【文章內(nèi)容簡介】 隨 凸模 進入 材 料的 深度 （凸 模行 程） 而變 化 ，本 模具采用普通平刃口 模具沖 裁，其沖 裁力 F 按下式計 算： F=KLtΓ b 沖裁力公式為 P＝ P 孔 +P 落 式中 P— 沖裁 力 P 孔 — 沖孔沖裁力 P 落 — 落料沖裁力 沖孔沖裁力 P 孔 P 孔 ＝ KL孔 tτ 式中 K— 系數(shù)，查表取 K＝ 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 第 14 頁 L孔 — 沖孔周長， L＝ 7＝ t— 材料厚度， t＝ τ — 材料抗剪 強度， MPa， 查手冊 20 鋼 τ ＝ 440 MPa 所以 P 孔 ＝ K L孔 tτ ＝ 440＝ 落料沖裁力 P 落 P 落 ＝ KL落 tτ 式中 L落 — 落料件外形周 邊尺寸 L落 ＝ 127mm 所以 P 落 ＝ KLtτ ＝ 127 440=130KN 卸料力、推件力及頂件了力的計算： 沖裁 時， 材料 分離 前存 在 著彈 性變 形， 在沖 裁結(jié) 束時 ， 由于 材料的彈性 回復(fù) 及摩 擦的 存在 ，將 落料 件或 沖孔 廢料 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 行， 必須 將箍 在凸 模上的料 卸下 ，將 梗塞 在凹 模內(nèi) 的料 推出 。 卸 料力 是 將廢 料或 工件 從凸 凹模上刮下的力 。而 推件力 是將梗塞 在凹模 內(nèi)的料 順沖裁方 向推出 所需的力 。頂件 力逆 沖裁 方向 將料 從凹 模內(nèi) 頂出 所需 的力 。 卸料 力、 推件 力和 頂件力是 由壓 力機 和模 具卸 料裝 置或 頂件 裝置 傳遞 的 ，所 以在 選擇 設(shè)備 公稱壓力 或設(shè) 計沖 裁的 時候 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 、厚 度、 模具 間隙 、凹 模洞 口 結(jié)構(gòu) 、搭 邊大 小、 潤滑情況、制件的 形狀和 尺寸等。 現(xiàn)在按 照下面的 經(jīng)驗公 式計 算： 卸料力 Px Px＝ xK P 落 式中 Px— 卸料力 xK — 卸料系數(shù)， 查表 取 xK ＝ ～ ，取 xK ＝ 所以 Px＝ 130＝ 推料力 tP tP ＝ tK P 孔 n 式中 tK — 推料系 數(shù) ,查表 取 tK = n— 同時卡在凹 模洞孔內(nèi) 的件數(shù) 取 直 筒 形 刃 口 的 凹 模 刃 口 形 式 ， 由 表 查得， h=7mm ，則河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 n=h/t=7/=3 個 所以 tP = 3= 總沖壓力 P總 沖裁 時 ,壓 力機 的壓 力值 必須 大于 或者 等于 沖 裁各 工藝 力的 總和 ,即大于 總的 沖壓 力 ,總 的沖 壓力 根據(jù) 模具 結(jié)構(gòu) 不同 計算 公式 不同 ,當(dāng)采 用彈性 卸料裝置和 下出件 的模具時 ,總 的沖壓 力為 P總 =P+ Px+ tP = P 孔 +P 落 + Px+ tP =+130++= 壓力機的公稱壓力的確定： 為了 保證 壓力 足夠 ，一 般 沖裁 時壓 力機 的噸 位應(yīng) 比計 算 的沖 裁力大30%左右，即 P 總 ′ = = 初選開式可傾 壓力機 參數(shù)壓力 機型號 為 J2325 查手冊選擇壓 力機的 主要技術(shù) 參數(shù)如 下： 公稱壓力為： 250 KN 滑塊行程 ： 65mm 最大閉合高度 ： 270 mm 閉合高度調(diào)節(jié) 量 ： 55mm (標(biāo)準(zhǔn)型 )工作 臺尺寸 (左 右前 后 )： 560mm 370mm (標(biāo)準(zhǔn)型 )工作 臺孔尺 寸 (左右前后 )： 290mm 200mm Φ 260mm (標(biāo)準(zhǔn)型 )立柱 間距離 (不 小于 )： 270mm 模柄孔尺寸 (直徑深 度 )： Ф 40mm 60mm 床身最大可傾 角（176。）： 30176。 墊板尺寸： 50mm 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 第 16 頁 壓力中心的確定 模具 的壓 力中 心就 是沖 壓 力合 力的 作用 點。 為了 保證 壓 力機 和模具的正 常工 作， 應(yīng)使 模具 的壓 力中 心和 壓力 機滑 塊 的中 心線 相重 合。 否則沖壓 時滑 塊會 承受 偏心 載荷 ，導(dǎo) 致滑 塊的 滑 軌 和 模具 的導(dǎo) 向部 分不 正常磨損 ，還 會使 合理 間隙 得不 到保 證， 從而 影響 制 件的 質(zhì)量 降低 模具 壽命甚至損壞模具 。 用解 析法 求模 具的 壓力 中 心的 坐標(biāo) 。按 比例 畫出 工件 尺 寸， 選用坐標(biāo)系 XOY，如圖 (22)所示 mml 321 ? mmy 01 ? mml 122 ? mmy 32 ? mml ? mmy 63 ? mml ? mmy 244 ? mml ? mmlrbry )/42(5 ???? mml ? mmy 356 ? y= 654321665544332211 / llllllylylylylylyl ?????????? =. 工作部分的尺寸計算 計算凸凹模工作部分的尺寸（沖孔）并確定其公差： 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁 該零件屬于 無特殊 要求的一 般沖孔 落料件， 外形尺 寸由落料 獲得，而中間的小孔 尺寸則 是由沖孔 得到。 查表 得間 隙值： Zmin = ， Zmax = 1） 沖孔Φ 7mm 凸，凹模 刃口尺 寸的計算 查表 得凸 ，凹模 制造偏差 ： δ 凸 =， δ 凹 = 校核： Zmax – Zmin =（ ） mm=，而δ 凸 +δ 凹 = 滿足 Zmax – Zmin≤ δ 凸 +δ 凹 的條件 。凸、 凹模采用 配做法 制造。 查表 得： IT14 級時 磨損系 數(shù) x= 沖孔時，間隙 取在凹 模上，則 ： 凸模尺寸 td=(dmin + χ△ )0　?? 凹模尺寸 ad =( t+ Zmin) ??0 式中：td沖 孔凸模刃 口尺寸 ad 沖孔凹模刃 口尺寸 dmin 沖孔件孔 的最小極 限尺寸 ， mm, Zmin—— 雙面間 隙， mm △ —— 工件公 差， mm， x—— 磨損系數(shù)， δ —— 凸模和 凹模的 制造公差 ， mm, d 凸 =（ dmin+x△） 0δ凸? =（ 7+ ） ? =? mm 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 第 18 頁 d 凹 =（ d 凸 + Zmin） δ凹?0 =（ +） ? = ? mm 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計算 因為 落料 件 為復(fù) 雜的 制件 ，所 以 利用 凸凹 模配 合法 ， 這種 方法有利于獲得最小 的合理 間隙，放 寬對模 具的加工 設(shè)備的 精度要求 。 落 料時以 凹模為 基準(zhǔn)來配 作凸模，凹模磨損 后，工件 的尺寸將會變大 ,凸凹模刃 口尺寸 ： )() ??? ??????? ?Xll （ ； )() ??? ??????? ?XAA （凹 .)() 0 i nm a x ??? ????? ?ZAA 凹凸 （ ?? ???? ）（凹A 0 i n0 m a x0 )() ??? ????? ZAA 凹凸 （ 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 第 19 頁 5 模具總體設(shè)計 模具類型的選擇 由沖 壓工 藝分 析可 知， 采 用 沖 孔落 料復(fù) 合 方 式?jīng)_ 壓， 所 以模 具類型為 復(fù)合 模 ，本 零件 的沖 壓包 括沖 孔和 落料 兩個 工 序， 為方 便小 孔廢 料和成形 工件 的落 下， 采用 倒 裝 結(jié)構(gòu) ，即 落料 凹模 安 排在 上 模 ，凸 凹模 安排在 下 模部分 定位方式的選擇 本 制件 是 大 批 量生 產(chǎn)， 安 排生 產(chǎn)可 采用 手工 送料 方式 能 夠達 到批量生產(chǎn) ,且 能降 低模 具 成本 ,因 此采 用 手工 送料 方式 。 由 于制 件的 精度 要求不高 ，制 件的 外形 復(fù)雜 程度 一般 ，所 以選 用擋 料 銷 、 始用 擋料 銷 進 定位和導(dǎo)向。 導(dǎo)向方式的選擇 為確 保零 件的 質(zhì)量 及穩(wěn) 定 性， 選用 導(dǎo)柱 、導(dǎo) 套導(dǎo) 向。 采 用手 工送料方式，為了提 高開敞 性和導(dǎo)向 均勻性 ，采用后 角 導(dǎo)柱 模架。 卸料方式的選擇 本模 具采 用 倒 裝結(jié) 構(gòu)， 沖 孔廢 料和 工件 留在 凹模 孔洞 中 ，為 了簡化模具 結(jié)構(gòu) ，可 以在 下模 座中 開有 通槽 ，使 廢料 和 工件 從孔 洞中 落下 。工件厚度為 ，料 厚 比較 薄，選用 彈 性 卸 料板來 卸下條料 廢料 。 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 第 20 頁 6 模具主要零部件的設(shè)計 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模的設(shè)計 ①凹 模采 用矩 形板 狀結(jié) 構(gòu) 和直 接通 過螺 釘銷 釘與 下模 座 固定 的固定方式。凹模刃 口采用 直壁式結(jié) 構(gòu)。 ②凹模厚度 H 的確定（ 經(jīng)驗公 式）： H=kb(H≥ 15mm),其中， b 為最大形孔的寬度 尺寸， 取 46mm,查沖壓手 冊去系 數(shù) k 值為 ，則 H=42=,經(jīng) 查表確 定凹模的 厚度尺 寸為 20mm. 凹模長度 L 的確 定 mmcbL 1 1 0342422 ?????? 凹模寬度 B 的確 定 B=工件寬 +2c； B=32+2 34=100mm 依據(jù)設(shè)計尺寸， 凹模整體 尺寸標(biāo) 準(zhǔn)化： 125mm 100mm 20mm. ③落料凹模 內(nèi)設(shè)置 有推件塊 ，所以落 料凹模 采用整體 直壁式 凹模 。 落料凹模的結(jié) 構(gòu)圖如 （ 33）所示 ： 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 第 21 頁 沖孔凸模的設(shè)計： 沖孔凸模的 直徑值 為 Φ 狀，為保 證 凸模 的強度，需對其強度值 進行校 核。 凸模制造所用材料為 9Mn2V,板 料 的 厚 度 t=,20 鋼的剪強度MPa410?? ；其凸模的許 用壓應(yīng) 力 ? ? MPa2200?? 。 強度校核：凸 模承受 壓應(yīng)力 ? ? ? ???? ???? M P arKNAp c 根據(jù)公式 ? ? mmtd 22200/????? ?? ；已知 凸模直徑 為 Φ 7，滿足 使 用 要 求 。 抗 彎 強 度 校 核 ： 對 于 有 導(dǎo) 向 裝 置 的 圓 形 凸 模 而 言 ，F(xiàn)dl /270 2max ? maxl —— 凸模的最 多自由長 度；單 位 mm d —— 凸模的 最小直徑 ；單位 mm 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 第 22 頁 F 沖裁力 ；單位 N 則 mmmml 32912 1 1 0 07270 2m a x ???? ，其值符合要求 。 沖孔凸模的結(jié) 構(gòu)圖如 （ 55）所示 ： （ 55） 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ①模 具若 采用 倒裝 結(jié)構(gòu) ， 則呈 柱形 孔口 的 沖 孔凹 模內(nèi) 將 積存 廢料，導(dǎo)致 產(chǎn)生 較大 的脹 力， 必須 要求 凸凹 模內(nèi) 外緣 的 壁厚 大些 。查 手冊 得，其壁厚值最 小應(yīng)為 實際尺 寸限制凸 凹模內(nèi) 外緣的最 大壁厚為 。模具若采用正 裝結(jié)構(gòu)， 則凸凹 模內(nèi)不會 積存廢 料，其壁 厚可相對小些，對 于所沖 裁材料為 20 鋼的板 料來說，凸 凹模內(nèi) 外緣間的 壁厚值可 取 。即為 = 樣就 符 合零 件 尺寸 及 強度 上 的要求。 凸凹模長度的 計算公 式： 1321 ???? hhhl 1h —— 凸凹模固定 板的厚 度； 2h