【文章內(nèi)容簡介】 n—— 沖裁件的數(shù)目；A1—— 沖裁件的實際面積（mm 2） ；B—— 板料寬度（mm） ；h——進距計算沖壓件的面積： A1=5018（339） =（mm 2）條料寬度計算：B =50+21 =52（ mm）進距的計算：H =18+ =（mm）一個進距的材料利用率： η=（nA 1/hB）100% =（1） 100%13 =%η 值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。工藝廢料的多少決定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。所選板料的規(guī)格為：110002022。方案一：當選用縱裁裁板時，所能裁剪條料的個數(shù)最多為 20 個，由于生產(chǎn)誤差最多只能裁剪出 19 條，一個條料內(nèi)所能沖出的制件個數(shù)最多為 99 個，則整張板料所能沖出的總制件的個數(shù)為 1881 個，則整張板料的利用率為：η=（1999）/202200100% =%方案二：當選用橫裁裁板時，所能裁剪條料的個數(shù)最多為 40 個，由于生產(chǎn)誤差最多只能裁剪出 39 條，一個條料內(nèi)所能沖出的制件個數(shù)最多為 49 個，則整張板料所能沖出的總制件的個數(shù)為 1911 個，則整張板料的利用率為：η=（3949）/202200100% =%經(jīng)比較方案二利用率更高，故選用方案二整板的利用率為：% 經(jīng)分析比較選用圖 4—2 排樣方法。5 模具總體設(shè)計 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型為級進模。 定位方式的選擇 　 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，有側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用始用擋料銷初定距，導正銷精定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。 卸料、出件方式的選擇14因為是級進模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 導向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級進模采用四角導柱的導向方式。 6 沖裁力相關(guān)的計算 計算沖裁力的公式 計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，設(shè)計模具和檢驗模具的強度，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 F p 一般可以按下式計算：Fp=KptLτ （61）式中 τ——材料抗剪強度，見附表 （MPa） ；L——沖裁周邊總長（mm） ；t——材料厚度（mm）。系數(shù) Kp 是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動 （數(shù)值的變化或分布不均）潤滑情況，材料力學性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù)Kp，一般取 1~3。當查不到抗剪強度 r 時，可以用抗拉強度 σb 代替 τ，而取 Kp=1的近似計算法計算。由于材料 Q235 鋼無法查到其抗剪強度 τ，故取起抗拉強度 σb 代替抗剪強度τ，查表可知 σb=τ=450（MPa ） 。 總沖裁力、卸料力 由于沖裁模具采用剛性卸料裝置和自然落料方式。 F——總沖壓力 Fp——總沖裁力15 FQ——卸料力 FQ1——推料力FQ2——頂件力 計算總沖裁力Fp=F1+F2 （62） F1——落料時的沖裁力。 F2——沖孔時的沖裁力。 沖裁周邊的總長（mm） 落料周長為： L1=50+50+18+1864+9=（mm ） 沖孔周長為： L2=2πd=210 =（mm）落料沖裁力為： F1=KptL1τ =11450 =63117 （N）沖孔沖裁力為： F2=KptL2τ =11450 =28260（N）所以可求總沖裁力為： Fp =F1+F2 =63117+2826016 =91337（N）7 模具壓力中心的確定與計算模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。 3092541圖 7—1 壓力中心分析計算公式為： （71）????niPiiiPnPp FxFxx 1210? ? （72）????niPiiiPnPp yyyy 1210? ?所以 28606317390????x .?17所以求得模具壓力中心的坐標值為（，） 。8 沖裁間隙設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個適當?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 Cmin，最大值稱為最大合理間隙 Cmax?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 Cmin。沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應力越大，摩擦也越嚴重，而降低了模具的壽命。較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。根據(jù)實用間隙表 8—1 查得材料 Q235 的最小雙面間隙 2Cmin=，最大雙面間隙 2Cmax=。18表 8—1 沖裁模初始用間隙 2c（mm ）0309Mn、Q23516Mn 50 65Mn材料厚度2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax小于極小間隙.199 凸模與凹模刃口尺寸的計算 刃口尺寸計算的基本原則沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具合理的間隙值模具刃口寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計沖裁模的主要任務之一。模具刃口的制造精度與工件的尺寸精度和加工方法有關(guān)，若采用分別標注尺寸和分別加工的方法制造凸模和凹模的刃口尺寸時，凸模和凹模的制造公差︱δ1︱和︱δ2 ︱必須滿足不等式︱ δt︱+︱δa︱≤ ZmaxZmin。因為凹模為孔，公差取單向正值；凸模為軸，公差取單向負值。生產(chǎn)中對普通沖裁件，凹模刃口尺寸制造公差按IT7 級精度選??；凸模刃口尺寸公差按 IT6 級精度選取。若采用配合方法加工時，凹?；蛲鼓Ｈ锌诔叽绲闹圃旃羁砂粗萍某叽缇忍岣呷齸四級取值，也可以按下表 9—1 選取。表 9—1 沖裁模刃口制造精度與制件精度關(guān)系板料厚度 t （mm） 制件精度刃口制造精度 ≥IT6~IT7 IT8 IT8 IT9 IT10 IT10 / / / /IT7~IT8 / IT9 IT10 IT10 IT10 IT12 IT12 / /IT9 / / / IT12 IT12 IT12 IT12 IT12 IT14 刃口尺寸的計算方法由于模具的加工方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計算公式與制造公差的標注也不同，刃口尺寸的計算方法可以分為兩種情況。凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配合加工。對與該制件應該選用凸模與凹模配合加工方法。對于該工件的模具，為了保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值，必須采用配合加工。此方法是先做好其中一件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞始?，然后以此基準件的實際尺寸來配合加工另一件，使它們之間保留一定的間隙值，因此，只在基準件上標20注尺寸制造公差，另一件只標注公稱尺寸并注明配做所留的間隙值。這 δp 與 δd 就不再受間隙限制。根據(jù)經(jīng)驗，普通模具的制造公差一般可取 δ=△/4（精密模具的制造公差可選 4~6μm） 。這種方法不僅容易保證凸、凹模間隙枝很小。而且還可以放大基準件的制造公差，使制造容易。在計算復雜形狀的凸凹模工作部分的尺寸時，可以發(fā)現(xiàn)凸模和凹模磨損后，在一個凸?；虬寄Ｉ蠒瑫r存在三種不同磨損性質(zhì)的