【正文】 ?? ? ?? ? ???…… （ 216） 圖 25 因?yàn)闆_裁力與沖裁值周邊長度成正比，所以式中的各沖裁力 F F F …、 FP，可分別用各沖裁周邊長度 L L L …、 Ln代替，即： 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 共 46 頁 1 1 2 2 10121==niin n inn iiLxL X L X L XX L L LL??? ? ?? ? ???…… （ 217） 1 1 2 2 10121Y==niin n inn iiLYL L Y L YY L L LL??? ? ?? ? ???…… （ 218） 代入數(shù)值，算得諸沖裁力壓力中心： 11 3 6 .4 1 3 3 .5 1 2 7 2 2 8 1 .7 9 5 1 3 5 .1 3 1 1 0 .2 9 51 2 4 .7 81 3 6 .4 1 1 2 7 2 2 1 3 5 .1 33 1 .4 1 1 5 .5 1 2 7 2 2 1 4 9 1 8 .8 5 1 5 73 1 .4 1 2 7 2 2 1 8 .8 54 5 6 9 .7 3 5 2 1 1 0 3 .1 1 1 4 9 0 4 .1 6 3 6 2 6 .7 3 8 4 4 .2 2 9 5 9 .4 5 = 1 2 4 .7 8 +136X? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?（ ）（ ）（ ） （ ）.4 1 2 5 8 1 3 5 .1 3 3 1 .4 2 5 8 1 8 .8 55 1 0 0 7 .3 5 5=1 2 4 .7 8 + =1 2 4 .7 8 +6 0 .8 8 = 1 8 5 .78 3 7 .7 9mm? ? ? ? ? 113 1 10 8 12 7 2 2 64 .54 13 3 10 31 .4 30 .11 0113 1 ( 12 7 2) 2 13 3 31 .412 7 2 2 64 .54 18 .85 64 .54( 12 7 2) 2 18 .8514 73 8 16 65 2 14 20 63 94 4 16 65 2 1 21 79=10 1+13 1 25 8Y? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ???（ ）（ ） 13 3 31 .4 25 8 18 .8564 39 02=10 1+ =10 1+7 = 17 83 9mm? ? ? 總工藝力的壓力中心： 0 4 3 . 9 4 3 2 . 5 4 1 8 . 2 3 6 0 . 8 8 1 4 2 8 . 0 5 2 5 4 6 1 . 8 41 2 4 . 7 8 = 1 2 4 . 7 8 + = 1 8 2 . 9 64 3 . 9 4 4 1 8 . 2 3 4 6 2 . 1 7X m m? ? ? ??? ? 0 4 3 . 9 4 6 0 4 1 8 . 2 3 7 6 . 9 2 6 3 6 . 4 3 2 1 6 1 . 8 8 71 0 1 = 1 0 1 + = 1 7 6 . 2 94 3 . 9 4 4 1 8 . 2 3 4 6 2 . 1 7Y m m? ? ? ??? ? 模具工作部分設(shè)計(jì) 沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括沖孔沖裁模、切邊沖裁模、切口沖裁模設(shè)計(jì)。其中工藝孔沖裁的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡單，但是對(duì)其長度方向精度要求很高。工藝切口在最窄出要對(duì)其凸模具采取保護(hù)措施，以防止沖裁過程中因受力較大導(dǎo)致變形或者斷裂現(xiàn)象。以沖孔沖裁為例，詳細(xì)闡述沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 共 46 頁 沖孔沖裁模尺寸設(shè)計(jì) （ 1）沖裁間隙的選擇 沖裁間隙是指 沖裁模的凸模和凹模之間的雙面間隙，如圖 28 所示 。 沖裁間隙對(duì)沖裁件的尺寸精度也有一 定影響。在沖裁過程中，當(dāng)間隙適合時(shí)，板料的變形區(qū)在比較純的剪切作用下分離；當(dāng)間隙過大時(shí)，板料除受剪切外，還產(chǎn)生較大的拉深和彎曲變形；當(dāng)間隙過小時(shí)，除剪切外還會(huì)受較大的擠壓作用。因此，合理的間隙，沖孔件最接近凸模尺寸，落料件最接近凹模尺寸。 圖 26 沖裁間隙 合理的間隙是保證模具壽命最主要的工藝參數(shù)。間隙過小時(shí)，使刃口側(cè)面磨損增大，使得凸、凹模在沖裁較少的次數(shù)下即出現(xiàn)較大的磨損量，從而降低了模具的總使用壽命。過小的間隙還是引起凹模漲裂、啃壞等異常破壞的重要原因之一，這類異常破壞對(duì)模具壽命的 影響更大。當(dāng)間隙過大時(shí)，同樣會(huì)加劇凸、凹模的端面磨損，易引起模具崩刃，從而影響模具壽命。選擇一個(gè)合理的沖裁間隙，可以獲得沖裁件斷面質(zhì)量好、尺寸精度高、模具壽命長、沖裁力小的綜合效果。該模具用查表法確定沖裁間隙。確定合理沖裁間隙的主要有理論法、查表法、和經(jīng)驗(yàn)記憶法。 理論確定法的公式為： 0=2 ( 1 / ) ta nZ t h t ?? （參考文獻(xiàn) [9] 55 頁） （ 219） 式中， t——材料厚度； h0——產(chǎn)生裂紋時(shí)凸模擠入材料 的深度； β——剪裂紋與垂線間的夾角。 理論計(jì)算法在生產(chǎn)實(shí)際中使用不方便，主要用來分析間隙與上述的因素之間的關(guān)系。因此在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定間隙值。有關(guān)間隙值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，可在一般沖壓設(shè)計(jì)手冊(cè)中查到，選用時(shí)結(jié)合沖裁件的質(zhì)量要求和實(shí)際生產(chǎn)條件考慮。 （ 2）模具工作部分尺寸計(jì)算 沖孔時(shí)，因孔的光面尺寸與凸模刃口尺寸相等或基本一致，應(yīng)該先確定凸模刃口尺寸，即以凸模刃口尺寸為基準(zhǔn)。又因沖孔的尺寸會(huì)隨著凸模刃口的磨損而減小，故凸?；境叽鐟?yīng)取沖件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。沖孔凹模的基本尺寸則是在凸 ?；? 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 共 46 頁 尺寸加上最小合理間隙。凸、凹模刃口的制造公差應(yīng)根據(jù)沖裁件的尺寸公差和凸、凹模加工方法確定，既要保證沖裁間隙要求和沖出合格零件，又要便于模具加工。 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算與加工方法有關(guān)，基本上可以分為凸、凹模分別加工時(shí)計(jì)算法和凸、凹模單配加工時(shí)的計(jì)算法。 ① 凸、凹模分別加工法 此法是指凸、凹模分別按各自圖樣上標(biāo)注的尺寸及公差進(jìn)行加工，沖裁間隙由凸、凹模刃口尺寸及公差保證。其優(yōu)點(diǎn)是凸、凹模具有互換性，便于成批制造。但受沖裁間隙的限制，要求凸、凹模的制造公差較小，主要適用于簡 單規(guī)則形狀的沖件。根據(jù)刃口尺寸計(jì)算原則，計(jì)算公式如下： 落料： m a x 0xDD ?? 凹凹 =( ） （參考文獻(xiàn) [9] 59 頁） （ 220） 0m inZ )DD ?? 凸凸 凹=(（參考文獻(xiàn) [9] 59 頁） （ 221） 沖孔： m in 0Zdd ???? 凹凹 凸（ ）（參考文獻(xiàn) [9] 59 頁） （ 222） 0m in xdd ???? 凸凸 （ ）（參考文獻(xiàn) [9] 59 頁） （ 223） 式中， D 凹 ——落料凹?；境叽纾?mm； D 凸 ——落料凸模基本尺寸， mm； Dmax——落料件最大極限尺 寸， mm； d 凹 ——沖孔凹模基本尺寸， mm； d 凸 ——沖孔凸?；境叽?， mm； dmin——沖孔件孔的最小極限尺寸， mm； △——制造公差， mm； Zmin——凸模、凹模最小最小初始雙面間隙， mm； δ凹 ——凹模上偏差，可按 IT7 選用， mm； δ凸 ——凸模下偏差，可按 IT6 選用， mm； x——系數(shù)，其作用是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)，按下列關(guān)系取值，也可查表 。 當(dāng)制造公差為 IT10 以上，去 x=1； 當(dāng)制件公差為 IT11～ IT13，取 x=； 當(dāng)制件公差為 IT14 以下時(shí)，取 x=。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 共 46 頁 表 系數(shù) x 材料厚底 t/mm 非圓形 圓形 1 工件公差 △ ＜ 1 1～ 2 2～ 4 ＞ 4 ≤ ≤ ≤ ≤ ～ ～ ～ ～ ≥ ≥ ≥ ≥ ＜ ＜ ＜ ＜ ≥ ≥ ≥ ≥ 該方法需要先進(jìn)行間隙校核，即只有滿足 m a x m inZZ??? ? ?凸 凹 ，才可以用分別加工法，否則影響模具的使用壽命。若 m a x m inZZ????凸 凹 ＞ ，可取 m a x m in0 .4 ( )ZZ? ? ? ?凸 、m a x m in0 .6 ( )ZZ? ? ? ?凹 作為模具的凸凹模的制造偏差。 ② 凸、凹模配作加工法 凸、凹模配作加工是指先按圖樣設(shè)計(jì)尺寸加工好凸?；虬寄Ｖ械囊患鳛榛鶞?zhǔn)件（一般落料時(shí)以凹模作為基準(zhǔn)件，沖孔時(shí)以凸模作為基準(zhǔn)件），然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙要求配作另一件。這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙配由作保證，工藝比較簡單，不必校核 m a x m inZZ??? ? ?凸 凹 條件，并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差（一般可以取沖件公差的 1/4），使制造容易，因此是目前一般工廠經(jīng)常使用的方法，特別適用于沖裁薄板件（ 因?yàn)?Zmax－ Zmin很小）和復(fù)雜形狀件的沖裁加工。 采用凸、凹模配作加工時(shí)，只需要計(jì)算基準(zhǔn)件的刃口尺寸及公差，并詳細(xì)標(biāo)注在設(shè)計(jì)圖樣上。而另一非基準(zhǔn)件不需要計(jì)算，并且在設(shè)計(jì)圖樣上只標(biāo)注基本尺寸（與基準(zhǔn)件尺寸對(duì)應(yīng)一致），不標(biāo)注公差，但要在技術(shù)要求注明： “凸（凹）模刃口尺寸按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配作，保證雙面間隙值為 Zmax～ Zmin。 ” 用配作加工法加工的凸模和凹模必須對(duì)號(hào)入座，不能互換，但由于電火花線切割加工已成為沖裁加工的主要手段，該加工方法所具有的 “間隙補(bǔ)償功能 ”，使配合件基本不存在加工公差，而只有很 小的電火花放電間隙，所以無論形狀復(fù)雜與否，它都能很準(zhǔn)確的保證模具的合理初始間隙，因此配作加工法適用于復(fù)雜形狀、小間隙（薄料）沖裁件模具的工作部分尺寸計(jì)算。 當(dāng)采用電火花加工沖模時(shí)，一般是先采用成型磨削的方法加工加工凸模與電極，然后用尺寸與凸模相同或相近的電極（有的甚至直接用凸模作電極）在電火花機(jī)床上加工凹模。因此機(jī)械加工的制造公差只適用凸模，而凹模的尺寸精度主要決定于電極精度和電火花加工間隙的誤差。所以，電火花加工實(shí)質(zhì)也是配作加工，而且不論是沖孔還是落料，都是以凸模作為基準(zhǔn)件。這時(shí)，凸模的尺寸可以由前面的公 式轉(zhuǎn)換而得。對(duì)于簡單形狀件： 沖孔時(shí)： 0m in /4dd х ???凸 （ ）（參考文獻(xiàn) [9] 61 頁） （ 224） 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁 共 46 頁 （ 3）確定凸、凹模尺寸 由以上分析得，沖孔凹模、凸模尺寸計(jì)算如下： 根 據(jù) 材料 厚 度 t= ， 查 表 （沖 壓工 藝 與模 具設(shè) 計(jì) 36 頁）得，Zmax=,Zmin=,則 Zmax－ Zmin＝ ＝ 孔的基本尺寸 D 孔 ＝ 10mm，查規(guī)則形狀沖裁模凸、凹模制造公差表 （參考文獻(xiàn)[9] 60 頁）： 表 規(guī)則形狀件沖裁是凸、凹模的制造公差 (mm) 基本尺寸 凸模偏差 δ凸 凹模偏差 δ凹 ≤18 ＞ 18～ 30 ＞ 30～ 80 查取 δ凸 ＝ ， δ凹 ＝ +， x=1,△ =,則 0 0 0m in 0 . 0 2 0 . 0 2 x = ( 1 0 1 0 .2 0 ) 1 0 .2 0d d m