【正文】 沖裁力是選擇壓力機的主要依據(jù)，也是設(shè)計模具所必須的數(shù)據(jù)。沖裁力按文獻【2】p50公式21，進行計算式中 L——沖裁件周邊長度，用autocad軟件查詢得L= t——材料厚度，t=4mm ——材料抗剪強度，查文獻【3】p38表23查得20鋼的抗剪強度 τ=300 MPa K——系數(shù)，考慮到刃口鈍化、間隙不均勻、材料力學(xué)性能與厚度波動等因素而增加的安全系數(shù)。一般常取K=。所以， 推件力的計算由于影響推件力的因素主要有材料的力學(xué)性能、材料厚度、模具間隙、凸凹模表明粗糙度、零件形狀和尺寸以及潤滑情況等。要準確計算這些力是很困難，實際生產(chǎn)中常有經(jīng)驗公式文獻【2】p52 進行計算，但實際生產(chǎn)時，凹?？卓谥袝瑫r卡有好幾個工件，所以計算推件力時應(yīng)該考慮工件的數(shù)目， 式中 F——沖裁力，F(xiàn)=230KN； n——工件數(shù)目，由文獻【3】p101表42得，根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h≥8mm，為了修模時能保證模具仍有足夠的強度，必須留有一定的富余量，所以取直壁高度h=8+4=12 mm,故留在凹模內(nèi)的沖件數(shù)：n=h/t=12/4=3 ——系數(shù)，查文獻【2】p52表22，取 所以 ， 總沖壓力因采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模，所以總壓力為 因此可以初步選定壓力機的型號為J2140。 確定壓力中心壓力中心是指沖壓力合力的作用點。模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機滑塊的中心線重合。否則滑塊就會受到偏心載荷而導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具的不正常磨損，降低模具壽命甚至損壞模具。因此壓力中心的確定是非常有必要的。對于圖21所示零件，由于其形狀比較復(fù)雜，要根據(jù)合力對某軸之力矩之和的力學(xué)原理求得。如圖41所示。圖41 壓力中心（1）先選定坐標軸x和y（2）將工件周邊分成若干段簡單的直線和圓弧段，求出各段壓力中心的坐標尺寸。=31 = ==9 = == = == = =14= = == = = =5 = == = =（3）計算壓力中心A的坐標位置：計算出C點的坐標如圖41表示。第五章 模具刃口尺寸計算凸模和凹模工作部分尺寸直接決定了沖裁件的尺寸和間隙大小，是模具上最重要的尺寸。一般來說，凸模和凹模工作部分尺寸計算的原則如下：，落料件的尺寸是由凹模決定的，因此應(yīng)以落料件凹模為設(shè)計基準。沖孔件的尺寸是由凸模決定的，因此應(yīng)以沖孔件凹模為設(shè)計基準。凹模磨損后會增大落料件的尺寸，凸模磨損后會減小沖孔件的尺寸。為了提高模具壽命，在制造新模具時應(yīng)把凹模尺寸做得趨向于落料件的最小極限尺寸，把凸模尺寸做得趨向于沖孔件的最大極限尺寸。，對于落料件，凹模是設(shè)計基準，間隙應(yīng)由減少凸模尺寸在取得；對于沖孔件，凸模是設(shè)計基準，間隙應(yīng)由增大凹模尺寸來取得。由于間隙在模具磨損后會增大，所以在設(shè)計凸模和凹模時取得初始間隙的最小值Z。而偏差值應(yīng)按入體方向標注。模具制造有兩種加工方法：分別加工法和單配加工法。分別加工法主要用于沖裁件的形狀簡單、間隙較大的模具或用精密設(shè)備加工凸模和凹模的模具。單配加工法則多用于沖裁件的形狀復(fù)雜、料薄、間隙小的模具。對于圖21所示零件，因料較厚，形狀較復(fù)雜，采用單配加工的方法制造，工藝比較簡單，并且還可以放大基準件的制造公差，（一般可取沖件公差的1/4），使制造容易。 確定制件尺寸公差通常沖裁件的精度不是很高一般情況IT1IT1IT14或者更低精度，由于制件沒有標注尺寸公差確定為IT13級，查文獻（4）p104表91尺寸公差表示如圖51：圖51 制件公差通常沖裁件都不是規(guī)則的圓柱直壁，基本上時呈錐臺形狀，在制造凸、凹模是通?？戳慵r落料件還是沖孔件來確定模具制造的基準件，然后保證一個合理間隙配做另一模具。制造時按沖裁件向?qū)嶓w方向收縮原則，落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，所以落料件應(yīng)以凹模為基準件，然后配做凸模。使用過程中凹模磨損后刃口尺寸的大小有增大、減小、不變?nèi)N情況。如圖51不加括號尺寸A1A5是凹模磨損后變大尺寸，C1C2是凹模磨損后尺寸不變尺寸。（1）磨損后尺寸變大由文獻【2】p64查下表51表51 系數(shù)x材料厚度非圓形圓形1工件公差查得： 由文獻【2】p63查下表52表52 規(guī)則形狀沖裁時凸模、凹模的制造公差基本尺寸凸模偏差凹模偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差查得制造公差由文獻【2】p58表25查得由上面查得數(shù)據(jù)滿足如下條件由文獻【2】p64公式211 計算凹模刃口尺寸如下 （2）磨損后尺寸不變由文獻【2】p64公式215計算凹模刃口尺寸如下（3）凸模尺寸由文獻【2】p62公式27 計算凸模尺寸如下通常沖裁件都不是規(guī)則的圓柱直壁，基本上時呈錐臺形狀，在制造凸、凹模是通?？戳慵r落料件還是沖孔件來確定模具制造的基準件，然后保證一個合理間隙配做另一模具。制造時按沖裁件向?qū)嶓w方向收縮原則，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸，所以沖孔應(yīng)以凸模為基準件，然后配做凹模。使用過程中凸模磨損后，刃口尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況，如圖51加括號尺寸A1,A2是凸模磨損后變小尺寸。（1）凸模尺寸由文獻【2】p63表210如圖53，查得制造公差由文獻【2】p58表25查得由上面查得數(shù)據(jù)滿足如下條件由文獻【2】p64表211如圖52查得 由文獻【2】p65公式216 得（2）凹模尺寸由文獻【2】p63公式29 計算凹模尺寸如下圖52 凸模刃口尺寸公差 圖53 凹模刃口尺寸公差第六章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具類型根據(jù)前面對零件的沖壓工藝性分析。 操作與定位方式零件雖屬于大批量生產(chǎn)，但在此安排手工送料方式能夠達到批量生產(chǎn)，且能夠降低模具的成本。初次送料時為了便于順利將板材推進模具中安裝一個承料板，承料板是用于接長凹模上平面。由于零件輪廓復(fù)雜，厚度較高，為保證兩孔的中心距，宜采用導(dǎo)尺導(dǎo)向，由自動擋料銷進行初定位，導(dǎo)正銷進行精確定位。 卸料與出件方式考慮到零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，厚度較高等因素，在此采用剛性卸料裝置。另外為了安裝采用自動擋料銷安裝剛性卸料裝置是必要的，卸料板與各凸模沒有配合的要求，卸料板上穿過凸模的孔一般制成與凸模仿形的，可有明顯的間隙。由于是大批量生產(chǎn)，為了便于操作，提高生產(chǎn)效率，沖件和廢料采用凸模直接從凹模洞口推出的下出件方式。 模架類型及精度模架主要有以下幾種用途和功能如下：類型用途和功能對角導(dǎo)柱模架在凹模面積的對角中心線上，裝有前、后導(dǎo)柱，其有效區(qū)在毛坯進給方向的導(dǎo)套間。受力平衡，上模座在導(dǎo)柱上運動平穩(wěn)。適用于縱向或橫向送料，使用面寬，常用于級進?；驈?fù)合模。其凹模周界范圍為。后側(cè)導(dǎo)柱模架兩導(dǎo)柱，導(dǎo)套分別裝在上、下模座后側(cè)，凹模面積是導(dǎo)套前的有效區(qū)域?？捎糜跊_壓較寬條料，且可用邊角料。送料及操作方便，可縱向、橫向送料。主要適用于一般精度要求的沖模，不宜勇于大型模具，因有彎曲力矩，上模座在導(dǎo)柱上運動不平穩(wěn)。其凹模周界范圍。后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架主要用于窄形零件盒特殊沖壓工工藝的沖模。，起凹模周界范圍為中間導(dǎo)柱圓形模架常用于電機行業(yè)沖模，或用于沖壓圓形制件的沖模。其凹模周界范圍為。中間導(dǎo)柱模架其凹模面積是導(dǎo)套間的有效區(qū)域，僅適用于橫向送料，常用于彎曲模或復(fù)合模。具有導(dǎo)向精度高、上模座在導(dǎo)柱上，運動平穩(wěn)的特點。其凹模周界范圍為四導(dǎo)柱模架模架受力平衡，導(dǎo)向精度高。適用于大型制件，精度很高的沖模，以及大批量生產(chǎn)地自動沖壓生產(chǎn)線上的沖模。其凹模周界范圍為因制件很小可以采用后側(cè)滑動導(dǎo)柱模架，送料方向由右至左。模附圖