【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，最大雙面間隙 2Cmax= 排樣設(shè)計(jì) 排樣的結(jié)果決定級(jí)進(jìn)模的總體尺寸，并直接影響的生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，決定模具生產(chǎn)出產(chǎn)品市場(chǎng)認(rèn)同度。 計(jì)算毛坯尺寸相對(duì)彎曲半徑為：R/t=式中：R——彎曲半徑（mm） t——材料厚度（mm） 由于相對(duì)彎曲半徑大于 ，可見制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)該先 求變形區(qū)中性層曲率半徑 β（mm） 。 12表 2—3 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..460注：取 08 號(hào)鋼沖裁皮革、石棉和紙板時(shí)，間隙的 25%。13 β=r 0+kt 公式(2—1)式中：r 0——內(nèi)彎曲半徑 t——材料厚度 k——中性層系數(shù)表 2—4 板料彎曲中性層系數(shù)r0/t K1(V) K2(U) K3(O) — — — — — r0/t 2 3 4 5 6 8K1(V) K2(U) K3(O) 查表 2—4，K=根據(jù)公式 2—1 β= r 0+kt =+ =（mm）根據(jù)零件圖上得知，圓角半徑較大（R） ，彎曲件毛坯的長(zhǎng)度公式為： LO=∑L 直 + ∑L 彎 公式（2—2）式中： L O——彎曲件毛坯張開長(zhǎng)度 （mm） ∑L 直 ——彎曲件各直線部分的長(zhǎng)度 （mm） ∑L 彎 ——彎曲件各彎曲部分中性層長(zhǎng)度之和（mm）L 彎 = 公式（2—3）????180/14`圖 2—2 計(jì)算橫向展開尺寸示意圖式中 α——彎曲中心角當(dāng) α= 時(shí) L 彎 =L1=圖 2—3 計(jì)算縱向展開尺寸示意圖L2=根據(jù)計(jì)算得：工件的展開尺寸如圖 24 所示。 15圖 2—4 尺寸展開圖 排樣搭邊的取值排樣時(shí)零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費(fèi)材料。搭邊過小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰土瞎ぷ?。搭邊值通常由經(jīng)驗(yàn)確定，表所列搭邊值為普通沖裁時(shí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)之一。搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損表 4—2 給出了鋼（W %～%）的搭邊值。對(duì)于其他材料的應(yīng)將表中的數(shù)值乘以下列數(shù)：鋼（W %～%） 鋼（W %～%） 硬黃銅 1～ 硬鋁 1～軟黃銅，純銅 16表 2—5 搭邊 a 和 a1 數(shù)值圓件及 r＞2t 的工件 矩形工件邊長(zhǎng) L＜50mm 矩形工件邊長(zhǎng) L＞50mm或 r＜2t 的工件材料厚度工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a＜~~~~~~~~~~~12該制件是矩形工件，根據(jù)尺寸從表 2—5 中查出：兩制件之間的搭邊值 a1=,側(cè)搭邊值 a=。由于該制件的材料使 40 鋼，制件之間的搭邊值為： a1==取 a1=側(cè)搭邊值 a==取 a=工件沖裁金屬材料的搭邊設(shè)計(jì)圖如圖 2517圖 25 搭邊設(shè)計(jì)圖毛坯面積 ： )76( 2 ????????? ?A= （2—4）2m條料寬度： b=+2= （2—5）m進(jìn)距：h=+=22 （2—6）材料利用率： （2—7） %%????bhnA? 18 級(jí)進(jìn)模排樣設(shè)計(jì)根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少?gòu)U料和無廢料排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排等多重形式。采用少、無廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個(gè)制件，而且可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力，但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差的影響，所以模具沖裁件的公差等級(jí)較低。同時(shí)，因模具單面受力（單邊切斷時(shí)） ，不但會(huì)加劇模具的磨損，降低模具的壽命，而且也直接影響到?jīng)_裁件的斷面質(zhì)量。由于設(shè)計(jì)的零件是矩形零件，所以采用有費(fèi)料直排法。為保證沖壓模具的生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定和模具壽命，要讓沖壓力中心盡量在模具的中心，且較重要的工位在沖模的中間，沖裁周邊最長(zhǎng)盡量安排在模具中間的原則。得排樣簡(jiǎn)圖：圖 26 排樣圖此排樣共分 8 個(gè)工位，第一工位側(cè)刃定距，第二工位沖中心孔，第三個(gè)工位落料，第四個(gè)工位壓型，第五工位導(dǎo)正，第六工位折彎，第七工位沖裁，第八工位折彎。 確定模具壓力中心模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點(diǎn)位置，為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生19偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命。模具的壓力中心，可安以下原則來確定：（1）對(duì)稱零件的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。（2）工件形狀 相同且分布對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。（3）各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 0，0（x=0,y=0） ，即為所求模具的壓力中心。Xo=L1X1+L2X2+……LnXn/L1+L2+……LnYo=L1Y1+L2Y2+……LnYn/L1+L2+……Ln由于該零件是一個(gè)矩形圖形，屬于對(duì)稱中心零件，所以該零件的壓力中心在圖形的幾何中心 O 處。如圖 2—7 所示：圖 2—7 壓力中心20第 3 章 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 刃口尺寸計(jì)算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)： （1）由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。 （2）在尺量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。 （3）沖裁時(shí)，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，結(jié)果使間隙越來越大。 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則： （1）落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上：設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上。 （2）考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料凹模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣在凸凹麼磨損到一定程度的情況下，人能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。 （3）確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口精度要求過高（即制造公差過?。?，會(huì)使模具制造困能，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口要求過低（即制造公差過大）則生產(chǎn)出來的制件有可能不和格，會(huì)使模具的壽命降低。若工件沒有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形工件安國(guó)家“配合尺寸的公差數(shù)值”IT14 級(jí)處理，沖模則可按 IT11 級(jí)制造；對(duì)于圓形工件可按 IT17～I(xiàn)T9 級(jí)制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“如體”原則標(biāo)注單項(xiàng)公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。21 刃口尺寸的計(jì)算沖裁模凹、凸模刃口尺寸有兩種計(jì)算和標(biāo)注的方法，即分開加工和配做加工兩種方法。前者用于沖件厚度較大和尺寸精度要求不高的場(chǎng)合，后者用于形狀復(fù)雜或波板工件的模具。對(duì)于該工件厚度只有 （mm）屬于薄板零件，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?zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件的實(shí)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(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸制造公差，另一件只標(biāo)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(yàn)，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(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。在計(jì)算復(fù)雜形狀的凸凹模工作部分的尺寸時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)凸模和凹模磨損后，在一個(gè)凸?；虬寄Ｉ蠒?huì)同時(shí)存在三種不同磨損性質(zhì)的尺寸，這時(shí)需要區(qū)別對(duì)待。第一類：凸模或凹模磨損會(huì)增大的尺寸；○ 1第二類：凸模或凹模磨損或會(huì)減小的尺寸；○ 2第三類：凸模或凹模磨損后基本不變的尺寸；○ 3 計(jì)算凸、凹模刃口的尺寸 凸模與凹模配合加工的方法計(jì)算落料凸凹模的刃口尺寸。（1）凹模磨損后變大的尺寸，按一般落料凹模公式計(jì)算，即 公式（3—1）dxAd?????0)(（2）凹模磨損后變小的尺寸，按一般沖孔凸模公式計(jì)算，因它在凹模上相當(dāng)于沖孔凸模尺寸，即 公式（3—2）0)(dxBd????（3）凹模磨損后無變化的尺寸，其基本計(jì)算公式為 =(C+△)177。 為了方dCd?便使用，隨工件尺寸的標(biāo)注方法不同，將其分為三種情況：22工件尺寸為 時(shí)??0C=(C+△) 177。 公式（3—4）dd?工件尺寸為 時(shí)0??=(△) 177。 公式（3—5）dCd工件尺寸為 C177?！鲿r(shí)=C177。 公式（3—6）dd?式中 Aa、Ba、Ca——相應(yīng)的凹模刃口尺寸；A——工件的最大極限尺寸；B——工件的最小極限尺寸； C——工件的基本尺寸； △——工件偏差； x——系數(shù)，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸（落料時(shí)偏向最小尺寸，沖孔時(shí)偏向最大尺寸） ，x 值在 ~1 之間，與工件精度有關(guān)可查表 3—1 或按下面關(guān)系選取。工件精度 IT10 以上 x=1工件精度 IT11~IT13 x=工件精度 IT14 x= ——凹模制造偏差，通常取 =△/4。d?d?表 3—1 系數(shù) x非圓形 圓形1 t(mm)工件公差△/mm11~22~4＞4＜＜＜＜~~~~≥≥≥≥＜＜＜＜≥≥≥≥23（一）落料刃口尺寸計(jì)算圖 3—1 計(jì)算刃口尺寸示意圖圖上的尺寸均無公差要求，安國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) IT13 級(jí)公差要求處理，查公差表如圖 3—1計(jì)算凸、凹模的刃口尺寸?？紤]到零件形狀比較復(fù)雜，采用配作法加工凸、凹模。凹模磨損后其尺寸變化有三種情況, 落料時(shí)應(yīng)以凹模的實(shí)際尺寸按間隙要求來配作凸模，沖孔時(shí)應(yīng)以凸模的實(shí)際尺寸按間隙要求來配制凹模。落料凹模的尺寸從圖 3—1 上可知，屬于第一類尺寸的有： ??? ??027.???計(jì)算公式為： ( =△/4)dxAd????0ma)(d查