【正文】 彎曲模尺寸計(jì)算 其計(jì)算方式為： 0(d )ppd ??? ?? （ 617） 傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 38 0(d )pdpdZ???? （ 618） 式中： dd— 翻遍凹模刃口尺寸（ mm）； dp— 翻遍凸模刃口尺寸（ mm）； d— 零件工程。 圖 65 V 型槽 計(jì)算并查閱資料取 A=， B=7mm， X=，Δ =， d? =+， Z=，p? =，將數(shù)據(jù)代入式 613,614,615,616得： 00. 07 0( 2. 2 0. 5 0. 3 )PA ?? ? ?= mm； 0 0( 7 )PB ?? ? ? =0； 0. 07 00( 2. 2 0. 5 0. 3 2 1. 1 )dA ?? ? ? ? ?=+； 0. 07 00( 7 0 .5 0 .3 2 1 .1 )dB ?? ? ? ? ?=+。 沖 V 型槽模尺寸計(jì)算 以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，所沖 V型槽如圖 65 所示。 ?— 標(biāo)注公差。 沖異型孔模尺寸計(jì)算 該異型孔屬于簡單規(guī)則形狀的沖裁件，可采用凸凹模分別加工的方法，所加工異型孔如圖 64 所示。 其計(jì)算方式為： 0(A )pPAx??? ? ? （ 66） 傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 35 0(B )pPBx??? ? ? （ 67） 0(d )dPdx??? ? ? （ 68） 式中： Ap， Bp， dp— 凸模刃口尺寸（ mm）； A， B， d— 零件基本尺寸（ mm）； X— 磨損系數(shù)； Δ — 制件公差（ mm）； ?— 標(biāo)注公差。 圖 62 沖圓孔凸模 沖品型孔模尺寸計(jì)算 采用凸凹模配合加工，該模屬于沖孔模，以凸模為基準(zhǔn)，配做凹模。 則凸模尺寸為 mm，如圖 62 所示。 沖圓孔模尺寸計(jì)算 排樣中兩個(gè)圓孔，取直徑 圓孔的沖 孔凸模為例進(jìn)行計(jì)算，沖圓孔凸模刃口尺寸計(jì)算方式為： 0()ppd d x ??? ? ? （ 64） m in 0()ddd d Z ???? （ 65） 式中： Z— 雙面間隙（ mm）； X— 磨損系數(shù)； Δ — 制件公差（ mm）； d— 所沖圓孔直徑（ mm） ?— 標(biāo)注公差。一種是直通式凸模，其工作部分的形狀與尺寸做成一樣；另一種是階梯式凸模工作部分與固定部分的形狀與尺寸不同。 由式 61 算得凹模輪廓尺寸 L B H=255mm 100mm 28mm，查有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn) ,并無厚度合適，因此，選 L B 為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，得 LXBXH=263mm 108mm 30mm。 整體式凹模板的厚度可由如下經(jīng)驗(yàn)公式估算 : H=Kb （ 63） 式中： K—系數(shù)； b—送料方向的凹模刃壁間的最大距離。該凹模刃口形狀 簡單基本對稱可認(rèn)為壓力中心與對稱中心同屬一點(diǎn) ,所以凹模和平面尺寸即可沿刃口型孔向四周擴(kuò)大一個(gè)凹模壁厚來確定 ,由資料查得 L=l+2C （ 61） B=b+2C （ 62） 式中： C— 凹模壁厚（ mm）； L— 凹模長度（ mm）； B— 凹模寬度（ mm）。 凹模輪廓尺寸的確定 凹模輪廓輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸 LXB(長 X 寬 )及厚度尺寸 H。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的，考慮到模具壽命，所以采用刃口強(qiáng)度較高的凹模，故選用 CrWMn 為凹模材料。對于本模具，因?yàn)榘寄５耐庑我话阌袌A形和矩形兩種，本模具采用矩形。多工位級進(jìn)模的連續(xù)沖制過程中，絕不允許把余料帶在凸模上，或留在凹模工作面上，以免損壞模具。這樣既便于加工，又不容易出現(xiàn)差錯(cuò)。而凸模的安裝位置、卸料板各形孔的位置均要與凹模一致，不得混亂。 (3)多工位級進(jìn)模的凸模凹模要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，各種不同沖壓性質(zhì)的凸模、凹模必須諧調(diào)一致。多工位級進(jìn)模的凸模、凹模必須要求安裝后具有穩(wěn)定性，以提高沖壓次數(shù)從而擴(kuò)大了經(jīng)濟(jì)效果。另外，凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性對于增加模具的剛性和強(qiáng)度也是十分重要的。在多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)中，一般采用強(qiáng)度較好的合金工具鋼制造，并要選擇合適的硬度，合理地安排熱處理。由于在高速連續(xù)作業(yè)的條件下，振動(dòng)極大，就是在普通沖床上沖制，由于連續(xù)作業(yè)，凸模、凹模的磨損也比一般模具大得多；在多工位級進(jìn)模中的許多凸模、凹模的受力狀態(tài)是不均勻、不對稱、不垂直的，模具的損壞可能性也較大。要使之能夠適應(yīng)高速連續(xù)沖壓，必須滿足各種特定的技術(shù)條件，而決不能用設(shè)計(jì)一般凸模、凹模的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于加工性質(zhì)的不同，凸模與凹模的形狀、結(jié)構(gòu)也不同。 模柄選擇 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，查 J2325 型壓力機(jī)規(guī)格后，模柄安裝尺寸為直徑 50mm，查冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)，可選壓入式模柄，規(guī)格為 A50x120 。 故壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力應(yīng)大于 。 F=F1N （ 52） 式中： F— 壓力機(jī)最小標(biāo)稱壓力（ KN） ； F1— 成型工藝力和輔助工藝力總和（ KN）； N— 系數(shù)。 (4) 沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。 (2) 沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成任務(wù)工序的要求。 沖壓設(shè)備的選用原則 沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生 產(chǎn)批量大小、沖壓件的形狀、尺寸傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 31 及精度要求等因素來決定的。 (5) 精壓機(jī)：用于精壓和體積精壓等工藝。 (4) 高速壓力機(jī)：用于大批量生產(chǎn)。 (3) 液壓機(jī)：在小批量和大型拉深、彎曲和成型件的生產(chǎn)中多選用液壓機(jī)。 沖壓類型與應(yīng)用的形式主 要有 [18]： (1) 開式壓力機(jī)：在中、小型的沖裁件、彎曲件或拉深件的沖壓生產(chǎn)中，主要選 用開式壓力機(jī)。 模板厚度 具體各部分模板厚度數(shù)據(jù)如表 51所列。對于斷面垂直度傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 30 與尺寸公差要求的前提下，應(yīng)以降低沖裁力、提高模具壽命為主，采用較大的合理間隙值。 間隙的選擇可以按照如下原則：對于斷面垂直度與尺寸公差要求較高的工件，選擇較小的合理間隙值。板厚越大，合理間隙越大。對硬而脆的材料， 0h /t 有較小值時(shí)，則合理間隙值較大。）； th0 — 相對切入深度。 確定合理間隙的理論根據(jù)是以凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋相重合為依據(jù)。這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙 minz ,最大值稱為最大合理間隙 maxz 。因此，在設(shè)計(jì)和制造模具時(shí)有一個(gè)合理的間隙值，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量好，尺寸精度高，所需沖裁力小，模具壽命高。間隙小時(shí)，落料件梗塞在凹模洞口的漲裂力也大。沖裁過程中模具的失效形式一般有：磨損、變形、崩刃和凹模刃口漲裂四種。但是，間隙繼續(xù)增大時(shí)，因?yàn)閭髡鏅C(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 29 毛刺增大，引起卸料力、頂件力也迅速增大。但是繼續(xù)增大間隙時(shí)，會(huì)因從凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋不重合，沖裁力減小。在間隙較小時(shí)，由于材料受凸、凹模擠壓力大，故沖裁完后，材料的彈性恢復(fù)使落料件尺寸增大，沖孔孔徑減小。沖裁完后，材料的彈性恢復(fù)使落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。其中凸、凹模間隙是影響凸?；虬寄３叽绲钠畹闹饕蛩?。 間隙對尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與公差尺寸的差值。 （ 2）間隙過大時(shí)，材料的彎曲與拉伸增大，拉伸應(yīng)力增大，材料容易被撕裂，使制件的光亮代減小，圓角與斷裂都增大，毛刺大而厚，難去除。這樣，制件端面中部留下撕裂面，而兩頭出現(xiàn)光亮帶，在端面出現(xiàn)擠長的毛刺。 沖裁間隙對沖裁件的影響 沖裁間隙對沖裁件的影響有兩種情況，分別為間隙過小和間隙過大時(shí)的情況 【 17】 。沖裁間隙有單面間隙和雙面間隙之分。 間隙選擇 沖裁間隙的選擇 沖裁間隙指凸、凹模刃口間隙的距離。 基本尺寸 模板尺寸 模具平面尺寸是指模具輪廓最大尺寸，它依凹模外形尺寸為基礎(chǔ)，根據(jù)沖裁力和刃口輪廓長度參照文獻(xiàn)，可得凹模厚度 H=30mm。 選定模具結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)上述規(guī)則和本模具的情況，確定模具的基本結(jié)構(gòu)形式。 確定模具結(jié)構(gòu)形式包括的內(nèi)容 確定模具結(jié)構(gòu)形式的內(nèi)容包括以下方面 [15]。 傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 27 5 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具基本結(jié)構(gòu)形式 模具的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，可根據(jù)沖壓件具體的形狀、尺寸、精度、材料的不同性能和生產(chǎn)批量及各種沖壓設(shè)備、模具加工條件、工藝方案等具體情況設(shè)計(jì)。 同理式中 Y1 至 Y5 分別取 6,6,17,28,17mm， F1 至 F5 分別取 8,8,22,16,22N，將所取數(shù)據(jù)代入式 49 得： 傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 26 Y0=（ 6 8+6 8+17 22+28 16+17 22） /（ 6+6+17+28+17） =1196/74 = mm。 設(shè)直徑為是 的圓心為中心坐標(biāo)，如圖 41 所示 : 傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 25 圖 41 中心坐標(biāo)示意圖 則用解析法計(jì)算方法為 【 14】 ： iiiFxX F??? （ 48） iiiFyY F??? （ 49） 式中： X— X 向壓力中心 相對距離 （ mm）； Y— Y 向壓力中心 相對距離 （ mm）； Fi— 所受各力（ N）； Xi— X 向各應(yīng)力坐標(biāo)（ mm）； Yi— Y 向各應(yīng)力坐標(biāo)（ mm）。對于級進(jìn)模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的單工序模，必須求出壓力中心。 查以上計(jì)算數(shù)據(jù)，代入式 47 得 F 總 =++++=。 查得 b? =390MPa， c=~， t=1， L= 46 得彎曲力為： F 彎 ==。特別是在彎曲板料較厚、彎曲線較長、相對彎曲半徑較小、材料強(qiáng)度較大，而彎曲設(shè)備噸位與功率有限的情況下，必須對彎曲模進(jìn)行計(jì)算。 查表的 K 頂 =，則帶入式 45 可得浮頂力為 ： 傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 24 F 頂 ==。 浮頂力計(jì)算 沖凹模內(nèi)向上頂出工件或廢料所需的力稱為浮頂力 F 頂。卸料力的計(jì)算為： 卸F = FK卸 （ 44） 式中： F 卸 — 卸料力（ KN）； K 卸 — 卸料力系數(shù)； F— 沖裁力（ KN）。 設(shè)同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的零件數(shù) n=1，查表系數(shù) 推K =，代 入 式 43，得 F 推 ==。 推件力計(jì)算 沖凹模內(nèi)向下推出工件或廢料所需的力稱為推件力 推F 。 將以上數(shù)據(jù)代入式 41 得： F1== F2== 總沖裁力 F=F1+F2 （ 42） 式中： F1—— 落料時(shí)的沖裁力； 傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 23 F2—— 沖孔時(shí)的沖裁力。 計(jì)算得落料時(shí)的周邊長度為： L1=，沖孔時(shí)的周邊長度為： L2=，t=1mm，根據(jù)資料查得 10 號鋼的抗剪切強(qiáng)度 255~333，取 300?? Mpa，考慮到刃口鈍化、間隙不均勻、材料 力學(xué)性能與厚度波動(dòng)等因素而增加的安全系數(shù)。本次設(shè)計(jì)采用斜刃模具沖裁以降低沖裁力。 降低沖裁力的方法：在沖裁強(qiáng)度較高或厚度大、周邊長