【文章內(nèi)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(zhì)量和送料方便。 根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)不同，可分為有側(cè)壓裝置的模具和無側(cè)壓裝置的模具，側(cè)壓裝置的作用是用于壓緊送進(jìn)模具的條料（從料帶側(cè)面壓緊），使條料不至于側(cè)向竄動，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。本套模具無導(dǎo)料板為 有 側(cè)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(fù)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(jù)以上理論數(shù)據(jù)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(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。 關(guān)于材料利用率，可用下式表示： η=A/BS100% (52) 式中 : A一個步距內(nèi)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(nèi)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(shè)計模具和檢驗?zāi)＞叩膹姸龋瑝毫C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(shù) Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動 （ 數(shù)值的變化或分布不均 ） 潤滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù) Kp， 一般取 1～ 3。當(dāng)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(xué)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(jié)構(gòu)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(dāng)上模完成一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴張而梗塞在凹模內(nèi)，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(nèi)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(nèi)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(jié)構(gòu)，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(shù)，見表 55； K 推 推件力系數(shù)，見表 55； n卡 在凹模里的工件個數(shù)， n=h/t。 表 55 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 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(shù) K 卸 在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時取上限值。 K 推 推 件 力系數(shù)通過查表 55 確定，推件力系數(shù)取 K 推 ＝ ； 由公式 (55)得： F 推 =nK 推 F 沖 =4/1= 15 K 卸 卸料 力系數(shù)通過查 表 55 確定， 卸料 力系數(shù)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(chǎn)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(fù)荷作用下會產(chǎn)生變形。考慮到經(jīng)濟(jì)性能、加工要求和操作方便在此選開式壓力機。根據(jù)以上計算數(shù)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(shù) 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(diào)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(yīng)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(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)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(fù)雜的零件、多孔沖模、級進(jìn)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(shè)一個坐標(biāo)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(biāo) Yn各線段中的 Y 坐 標(biāo) X0表示總力的 X 坐標(biāo) Y0表示總力的 Y 坐標(biāo) 將零件的各值代入相對 應(yīng)的公式，經(jīng)計算所得的值如表 57 所示。 17 表 57 各個參數(shù)之間的坐標(biāo)值 基本要素長度 L/mm 各基本要素壓力中心的坐標(biāo)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(shè)計沖裁模主要任務(wù)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(shù)，其定義為沖裁凸模與凹模之間的空隙尺寸，如圖 61 所示。 設(shè) 計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)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(chǎn)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(dāng)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(zhì)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(shù)值 ，能同時滿足斷面質(zhì)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(chǎn)中，其總的原則應(yīng)該是在保證滿足沖裁件剪切斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下，使模具壽命達(dá)到最長。目前在生產(chǎn)中，廣泛采用經(jīng)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(jù)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=。