(cè)（內(nèi)部版）料厚與凹模厚度關(guān)系表 沖件料寬 沖件料厚 40?40~50?50~7070~9090~120?120~150 ?20~2522~2828~3632~4235~4540~52~?22~2824~3230~4035~4540~5242~5 3~5?28~3630~4035~4540~5245~5848~62從表中可以查到凹模厚度為 20mm。沖裁凹模的刃壁形式。因?yàn)榱慵暮穸容^小，而且零件的材料特性如抗拉強(qiáng)度較低，因此為了模具刃口制作的方便，以及用較低的加工成本來(lái)制作模具刃口，我們選擇刃壁無(wú)斜度。刃磨后刃口尺寸不改變。雖然凹模工作部分強(qiáng)度不夠高，但是非常適合把肥料從模具中推出。 卸料板與壓料板的相關(guān)計(jì)算分析 卸料板的作用與設(shè)計(jì)卸料板的設(shè)計(jì)，卸料板的設(shè)計(jì)是否合理，是模具是否能夠正常工作的關(guān)鍵，因此卸料板的設(shè)計(jì)非常重要。卸料板除了具有卸料的作用，在其他一些結(jié)構(gòu)的14 / 42模具中還能夠起到保護(hù)凸模的作用。在沖模設(shè)計(jì)中，我們選擇無(wú)導(dǎo)向彈壓卸料板。彈壓卸料板應(yīng)用比較廣泛，使用彈壓卸料版能夠?qū)α慵钠街毙蕴幚肀容^好，一次在薄料上一般都是選用彈壓卸料。 定位銷(xiāo)與導(dǎo)料裝置 定位銷(xiāo)的作用與設(shè)計(jì)分析固定板的設(shè)計(jì)，是對(duì)凸模起導(dǎo)向和固定作用，特別在多工位連續(xù)模中，是非常重要的零件。因?yàn)榱慵穸葹?，因此需要用到導(dǎo)板，其與凸模的相對(duì)位置由螺釘或者銷(xiāo)釘固定。 導(dǎo)料銷(xiāo)的作用與設(shè)計(jì)分析在一般情況下，定位裝置除了定位銷(xiāo)以外大多數(shù)使用定位板。此處沖壓模由于凸模較小，因此我們選用定位銷(xiāo)來(lái)定位，并且定位銷(xiāo)沿制件外形定位。定位裝置的設(shè)計(jì)六點(diǎn)定位原理是主要依據(jù)，利用三個(gè)銷(xiāo)釘進(jìn)行定位。6 選擇設(shè)備類(lèi)型 壓力機(jī)設(shè)備的選擇要很據(jù)零件所需要的工序工藝和零件沖裁所需要的最大沖裁力，還有零件沖裁所需要的精度，還必須考慮到具體條件下的設(shè)備選擇，必須符合低成本，高效率的標(biāo)準(zhǔn)。曲柄壓力機(jī)選擇比較廣泛，壓力機(jī)通過(guò)連桿和滑塊為模具提供動(dòng)力。不同的工藝需要用到不同的壓力機(jī)，生產(chǎn)拉深件一般使用大型的專(zhuān)用壓力機(jī)，精度較高的一般使用扳沖高速壓力機(jī)，許多大型的汽車(chē)覆蓋件都是使用液壓機(jī)，一次需要根據(jù)工藝具體選擇。許多大型的沖壓制件一般都是選用雙柱閉式壓力機(jī)。一般當(dāng)零件需要大批量的生產(chǎn)時(shí)，一般使用多工位的壓力機(jī)以便具有足夠的效率來(lái)生產(chǎn)。有時(shí)候需要的力太大才采用液壓機(jī)。曲柄壓力機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本較為低廉，能夠在沖壓過(guò)程中保持良好的功用而不會(huì)因?yàn)榘宀牡暮穸然蛘卟牧弦鹨恍┰O(shè)備的損壞。非常適合于小批量15 / 42的生產(chǎn)場(chǎng)合，因此適用于成形，彎曲，整形等工序中。對(duì)于一些板料和精密沖裁，需要選擇精度以及剛度都高的壓力機(jī)，在一些需要擠壓整形的工序中，高剛度能夠保證零件的高精密性，或者可以提高制件的精密性。表 56 開(kāi)式壓力機(jī)規(guī)格及參數(shù)型號(hào) J2310 J2316 J2325 J2350 J2360公稱(chēng)壓力/KN 100 160 250 500 600滑塊行程/mm 45 55 65 100 100最大閉合高度/mm 180 220 270 290 330閉合高度調(diào)節(jié)/mm 35 45 55 60 65滑塊中心線至床身距離/mm 130 160 200 200 250前后 150 180 220 220 260滑塊底面尺寸/mm 左右 170 200 250 250 300工作臺(tái)板厚度/mm 35 40 50 290 65模柄孔尺寸/mm直徑 30 40 40 40 50 總沖裁力的計(jì)算 由于沖裁模具采用彈性卸料裝置和自然落料方式。F 沖 = F1+F2 式中: F 沖 總沖裁力；F1落料沖孔時(shí)的沖裁力； F2落料沖孔時(shí)的沖裁力。 沖裁周邊的總長(zhǎng)（mm） 落料周長(zhǎng)為：L1=282（mm）沖孔周長(zhǎng)為： L2=18（mm）落料沖裁力由公式（53）得： F1=KptL1τ16 / 42 =400300 =16542（N）機(jī)械壓力機(jī)選擇的一些參數(shù)主要依據(jù)零件的沖壓尺寸，材料的性能，沖裁力的大小以及模具的的大小尺寸等等，需要必須的校核才能夠正確選擇壓力機(jī)。因此對(duì)于壓力機(jī)的選擇，查看《