【文章內(nèi)容簡介】 幾種。其應(yīng)用及特點見表312。 搭邊1．搭邊及其作用搭邊：是指沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的余料。搭邊的作用：第一，它能補償條料送進時的定位誤差和下料誤差，確保沖出合格的制件。第二，保持條料的剛性，方便送進，提高勞動效率。第三，避免沖裁時條料邊緣的毛刺被帶入模具間隙，從而可以提高模具壽命。搭邊值的大小對沖裁生產(chǎn)有很大的影響。一般來說，過小的搭邊，使條料剛性降低，從而使條料容易產(chǎn)生變形，進而影響到條料的正確送進，而在沖制非金屬材料或脆性材料時，搭邊量過小，極容易造成角部開裂。而搭邊值過大，則材料利用率低。2． 搭邊值的確定搭邊值的確定,可參考書中表313,同時考慮如下因素對搭邊值的影響：（1） 材料力學(xué)性能 硬材料的搭邊值比軟材料、脆材料值小一些；（2） 沖裁件的形狀及尺寸 沖裁件大或有尖突的復(fù)雜形狀時，搭邊值大一些；（3） 材料厚度 料厚時搭邊大；（4） 送料方式與擋料方式 用手工送料，有側(cè)壓裝置的其值??；用側(cè)刃定距的其值大；（5） 卸料方式 彈性卸料比剛性卸料的小。1. 條料寬度和導(dǎo)料板間距的確定 當(dāng)排樣方式確定以后，就可以計算出條料的寬度和導(dǎo)料板的間距。根據(jù)沖模有無側(cè)壓裝置，條料寬度尺寸的計算方法是不同的。其計算公式見圖317和表314。圖317 條料寬度及導(dǎo)料板間距的確定表314條料寬度及導(dǎo)料板間距計算公式模 具 結(jié) 構(gòu)條 料 寬 度 （mm）側(cè) 面 導(dǎo) 板 距 離 （mm）有 側(cè) 壓B=(Dmax+2a) A=B+Z=Dmax+2a+Z無 側(cè) 壓B=(Dmax+2a+Z) A=B+Z=Dmax+2a+2Z有 側(cè) 刃B=(Lmax++nb1) A=B+Z=Lmax++nb1+Z2. 材料利用率計算（1） 一根條料的材料利用率：η1=n1100% (313)（2） 一塊板料的材料利用率：η=n100% (314)式中 A0— 一個制件的有效面積； A1— 一根條料的面積； n1—一根條料所沖制件的個數(shù)； n—一塊板料所沖制件的總個數(shù)；A— 一塊板料的面積，在沖壓生產(chǎn)中，通常是先將板料剪切成條料，然后再進行沖壓。而板料的剪裁有橫裁和縱裁兩種方式。在保證制件質(zhì)量的前提下，應(yīng)通過對比一塊板料的材料利用率來決定是采取橫裁還是縱裁。3． 排樣圖在模具裝配圖及工藝卡片上，都應(yīng)該有排樣圖。排樣圖繪在圖紙的右上方。一張完整的排樣圖應(yīng)標(biāo)注條料寬度、條料長度、板料厚度、步距、端距、搭邊。當(dāng)連續(xù)排樣時，還應(yīng)標(biāo)注各工步名稱，廢料孔至少要有二個。如圖318所示。圖318 排樣圖步距S為：S=D+a1 （315）式中 D—工件送進方向的最大尺寸； a1—送進方向的搭邊值。3．6沖裁工藝力及壓力中心的計算 學(xué)習(xí)目的與要求：1．掌握沖裁力、卸料力、推件力、頂件力的計算；2．掌握壓力機的選擇方法；3．了解降低沖裁力的措施；4．掌握確定壓力中心的方法。重點：1．掌握沖裁力、卸料力、推件力、頂件力的計算；2．掌握壓力機的選擇；3．了解降低沖裁力的措施；4．掌握解析法計算壓力中心。難點：1．掌握沖裁工藝力計算及壓力機的選擇；2．用解析法確定壓力中心。 3．6 沖裁工藝力及壓力中心的計算 沖裁工藝力的計算1．沖裁力的計算 沖裁時，凸模給材料施加壓力，同時，材料也對凸模產(chǎn)生反作用力，通常我們把這種反作用力稱為抗力。材料對凸模的最大的抗力就是沖裁力。為了正確選擇壓力機和合理設(shè)計模具，就必須計算沖裁力。用一般平刃沖裁時，其沖裁力F可以按下式計算：F=KLtτ0 （316）或F≈Ltσb （317）式中 F—沖裁力（N）K—安全系數(shù)，K=t—材料的厚度（mm）τ0—材料的抗剪強度（MPa）σb—材料的抗拉強度（MPa）2．卸料力、推件力、頂件力的計算在沖裁結(jié)束后，由于材料的彈性回復(fù)及摩擦的存在，使沖落部分的材料卡在凹模內(nèi)，而余下的材料則緊箍在凸模上，為使沖裁工作能繼續(xù)進行，必須將這些材料卸下或推出。如圖319所示，圖319 卸料力、推件力、頂件力的計算1）卸料力 卸下包在凸模上材料所需的力一般叫卸料力，其計算按公式：FX=KXF （318）2） 推件力 順著沖裁方向推出卡在凹模里的材料所需要的力一般叫推件力，其計算公式 ：FT=nKTF （319）3） 頂件力 逆著沖裁方向頂出卡在凹模里的材料所需要的力一般叫頂件力。其計算公式：FD=KDF （320）式中 KX、KT、KD—分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，可查書中表318n—同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件（或廢料）個數(shù)。n=h/t( h：凹模洞口的直壁高度， t：材料厚度） 壓力機標(biāo)稱壓力的確定計算沖裁力的目的是為了選擇壓力機的標(biāo)稱壓力，壓力機的標(biāo)稱壓力F壓必須大于或等于總沖壓力Fz，即：F壓≥Fz （321） 總沖壓力F的大小根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的不同而分為：1． 采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時Fz=F+FX+FT （322）2． 采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時 Fz=F+FX+FD （323）3． 采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時Fz=F+FT （324） 降低沖裁力的措施如果工廠現(xiàn)有壓力機噸位不能滿足所需壓力機噸位或需要減少沖擊振動和噪音時，可采用降低沖裁力的措施，其方法有：斜刃沖裁、階梯沖裁、加熱沖裁。1． 加熱沖裁 俗稱“紅沖”，因為鋼在加熱狀態(tài)時的抗剪強度降低許多，因此加熱沖裁可以大大地降低沖裁力。但要注意模具刃口在加熱狀態(tài)時存在退火軟化，故需要用熱模具鋼制造模具。2． 階梯沖裁 在多凸模沖裁時，將凸模做成不同高度，使各凸模沖裁力的峰值不同時出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)如圖320所示。高度不同的凸模，直徑大的應(yīng)先沖，因為后沖的凸模進入材料時，引起橫向推力，使先進入材料的凸模有被彎曲的趨勢，直徑小了就容易發(fā)生折斷。凸模階梯高度的差值H與料厚有關(guān)：當(dāng) t3mm 時 H=t； t3mm H=階梯沖裁時，只須按產(chǎn)生沖裁力最大值的那一個階梯作為選擇壓力機的依據(jù)。 圖320 階梯凸模3． 斜刃沖裁 將刃口平面做成與其軸線傾斜成一定角度的斜刃，因沖裁時刃口不是同時切入材料，所以可以顯著降低沖裁力。為了得到平整的制件，斜刃開設(shè)的方向是斜刃沖裁的關(guān)鍵。其開設(shè)原則是：落料時，斜刃開在凹模上，凸模為平刃；沖孔時，斜刃開在凸模上，凹模為平刃。除此之外，斜刃應(yīng)雙面對稱，以免模具單面受力。一邊斜的刃口，只用于切口。如圖321所示。斜刃沖裁時，沖裁力可用下列公式計算：F斜=K斜Ltτ0； （325）式中 K斜—降低沖裁力系數(shù)，與斜刃高度H有關(guān)，當(dāng)H=t時，K斜=～；H=2t時，K斜=～。圖321 各種斜刃的形式 模具壓力中心的確定沖壓力合力的作用點稱為模具的壓力中心。模具壓力中心應(yīng)與壓力機滑塊軸線重合，以免滑塊受偏心載荷而損壞導(dǎo)軌及模具。1．簡單形狀制件的壓力中心圖322 簡單形狀制件的壓力中心（1）沖裁直線段時，壓力中心位于該線段的中點。（2）沖裁簡單對稱的沖件時，其壓力中心位于沖件輪廓圖形的幾何中心即重心，如圖322a）。（3）沖裁圓弧線段時，其壓力中心如圖計算公式如下：圖322 b）x0=Rsinα 或 x0=R （326）3． 沖裁復(fù)雜形狀的沖裁件和多凸模的模具壓力中心以如圖323所示沖裁件為例，方法如下：圖323 復(fù)雜形狀制件的壓力中心①任取坐標(biāo)系，但取以計算最簡便的坐標(biāo)系最好；②將組成復(fù)雜形狀沖裁件圖形的輪廓分解成若干最簡單的線段，求出各線段的長度LLL3……和重心坐標(biāo)XXX3……；③然后按32328公式算出壓力中心的坐標(biāo)X0、Y0。X0== （327）Y0== （328）多凸模的壓力中心確定如圖324，其計算方法與上述過程相仿。所不同的是：式32328中的XXX3……為各凸模的壓力中心， LLL3……為各凸模的沖裁周長。圖324 多凸模的壓力中心3．7沖裁模典型結(jié)構(gòu)分析 （1） 學(xué)習(xí)目的與要求：1．了解沖裁模的分類；2．熟悉各種典型結(jié)構(gòu)的單工序模，了解其結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用特點。重點：1．熟悉無導(dǎo)向固定卸料的單工序模結(jié)構(gòu)；2．熟悉導(dǎo)板模結(jié)構(gòu)的單工序模；3．熟悉導(dǎo)柱導(dǎo)套彈性卸料結(jié)構(gòu)的單工序模。難點：各種典型結(jié)構(gòu)的單工序模結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用特點。 沖裁模的典型結(jié)構(gòu)分析 沖裁模分類沖壓件品種繁多，導(dǎo)致沖模結(jié)構(gòu)類型多種多樣。沖裁模一般有下列幾種分類方式。1. 按工序性質(zhì)來分 可分為落料模、沖孔模、切斷模、切邊模、切舌模、剖切模、整形模、精沖模等。2. 按工序的組合程度來分 可分為單工序模、復(fù)合模和級進模（連續(xù)模或跳步模）。3. 按有導(dǎo)向方式來分 可分為無導(dǎo)向的開式模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模。4. 按自動化程度來分 可分為手動模、半自動模、自動模。除此之外，還有按其它形式進行分類的。如按凸模與凹模的材質(zhì)不同而進行分類的有普通鋼模、硬質(zhì)合金模、鋅基合金模、軟模等。而在汽車制造業(yè)中，為了便于組織管理、配置設(shè)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備等，將沖模按沖模的下模座的長度與寬度之和分為大型、中型和小型沖模。對于同一副沖模，可能既是落料沖孔級進模又是導(dǎo)柱導(dǎo)套模，這是由于按不同的分類而有不同的稱謂。 單工序沖裁模在壓力機滑塊每次行程中只能完成同一種沖裁工序就叫單工序模。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便、成本低廉，但制件精度低，生產(chǎn)效率低。1． 落料模1） 無導(dǎo)向落料模 如圖325所示。該模具的沖裁過程是：條料從前往后送至定位板7時被擋住，此時，導(dǎo)料板4對條料起導(dǎo)向作用，定位板7對條料定距，凸模2隨壓力機滑塊下行，與凹模5共同完成對條料沖裁，分離后的落料件從凹模洞口中推出。2） 料件靠凸模從凹?？字幸来瓮瞥?。箍在凸模上的廢料則由固定卸料板強行刮下。以后依次連續(xù)進行。圖325 無導(dǎo)向落料模1—上模座 2—凸模 3—卸料板 4—導(dǎo)料板 5—凹模 6—下模座圖中凸模做成H形是為了節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼，與上模座固定一起。該模具凸模、凹模更換比較方便，導(dǎo)料板、定位板與卸料板的位置可調(diào)，因而具有一定的通用性。無導(dǎo)向模具的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，成本低。缺點是凸、凹模間的間隙只能靠沖床滑塊來保證，不夠精確，沖裁件精度不高；裝模調(diào)試都不方便，容易造成工作零件的啃傷，模具壽命短；生產(chǎn)率低，使用不太安全。另外，由于固定卸料是強制性的，所以工作不平整。不宜用于薄料及塑性較大的材料的沖裁。3） 導(dǎo)板式落料模 如圖326所示。它是無導(dǎo)向模具的基礎(chǔ)上改進而來的。不同之處在于下模部分有一塊起導(dǎo)向作用的導(dǎo)板9。由于導(dǎo)板孔與凸模間是采用H7/h6的配合，所以能對凸模與凹模進行導(dǎo)向。導(dǎo)板同時也起到固定卸料板的作用。圖326 導(dǎo)板式落料模1—模柄 2—止動銷 3—上模座 12—內(nèi)六角螺釘5—凸模 6—墊板 7—凸模固定板 9—導(dǎo)板 10—導(dǎo)料板11—承料板 13—凹模 14—圓柱銷 15—下模座16—固定擋料銷 17—止動銷 18—限位銷 19—彈簧 20—始用擋料銷根據(jù)排樣的需要，該模具的固定擋料銷16對首次沖裁不能定位，因此設(shè)計了始用擋料銷20。在條料送進時，用手將始用擋料銷壓入以限制條料的位置，沖首件。以后，放手使始用擋料銷在彈簧的作用下復(fù)位，不再起擋料作用，以后各次沖裁均由固定擋料銷16對條料定距。該模具使用直對排樣，一副模具中設(shè)置了兩個凸模和凹模，所以除第一次外，滑塊下行一次，能同時獲得兩個制件。導(dǎo)板模具有精度較高、使用壽命較長、安裝調(diào)整容易、使用安全的優(yōu)點。但制造比無導(dǎo)向模具要求高。一般導(dǎo)板模的是先做導(dǎo)板，后做凹模和凸模固定板，而后者的加工都是以導(dǎo)板為基準(zhǔn)的，所以后者的質(zhì)量直接決定于導(dǎo)板精度的高低。當(dāng)制件形狀復(fù)雜和精度要求高時，導(dǎo)板的制造更加困難。此類模具在使用或刃磨時，為了保證凸模與導(dǎo)板的良好導(dǎo)向不受