【文章內(nèi)容簡介】 t — 沖裁件材料厚度mm t — 被沖材料的抗剪強 K— 系數(shù) ， 一般取 1. 3 F落= =1171382 =182KM卸料力：查《冷沖壓工藝手冊》，得K卸= F卸=K卸F落=： 查表知=196MP F翻=(Dd) =： F切==105KN卸料力：F卸‘==： n為工件在凹模內(nèi)個數(shù)n=2 查表得：K推= K推=nK推F切=： F總=F落 +F卸+ F翻+F切+F卸+K推=： 查《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》：第一次拉深系數(shù)K1=則拉深力P=лdtσbK1式中σb—抗拉強度 d—零件中徑 K1—拉深系數(shù)查《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》：08鋼σb=382MP P=лdtσbK1=48KN： 查《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》：即 F壓=[D2（d1+2r) ]Л/4*q式中D—毛坯直徑d1—零件孔中徑q—單位壓力則 F壓=[D2（d1+2r) ]Л/4*q =： F總=F拉+ F壓=： 查表知=196MP F翻=(Dd) =： 查《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》：卸料系數(shù)K=則 F卸=F落K=7KN： 查表得知：08鋼的抗剪強度為382MP F沖=KLtb =73382=91KN ： F落=KLtb =125382=： F總=F落+F翻+F拉+F沖=305KN：計算壓力中心的目的是使模柄軸線和壓力機滑塊的中心線重合，避免滑塊受偏心載荷的影響而導(dǎo)致滑塊軌道和模具的不正常磨損，降低模具壽命甚至損壞模具。從內(nèi)外夾圈制件的形狀可以看出，該制件是回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，形狀對稱，故模具壓力中心就在圓心部位，即無須再來計算了。主要工作部分尺寸計算： 由手冊知道，對于零件圖中未注公差的尺寸，沖壓件一般保證精度IT14，因制件形狀簡單且對稱，在這里保證精度IT13。查《冷沖壓工藝手冊》表210，凹模制造公差=，凸模制造公差 =，Zmax= ，Zmin= ZmaxZmin=，不符合間隙的計算要求，因此在這里采用單配方法加工。從新選擇和的值=（ZmaxZmin） = = =（ZmaxZmin） = =查表得x=，得凹模尺寸：Dd=(Dx)0+ =1170+凸模尺寸：Dq=(DxZmin)0 =對于落料，先做凹模，并以它作為基準(zhǔn)配做凸模，落料凸模的尺寸按凹模尺寸配制，～ ： 切邊尺寸為216。920+，尺寸精度為IT11級。切邊間隙對切邊質(zhì)量和模具壽命影響較大，雙邊間隙Z過小則模架導(dǎo)向精度高，模具壽命低。Z過大則制件口部毛刺大，取Z=~。由上查得：Zmax= Zmin= 凹模制造公差= 凸模制造公差= x=1 ZmaxZmin= 不滿足計算要求，從新選擇和的值 =（ZmaxZmin） = = =（ZmaxZmin） = =即 凹模尺寸：Dd=(Dx)0+ =+凸模尺寸：Dq=(DxZmin)0 = 但對于形狀復(fù)雜或料薄的工件，為了保證凸、凹模間一定的隙值，必須采用配合加工。因此在這里采用還是采用單配方法加工，對于沖孔，先做凸模，并以它作為基準(zhǔn)配做凹模，沖孔凹模的尺寸按凸模尺寸配制，～： ⑴翻邊間隙： 如圖51，由于在翻邊過程中，材料沿切向伸長，因此其端面的材料變薄非常嚴(yán)重，根據(jù)材料的統(tǒng)一變形情況，翻邊凹模與翻邊凸模之間的間隙應(yīng)小于原來的材料厚度。 圖511 翻邊間隙查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》，表55平板毛坯翻邊時凸凹模之間的間隙得Z/2= ⑵翻邊刃口尺寸：為了避免彈性卸料和推件裝置行程過大，翻邊凸模端部設(shè)計成錐形凸模，由于零件直徑較大，如果選擇其錐角為900，則其導(dǎo)致模具高度太大。由于材料為08鋼，其加工的性能比較好，所以錐角的傾斜度稍小一些，同時凸模下行時，要對材料進行修邊擠切，所以傾斜度盡量減小，通過對裝模高度和模具高度的計算分析，選擇錐角為1650。 從生產(chǎn)工藝分析，翻邊凸凹模與切邊模具是同一個模具，只是充當(dāng)不同的作用，所以尺寸完全一樣。 對零件圖中未注公差的尺寸，沖壓件一般保證精度IT14，因制件形狀簡單且對稱，在這里保證精度IT13。查《冷沖壓工藝手冊》，得=，=，Zmax= ，Zmin=，ZmaxZmin=，因此在這里采用單配方法加工，從新選擇 =（ZmaxZmin） = ==（ZmaxZmin） = =D凹=(DmaxX△)0+ =1250+D凸=(D凹 Zmin)0 = 對于落料，先做凹模，并以它作為基準(zhǔn)配做凸模，落料凸模的尺寸按凹模尺寸配制，～ ： 查《冷沖壓工藝手冊》，得=，=，Zmax= ，Zmin=，ZmaxZmin=，從新選擇=（ZmaxZmin） = ==（ZmaxZmin） = =即D凸=（Dmin+X△)0 = D凹=（D凸+Zmin）0+ =+ 但對于形狀復(fù)雜或料薄的工件，為了保證凸、凹模間一定的隙值，必須采用配合加工。因此在這里采用還是采用單配方法加工，對于沖孔，先做凸模，并以它作為基準(zhǔn)配做凹模，沖孔凹模的尺寸按凸模尺寸配制，～： ⑴翻邊間隙： 如圖51，由于在翻邊過程中，材料沿切向伸長，因此其端面的材料變薄非常嚴(yán)重，根據(jù)材料的統(tǒng)一變形情況，翻邊凹模與翻邊凸模之間的間隙應(yīng)小于原來的材料厚度。 圖521 翻邊間隙查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》，表55平板毛坯翻邊時凸凹模之間的間隙得Z/2= ⑵翻邊刃口尺寸： 拉深與翻孔在復(fù)合模具當(dāng)中是同一模具的兩種作用，所以翻邊凸凹模尺寸與拉深凸凹模尺寸相同。查《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》：=， =：模具間隙Z= ，公差△=0 凹模尺寸：Dd=(d+△+2Z)0+ =+凸模尺寸：Dq=(d+△)0 =凸模、凹模及凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核 ⑴最小壁厚沖孔落料復(fù)合模的凸凹模．其刃口平面與工件尺寸相同，這就產(chǎn)生了復(fù)合模的“最小壁厚”問題。沖孔落料復(fù)合模許用最小壁厚可按表61選取，形式如圖61表示，表值為經(jīng)驗數(shù)據(jù)。表61 凸凹模最小壁厚a數(shù)值 （單位：mm）部分如下材料厚度最小壁厚最小直徑1518 圖611 最小壁厚為了增加凸凹模的強度和減少孔內(nèi)廢料的漲力，可以采用對凸凹模有效刃口以下增加壁厚或?qū)U料反向頂出的辦法．如圖6—1所示。 ⑵模具材料的選擇從眾多模具材料中選出9Mn2V鋼，該模具鋼是一種綜合力學(xué)性能比碳素工具鋼好的低合金工具鋼，它具有較高的硬度和耐磨性，淬火時變形較小，淬透性很好。由于鋼中含有一定量的釩，細化了晶粒，減小了鋼的過熱敏感性，同時碳化物較細小和分布較均勻。9Mn2V鋼的化學(xué)成分和物理性能分別如表62和表63所示表62 9Mn2V鋼化學(xué)成分（GB/T 1299—2000）W%CSiMnVPS～≤～～≤≤表63 臨界溫度臨界點Ac1AcmAr1Ar3溫度（近似值）730760655690 表64 綜合性能耐磨性耐沖擊性淬火不變形性淬硬深度中等中等好淺紅硬性脫碳敏感性切削加工性差較大較好所以這里不管是凸模、凹模還是凸凹模，材料都選用9Mn2V鋼這里的落料凹模的熱處理硬度為60～62HRC ⑶確定凹模外形尺寸 確定凹模外形尺寸的方法有多種，通常都是根據(jù)零件的材料厚度和排樣圖所確定的凹模型孔壁間最大距離為依據(jù)，來求凹模的外形尺寸。凹模的刃口形式，考慮到本例生產(chǎn)批量較大，所以采用刃口強度較高的凹模，對于凹模的外形這里采用圓形，凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強度與剛度，凹模的厚度還應(yīng)考慮修模量。凹模的外形尺寸一般根據(jù)沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定。查《冷沖模設(shè)計》，第101頁，凹模厚度和壁厚公式為凹模厚度 H=Kb(≥15mm) (61)式中 K—系數(shù)，考慮板料厚度的影響b—沖裁件的最大外形尺寸凹模壁厚 C=(～2)H(≥30～40mm) (62) 查《冷沖模設(shè)計》，表43 系數(shù)K值 因 b=117 mm ,取K=故 H=117 = C= = 考慮到模具整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和保證H≥15mm，最后取H=108mm凹模形狀簡圖如圖62 圖62 落料凹模、翻邊凸凹模外形尺寸 落料、翻邊凸凹模的高度滿足翻邊高度和凸、凹模之間安全距離外，還考慮翻邊間隙，保證強度要求，即凸凹模壁厚大于最小壁厚。這里落料、翻邊凸凹模的高度為85mm。落料、翻邊凸凹模簡圖如圖63 圖63 落料、翻邊凸凹模： 沖孔翻邊凸模的功能是完成沖孔翻，重要性大，其熱處理硬度也相對比落料凸模大，其材料選用9Mn2V鋼，熱處理硬度為60～62HRC，沖孔凸凹模的高度通過計算設(shè)計為108mm,凸模錐角1650，圖形如下 圖64 沖孔翻孔凸模 ⑴沖孔凸模的形式采用類似直通式的形式，少了階梯形式的復(fù)雜，主要受上頂桿孔和凸?？椎挠绊?，避免出現(xiàn)最小壁厚。 ⑵由于外夾圈模具整體結(jié)構(gòu)框架的特殊性，沖孔凸模的長度在這里設(shè)計為64mm沖孔凸模簡圖如圖65