【正文】 =（～2）H （72）凹模板邊長 L=b 1+2c （73）凹模板邊寬 B=b2+2c （74）式中：b 1沖裁件的橫向最大外形尺寸；b2沖裁件的縱向最大外形尺寸；K系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表71。凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和修磨量。17 / 42 凹模精度與材料的確定根據(jù)凹模作為工作零件，其精度要求比較高，外形精度為 IT12 級，內(nèi)形精度為 IT7 級，表面粗糙度為 ，上下平面的平行度為 ，材料選擇為Cr12MoV。 凹模設(shè)計(jì) 凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇沖裁凹模刃口形式有直筒式和錐形兩種，選用時(shí)主要根據(jù)沖件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具結(jié)構(gòu)來確定。設(shè)計(jì)主要零部件時(shí)，首先要考慮主要零部件的定位、固定以及總體裝配的方法，本套模具主要采用螺釘固定模具零件，銷釘起零件的定位作用，采用擋料銷送進(jìn)定距和導(dǎo)料銷送進(jìn)定位，無側(cè)壓裝置。因此對于壓力機(jī)的選擇，查看《沖壓設(shè)備》選擇 J2325。F 沖 = F1+F2 式中: F 沖 總沖裁力；F1落料沖孔時(shí)的沖裁力； F2落料沖孔時(shí)的沖裁力。對于一些板料和精密沖裁，需要選擇精度以及剛度都高的壓力機(jī)，在一些需要擠壓整形的工序中，高剛度能夠保證零件的高精密性，或者可以提高制件的精密性。曲柄壓力機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，成本較為低廉，能夠在沖壓過程中保持良好的功用而不會因?yàn)榘宀牡暮穸然蛘卟牧弦鹨恍┰O(shè)備的損壞。一般當(dāng)零件需要大批量的生產(chǎn)時(shí)，一般使用多工位的壓力機(jī)以便具有足夠的效率來生產(chǎn)。不同的工藝需要用到不同的壓力機(jī)，生產(chǎn)拉深件一般使用大型的專用壓力機(jī)，精度較高的一般使用扳沖高速壓力機(jī)，許多大型的汽車覆蓋件都是使用液壓機(jī)，一次需要根據(jù)工藝具體選擇。6 選擇設(shè)備類型 壓力機(jī)設(shè)備的選擇要很據(jù)零件所需要的工序工藝和零件沖裁所需要的最大沖裁力，還有零件沖裁所需要的精度，還必須考慮到具體條件下的設(shè)備選擇，必須符合低成本，高效率的標(biāo)準(zhǔn)。此處沖壓模由于凸模較小，因此我們選用定位銷來定位，并且定位銷沿制件外形定位。因?yàn)榱慵穸葹?，因此需要用到導(dǎo)板，其與凸模的相對位置由螺釘或者銷釘固定。彈壓卸料板應(yīng)用比較廣泛，使用彈壓卸料版能夠?qū)α慵钠街毙蕴幚肀容^好，一次在薄料上一般都是選用彈壓卸料。卸料板除了具有卸料的作用，在其他一些結(jié)構(gòu)的14 / 42模具中還能夠起到保護(hù)凸模的作用。雖然凹模工作部分強(qiáng)度不夠高，但是非常適合把肥料從模具中推出。因?yàn)榱慵暮穸容^小，而且零件的材料特性如抗拉強(qiáng)度較低，因此為了模具刃口制作的方便，以及用較低的加工成本來制作模具刃口，我們選擇刃壁無斜度。 表 依據(jù)模具行業(yè)手冊（內(nèi)部版）料厚與凹模厚度關(guān)系表 沖件料寬 沖件料厚 40?40~50?50~7070~9090~120?120~150 ?20~2522~2828~3632~4235~4540~52~?22~2824~3230~4035~4540~5242~5 3~5?28~3630~4035~4540~5245~5848~62從表中可以查到凹模厚度為 20mm。改變沖壓工藝或連續(xù)模的排樣可以使沖件上相距過近的孔在不同模具或同一副模具的不同工位上沖出，從而擴(kuò)大刃口之間的距離。 壓力中心計(jì)算公式與計(jì)算結(jié)果 計(jì)算壓力中心公式為 nlllxxxlx ..4321??? nlllyyyly ..432113 / 42將分類之后的尺寸代入求得 x 的坐標(biāo)為 0，y 的坐標(biāo)為 29,5mm。 對于形狀復(fù)雜的零件，比如多空沖裁，偏心位置沖裁，這些不規(guī)整的零件的壓力中心可以通過解析計(jì)算算出來，計(jì)算的方法是根據(jù)力矩來算的，對零件的所有的力的力矩的代數(shù)和和校對之后的合力的力矩相同。這種屬于容易確定的類型，也是許多零件非對稱形而生產(chǎn)者便合件沖裁的原因。對于沖模的壓力中心的確定，可以通過以下幾個(gè)方面來參考。模具的壓力中心是指所有沖壓力的合力的著力點(diǎn)的位置，為保證壓力機(jī)的正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)該使沖模的壓力中心和滑塊的壓力中心相重合。因?yàn)閴哼呇b置的設(shè)計(jì)和打料裝置合為一個(gè)用打料板，因?yàn)閷哼吜σ灿萌缟系臄?shù)值。b?卸料力以及壓料力計(jì)算，在沖裁的時(shí)候無論采用何種刃口，完成沖裁之后，由于零件的彈性變形，零件會有回彈力造成徑向的力，因此會卡在模具上，此時(shí)需要利用卸料元件將其彈下。帶入公式得沖裁力為：F=*145***480=45240N。? K－沖裁的系數(shù)，考慮到工作一定時(shí)間之后模具會有磨損以及模具間隙會有一定浮動，材料力學(xué)性能會變化，和材料厚度偏差等具體的因素，一次一般取 K 為 。 T－材料厚度（mm） 。經(jīng)過考慮可實(shí)施性，因此利用平刃口沖裁，則沖裁力F（N）可按照下式計(jì)算。 )(29018)(2tRKtRbaL?????由數(shù)據(jù)帶入可得，展開長度為 18,925mm，由精度為 14 級，故可取為。有公式： dpZdxdpp ???????0min0)(,)(由孔的直徑為 公差等級 14 級代入公式可得，,653????dp沖裁部分可按落料 B 類計(jì)算。則同樣代入公式可以得到標(biāo)準(zhǔn)尺寸。 凹凸模刃口的計(jì)算結(jié)果代入數(shù)據(jù)可得，落料凹模標(biāo)稱尺寸 ，這是落料mDmpd. 48,158???凹模的寬度的標(biāo)稱尺寸。所以在排樣的時(shí)候還需要整體考慮材料的合理利用。 確定沖裁間隙 確定沖裁間隙，零件材料為 Q235，根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 ，查表 29 沖裁單面間隙比值 根據(jù)模具壽命盡量長的原則取得 C / t 為 ~，則： mZCt ,%,1. ??同理可得，最小合理間隙為 ，最大合理間隙為 。2?L圖 51 零件圖 根據(jù)以上的幾段論述，然后結(jié)合零件圖，經(jīng)過考查可以確定零件尺寸的具體情況，外形尺寸中，兩邊的磨損可以看出屬于凹模尺寸逐漸增大的 A 類，尾部的沖裁處造成凹模磨損后兩邊逐漸減小的，頂部的沖孔屬于人口磨損后定位尺寸不變的，而定位的尺寸則屬于人口磨損后尺寸一邊減小的。4．b 類，人口磨損后凹模尺寸一邊減小的計(jì)算這類尺寸，要先把產(chǎn)品零件圖尺寸轉(zhuǎn)化成 形式。3．B 類，經(jīng)過一段時(shí)間的刃口磨損，造成凹模尺寸兩邊逐漸減小的，在計(jì)算這類的尺寸時(shí)也需要轉(zhuǎn)化，把零件圖尺寸轉(zhuǎn)化成 形式。8 / 42圖 45 模架主視圖圖 46 模架俯視圖5 工藝參數(shù)計(jì)算 凹凸模尺寸的計(jì)算．1 凹凸模刃口的計(jì)算規(guī)律凸凹模尺寸的計(jì)算，外形尺寸分為五類：1．1 A 類，經(jīng)過一段時(shí)間的刃口磨損，凹模兩邊的尺寸逐漸增大，因此關(guān)于這類尺寸在計(jì)算的時(shí)候要先把產(chǎn)品零件圖進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其化為成 形式，其0A?中下角標(biāo)為工件公差。由于前面和左、右不受限制，能滿足工件成型的要求。只能一個(gè)方向送料。方案四：采用中間導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。但是不能使用浮動模柄。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。常用于橫向送料級進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。7 / 42 導(dǎo)向方式的選擇方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。因?yàn)楣ぜ虾駷?1mm，卸料力一般，可采用彈性卸料裝置。彈性卸料具有卸料與壓料的雙重作用，主要用在沖料厚在 1mm 及以下厚度的板料，由于有壓料作用，沖裁件比較平整。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長度有一定的余量，可以靠操作工目測來定。 定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置。4 模具總體結(jié)構(gòu)的確定 模具類型的選擇由以上沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，模具類型為倒裝式復(fù)合模。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小。適合大批量生產(chǎn)。表 21 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較模具種類比較項(xiàng)目單工序模（無導(dǎo)向）（有導(dǎo)向）級進(jìn)模 復(fù)合模零件公差等級 低 一般 可達(dá) IT13～I(xiàn)T10 級 可達(dá) IT10～I(xiàn)T8 級零件特點(diǎn)尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度較厚小零件厚度 ～6mm 可加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸可以較大，厚度可達(dá) 3mm零件平面度 低 一般中小型件不平直，高質(zhì)量制件需較平由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平，制件平直度好且具有良好的剪切斷面生產(chǎn)效率 低 較低工序間自動送料，可以自動排除制件，生產(chǎn)效率高沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔希仨毷謩踊驒C(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低安全性不安全，需采取安全措施比較安全 不安全，需采取安全措施模具制造工作量和成本低比無導(dǎo)向的稍高沖裁簡單的零件時(shí)，比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級進(jìn)模低適用場合料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)大批量小型沖壓件的生產(chǎn)形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)根據(jù)分析結(jié)合表分析：6 / 42方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，制造簡單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案三：落料 沖孔復(fù)合模沖壓。方案二：沖孔—沖缺—落料級進(jìn)沖壓。方案一：先落料沖孔。在模具制作成本上，由于零件較小，因此需要考慮模具的尺寸以方便工作和人取料送料的問題。加之5 / 42零件精度較低并不適用與精密儀器的精密鏈接而是作為壓感之類的元件。并且壓邊裝置也可以作為打料裝置來使用，一方面減少工序和成本，另一方面設(shè)計(jì)也會變得像對簡單一些。零件一部分是沖裁工序，因此需要考慮在沖裁的時(shí)候盡量避免料的撕裂，因此需要計(jì)算出沖裁力和壓邊力。所以需要將模具的尺寸設(shè)計(jì)稍微變大，以方便送料和取件。由零件圖可以得到如下信息： 3 mm 的孔，孔的圓心距離