【正文】 根據(jù)所選壓力機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)模架的閉合高度，確定打桿的長(zhǎng)度為75mm,又由所設(shè)計(jì)的推件板的表面積，確。該彈簧在預(yù)備壓量h1時(shí)，卸料力達(dá)557N，即 h1=F1/Fjhj=119/980=故 H總=+=hj，能滿足要求。沖裁時(shí)卸料板的工作行程h2= t+1= mm ；考慮凸模的修模余量h3=5 mm，彈簧的預(yù)壓量為h1；故彈簧總壓縮量為 H總=h1+h2+h3=h1+ mm考慮卸料的可靠性，取彈簧在預(yù)壓量為h1時(shí)就有應(yīng)力117N的壓力。 沖孔凸模的結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上構(gòu)思和計(jì)算，沖孔凸模設(shè)計(jì)成下圖88所示的結(jié)構(gòu)： 圖88 沖孔凸模，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故采用彈性卸料。由于該凸模是有導(dǎo)向的圓形凸模，所以=85 ==該凸模的自由長(zhǎng)度為20mm，故需要重新確定沖孔凸模的長(zhǎng)度。凸模無(wú)導(dǎo)向裝置時(shí)，見(jiàn)圖87 a)對(duì)于非圓形凸模（135～425）對(duì)于圓形凸模（30～95）凸模有導(dǎo)向裝置時(shí)，見(jiàn)圖87 b) 對(duì)于非圓形凸模（380～1200） 對(duì)于圓形凸模 （85～270） 式中 —凸模允許的最大自由度（mm）； F—該凸模的沖壓力（N）； I—凸模最小斷面慣性矩（mm4）； d—凸模最小直徑(mm)。F=Ltσb=294=沖孔時(shí)承受的壓應(yīng)力為=（ ）=226MPa 圖87 無(wú)導(dǎo)向與有導(dǎo)向凸模2）抗縱向彎曲能力的校核?！?。沖裁時(shí)，凸模承受壓應(yīng)力 ，必須小于凸模材料允許的壓應(yīng)力 ： 對(duì)圓形凸模，由上式可得： 對(duì)于其他各種斷面的凸模：式中—凸模最小直徑（mm）；但對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸?；蛐⊥鼓_厚而硬的材料時(shí)，必須進(jìn)行凸模承壓能力和抗縱向彎曲能力的校驗(yàn)。L=h1+h2+t+a取固定板厚度為12mm,卸料板厚度取8mm,附加長(zhǎng)度a初取20mm。由于沖孔凸模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故采用如圖86所示的固定形式，凸模與固定板用H7/g6配合。由于所沖的孔為圓形,而且不屬于需要特別保護(hù)的小凸模,所以沖孔凸模采用直接固定在固定板中的形式。 固定板厚度h1取20mm,卸料板厚度8mm,凸凹模長(zhǎng)度為 L=20+8++10= ，故不需要進(jìn)行強(qiáng)度核算以及抗彎能力和承壓能力的校核。凸、凹模的長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要確定的，如圖84所示：凸凹模長(zhǎng)度 L=h1+h2+t+a式中h1——固定板厚度（mm）； h2——卸料板厚度（mm）； t——材料厚度（mm）,t=； a——附加長(zhǎng)度，它包括凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度級(jí)凸模固定板與卸料板的安全距離等。凸、凹模的固定形式有以下幾種方式：直接固定在模板上；臺(tái)階固定，螺栓壓緊；鉚接，凸模上無(wú)臺(tái)階，裝配時(shí)端面鉚開(kāi)然后磨平；采用緊固配合固定；粘接劑澆注法固定；螺釘、銷(xiāo)釘固定。圓形凸模已趨于標(biāo)準(zhǔn)化。查得K=。 圖81凹模刃口形式 圓形凹?？捎衫錄_模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)件中選用。 凹模的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)一項(xiàng)很重要的工作 考慮到工件的出件方式，采用如圖81的凹模刃口形式：該刃口形式的特點(diǎn)是刃邊強(qiáng)度較好，刃磨后工作部分尺寸不變，但洞口積存廢料或制件，推件力大且磨損大，刃磨時(shí)磨去的尺寸多。具有良好的韌性和可塑性。消除內(nèi)應(yīng)力的低溫退火溫度260～270℃?；瘜W(xué)成分：銅 Cu ：～；鋅 Zn：余量；鉛 Pb：≤；鉛 Pb：≤；硼 P：≤鐵 Fe：≤；鈹 Sb ：≤；鉍 Bi：≤；注：≤(雜質(zhì)) 力學(xué)性能：抗剪強(qiáng)度 t=235MPa抗拉強(qiáng)度 бb=294MPa屈服強(qiáng)度 бs=98MPa伸長(zhǎng)率 δ10(%)=40 熱處理規(guī)范：熱加工溫度750～830℃。 H62軟黃銅的性能軟黃銅 H68特性及適用范圍：有極為良好的塑性(是黃銅中最佳者)和較高的強(qiáng)度,可切削加工性能好，易焊接，對(duì)一般腐蝕非常安定,但易產(chǎn)生腐蝕開(kāi)裂。熱處理對(duì)模具壽命的影響主要反映在熱處理技術(shù)要求不合理和熱處理質(zhì)量不良兩個(gè)方面。塑料模具鋼選用時(shí)要兼顧其在塑料成形溫度下的強(qiáng)度、耐磨性和耐蝕性，同時(shí)還應(yīng)考慮其加工性能和鏡面度。當(dāng)模具的主要失效方式是脆性開(kāi)裂時(shí)可考慮選擇強(qiáng)度較低但韌性更好的材料或制訂合理的熱處理工藝以改善鋼的韌性，亦可根據(jù)實(shí)際情況選擇同時(shí)具有高強(qiáng)度與高韌性的高級(jí)合金鋼。對(duì)于冷沖模應(yīng)主要考慮鋼的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。應(yīng)該根據(jù)模具制造條件、模具工作條件、模具材料的基本性能等相關(guān)因素，來(lái)選擇經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)、適用的模具材料。， 圖 685）計(jì)算彎曲模刃口尺寸由零件圖可知彎曲件寬度標(biāo)注在內(nèi)側(cè)，則應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，先計(jì)算凸模尺寸，凹模尺寸按凸模配制，由公式： 614 凸模圓角半徑 r=凹模尺寸按凸模配制，保證單邊間隙C，即。如果考慮到模具磨損和彎曲件的回彈，凹模寬度尺寸應(yīng)為： 612凸模尺寸按凹模配制，保證單邊間隙C，即。生產(chǎn)中常按材料性能和厚度選??；對(duì)鋼板C＝(～)t，對(duì)有色金屬C＝(～)t。本次設(shè)計(jì)的彎曲部分是U型彎曲，按照表38，可選取凹模深度=15mm3)凸、凹模間隙 對(duì)于U形件彎曲，必須合理選擇凸、凹模間隙。2）凹模深度 凹模深度尺寸可按《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P113,表3—6～表3—8選取。如果r＜，彎曲時(shí)應(yīng)取，隨后增加一道校正工序，校正模的＝r；當(dāng)彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑較大時(shí)(＞10)，則必須考慮回彈，修正凸模圓角半徑。（四）彎曲模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算如圖67（《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》）所示彎曲模工作部分的尺寸，主要是指凸模、凹模的圓角半徑和凹摸的深度，對(duì)于U形件的彎曲模則還有凸、凹模之間的間隙及模具寬度尺寸等。根據(jù)以上原則，應(yīng)先確定凸模尺寸，使凸模標(biāo)稱尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙。2. 沖孔：應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，然后配做凹模。各部分配置見(jiàn)圖66 a). a）落料 b）沖孔圖66 落料、沖孔時(shí)個(gè)部分分配位置落料應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)然后配做凸模。1. 落料：根據(jù)以上原則，應(yīng)先確定凹模尺寸，使凹模標(biāo)稱尺寸接近或等于工件的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸保證最小合理間隙。 由表63查得沖裁模初始雙面間隙=，=。由于復(fù)雜形狀工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模和凹模磨損后，尺寸變化趨勢(shì)不同，所以基準(zhǔn)件的刃口尺寸計(jì)算方法也不相同?？煞糯蠡鶞?zhǔn)件的制造公差。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”。 對(duì)于沖制件形狀復(fù)雜或薄板制件的模具,其凸、凹模往往采用配合加工的方法。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，以滿足如下條件或取 也就是說(shuō)，新制造的模具應(yīng)該是，如圖65所示。（二）計(jì)算方法模具工作部分尺寸及公差的計(jì)算方法與加工方法有關(guān)，基本上可分為兩類。一般沖裁件精度較工件精度高2～3級(jí)。凹模刃口的標(biāo)稱尺寸應(yīng)比凸模大一個(gè)最小合理間隙。因此，在確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循下述原則：（1）落料模先確定凹模尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或者等于制件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格制件，凸模刃口的標(biāo)稱尺寸比凹模小一個(gè)最小合理間隙。在測(cè)量與使用過(guò)程中，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)。因此，正確確定模具刃口尺寸及其公差是設(shè)計(jì)沖裁模的主要任務(wù)之一。本模具設(shè)計(jì)沖裁間隙的選取，參考表63選取。對(duì)于斷面質(zhì)量和尺寸精度要求高的工件，應(yīng)選用小的間隙值，而對(duì)于精度要求不高的工件，則應(yīng)盡可能采用大間隙，以利于提高模具壽命、降低沖裁力。4176。4176。（二）查表選取法如上所述，間隙的選取主要與材料的種類、厚度有關(guān)，但由于各種沖壓件對(duì)其斷面質(zhì)量和尺寸精度的要求不同，以及生產(chǎn)條件的差異，在生產(chǎn)實(shí)踐中就很難有一種統(tǒng)一的間隙數(shù)值，各種資料中給的間隙值并不相同，有的相差較大，選用時(shí)應(yīng)按使用要求分別表62 與β值材料（%）βt1t=1～2t=2～4t4軟鋼中硬鋼硬鋼75～7065～6054～4770～6560～5547～4565～5555～4844～3850～4045～3535～255176。式中，令，稱為材料的品質(zhì)系數(shù)。材料越軟，值越大，合理間隙值越小。由表中可以看到，影響間隙值的主要因素是板材力學(xué)性能及其厚度。由上式可知，間隙Z一板材厚度、相對(duì)壓入深度、裂紋方向角β有關(guān)。（一）理論計(jì)算法確定間隙時(shí)理論計(jì)算的依據(jù)主要是：在合理間隙的情況沖裁時(shí)，材料在凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋成直線會(huì)合?？紤]到模具在 圖64 合理沖裁間隙的確定使用過(guò)程中的逐步磨損，設(shè)計(jì)和制造新模具時(shí)應(yīng)采用最小合理間隙?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常是選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?，就可以基本滿足以上各項(xiàng)要求，沖出合格制件。因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)，一定要選擇一個(gè)合理的間隙，使沖裁件的斷面質(zhì)量好，尺寸精度高，模具壽命長(zhǎng)，所需沖裁力小。間隙繼續(xù)增大時(shí)，而毛刺增大，卸料力、頂件力迅速增大。間隙大小對(duì)卸料力的影響可見(jiàn)圖63。 對(duì)沖裁力、卸料力的影響當(dāng)間隙減小，凸模壓入板材的情況接近擠壓狀態(tài)，材料所受拉應(yīng)力減小，壓應(yīng)力增大，板料不易產(chǎn)生裂紋，因此最大沖裁力增大；當(dāng)間隙增大，板料所受拉應(yīng)力增大，材料容易產(chǎn)生裂紋，因此沖裁力減小。刃口的鈍化會(huì)使裂紋發(fā)生點(diǎn)由刃口端面向側(cè)面移動(dòng)，發(fā)生在刃口磨損部分終止處，從而產(chǎn)生大小和磨損量相當(dāng)?shù)拿蹋ㄍ鼓Ｈ锌谀モg，毛刺產(chǎn)生在落料件上，凹模刃口磨鈍，毛刺產(chǎn)生在孔上），所以必須注意盡量減小模具磨損。從圖61可看出，凹模端面的磨損比凸模大，這是由于凹模端面上材料的滑動(dòng)比較自由，而凸模下面的材料沿板面方向的移動(dòng)受到限制的原因，而圖中所看到凸模側(cè)面的磨損最大，是因?yàn)閺耐鼓Ｉ闲读?，長(zhǎng)距離，摩擦加劇了側(cè)面的磨損，若采用較大的間隙可使孔徑在沖裁后因彈性回彈增大，卸 料時(shí)減少與凸模的摩擦，從而減小凸模側(cè)面的磨損。同時(shí)，間隙過(guò)大，卸料力會(huì)隨之增大，也會(huì)增加模具的磨損。因此適當(dāng)增大模具間隙，可使凸、凹模側(cè)面與材料間的摩擦減小，并減緩間隙不均勻的不利因素，從而提高模具壽命。而接觸壓力的增大，還會(huì)引起刃口等異常損壞。它被認(rèn)為是模具磨損的主要形式。這種高的壓力會(huì)使沖裁模具和板材的接觸面之間產(chǎn)生局部附著現(xiàn)象，當(dāng)接觸面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，附著部分便發(fā)生剪切而引起磨損——附著磨損。模具間隙是其中的一個(gè)主要因素。沖裁過(guò)程模具的損壞有磨損、崩刃、折斷、啃壞等多種形式。表61 沖裁件精度沖模制造精度材 料 厚 度 t (mm)2345