【文章內容簡介】 作用是補償定位誤差，保證條料有一定的剛度，同時保證零件質量和送料方便。 根據模具的結構不同，可分為有側壓裝置的模具和無側壓裝置的模具，側壓裝置的作用是用于壓緊送進模具的條料（從料帶側面壓緊），使條料不至于側向竄動，以利于穩(wěn)定地加工生產。本套模具無導料板為 有 側壓裝置。 故按下式計算： 0m ax )2( ???? aDB (51) 式中 : B條料寬度； Dmax條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； A沖裁件之間的搭邊值； 可參考表 51； △ 條料寬度 的單向（負向）偏差，見表 52。 11 表 52 條料寬度公差 mm 條料寬度 B/mm 材料厚度 t/mm ～ ～ 1 1～ 2 ～ 20 20～ 30 30～ 50 所以根據以上理論數據由公式（ 51）得出 ： 條料寬度 ： 0max )2( ???? aDB =（ 44+2） ? =? mm 材料利用率 的確定 沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比就叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的經濟性指標。 關于材料利用率，可用下式表示： η=A/BS100% (52) 式中 : A一個步距內沖裁件的實際面； B條料寬度； S步距。 由圖 51 和圖 52；公式 （ 52）得： A=[（ 11+） ]1/2+（ ） +π142－ πR2146176。/360176。－ 77 =++－ － 77 ≈860mm 送料步距為： S= 條料寬度為： B=47 mm 一個步距內的材料利用率為： η1 =（ A/BS） 100％ =（ 860/47） 100％ = ％ 12 所得排樣圖 如圖 52 所示： 圖 52 排樣示意圖 沖壓力的計算 計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，設計模具和檢驗模具的強度，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 Fp 一般可以按下式計算： Fp=KptLτ (53) 式中 : τ材料抗剪強度，見表 54(MPa)； L沖裁周邊總長 (mm)； T材料厚度 (mm)。 系數 Kp是考慮到沖裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動 （ 數值的變化或分布不均 ） 潤滑情況，材料力學性能與厚度公差的變化等因數而設置的安全系數 Kp， 一般取 1～ 3。當查不到抗剪強度 τ時，可以用抗拉強度 σb代替 τ，而取 Kp=的近似計算法計算。 由于 35鋼的力學性能查表 54可得：抗剪強度 τ取 450MPa 13 表 54 部分材料抗剪強度 τ/MPa 總沖裁力 的計算 由于沖裁模具采用 彈 性卸料裝置和自然落料方式。 F 沖 =F1+F2 (54) 式中 : F 沖 總沖裁力 ； F1落料時的沖裁力 ； F2沖孔時的沖裁力 。 落料周長為： L1=+2+2+ = 沖孔周長為： L2=22+47 = 落料沖裁力 由公式 (53)得 ： F1=KptL1τ =1450 = 沖孔沖裁力 由公式 (53)得 ： F2=KptL2τ =1450 = 所以可求總沖裁力 由公式 (54)得 ： F 沖 = F1+F2=+ = 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強度 τ/MPa 碳素結構鋼 10 已退火 260~340 15 270~380 20 280~400 35 400~520 45 440~560 14 卸料力、推件 力 的計算 當上模完成一次沖裁后，沖入凹模內的制件或廢料因彈性擴張而梗塞在凹模內，模面上的材料因彈性收縮而會緊箍在凸模上。為了使沖裁工作連續(xù)，操作方便，必須將套在凸模上的材料刮下，將梗塞在凹模內的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力；從凹模內向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力。 模具采用彈性卸料裝置和推件結構，凹模型口直壁高度 h=6mm，所需卸料力 F 卸 和推件力 F 推 分別為： 推件力、卸料力計算公式如下： F 推 =nK 推 F 沖 (55) F 卸 = K 卸 F 沖 (56) 式中： F 推 推件力； F 卸 卸料力； F 沖 沖裁力； K 卸 卸料力系數，見表 55； K 推 推件力系數，見表 55； n卡 在凹模里的工件個數， n=h/t。 表 55 卸料力、推件力和頂件力系數 mm 料 厚 /mm K 卸 K 推 K 頂 鋼 ≤ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ~ ~ ~ ~ 鋁及鋁合金 紫銅、黃銅 ~ ~ ~ ~ 注：卸料力系數 K 卸 在沖多孔、大搭邊和輪廓復雜時取上限值。 K 推 推 件 力系數通過查表 55 確定，推件力系數取 K 推 ＝ ； 由公式 (55)得： F 推 =nK 推 F 沖 =4/1= 15 K 卸 卸料 力系數通過查 表 55 確定， 卸料 力系數取 K 卸 ＝ ； 由公式 (56)得： F 卸 = K 卸 F 沖 = = 總沖壓力的計算 F= F 沖 +F 卸 +F 推 =++ = 初選壓力機 壓力機可分為機械式和液壓式，機械式分為摩擦壓力機、曲柄壓力機、高速沖床，液壓式分為油壓機、水壓機，而在生產中一般常選用曲柄壓力機，曲柄壓力機分有開式和閉式兩種，開式機身形狀似英文字母 C，其機身前端及 左右均敞開，操作可見大，但機身剛度差，壓力機在工作負荷作用下會產生變形?？紤]到經濟性能、加工要求和操作方便在此選開式壓力機。根據以上計算數值，查下表 56 初選壓力機為 J2316 型壓力機。 表 56 開式雙柱可傾 壓力機規(guī)格及參數 型號 J2310 J2316 J2325 J2335 J2340 公稱壓力 /KN 100 160 250 350 400 滑塊行程 /mm 45 55 65 100 100 最大閉合高度 /mm 180 220 270 290 330 閉合高度調節(jié) /mm 35 45 55 60 65 滑塊中心線至床身 距離 /mm 130 160 200 200 250 滑塊底面尺寸 /mm 前后 150 180 220 220 260 左右 170 200 250 250 300 工作臺板厚度 /mm 35 40 50 290 65 模柄孔尺寸 /mm 直徑 30 40 40 40 50 深度 35 60 60 60 70 16 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓合力的作用點的位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。否 則，會使沖模和壓力機滑塊產生偏心載荷，使滑塊和導軌之間產生過大的摩擦，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。 沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： （ 1） 對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 （ 2） 工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 （ 3） 形狀復雜的零件、多孔沖模、級進模的壓力中心可用解析計算 法求出沖模壓力中心。 首先給零件設一個坐標系 0（ 0， 0）如圖 53，其次算出各組成線段的壓力中心，弧線的壓力中心公式 57，合力的壓力公式 58 和 59。 y=（ 180Rsin απ） /（ πα） =Rs/b （ 57） 式中： R表示半徑 A表示角度 B表示弧長 π取 ）（）（ nnn LLLXLXLXLX ???? ????? 2122110 （ 58） ））（ nnn LLLYLYLYLY ???? ????? 2122110 （ 59） 式中： Ln表示各線段的長度 Xn各線段中的 X 坐 標 Yn各線段中的 Y 坐 標 X0表示總力的 X 坐標 Y0表示總力的 Y 坐標 將零件的各值代入相對 應的公式，經計算所得的值如表 57 所示。 17 表 57 各個參數之間的坐標值 基本要素長度 L/mm 各基本要素壓力中心的坐標值 x y L1= L2= L3= 0 L4= L5= L6= 0 0 L7=7 L8= 0 L9=7 L10= 0 L11= 30 0 合計 = 0 由上表 57 可以得出零件的壓力中心 為（ ， 0）。 18 6 刃口尺寸 計算 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具的刃口尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設計沖裁模主要任務之一。 沖裁間隙的確定 沖裁間隙是影響沖裁工序最重要的工藝參數，其定義為沖裁凸模與凹模之間的空隙尺寸，如圖 61 所示。 設 計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質量、尺寸精度滿足產品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高 。沖裁過程中模具的失效形式一般有磨損、變形、崩刀和凹模刃口脹裂四種。間隙大小主要對模具磨損及脹裂產生影響 ,間隙增大可以使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減小。但當間隙繼續(xù)增大時，卸料力增加，又影響模具壽命。一般間隙為（ 10%～ 15%） t 時的磨損最小，模具壽命較高。 圖 61 沖裁間隙圖 由于沖裁間隙對斷面質量、工件尺寸精度、模具壽命、沖裁力等的影響規(guī)律并非一致，所以，并不存在一個絕對合理的間隙數值 ，能同時滿足斷面質量最佳、尺寸精度最高、模具壽命最長、沖裁力最小等各方面的要求。所以在實際生產中，其總的原則應該是在保證滿足沖裁件剪切斷面質量和尺寸精度的前提下，使模具壽命達到最長。目前在生產中，廣泛采用經驗法和查表法來確定合理的間隙植。本套模具采用查表法予以確定其間隙植。 19 根據實用間隙表 61 查得材料 35 鋼 的最小雙面間隙 Zmin=，最大雙面間隙 Zmax=。