【正文】 其中：，；，； ，，；，；，；，；， 計(jì)算時(shí)，忽略邊緣4R2圓角。G點(diǎn)即為制件的壓力中心【16】 F 總=F 沖+Fx+Ft=++= kN 壓力中心繪出工件形狀，把沖裁周邊分成基本線段，并選定坐標(biāo) 系 xOy, 由于沖件 X 方向?qū)ΨQ，故壓力中心 x0=0mmY0=L1y1+L2y2+L3y3+….+L8y8/L1+L2+L3+…..L8=60x30+150x0+60x30++++++150+60++113+++≈33mm其中： L1=60mm, y1=30mm L2=150mm, y2=0mm L3=60mm, y3= 30mm L4= y4=60mm L5= 113mm y5= L6= y6=60mm L7= y7=29mm L8= y8=29mm 計(jì)算時(shí)，忽略邊緣 R2 的圓角。以上計(jì)算可知沖壓件中心的坐標(biāo)為（0，33） 零件刃口尺寸計(jì)算【15】由于凸、凹模之間存在間隙，所以沖裁件斷面都是帶有錐度的，且落料件的大端尺才等于凹摸尺寸，沖孔件的小端尺寸等丁凸模尺寸。在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔件孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。沖裁過程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果使間隙越用越大。因此，在確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循下述原則：沖孔模先確定凸模橫刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或等于制件的最大極限尺令保證凸模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格的孔。凹橫刃口的標(biāo)稱尺寸應(yīng)比凸模最小合理間隙大。選擇模具刃口制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高2—3級(jí)。若零件沒有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形件按國家標(biāo)準(zhǔn)非配合尺寸的ITl4級(jí)精度來處理，圓形件一般可按IT10級(jí)精度來處理，工件尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差。所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注，即：落料件正公差為零，只標(biāo)注負(fù)公差；沖孔件負(fù)公差為零，只標(biāo)注正公差【12】。 沖孔刃口計(jì)算【4】對(duì)沖孔φ10mm采用凸、凹模分開加工的方法。凸、凹摸分開加工，是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸，此種方法適用于圓形或形狀簡(jiǎn)單的工件，為了保證凸、凹模間初始間隙小于最大合理間隙，不僅凸、凹模分別標(biāo)注公差(凸模，凹模)，而且要求有較高的制造精度，以滿足條件。如圖3—1所示。假如制造的模具間隙已超過了允許的變動(dòng)范圍，將嚴(yán)重影響模具的使用壽命。圖3—1 凸、凹模分別加工時(shí)的間隙變動(dòng)范圍對(duì)于本次設(shè)計(jì)，凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下【6】：查【1】。校核：，滿足由【1】＝。按式21216 則【9】對(duì)外輪廓的落料，由于形狀較為復(fù)雜，故采用配合加工法。此方法是先加工好凸模（或凹模）作為基準(zhǔn)件，然后根據(jù)此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸，配做凹模(或凸模)，使它們保持一定的間隙。因此，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸及公差，另一件只標(biāo)注標(biāo)稱尺寸，并注明“尺寸按凸模（或凹模）配作，保證雙面間隙”。這樣，可放大基準(zhǔn)件的制造公差。其公差不再受凸、凹模間隙大小的限制，制造容易并容易保證凸、凹模間的間隙。本工件的此道工序?yàn)槁淞希淞蠎?yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，然后配做凸模。先做凹模，凹模磨損后，刃口的尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況，如圖所示。應(yīng)按三種不同的情況分別進(jìn)行計(jì)算： 圖3—3 沖孔件和凸模尺寸a) 凹模尺寸 ｂ）凸模尺寸1）磨損后凹模尺寸變?。ǖ谝活悾?）磨損后凹模尺寸變大（第二類）3）磨損后凹模尺寸不變（第三類），對(duì)于本次設(shè)計(jì)，凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此均屬于第一類尺寸。由【1】＝。按【1】式218 則凸凹模外形、內(nèi)孔工作部分尺寸分別與凹模、～【7】。注意，凸凹模上孔心距尺寸按【1】式220計(jì)算，即 (34) 則凸凹模上孔邊距尺寸S（本設(shè)計(jì)為）的計(jì)算分兩種情況：當(dāng)S隨凹模磨損變大時(shí)(35) 當(dāng)S隨凹模磨損變小時(shí)(36) 顯然本設(shè)計(jì)中S隨凹模磨損變大，所以應(yīng)按式計(jì)算(35) 落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模按間隙值配制。沖孔部分按沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算， 沖孔凹模按間隙值配制。 既以落料凹模、 沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制【14】。 凸凹模刃口尺寸計(jì)算： . 刃口尺寸計(jì)算【5】對(duì)于孔 φ23 的凸凹模的制造公差表（附表四）查得Ｓ凹=, Ｓ凸= 由于Ｓ凹＋Ｓ凸＞Zmax－Zmin，故采用凸模與凹模配合加工方法。 因數(shù)由附表二公差等級(jí) 查得， X＝ D= (d+x)=（23+）= R=1/2d= d=(23++)= mm R=1/2d= 沖孔：d=（+）= 落料：D=（）= 落料凹模板尺寸【8】: 凹模厚度: H=Kb(≥15mm) K 值由（附表五）查得：K=，則 H=O. 1 150=30 mm ，實(shí)取 25mm. 凹棋邊壁厚:W1==32= , 實(shí)取45mm 凹棋板邊長(zhǎng): L=b+2W=25+245=125mm 取凹模板寬 B=25+245=125mm 故確定凹棋板外形為:12512525mm。 、凸凹模尺寸【8】: 凸凹模長(zhǎng)度:L=hl+h2+h =16+10+24=50 (mm) 其中: h1:凸凹模固定板厚度 h2:一彈性卸料板厚度 h 附加長(zhǎng)度(包括凸模進(jìn)入凹棋深度，彈性元件安裝高度等) 凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核:根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為 249=15mm,據(jù)強(qiáng)度要求查表得，該壁厚為 mm 即可，故該凸凹模側(cè)壁強(qiáng)度足夠【18】. 沖孔凸模尺寸: 凸模長(zhǎng)度:L 凸=h1+h2+h3+h=15+15+15+20=65mm 其中: hl——凸模固定板厚 h2——空心墊板厚 h3——凹模板厚 h——預(yù)留長(zhǎng)度 凸模剛度校核:該凸模不屬于細(xì)長(zhǎng)桿，剛度足夠.強(qiáng)度校核——壓應(yīng)力校核。 校核公式為P孔/Fmin≤[σ]壓式中 P孔——沖空沖裁力，N, P孔= Kn Fmin=凸模最小斷面面積，mm2, Fmin=π(d/2)2= mm2[σ]壓凸模材料的許用壓應(yīng)力，Mpa查手冊(cè)的[σ]壓=(10001600)Mpa,取[σ]壓=1200Mpa因?yàn)? P孔/Fmin= Kn/=1038MPa＜[σ]壓所以凸模強(qiáng)度符合要求。 沖孔刃口尺寸計(jì)算【6】 對(duì)于 R80 的凸凹模的制造公差表（附表四）查得 Ｓ凹=, Ｓ凸= 由于Ｓ凹＋Ｓ凸＞Zmax－Zmin，故采用凸模與凹模配合加工方法。因數(shù)由x系數(shù)表（附表六）查得，X＝ 則 D= (d+x)=（23+）= 凹按凸模尺寸配制， 其雙面間隙為 ～ . 其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖 圖4落料刃口尺寸 圖5 沖孔刃口【19】根據(jù)卸料力1740N模具的結(jié)構(gòu)采用4根彈簧，此時(shí)每根彈簧擔(dān)負(fù)的卸料力為F0=436N。=35mm,d=6mm,t=,F=1024N, ΔH2=,H0=55mm,n=,f=計(jì)算ΔH0=F0/F ΔH2=436/1024 X13,2mm=校核：設(shè)ΔH1‘=2mm, ΔH2=5mm,ΔH=ΔH0+ΔH1+ΔH2=+2+5=,＞，即ΔH2＞ΔH所以，所選彈簧是合適的。 其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸【13】根據(jù)凹模板的尺寸和復(fù)合模形式特點(diǎn)并查標(biāo)準(zhǔn)JB/，確定其它模具模板尺寸列于下表【6】：表31序號(hào)名稱長(zhǎng)寬厚（mm）材料數(shù)量1上墊板12512510T8A12凸模固定板1251251545鋼13空心墊板1251251545鋼14卸料板1251251045鋼15凸凹模固定板1251251545鋼16下墊板12512512T8A1 模架的選擇【12】制件的材料厚度為2mm，～，～，因而對(duì)模架的精度要求不算很高故選用對(duì)滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架。根據(jù)模板平面尺寸和工作區(qū)的要求，查【3】表5—8，選I級(jí)精度的模架125mm125mm（160～190）mm。上模座（GB/T ）：12512535；下模座（GB/T ）：12512545；模具的導(dǎo)柱（GB/T ）：A22h5150；模具的導(dǎo)套（GB/T ）：22H68033；模柄（JB/T ）：B3070； 閉合高度【12】模具的閉合高度H為H=上模座厚度+上墊板厚度+ + 凸凹模厚度+下墊板厚度+下模座厚度t (313)則：35+10+15+15+10+15+10+45=150mm模具的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度與最小裝模高度之間，否則就不能保證正常的安裝與工作。其關(guān)系為【19】： 很明顯，本模具的閉合高度符合要求【14】。 模具的零件設(shè)計(jì)與計(jì)算 ． 凸模的外形尺寸【2】計(jì)算沖裁時(shí)所受的應(yīng)力，有平均應(yīng)力 σ 和刃口的接觸應(yīng)力 σk 兩種因?yàn)榭讖?d=30mm，材料厚度 t= d＞t, 凸模強(qiáng)度按[1]式σk＝[σ] 式中： T—沖件材料的厚度（mm） t=； d—凸?；驔_孔直徑（mm） d=30mm； 16 τ —沖件材料抗剪強(qiáng)度（Mpa） τ ＝310Mpa； ， σk—凸模刃口的接觸應(yīng)力(Mpa)； [σk]－凸模刃口的許用接觸應(yīng)力（Mpa）。 σk =≈625Mpa1800Mpa 凸模在中心軸向心壓力的作用下，保持穩(wěn)定（不產(chǎn)生彎曲）的 最大長(zhǎng)度與導(dǎo)向方式有關(guān)。 卸料板導(dǎo)向凸模 最大允許長(zhǎng)度 Lmax 按下式計(jì)算： Lmax=式中： Lmax—凸模最大允許長(zhǎng)度（mm） ； E—凸模材料彈性模量，對(duì)于鋼材可取 E＝21000Mpa； 其余符號(hào)見前式： 　Lmax?。?圖6 凹模尺寸結(jié)構(gòu) 凹模的外形尺寸常用下列經(jīng)驗(yàn)公式確定【13】凹模的厚度確定見[1]式： H＝Kb 凹模壁厚（指凹模刃口與外緣的距離）的確定式[1](1) 沖￠30 小凹模 C＝(～2)H ￠147 大凹模 C＝(2～3)H 式中b—凹?？椎淖畲髮挾龋╩m）—因數(shù),按[1]表得：K￠30=，K￠147= ； H—凹模厚度； C—凹模壁厚； (1)￠30 凹模厚度：H＝30=9mm 壁 厚：C=9= (2)￠14 凹模厚度：H＝147=9mm 壁 厚：C=2= (3)凸凹模最小壁厚：m== = 凹模的結(jié)構(gòu)形式 [1] 沖裁凹模的刃壁形式：(1) ￠30凹模見圖 7，定結(jié)構(gòu)形式見圖8參考[1]表得： h=3～5mm a=5′～30′311圖7￠30凹模刃壁形式圖8￠147 凹模刃壁形沖裁￠147 凹模見圖 9圖9凹模的固定結(jié)構(gòu)形式 卸料設(shè)計(jì)與計(jì)算 卸料板結(jié)構(gòu)形式采用[1]B110 圖：無導(dǎo)向彈壓卸料板,廣泛應(yīng)用于薄材料和零件 要求平整的落料沖孔復(fù)合模，卸料效果好，操作簡(jiǎn)單。 圖10卸料板 卸料螺釘卸料螺釘結(jié)構(gòu)形式采用標(biāo)準(zhǔn)卸料螺釘結(jié)構(gòu)，凸模刃磨后須在卸料螺釘頭下加墊圈調(diào)節(jié)【5】。 卸料螺釘尺寸關(guān)系為保持裝配后卸料板的平行度， 同一付模具中各卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度 L及孔深Ｈ見如下圖 11，各尺寸關(guān)系如下 H=(卸料板行程)+(模具刃磨量)+h1+(5～10mm) 模具刃磨量＝5mm，h1=6 則 H＝21+5+6+8＝40mm d1＝d+(～)mm ＝16＋ ＝ e＝～ 取 e＝ 圖11卸料螺釘尺寸關(guān)系 1－卸料螺釘　 沖床選用【12】 沖壓設(shè)備的選擇依據(jù) 所選壓力機(jī)的公稱壓力必須大于總沖壓力，即 F 壓＞F 總 。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的張開高度，因此對(duì)于沖裁，彎曲等模具，其行程不于過大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。對(duì)于拉深模，壓力機(jī)的 行程至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上，以保證毛坯的放進(jìn)和成行零件的取出。 所選壓力機(jī)最大高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺(tái)面上安裝過小尺寸的沖模時(shí)，對(duì)工作臺(tái)的受力條件也是不利的。 壓力機(jī)的選擇【12】： 根據(jù)總沖壓力F總=352KN,模具閉合高度,沖床工作臺(tái)面尺寸等, 并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,用J2363開式雙柱可傾沖床,并在工作臺(tái)面上備制 墊塊。其主要工藝參數(shù)如下： 公稱壓力： 630KN 滑塊行程： 130mm 行程次數(shù)： 100 次∕分根據(jù)總沖壓力F總=352KN,模具閉合高度,沖床工作臺(tái)面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,選用J2363 開式雙分最大閉合高度：180mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度： 40mm 工作臺(tái)尺寸（前后左右： 300mm 360mm ： 致 謝首先，我要感謝河南理工大學(xué)