【文章內(nèi)容簡介】 （9） 定子切斷沖裁力1： （10） 定子切斷沖裁力2： 根據(jù)定、轉(zhuǎn)子各沖裁分力，得出其總沖裁力FC為 卸料力、推料力的計(jì)算沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向彈性回復(fù)和彈性翹曲的回復(fù)）及摩擦的存在，將使沖落部分的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的料卸下，將卡在凹模內(nèi)的料推出。從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱卸料力；將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱推件力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱頂件力。 卸料力、推件力和頂件力是由壓力機(jī)和模具卸料裝置或頂件裝置傳遞的。所以在選擇設(shè)備的公稱壓力或設(shè)計(jì)沖模時(shí)，應(yīng)分別予以考慮。影響這些力的因素較多，主要有材料的力學(xué)性能、材料的厚度、模具間隙、凹模洞口的結(jié)構(gòu)、搭邊大小、潤滑情況、制件的形狀和尺寸等。所以要準(zhǔn)確地計(jì)算這些力是困難的，生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 卸料力 公式（） 推件力 公式（） 頂件力 公式（） 式中： ——沖裁力； ——卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，見表42； ——同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件(或廢料)數(shù) 式中： ——凹模洞口的直刃壁高度； ——板料厚度。 卸料力、推件力、頂件力 表42 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料 厚KXKTKD 鋼~~~~~ ~ ~ ~鋁、鋁合金、純銅、黃銅~ ~~~ 注：卸料力系數(shù)K卸在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜說取上限值。 卸料力的計(jì)算 由于該級(jí)進(jìn)沖裁模具采用彈壓卸料裝置和自然落料方式，且只有沖孔、落料沖裁，因此，不需要設(shè)置頂件裝置，設(shè)置卸料裝置、推件裝置即可，由此，只需計(jì)算其卸料力與推件力。（1）根據(jù)卸料力公式（）和表42，有 推料力的計(jì)算 （2）根據(jù)推件力公式（）和表42，有 壓力機(jī)公稱壓力的確定壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和Fz。Fz的計(jì)算應(yīng)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)區(qū)別對(duì)待，由于該級(jí)進(jìn)模采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模，只要計(jì)算其沖裁力、卸料力和推件力之和即可。即：采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí) 公式() 根據(jù)總的沖壓力，所選壓力的公稱壓力約為，所以初選壓力機(jī)為：江蘇揚(yáng)力集團(tuán)的JFC21200B開式液壓保險(xiǎn)滾柱導(dǎo)軌高速精密壓力機(jī)，公稱壓力2000KN,工作臺(tái)板尺寸為7601400mm，最大閉合高度為350mm，模具沖速70~100次min。由于采用高速精密壓力機(jī)，故要求模具需要具備良好的風(fēng)度、穩(wěn)定可靠的使用壽命和安全保護(hù)裝置齊全，還要便于維修和保養(yǎng)。 沖壓模具壓力中心的計(jì)算模具壓力中心是指各沖壓合力的作用點(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。沖壓模具的壓力中心，一般按以下原則來確定： （1）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 （2）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。 （3）形狀復(fù)雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。 解析法的計(jì)算依據(jù)是：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)該坐標(biāo)軸力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置(, ，即為所求模具的壓力中心()。計(jì)算公式為： 公式() 公式() （a）復(fù)雜零件沖壓壓力中心； （b）多凸模沖壓壓力中心 解析法求壓力中心為了簡化計(jì)算，通過對(duì)制件外形結(jié)構(gòu)和條料排樣觀察，知道整個(gè)條料來說還是中心對(duì)稱的，也就是說對(duì)稱中心在條料長度方向的中心上，這樣可將合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 的方向坐標(biāo)的條料長度方向的中心上，即方向坐標(biāo)值為0，這樣就可減少一部分計(jì)算。 根據(jù)公式公式(45)，計(jì)算得： 即壓力中心坐標(biāo)。5 沖裁模間隙的選擇沖裁間隙Z指凹模刃口橫向尺寸凸模橫向尺寸的差值。Z表示雙面間隙，單面間隙用Z2表示，如無特殊說明，本設(shè)計(jì)沖裁間隙就是指雙面間隙。沖裁間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影響，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)選用合理間隙值。但分別符合這些要求的合理間隙值并不相同，只是彼此接近。生產(chǎn)中通常是選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙(Zmin)，最大值稱最大合理間隙(Zmax)。考慮到生產(chǎn)過程中的磨損使間隙變大，故設(shè)計(jì)與制造模具時(shí)，通常采用最小合理間隙值Zmin。確定合理間隙值有兩種方法。一是理論確定法，主要是根據(jù)凸、凹刃口產(chǎn)生的裂紋相互重合的原則來計(jì)算；二是經(jīng)驗(yàn)確定法，該方法是根據(jù)長期研究與實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的間隙數(shù)據(jù)，可以幫助設(shè)計(jì)人員和為新生設(shè)計(jì)人員快速計(jì)算沖裁模間隙，從而提高設(shè)計(jì)效率。沖裁間隙的大小對(duì)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(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)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(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。由于該硅鋼定、轉(zhuǎn)子片屬于電器行業(yè)產(chǎn)品，其值可按表51的沖裁模初始用間隙Z(電器、儀表行業(yè))進(jìn)行選用。=，最大雙面間隙Zmax=。 沖裁模間隙圖表51 沖裁模初始用間隙Z(mm)(電器、儀表行業(yè))材料名稱45T7，T8（退火）65Mm（退火）磷青銅（硬）鈹青銅（硬）130鋼板，冷軋鋼帶、H6H65（硬）LY12硅鋼片Q21Q235鋼板015鋼板、H6H68（半硬）磷青銅（軟）鈹青銅（軟）H6H68（軟）紫銅（軟）L21~LF2硬鋁LY12（退火）力學(xué)性能HBS≥190140~19070~140≤70≥600400~600300~400≤300厚度 t(㎜)ZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax6 刃口尺寸的計(jì)算 凸、凹模刃口尺寸計(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。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)，凹模基本尺寸應(yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹模基本尺寸應(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)考慮沖裁件的公差要求。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。制件精度與模具制造精度的關(guān)系見表71。若工件沒有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形工件安國家“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。沖模的制造精度對(duì)沖裁件的尺寸精度有直接影響，沖模的精度愈高，沖裁件的精度也越高。所以，當(dāng)有合理的間隙與鋒利刃口時(shí)，就可以沖裁出沖裁件的高精度的制件。一般其模具制造精度與沖裁件精度的有關(guān)系按表61選擇。表 61 模具精度與沖裁件精度的關(guān)系沖模制造精度沖裁件精度材料厚度 tmm123456810IT6~ IT7IT8IT8IT9IT10IT10 IT7~ IT8 IT9IT10IT10IT12IT12IT12 IT9 IT12IT12IT12IT12IT12IT14IT14IT14 凸、凹模刃口的尺寸的確定 凸、凹模刃口的尺寸的計(jì)算方法 由于沖模加工方法不同，刃口尺寸的計(jì)算方法也不同，基本上可分為兩類。 （1）按凸模與凹模圖樣分別加工法 這種方法主要適用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工件，因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對(duì)簡單，精度容易保證，所以采用分別加工，設(shè)計(jì)時(shí)，需在圖紙上分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。 （2）凸模與凹模配作法 采用凸、凹模分開加工法時(shí)，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。對(duì)于沖制薄材料（因與的差值很?。┑臎_模，或沖制復(fù)雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常常采用凸模與凹模配作的加工方法。 配作法這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，不必校核 的條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。設(shè)計(jì)時(shí)，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin”。鑒于本設(shè)計(jì)中定、屬于薄板沖壓件，并且定子槽孔、定子外形的形狀復(fù)雜，為了保證沖裁凸、凹模精度和間隙值，所以采用配作法加工。采用配作法，計(jì)算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽?，首先是根據(jù)凸模或凹模磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過程中是變大，變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算。 (1）凸?；虬寄Ｄp后會(huì)增大的尺寸——第一類尺寸A 落料凹?；驔_孔凸模磨損后將會(huì)增大的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與分開加工法相同第一類尺寸： （） (2）凸模或凹模磨損后會(huì)減小的尺寸——第二類尺寸B 沖孔凸?；蚵淞习寄Ｄp后將會(huì)減小的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的沖孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與分開加工法相同相同。第二類尺寸： （） (3）凸?；虬寄Ｄp后會(huì)基本不變的尺寸——第三類尺寸C 凸模或凹模在磨損后基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當(dāng)于簡單形狀的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與分開加工法相同。第三類尺寸：