【文章內(nèi)容簡介】 的材料的沖裁間隙系數(shù)進(jìn)行選取，同時為了達(dá)到工件精度的要求和較好的斷面質(zhì)量，選取Ⅰ類間隙，則凹模和凸模之間的間隙范圍為： 最小間隙Zmin=mt=6%=（mm） 最大間隙Zmax=mt=7%=（mm）在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)板料厚度小于3mm時，通常按經(jīng)驗(yàn)取間隙系數(shù)為6%，則凹模和凸模之間的間隙為Z=6%=（mm），：因?yàn)榭偛眠^程中，模具端面受到很大的垂直壓力與側(cè)壓力，而模具表面與材料的接觸面限在刃口附近的狹小區(qū)域，這就意味即使整個模具和板材的接觸面之間產(chǎn)生局部附著現(xiàn)象，當(dāng)接觸面發(fā)生相對滑動時，附著部分便發(fā)生剪切而引起磨損—附著磨損，這是模具磨損的主要形式。當(dāng)模具間隙減小時，接觸壓力會隨之增大，摩擦距離也隨之增長，摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，因此模具磨損加劇，甚至使模具與材料之間產(chǎn)生粘著現(xiàn)象。而接觸壓力的增大，還會引起刃口的壓縮疲勞破壞，使之崩刀。小間隙還會產(chǎn)生凹模脹裂，小凸模折斷，凸、凹模相互啃刃等民常損壞，這些都是導(dǎo)致模具壽命大大降低。因此，適當(dāng)增大模具間隙，可使凸、凹模側(cè)面與材料間摩擦減小，并減緩間隙不均勻的不利因素，從而提高模具壽命。但間隙過大時，板料的彎曲拉伸相應(yīng)境大，使模具刃品商面上的下面上在正壓力增大，容易產(chǎn)生崩刃或產(chǎn)生塑性變形加劇，降低模具壽命。同時，間隙過大，卸料力會隨之增大，也會加劇模具的磨損。所以選用合理的總裁間隙對于提高總裁制品的精度、模具壽命、減小沖裁力是至關(guān)重要的。 模具刃口尺寸計算 刃口尺寸計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。由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需要考慮以下原則：落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計落料模時，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上：設(shè)計沖孔模時，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。 考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計落料凹模時，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，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，也能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。 確定沖模刃口制造公差時，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對刃口精度要求過高（即制造公差過?。?，會使模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果對刃口要求過低（即制造公差過大）則生產(chǎn)出來的制件有可能不合格，會使模具的壽命降低。若工件沒有標(biāo)注公差，則對于非圓形工件按國家“配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級處理，沖模則可按IT11級制造；對于圓形工件可按IT17～I(xiàn)T9級制造模具。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。 刃口尺寸的計算凸、凹模加工方法一般分為兩種：凸、凹模分開加工法和凸、凹模配合加工法。當(dāng)凸、凹模分開加工時，模具具有互換性，便于模具成批制造。但是制模精度要求高、制造困難、相應(yīng)地會增加加工成本。凸、凹模配合加工適合于較復(fù)雜的、非圓形的模具，制造簡便，成本低廉。采用配做法制模時，配做件的最后精加工要等基準(zhǔn)件完全加工完才進(jìn)行。按配做法制模的加工順序，落料時先加工凹模，配做凸模；沖孔時先加工凸模，配做凹模。在工件尺寸精度較低，特別是板料較薄時，基準(zhǔn)件的公差值較大，而配做件允許的公差值要小得多。這說明基準(zhǔn)件加工較容易，而配做件加工較難。由于現(xiàn)在凹?；旧隙疾捎镁€切割方法加工，精度可達(dá)177?！?，而凸模因結(jié)構(gòu)形式不同有多種加工方法。，凹模型孔一般都能采用線切割方法一次加工出來。因此，對于常用的沖裁模，選擇凹模為配做件，加工比較方便。選擇凹模為配做件，對于沖孔，按前述方法計算的刃口尺寸仍可以直接在凸模和凹模工作圖上進(jìn)行標(biāo)注。而對于落料，則需要將計算的凹模刃口尺寸換算為凸模刃口尺寸后，再進(jìn)行標(biāo)注，由先制凹模改為先制凸模。查《沖壓工藝及模具設(shè)計》中表26,知 =,=， 凹模按照沖孔凸模、落料凸模的實(shí)際尺寸進(jìn)行配做。取中間值Z=。表32 系數(shù)x料厚t(mm)非圓形圓形1工件公差△/mm11~22~4＞4＜＜＜＜~~~~≥≥≥≥＜＜＜＜≥≥≥≥為保證沖出合格沖件。沖裁件精度IT10以上，X取1. 沖裁件精度IT11~IT13,. 沖裁件精度IT14。由于本產(chǎn)品采用IT8級精度，所以非圓形時X取1。表33 公差等級表 ①沖孔：基本尺寸Φ3孔，20查公差等級表，可知3+ 0，20+ 03+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（3+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 0其他尺寸要求為：20+ 020+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（20+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 0②切邊：基本尺寸Φ1孔，6,，Φ2,11,15查公差等級表，可知1+ 0，6+ 0， + 0，2+ 0，11 + 0，15+ 01+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（1+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 06+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（6+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 0+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 02+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（2+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 011+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（11+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 015+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（15+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 0③切口：基本尺寸8,7，15，19查公差等級表，可知15+ 0，8+ 0，,7 + 0，19+ 015+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（15+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 08+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（8+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 07+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（7+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 019+ 0：dp=（d+XΔ）0 –δp=（19+）0 = dp =（dd+Zmin）+δd 0=（+）+ 0=+ 0 沖裁力的計算沖裁力是選擇設(shè)備噸位和設(shè)計、檢驗(yàn)?zāi)＞邚?qiáng)度的一個重要依據(jù)。由于沖裁加工的復(fù)雜性和變形過程的瞬時性，使得建立理論計算公式相當(dāng)困難，現(xiàn)僅就常的計算公式予以介紹。 視沖裁為沖剪切進(jìn)行計算，其沖裁力F為F=Ltτ式中：L——沖裁件受剪周邊長度，mm。t——沖裁件料厚，mm；τ——材料抗剪切強(qiáng)度，MPa。τ的數(shù)值可查閱有關(guān)手冊。若手冊資料中τ的數(shù)值不全，可采用剪切應(yīng)力τ=，δb為材料的抗拉強(qiáng)度，故F=。實(shí)際選擇設(shè)備時，為了設(shè)備安全起見，故F設(shè)=≈LtδbL沖孔=17+17+3≈44L切邊1=15+23+24+28=64L切邊2=15=+8+24+28=47δb=450所以：F沖孔=44450=23760N=F切邊1=64450=34560N=F切邊2=47450=25380N= 彎曲工藝計算 中性層位置的確定中性層位置以曲率半徑ρ表示，通常用下面的經(jīng)驗(yàn)公式確定，即ρ=r+xt式中，xt表示中性層距內(nèi)表面的距離，x是與變形程度有關(guān)的中性層位置系數(shù)。彎曲形狀、變形程度不同，x系數(shù)也不同。通常根據(jù)形狀特點(diǎn)、變形程度查詢經(jīng)驗(yàn)值。 彎曲力的計算未選擇壓力機(jī)的噸位和設(shè)計模具結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行彎曲力的計算。由于影響彎曲力的因素較多，如材料性能、零件形狀、彎曲方法、模具結(jié)構(gòu)等，所以很難用理論分析進(jìn)行準(zhǔn)確計算，實(shí)際生產(chǎn)中常采用計算公式來計算。據(jù)彎曲形式的不同可將彎曲力分為兩種，即自由彎曲力和矯正彎曲力。由實(shí)驗(yàn)研究可知，自由彎曲力與材料的寬度成正比，與厚度的平方成正比，而增大凹模圓角半徑及增大凹模開距則能減少彎曲力。此外，模具間隙和模具工作表面質(zhì)量也影響自由彎曲力的大小。（1）自由彎曲的彎曲力V形彎曲件：P1=3280NU形彎曲件：P1=式中 P1——材料在沖壓行程結(jié)束時，不受矯正的彎曲力，N。 B——彎曲件的寬度，mmt——彎曲件材料厚度，mm；R——彎曲內(nèi)半徑，mm；δb——彎曲件抗拉強(qiáng)度，MPa；K——安全系數(shù)。（2）校正彎曲的彎曲力P2=gF式中 P2——矯正力，N。g——單位矯正力，MPa。F——工件被校正部分的投影面積，mm2。所以：P2=gF=50800=40000N=40KN由于校模深淺和沖件厚度的微小變化可能大幅度改變矯正力的數(shù)值。4 模具總體設(shè)計 送料方式的選擇目前沖壓生產(chǎn)線的配置中應(yīng)用較為廣泛的是開式單點(diǎn)壓力機(jī)加裝輥輪送料機(jī)（帶滾式自動送料機(jī)），這種生產(chǎn)線可以做單工序或多工序的連續(xù)沖壓，操作性良好；另一種開式雙點(diǎn)壓力機(jī)加裝多工位送料裝置，搭配開卷裝置、校平裝置等組成的用于多工位連續(xù)沖壓的生產(chǎn)線，由于占地面積和工序間的搬運(yùn)都明顯減少，在生產(chǎn)中應(yīng)用呈現(xiàn)逐漸增多的趨勢；而電機(jī)廠應(yīng)用最多的專門沖制電機(jī)硅鋼片的生產(chǎn)線則是由高速壓力機(jī)加裝凸輪分割型送料機(jī)，配裝開卷機(jī)、校平裝置等組成。由此可見，送料機(jī)構(gòu)的性能高低直接影響著生產(chǎn)線的推廣應(yīng)用，因此，針對沖壓制件的工藝要求、生產(chǎn)的實(shí)際情況等的不同來選擇不同的送料機(jī)構(gòu)是十分必要的。因該級進(jìn)模選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度B小于送料方向的凹模長度L故采用橫向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。帶料的送進(jìn)選擇依靠壓力機(jī)上的自動進(jìn)料裝置送進(jìn)。 卸料方式的選擇剛性卸料與彈性卸料的比較：剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙?。ā﹖。當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時卸料板與 凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場合。彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（～）t,若彈壓卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。