【文章內容簡介】 可按沖壓過程中作用于壓力機滑塊上所有力的總和選取壓力機。通常取壓力機的名義噸位比大10%20%。選擇單柱固定臺壓力機J1150。其技術規(guī)格如下表：表22 固定臺壓力機J1150技術參數型號公稱壓力（牛）滑塊行程（mm）滑塊行程次數（）最大封閉高度（mm）封閉高度調節(jié)量（mm）滑塊中心線至床身距離（mm）工作臺尺寸墊板厚度模柄孔尺寸前后左右直徑深度J11505010906527075235440650705080 計算模具的壓力中心沖裁時的合力作用點或多工序模各工序沖壓力的合理作用點，稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與壓力機滑塊中心不一致，沖壓時會產生偏載，導致模具以及滑快與導軌的急劇磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。通常利用求平行力系合理作用點的方法（解析法或圖解法）確定模具的壓力中心。在實際生產中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在加工過程中發(fā)生變化的情況，或者由于零件的形狀特殊，從模具結構考慮不宜使壓力中心與壓力機滑塊中心一致的情況，這時應注意使壓力中心的偏差不致超出所選壓力機允許的范圍。用圖解法求壓力中心雖然比較簡單，特別對形狀復雜或多凸模的情況尤其顯著。但是作圖法受作圖誤差的影響較大，因而誤差也較大，再考慮該模具也不是非常的復雜，故仍采用解析法進行計算。由于圖示坐標系處凸模形狀復雜，故把坐標系確定在此處，Y軸選在凸模對稱的中心線處。沖裁該零件的凸模在沿著送料方向的中心線處對稱，因此X軸選在中心線上，即yc=0。根據以上分析，確定其坐標系的位置及各凸模壓力中心的坐標值如下圖所示，圖26 壓力中心計算圖= 7200N 18840N 7200N = (1+1+3+)600=4806N y6= y7=16 F7= y8=16 F8= = =yc=0 沖裁模具間隙及凹模、凸模工作部分尺寸計算 壓簧零件屬于薄壁零件，凸凹模采用配合加工。零件制造精度取IT14級。是沖裁件實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸與工件制造精度有關的系數=，查文獻6的113頁表3。3標準公差數值表，得到工件公差如下表表23 凸凹模工作部分尺寸工件尺寸（mm）工件公差（mm）系數x凸凹模尺寸計算結果2410彎曲半徑12圖 27 沖模計算標示圖根據零件形狀，凹模磨損后其尺寸變化有3中情況：（1）、落料：以凹模為基準件，然后配做凸模。凹模磨損后尺寸變大，計算公式如下: （2—9）其中：A—為工件標稱尺寸（mm）。 凸模制造偏差（mm），凹模磨損后尺寸、變大，由上式得： （2）、沖孔：應以凸模為基準件，然后配做凹模。磨損后凸模變小的計算公式如下： （2—10）其中：A—為工件標稱尺寸（mm）。 凸模制造偏差（mm）。凸模磨損后，尺寸、變小，由上式得： 凸模和凹模的結構設計 凹模設計 凹模采用整體式凹模，彎曲模單獨設計，嵌入在沖裁凹模上，個沖裁的凹模孔均采用線切割機床加工，安裝凹模在模架上位置 時，要依據計算壓力中心的數據，將壓力中心與模柄中心重合。選擇凹模壁厚67mm，凹模寬度是刃口外界距離與兩個凹模壁厚之和。刃口外界為26mm，則凹模寬度為160mm。凹模的長度要考慮以下因數： 保證足夠安裝橡膠板的面積。 便于導尺發(fā)揮作用，保證送料初定位精度。查文獻[3]164頁彈壓卸料橫向送料典型組合尺寸（mm）（GB2872。2—81），選取凹模邊界尺寸為250mm160mm。凹模材料選用制造。 凹模的刃口形式選用下圖所示的刃口形式，其特點是刃邊強度好，刃磨后工作部分尺寸不變，但洞口易積存廢料或工件，推件力大且磨損大，刃磨時磨去的尺寸較多。根據文獻4表1139凹?？仔图皡?，查得h5mm，故在該模具h取5mm。 圖28 凹模刃口形式圖 模架選擇 選擇A型對角導柱模架（GB2851。781）280160265mm如圖所示，其特點是可以承受一定偏心載荷，上下滑動平穩(wěn)，常用于橫向送料的級進模或縱向送料的各種模具，適合大件沖裁。 圖29 對角模架圖上模座厚度為 45mm。下模座厚度 50mm凸模固定板厚度 22mm卸料板厚度 20mm導料板厚度 4mm凹模厚度 22mm墊板厚度 8mm凸模的長度 65mm下模墊板厚度為 30mm模具閉合高度模具閉合高度是上模板、下模板、凸凹模、凹模、固定板、墊板等厚度的總和。即:所選壓力機的閉合高度。滿足 凸模設計 凸模的固定的固定方式，采用凸模與固定板用 配合，上面留臺階，其圖形如下。 圖210 凸模固定的方式凸模固定的方式:凸模長度計算一般是根據結構上的需要確定的，如圖下所示凸模長度: （2—11）—固定板的厚度(mm)；—卸料板的厚度(mm)；—導尺厚度(mm)，附加長度，它包括凸模的修磨量、凸模進入凹模的深度及凸模固定板與卸料板安全距離等。這一尺寸無特殊要求，可取10一20mm。凸模由固定板固定，取其厚度為22mm，卸料板厚度為20mm，導料板厚度為4mm，考慮凸模修模余量5mm，故凸模全長mm 圖211 凸模裝配高度圖根據以上計算和分析設計的各凸模結構如下：圖212 外形凸模圖213 方孔凸模圖214 方凸模圖215 彎曲凹模圖216 圓凸模圖217 彎曲凸模 凸模強度校核 對于特別細長的凸模，應進行壓應力和彎曲力校核，檢查其危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強度要求。 凸?？箯澞芰π：耍灸＞咄鼓Ｓ眯读习鍖?，應按下圖凸模有導向的情況進行校核。對于非圓形途模: （2—12）對于圓形凸模: （2—13） 圖218 凸模強度校核圖式中: —凸模允許的最大自由長度（mm）； F—該凸模的沖壓力（N）； I—凸模最小斷面慣性矩（）； d—凸模最小直徑（mm）。沖中心小圓孔的凸模： 合格。沖兩個小方孔的凸模 圖219 慣性矩計算圖求其慣性矩公式如下 （2—14）方孔的h=4，b=2帶入上式的這個凸模長度合格。對沖廢料的凸模最窄的部分進行校核，其h=10，b=2合格。對最后沖落零件的凸模進行長度校核，由于其弧度小，故近似為正方形h=4，b=3其慣性矩為這個凸模長度合格。 壓應力校核當凸模斷面小而沖裁力相當大時，必須對凸模進行抗壓強度計算。 對于圓形凸模 : （2—15）對于其他各斷面的凸模: （2—16）式種 —凸模最小直徑，mm t—材料厚度，mm —抗剪強度，MPa P—沖裁力，N —凸模最狹窄處的面積， —凸模材料的許用應力，MPa對于沖中心孔凸模，凸模選用T10A，許用應力而d=10即 故設計合理。選擇沖方孔的最大沖裁力，計算其凸模的最小斷面，沖廢料的窄凸模的沖裁力為12KN。而其面積即 故設計合理。沖方孔的凸模。落件凸模的面積而其沖裁力都小于12KN，其凸模面積都大于最小面積，故設計是合理的。 凸模墊板承壓計算 圓形凸模承壓面的壓應力按下式計算： （2—17）式中 P—沖裁力，N F—承壓面積， D—凸模承壓面積的直徑，mm—許用壓應力，MPa凸模墊板采用HT2527，許用壓應力～140MPa。 因此墊板不會壓壞。 定距側刃 為了裝配和更換方便，側刃的固定采用如下圖所示的方法 圖220 側刃固定方式側刃凸模長度：B=h+（～）=+（～）mm=～式中: h—送料進距。側刃凸模厚度：m=6～10mm側刃凹模按側刃凸模配做，留單邊間隙。 導柱、導套=40mm，其中導柱長度180～260mm，模具閉合高度，選導柱210mm。 =40導套，其長度有115，125，140mm可選較小的115mm。 卸料螺釘=10mm的帶肩圓柱頭內六角卸料螺釘，螺柱長l=70mm卸料螺釘窩深26mm下面進行驗算，卸料板行程+螺釘頭高度+修磨量（5mm）+安全間隙（2～6mm）=6+10+5+（2～6mm）=23～27mm。 導正銷的設計 導正銷多用于級進模中，裝在第二工位以后的凸模上。沖壓時它先插進己沖好的孔中，以保證內孔與外形相對位置的精度，消除由于送料而引起的誤差。但對于薄料(t＜)，導正銷插入孔內會使孔邊彎曲，不能起到正確的定料作用，此外孔的直徑太小(d＜)時導正銷易折斷，也不宜采用，此時可考慮采用側刀。 導正銷的頭部分直線與圓弧兩部分，直線部分高h不宜太大，否則不易脫件，也不能太小，—般取h＝(～1)t?？紤]到沖孔后彈性變形收縮，正銷直徑比沖孔的凸模直徑要小0．04～0．20mm，具體值見下表。 表23 導正銷間隙表該模具中從上面的表中選出單邊間隙a=,導正銷d==,銷頭高h=(～1)t=(～1)=～,長L=卸料板厚度+螺母所需的厚度+其他余量=22+4+2=28mm。 圖 221 導正銷 由所選壓力機的模柄孔尺寸，直徑為50mm，深度為80mm。選擇壓入式模柄（I型）（），選取5095mm的模柄。 彈簧和橡膠零件的設計 彈簧和橡膠是模具中廣泛應用的彈性零件，主要用于卸料、推件和壓邊等工作。圓鋼絲螺旋壓縮彈簧和橡膠的選用方法。圓鋼絲螺旋壓縮彈簧模具設計彈簧一般按照標準選用。 選擇標準彈簧的要求 壓力要足夠。即 （2—19） 式中：—彈簧的預壓力（N）； —卸料力或推件力、壓邊力（N）； n—彈簧的根數。 壓縮量要足夠。即 （2—20）式中：—彈簧允許的最大壓縮量（mm）； —彈簧需要的總壓縮量（mm）； —彈簧的預壓縮量（mm）； —卸料板或推件塊、壓邊圈的工作行程（mm）； —模具的修磨量或調整量（mm）；一般取mm 要符合模具結構空間的要求。因閉合高度的大小，限定了所選彈簧在預壓狀態(tài)下的長度；上下模座的尺寸限定了卸料板的面積，也就限定了允許彈簧占用的面積，所以選取彈簧的根數、直徑和長度必須符合模具結構空間的要求。選擇彈簧的步驟： 根據模具結構初步確定彈簧的根數n，并計算出每根彈簧分擔的卸料力（或推件力、壓邊力）。 根據預壓力（）和模具結構尺寸，在標準彈簧中選出若干個序號的彈簧，這些彈簧均需滿足最大工作負荷大于的條件。 根據所選彈簧的規(guī)格，分別計算出各種彈簧的=自由高度受負荷時的高度。 檢查彈簧的裝配長度（即彈簧壓縮后的長度=彈簧的自由長度預壓縮量）、根數、直徑是否符合模具結構空間尺寸，如符合要求，則為最后選定的彈簧規(guī)格，否則需重選。彎曲機構彈簧的選擇 在該模具中的彎