【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 定位誤差的影響，其沖件質(zhì)量稍差，同時(shí)邊緣毛刺被凹模帶入間隙也影響模具壽命，但材料利用率高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （三）無(wú)廢料排樣：沖件與沖件之間或沖件與條料之間均無(wú)搭邊，沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件。沖件的質(zhì)量較差，模具壽命較短，但材料利用率高。采用少、無(wú)廢料的排樣可以簡(jiǎn)化沖裁模結(jié)構(gòu)，減小沖裁力，提高材料利用率。但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差影響，沖裁件公差等級(jí)低。同時(shí)，由于模具單邊受力，不但會(huì)加劇模具磨損，降低模具壽命，而且也直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。綜上分析，并考慮沖裁零件的形狀、尺寸、材料，選取有廢料排樣。排樣時(shí)，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費(fèi)材料；搭邊太窄會(huì)引起搭邊斷裂或翹曲，可能“啃刃”現(xiàn)象或沖裁時(shí)會(huì)被拉斷，有時(shí)還會(huì)拉入模具間隙中、損壞模具刃口，從而影響模具壽命。搭邊值的大小與下列因素有關(guān)：① 材料的力學(xué)性能。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。② 工件的形狀與尺寸。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時(shí)，搭邊要取得大值。③ 材料厚度。薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些。④ 送料方式及擋料方式。用手工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。根據(jù)材料的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用原則，材料利用率η=F/Fo*100％，利用率越高越經(jīng)濟(jì)。搭邊值a和b的數(shù)值查表31表31材料厚度 材料厚度t圓形件或圓角r2t矩形件或邊長(zhǎng)L50矩形件邊長(zhǎng)L50或r2t工件間側(cè)面工件間側(cè)面工件間側(cè)面0～～～～～查表31得：兩工件間按矩形取搭邊值b=，側(cè)邊也按矩形取搭邊值a=2mm沖裁零件排樣圖如圖31所示步距A=（2R+B）2=(222+)= （31）條料寬度B=90+2*2=94mm （32）圖31排樣圖實(shí)際利用面積F=[9178。π+4（4+18）22π+4453+π22178。15178。π] 2=178。 （33）材料總面積Fo=94=178。 （34）材料利用率η=F/Fo100%=% （35） 沖裁力是沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深度而變化的。通常說(shuō)的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。 用普通平刃口模具沖裁時(shí)，其沖裁力F一般按下式計(jì)算：F=KLtτb 材料抗剪強(qiáng)度： τ= 抗拉強(qiáng)度（~） =235 =164Mpa （36） 沖裁周邊長(zhǎng)度L=沖孔邊緣L1+落料邊緣L2 沖孔邊緣L1=30π= （37） 落料邊緣L2=π22+2（53184）+π4+π18+2（22+4）=（38） 材料厚度t=3mm （39）沖孔力F1=L1τt=1643=46346N （310）落料力F2=L2τt=1643=124063N （311）沖裁力F=F1+F2=170408N （312）K為系數(shù)， ∴F=170408=221531N （313）沖裁時(shí)，工件或廢料從凸模上卸下來(lái)的力叫卸料力，從凹模內(nèi)將工件或廢料順著沖裁的方向推出的力叫推件力，逆沖裁方向頂出的力叫頂件力。通常多以經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 卸料力F卸=K卸F 推件力F推=nK推F 頂件力F頂=K頂F式中 K卸、K推、K頂 如表32所示表32沖裁力沖裁材料K卸K推K頂純銅、黃銅～～鋁、鋁合金～～鋼材料厚度～～～～0055～～～～～查表得： K卸= K推= K頂=∴F卸=170408= （314） F推=170408= （315） F頂=170408= （316）總沖壓力：F0 =F +F推+F卸=221531++= （317） 在設(shè)計(jì)模具時(shí)，要求模具模柄中心（一般情況也是凹模幾何中心）與壓力中心重合。對(duì)要求不高或沖裁力較小或間隙較大的模具，壓力中心也不允許超出模柄投影面積范圍。（a）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。（b）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。（c）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。 計(jì)算壓力中心，應(yīng)先畫(huà)出凹模型口圖，在圖中將xOy坐標(biāo)系建立在如圖所示的位置上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1～L10基本線，每條線都要計(jì)算出線總長(zhǎng)度、力的作用點(diǎn)到x軸的距離及到y(tǒng)軸的距離。LLLL５、L８、L9是圓弧，其力在x方向的作用點(diǎn)可從有關(guān)手冊(cè)中查出，位于距圓心2R/兀處；LLL７、L10是直線，力的作用點(diǎn)位于直線中間；L2由1個(gè)￠30mm的圓組成，力的作用點(diǎn)位于￠30mm的圓心. 圖32壓力中心根據(jù)下表33，代入壓力中心計(jì)算公式求得該模具的壓力中心點(diǎn)的坐標(biāo)X0= ( L1x1+L2x2+…+L10x10)/(L1+L2+…+L10)=0mm （318）Y0=(L1y1+L2y2+…+L10y10)/(L1+L2+…+L10)= （319）表33:壓力中心數(shù)據(jù)表壓力中心數(shù)據(jù)表基本要素長(zhǎng)度L/mm各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值XYL1=0L2=044L3= 22L4= L5= 0L6=28149L7=28149L8=0L9=L10=220 在沖裁件尺寸的測(cè)量和使用中，都是以光亮面的尺寸為基準(zhǔn)的。落料件的光亮面是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，而孔的光亮面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，故計(jì)算刃口尺寸時(shí)，應(yīng)按沖孔和落料兩種情況分別進(jìn)行。 已知材料為A3，厚度3mm，沖裁件精度IT14，公差表如表34所示: 表34 IT12IT14級(jí)公差標(biāo)準(zhǔn)基本尺寸 IT12(mm)IT13(mm)IT14(mm)＜3mm36mm610mm1018mm1830mm3050mm5080mm80120mm120180mm1180250mm250315mm315400mm400500mm按照IT14級(jí)査取沖裁件中未標(biāo)注的尺寸公差： 計(jì)算原則：，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。凸模制造偏差取負(fù)偏差，凹模取正偏差，其計(jì)算公式為： （320） （321）其中δT為凸模下偏差，δA為凹模上偏差，x為磨損系數(shù)，為工件的公差值沖裁件初始雙面間隙如表35所示： 表35 沖裁件初始雙面間隙表材料厚度08,10,3516Mn40,5009Mn2,A3t/mmZminZmaxZminZmaxZminZmax123通過(guò)查沖裁件初始雙面間隙得：Zmax= Zmin= ∴ZmaxZmin= （322）沖孔部分沖裁凸模，凹模的制作公差如表36所示：表36 制作公差表基本尺寸凸模偏差凹模偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差～1818～3018～30 12