【文章內(nèi)容簡介】 工的方法，即凸模與凹模分別按圖樣加工至尺寸。這種凸凹模分開加工的方法可以使凸、凹模自身具有互換性，便于模具成批制造。 沖孔凸、凹模工作部分的尺寸計(jì)算 根據(jù)凸、凹模的設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)先確定凸模刃口尺寸。 凸模直徑計(jì)算公式為： pd = p0()dx??? （ 8） 凹模直徑計(jì)算公式為： d = dmin 0()d x Z ?? ?? （ 9） 式中 d —— 沖孔件標(biāo)稱尺寸 （ mm） Δ —— 工件制造公差 （ mm） x —— 系數(shù) 查表 10— 11[5] 得Δ = （ 按 GB1800— 79IT14 級計(jì)算 ） 將 d = 6mm , Δ = , x = ， p? = 帶入 公式（ 8）有沖孔凸模直徑： pd = p0()dx??? =(6 + ） ? mm = ? mm 將 d = 6mm , Δ = , x = ， d? = 帶入 公式（ 9）有凹模直徑： d = dmin 0()d x Z ?? ?? =（ 6 + + ） ? mm = ? mm 沖孔凸、凹模型式 沖孔凸模長度 L 根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定 L= 1 2 3H +H +H +H[9] 其中 1H —— 凸模固定板厚度 （ mm） 12 2H —— 卸料版厚度 (mm） 3H —— 倒尺厚度 （ mm） H —— 附加長度 （ mm） 凹模刃口采取表 2— 38[5] 中第 2種型式，取刃口高度 h=8mm，凸模的具體形狀和尺寸如下 : 圖 4 沖孔凸模 Fig4 Piercing punch 沖孔凸模強(qiáng)度校核 （ 1） 壓應(yīng)力校核 mind ≥ 4tτ /[σ ] （ 10） 式中 mind —— 沖孔凸模最小直徑 (mm) t —— 料厚 （ mm） τ —— 板料抗剪強(qiáng)度 （ Mpa） [σ ] —— 凸模材料的許用壓應(yīng)力 （ Mpa） 凸模材料采用碳素工具鋼 T10A，其許用壓應(yīng)力 [σ ]=1000Mpa 將 t= 、τ =360 Mpa 、 [σ ]=1000Mpa 帶入公式（ 10）有， mind ≥ 4tτ /[σ ] = 4 360/1000 = 而 mind =6mm 故設(shè)計(jì)滿足要求。 （ 2）彎曲應(yīng)力校核 13 maxL ≤ 290dF （ 11） 其中 maxL —— 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） 將 d=6 mm 、 F=13338 N 帶入公式（ 11）中有， maxL ≤ 290dF= 290 613338?=28 mm 而 maxL = mm ≤ 28mm 也滿足要求，故沖孔凸模設(shè)計(jì)合理。 落料凸、凹模設(shè)計(jì) 落料模刃口 尺寸公差及凸、凹模間隙 根據(jù)凸、凹模的設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)落料模時(shí)先確定凹 模刃口尺寸。 由圖 3 ,凹模外 徑計(jì)算公式為： pd = d0()dx???? （ 12） 式中 d —— 沖孔件標(biāo)稱尺寸 （ mm） Δ —— 工件制造公差 （ mm） x —— 系數(shù) 查表 2— 34[5] 得 1? = （ 按 GB1800— 79IT14 級計(jì)算 ） 將 1d = 61mm , 1? = , x = ， 1d? = 帶入公式（ 12）有 落料凹模外 徑： 1pd = d10()dx???? =(61 ） + mm = + mm 將 2d = 64mm , 2? = , x = ， 2d? = 帶入公式（ 12）有落料凹模外 徑： 2pd = d20()dx???? =(64 ） + mm = + mm 將 3d = , 3? = , x = ， 3d? = 帶入公式（ 12）有 落料凹模外 徑： 3pd = d30()dx???? =( ） + mm = + mm 將 4d = 18mm , 4? = , x = ， 4d? = 帶入公式（ 8）有 落 14 料凹模外 徑： 4pd = d40()dx???? =(18 + ） ? mm = ? mm 落料凸模刃口尺寸按照凹模刃口尺寸配制，保證凸、凹模雙面 間隙為： minZ ～ maxZ = ～ （由表 2— 5[1] 查得）。 本設(shè)計(jì)中將落料凸模與沖孔凹模做成一體，即做成凸凹模的型式。 凹模和凸凹模的尺寸 落料凹模刃口型式采取表 2— 38[5] 中第 2種型式，取刃口高度 h = 8 mm。 凹模和凸凹模的具體形狀和尺寸 如下 : 圖 5 落料凹模 Fig5 Blanking die 圖 6 凸凹模 Fig6 Punchdie 其它零件的選擇及相關(guān)尺寸的確定 1）選擇上、下模座及模柄： 15 采用 — 81 后側(cè)帶導(dǎo)柱形式的模板，其 L B為 160 mm 125 mm， 上模板厚 35mm ，下模板厚 40mm 。選用壓入式模柄，按 — 81 選取 A50mm 95mm 的模柄。 2）選擇導(dǎo)柱、導(dǎo)套： 按 — 81 選 d=25mm的導(dǎo)柱，導(dǎo)柱長度取 L= 130mm ，按 — 81選 d=25mm的導(dǎo)套， 導(dǎo)套長度取 L=85mm 。 3）卸料裝置的選用： 為了得到較平整的工件。此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)。彈簧和橡膠是模具中廣泛應(yīng)用的彈性元件。主要為彈性卸料，壓料及出件裝置供彈壓力。 彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件 (彈簧或橡膠 )，卸料螺釘?shù)攘慵M成。 根據(jù)卸料力 F= 選用 4個(gè) 8280 聚氨酯橡膠 作為卸料裝置 ， 每個(gè) 橡膠 的預(yù)壓力為： 0F ≥ F卸 /n 式中 ： F卸 卸為沖裁卸料力； n 為橡膠 個(gè)數(shù)。 所以 0F ≥ F卸 /n =／ 4 = 應(yīng)使 橡膠 極限壓力大于預(yù)壓 力 ,查表 2— 40[5] ，初選 橡膠 規(guī)格為 ： 自由高度H=20mm,外徑 D=25mm,孔徑 d= 取卸料板平面尺寸為 132mm 117mm ，厚度為 12mm 。卸料板起到卸料兼壓料的作用。 4）墊板、凸模固定板： 墊板、凸模固定板的平面尺寸與凹模的相同，墊板厚度取 8mm ,凸模固定板厚度取 14mm 。 5）檔料裝置的選用： 采用三個(gè)活動(dòng)檔料銷使材料在沖壓時(shí)得到定位。 6）定位零件的選用： 用一個(gè)直徑 d=8mm，長 18mm的銷將模柄定在上模座上，防止其轉(zhuǎn)動(dòng)。 采用四個(gè) M12mm 長 L=55mm 的內(nèi)六角螺釘將落料凹模和凸模固定板固定在上模座上面，并采用兩個(gè)直徑 d=10mm 長 L=60mm的圓柱銷定位。 16 凸凹模采用三個(gè) M8 長 L= mm 的內(nèi)六角螺釘直接安裝在下模座上，并且采 用兩個(gè)直徑 d=6mm長 L=50mm 的圓柱銷定位。 壓力機(jī)的選擇 在選擇壓力機(jī)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)： 壓力機(jī)的工作臺(tái)面尺寸應(yīng)大于模具底座尺寸 50～ 70mm 以上。 所設(shè)計(jì)的沖模的閉合高度應(yīng)小于壓力機(jī)的最大裝模高度。一般應(yīng)該滿足 H ≤maxH 5 mm ,如果模具閉合高度過小，可在壓力機(jī)臺(tái)面上加放墊板。 設(shè)計(jì)在下模座下面的卸料裝置的尺寸應(yīng)該小于壓力機(jī)上的工作臺(tái)孔的尺寸。 設(shè)計(jì)中選用的模柄尺寸應(yīng)該小于或等于壓力機(jī)模柄孔尺寸。 本次設(shè)計(jì)選用開式曲柄壓力機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是 ：具有三面敞開的操作空間、操作方便、容易安裝機(jī)械化裝置并且成本低。 根據(jù)上述原則，選用型號為 J2340，公稱壓力為 400KN 的 開式曲柄壓力機(jī) .其最大封閉高度為 330mm， 而 H H H H H H H? ? ? ? ? ?凸 凸 、 凹閉 墊 固上 模 下 模 3 5 8 1 4 2 4 3 0 4 0 1 5 2 mm? ? ? ? ? ? ? 滿足 H ≤ maxH 5 mm 其技術(shù)參數(shù)如下： 滑塊行程 : 80 mm 行程次數(shù) : 90 次 /min 最大封閉高度 :330 mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 : 80 mm 工作臺(tái)尺寸（左右前后 ） : 700 mm 460 mm 工作臺(tái)孔尺寸（直徑 /mm） : 200 mm （左右前后） : 300 mm 150 mm 模柄孔尺寸（直徑深度） : ∮ 50 mm 70 mm 4 彎曲模設(shè)計(jì) 彎曲力的計(jì)算 彎曲力是設(shè)計(jì)沖壓工藝、選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)。由于彎曲力的大小不僅與毛坯尺寸、材料力學(xué)性能、工件形狀及模具結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與彎曲方式也有很大關(guān)系，因此很難用理論方法進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。通常只根據(jù)工件的寬度、厚度、材料的力學(xué)性能和 模具的結(jié)構(gòu)、尺寸等采用經(jīng)驗(yàn)公式來進(jìn)行彎曲力的估算。 自由彎曲力的計(jì)算 自由彎曲力的計(jì)算公式為： 17 F自 =CKB b? t2 /(r+t) （ 13） 式中 C—— 與彎曲形式有關(guān)的系數(shù)，對 V形件取 ；對 U形件取 K—— 安裝系數(shù)，一般取 B—— 料寬 （ mm） t—— 料厚（ mm） r—— 彎曲半徑（ mm） b? —— 材料強(qiáng)度極限 （ Mpa） 分別將 C= ， K= ， B=61 mm ， t= mm ， r= mm ， b? = = 360 Mpa 帶入公式（ 13）有 F自 =CKB b? t2 /(r+t)= 61 360 /（ +） = = 頂件力一般取自由彎曲力的 30%～ 80%，即 8～ 20KN 。 校正彎曲力的計(jì)算 為了提高彎曲件的精度，減小回彈，在板料自由彎曲的終了階段，凹模繼續(xù)下行將彎曲件壓靠在凸模上，其實(shí)質(zhì)是對彎曲件的圓角和直邊進(jìn) 行精壓，此為校正彎曲。 校正彎曲力的計(jì)算公式為： F校 =A p （ 14） 其中 F校 —— 校正彎曲力 （ N） A —— 校正部分的投影面積 （ mm2） P —— 單位面積校正力（ Mpa） 由于此彎曲模采用一模兩件的設(shè)計(jì)形式，故校正部 分的投影面積為： A=2 61 mm 37 mm =4514 mm2 由表 3— 2[1] 查得 p=90 Mpa ，將 A=4514 mm 和 p=90 Mpa 帶入公式（ 14） 有 F校 =A p =4514 mm2 90 Mpa =406260N = 彎曲模工作部分的設(shè)計(jì) 彎曲模工作部分的尺