【文章內(nèi)容簡介】 鋼 τ 的值查《沖壓成型工藝與模具設(shè)計》 附表 2， 10 鋼的抗剪 強度 τ 為 220～340 MPa,在此取 τ =300 Mpa,由于在選擇噸位設(shè)備時，考慮刃口磨損和材料厚度計力學性能波動等因素，實際沖裁力可能增大，所以 F 落 = = 116 300 1=142 053 N F 沖 = = 15 300 1=18 369 N 卸料力 查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》公式計算卸料力： F 卸 =K 卸 F 落 （ 7） 查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表 可知， K 卸 =，則 F 卸 = 142 053= KN 按式（ ），壓力機的公稱壓力為 F 壓 =(F+ F 落 + F 沖 +FQ)= (76 717+142 053+18 369+11 358)N = N故 F 總 = F+ F 落 + F 沖 +FQ =76 717+142 053+18 369+11 358= KN 故壓力機的公稱壓力至少要 大于 350 KN 。 5 模具工作部分尺寸的計算 沖裁間隙的計算 沖裁模的凹、凸模刃口部分尺寸之差稱為沖裁間隙。 沖裁間隙對沖裁件斷面質(zhì)量、沖裁力、推件力、模具壽命、卸料力、頂件力和沖裁件的尺寸精度都有很大的影響，是一個非常重要的工藝參數(shù)。因此， 在設(shè)計模具時，一定要選擇合理的間隙，才能保證沖裁件斷面質(zhì)量較好，沖裁力較小，模具壽命較長。沖裁間隙的合理數(shù)值應使沖裁時板料中的上、下兩剪面裂紋重合，正好相交于一條連線上。 根據(jù)《冷沖壓模具設(shè)計與 制造》表 ，得知： Zmin= mm， Zmax= mm 落料凸、凹模的尺寸計算 落料件的尺寸取決于凹模的尺寸，因此落料模決定凹模的尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙。刃口的尺寸磨損，導致沖件尺寸的減小，因此要取接近或等于沖件的最大極限尺寸。在選擇模具制造公差時，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙，一般沖模精度較沖件精度高 23 級。復合模中落料模的刃口尺寸計算，由 8 于沖件為圓形，形狀結(jié)構(gòu)簡單，故落料凹模、凸、凹模中的凸模部分采用分開加工，拉深 前的坯料直接取自由公差，可定為 IT14 級精度。落料凹凸模的制造公差查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表 ，則： δ p= mm， δ d= mm 校核間隙： δ p +δ d=+= mm， Zmax Zmin == mm 由 δ p +δ d= mm Zmax Zmin = mm,為了保證新沖模的間隙小于最大合理間隙 Zmax， 凸模和凹模的制造公差必須保證 ： δ p +δ d≤ Zmax Zmin 但是相差不大，此時可做如下調(diào)整： 取 δ p=（ Zmax Zmin） = = mm δ d=（ Zmax Zmin） = = m 由于凸、凹模是分別加工的，故落料凹模刃口尺寸和落料凸模刃口尺寸計算公式為： Dd=（ DmaxxΔ ） 0+δ d （ 8） Dp=（ DmaxxΔ Zmin） δ p0 （ 9） 式中： Dmax – 落料工件的最大極限尺寸； x磨損系數(shù)； Δ 工件的制造公差； 取 Δ =5δ p=5 = mm，查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表 ，可得磨損系數(shù) x= 故 Dd=（ ） 0+=+ mm Dp=（ ） = mm 凹模則采用整體凹模，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸如下： 凹模厚度尺寸的計算： H=Kb1 （ 10） 式中： b1垂直于送料方向凹模型孔壁間的最大距離； K由 b1和材料厚度 t決定的凹模厚度系數(shù)； 查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表 ,可得 K=，則 H= 116= mm 9 凹模壁厚 C== = mm 垂直于送料方向的凹模寬度 B= b1+3H=116+3 = mm 送料方向的凹模長度 A=B= mm 沖孔凹、凸模的尺寸計算 沖孔凸、凹模的制造公差根據(jù)《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表 可 得 δ p= mm， δ d= mm 校核間隙： δ p +δ d=+= mm， Zmax Zmin == mm 由 δ p +δ d= mm Zmax Zmin = mm,為了保證新沖模的間隙小于最大合理間隙 Zmax，凸模和凹模的制造公差必須保證： δ p +δ d≤ Zmax Zmin 但是相差不大，此時可做如下調(diào)整： 取 δ p=（ Zmax Zmin） = = mm δ d=（ Zmax Zmin） = = mm 由于凸、凹模是分別加工的，故 沖孔 凹模刃口尺寸和落料凸模刃口尺寸計算公式為： dd=（ dmin+xΔ +Zmin） 0+δ d （ 11） dp=（ dmin+xΔ ） δ p0 （ 12） 式 中： dmin – 沖孔工件的最小極限尺寸； x磨損系數(shù)； Δ 工件的制造公差。 取 Δ =5δ p=5 = mm，查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表 ，可得磨損系數(shù) x=。 故 dd=（ + +） 0+=+ mm dp=（ + ） = mm 拉深凸、凹模的尺寸計算 拉深模的間距 由 《冷沖壓模具設(shè)計與制造》 表 查得拉深 模 的單邊間隙為 Z/2== 1= mm。 則拉深模的雙邊間隙值 Z= mm。 拉深模的圓角半徑 10 凹模 圓角半徑 rd對拉深件工件的影響很大。當 圓角半徑 rd 過小時，則毛坯被拉入凹模的阻力就越大，拉深力就增大，容易使工件產(chǎn)生劃痕、變薄甚至拉裂，從而降低模具的使用壽命；當圓角半徑 rd過大時，則會使壓邊圈下的毛坯懸空，從而使有效壓邊面積減小，易使工件起皺。在不產(chǎn)生起皺的前提下 ，凹模圓角半徑 rd則是越大越好。 因此， 凹模的圓角半徑 rd按 《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表 選取， rd=8t=8 mm。 凸模的圓角半徑 rp對拉深工作同樣有很大的影響。當 凸模的圓角半徑 rp過小時， 則工件彎曲變形大，危險斷面容易拉斷；當凸模的圓角半徑 rp過大時，則毛坯底部的承壓面積減小，懸空部分加大，容易產(chǎn)生底部的局部變薄和內(nèi)皺。因此，按《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表 選取， 凸模的圓角半徑 rp等于工件的內(nèi)圓角半徑，即 rp=r=8 mm。 凹、凸模工作部分的尺寸和公差 由于工件要求內(nèi)形尺寸，故 以凸模為設(shè)計基準按表（ ），求得凸模尺寸 dp=（ dmin+ ） δ p 0 （ 13） 將模具公差按 IT10 級選取 ， 則 δ p=。將 dmin=73mm,Δ =, δ p= 代入上式，則凸模尺寸為 dp=（ 73+ ） = mm。 間隙取在凹模上，則凹模的尺寸按表（ ）計算，即 dp=（ dmin+ +Z） 0+δ d （ 14） 查表 可得， δ d= mm,將 dmin=73 mm,Δ = mm, δ d=， Z= mm代入上式，則凹模的尺寸為 dp=（ 73+ +） 0+ =+ mm 確定凸模的通氣孔 工件在拉深時，由于空氣壓力的作用或者潤滑油的粘性等因素，使工件很容易粘附在凸模上。為使工件不至于緊貼凸模，設(shè)計凸模時，應有通氣孔。對于一般中小型件的拉 深，可直接在凸模上鉆出通氣孔，孔的大小根據(jù)凸模尺寸大小而定， 用表 查得，凸模的通氣孔直徑為 mm。 拉深模徑向尺寸的計算 根據(jù)《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表 ，查得拉深凸模和凹模的單邊間隙按Z/2=，即得 Z=2 = mm。 查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表 ，得 δ p= mm， δ d= mm， 從而求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸。 凹模徑向尺寸： Dd=Dmax 0+δ d =730+ mm （ 15） 11 凸模徑向尺寸： Dp=（ DmaxZ） δ p0 = mm （ 16） 綜上所述， 各個 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如下： 圖 3 落料拉深凸凹模 Blanking deep drawing punchdie 圖 4 沖孔凸模 Figuer4 Punching punch 12 圖 5 拉深沖孔凸凹模 Deep drawing punchdie 6 設(shè)備的初選 設(shè)備工作行程需要考慮工件成形個方便取件， 工作 行程 h= 工作 ==78mm。根據(jù) 《冷沖壓模具設(shè)計與制造》 表 的 壓力機型號， 綜合考慮，初步確定 為單柱固定臺式 J1150壓力機。 7 模具 及其他零件的選取和 設(shè)計