【正文】 230. 5） 13.? = (mm)?落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是 、。沖裁件的尺寸均無公差要求，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) IT14 級(jí)公差要求處理，查公差表得：mm 、 mm 、 mm 、 mm 、 mm、??052.????620.?孔心距 23 mm。表 82 磨損系數(shù) X非圓形 圓形1 材料厚度 mt/工件公差 m/?1 ～ ≥ ≥1～2 ～ ≥ ≥2～4 ～ ≥ ≥4 ～ ≥ ≥ 落料凸、凹模刃口尺寸磨損分析與計(jì)算運(yùn)用凸模與凹模配合加工的方法計(jì)算落料凸、凹模的刃口尺寸：（1）凹模磨損后變大的尺寸，按一般落料凹模公式計(jì)算，即Aj=(Amaxx△) （8+δA 01）（2）凹模磨損后變小的尺寸，按一般沖孔凸模公式計(jì)算，因它在凹模上相當(dāng)于沖孔凸模尺寸，即Bj=(Bmin+x△) （80 δA2）（3）凹模磨損后無變化的尺寸，其基本計(jì)算公式為Cj=(Cmin+△) 177。 ?式中 ——落料凹模基本尺寸（ ） ；dDm ——落料件最大極限尺寸（ ） ；maxDm ——沖孔凸?；境叽纾?） ；pd ——沖孔件孔的最小極限尺寸（ ） ；min ——同一工步中凹?？仔木嗷境叽纾?） ；dL m ——孔心距最小極限尺寸（ ） ；min ——制件公差（ ） ； ?m ——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶X的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)，可查表 82 或按下列關(guān)系取值。既以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制。第一類：凸?；虬寄Ｄp會(huì)增大的尺寸；第二類：凸?；虬寄Ｄp或會(huì)減小的尺寸；第三類：凸模或凹模磨損后基本不變的尺寸；經(jīng)分析在此采用配合加工的方法計(jì)算凸凹模刃口尺寸。而且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造更容易。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，普通模具的制造公差一般可取 δ=△/4（精密模具的制造公差可選4~6μm） 。此方法是先做好其中一件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞?zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸來配合加工另 一件，使它們之間保留一定的間隙值，因此，只在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸制造公差，另一件只標(biāo)注公稱尺寸并注明配做所留的間隙值。前者用于沖件厚度較大和尺寸精度要求不高的模具，后者用于形狀復(fù)雜或波板工件的模具。若采用配合方法加工時(shí)，凹?；蛲鼓Ｈ锌诔叽绲闹圃旃羁砂粗萍某叽缇忍岣呷齸四級(jí)取值，也可以按下表 81 選取。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。如果對(duì)刃口精度要求過高（即制造公差過小） ，會(huì)使模具制造困難，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口精度要求過低（制造公差過大） ，則生產(chǎn)出來的制件可能不合格，會(huì)使模具的壽命降低。凸、凹模的間隙應(yīng)取最小合理間隙值。 （2）考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)考慮下述原則： （1）落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)孔的尺寸由凸模尺寸決定。 （2）在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。根據(jù)實(shí)用間隙表 71 查得材料 Q235 鋼的最小雙面間隙 2Cmin=，最大雙面間隙 2Cmax=。較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命，但出現(xiàn)間隙不均勻。沖裁間隙的大小對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度?？紤]到制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙 Cmin，最大值稱為最大合理間隙 Cmax。如圖 61 所示： 初選壓力機(jī)圖 62 開式固定壓力機(jī) J21G20表八 壓力機(jī)規(guī)格表型號(hào) JG2114 J2116 J21G20 J1225 JA2135公稱壓力/噸 14 16 20 25 35劃塊行程/mm 50 56 30 60 35劃塊行程次數(shù)/（次/min） 100 80 100350 105 130最大閉合高度/mm 175 200 280 312 280閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 40 40 50 55 60劃塊中心線至床身距離/mm 130 140 150 200 205前后 185 185 280 160 210215 270工作臺(tái)尺寸 /mm 左右 190 190 165墊塊厚度/ mm 40 40 75 50 60直徑 25 25 40 50 60模柄孔尺寸 /mm深度 30 40 55 80 80根據(jù)沖壓力的計(jì)算和壓力中心的計(jì)算，選擇開式固定壓力機(jī)的型號(hào)為 J21G20如圖 62 所示。因零件形狀相同且分布位置對(duì)稱，壓力中心中心與零件的對(duì)稱中心相重合，即 、 。其中 LL L 3………LN 分別為各沖裁周邊長(zhǎng)度。 。模具的壓力中心，可安以下原則來確定： ，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。對(duì)于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應(yīng)通過模柄的軸心線。1K 梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量取 ＝4n 由公式（62）得卸料力 PQKF? .? 由公式（63）得推料力 PQFnK11? .?表 61 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚 t/mm鋼≤＞～＞～＞～＞～～～～～鋁、鋁合金純銅，黃銅～～～～ 總壓力的計(jì)算總壓力等于該模具中所用壓力之和，采用彈性卸料裝置下出件的模具時(shí)的總壓力為： 1QFF?落沖總 ＝ N???.故模具的總壓力為 壓力中心的確定和初選壓力機(jī) 確定壓力中心模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。卸料力和推件力計(jì)算公式如下：卸料力 (62) PQKF?推件力 (63)n11式中 ——沖裁力（ ） ；PFN ——卸料力系數(shù)，其值為 ～（薄料取大值，厚料取小值） ；K ——推料力系數(shù)，其值為 ～（薄料取大值，厚料取小值） ；1——梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量（ ） ；n thn/? ——直刃口部分的高（ ） 。從凸模上卸下箍著的料所需力稱卸料力，將強(qiáng)塞到凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱推件力。?MPa 沖孔力 的的計(jì)算沖F沖孔時(shí)的周邊長(zhǎng)度為：L 1=32πd+2πd =324+215=（mm）沖孔力由公式（61）計(jì)算 ?1tLKFP?沖 320..? 落料力 的計(jì)算落F 沖裁落料周邊總長(zhǎng)為 L2= 落料力由公式（61） ?2tLKFP?落 N70824? 總沖裁力 Fp= + =+70824= 卸料力和推件力的計(jì)算在沖模結(jié)束時(shí)，由于材料彈性回復(fù)（包括徑向彈性回復(fù)和彈性翹曲的回復(fù)）及摩擦的存在，將沖落部分材料強(qiáng)塞到凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度 r 時(shí)，可以用抗拉強(qiáng)度PKσb 代替 τ，而取 Kp=1 的近似計(jì)算法計(jì)算。 系數(shù) 是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損、凸模與凹模間隙之波動(dòng)（數(shù)值的變化或PK一般取 1～3。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的需求。由于采用的是直排排樣方法在加上沖裁件的本身外形決定了材料利用率很低。 %01?BSA＝總?式中 ——一張板料上沖裁件的總數(shù)目；n ——一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積；1A ——板料（或帶料、條料）長(zhǎng)度；L ——板料（或帶料、條料）寬度。 %01?BSnA＝總?式中 ——一張板料上沖裁件的總數(shù)目；n ——一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積；1A ——板料（或帶料、條料）長(zhǎng)度；L ——板料（或帶料、條料）寬度。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 計(jì)算公式如下：? (53) %10??BSA式中 ——一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；A ——條料寬度；B ——步距。經(jīng)查表 52 和表 53 得 △= C=。條料寬度由公式 52 計(jì)算。 表 52 條料寬度偏差（mm）材料厚度 t/mm條料寬度B/mm ～ ～1 1～2～20 20～30 30～50 根據(jù)模具設(shè)計(jì)要求和每次能保證順利沖裁采用無側(cè)壓裝置的模具，能使條料始終沿著導(dǎo)料銷（兩個(gè)）送進(jìn)。②無側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。A=D+a1 (51) 式中 D――平行于送料方向的沖裁件寬度；a1――沖裁件之間搭邊值。（1）送料步距 A：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，每個(gè)步距可沖出一個(gè)或多個(gè)零件。 該制件是非圓形制件，根據(jù)尺寸從表 51 中查出，兩制件之間的搭邊值a1=（mm）,側(cè)搭邊值 a=(mm)?！?　 4)排 樣 的 形 式 對(duì) 排 的 搭 邊 值 大 于 直 排 的 搭 邊 ?！? 3)工 件 的 形 狀 和 尺 寸 ?！? 2)材 料 的 厚 度 。 考 慮 ：　 1)材 料 的 力 學(xué) 性 能 。 但 過 小 的 搭 邊 容 易 擠 進(jìn)凹 模 ， 增 加 刃 口 磨 損 ， 降 低 模 具 壽 命 ， 并 且 也 影 響 沖 裁 件 的 剪 切 表 面 質(zhì) 量 。的特點(diǎn)，考慮到模具壽命要求不是很高，為了保證加工和設(shè)計(jì)計(jì)算方便，采用直排排樣方法，這種排樣有很大的缺點(diǎn)就是材料利用率很低，如圖 2 所示的排樣方法 。如圖 51 排樣圖根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少?gòu)U料和無廢料排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排等多重形式。 、壽命高。因此，排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則： （不影響制件使用性能前提下，還可適當(dāng)改變制件形狀） 。 導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工作質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 卸料和出料方式由于沖裁件厚度為 ，相對(duì)較薄，卸料力不大，故采用彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈簧組成。 操作與定位方式根據(jù)零件的生產(chǎn)批量小，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式一能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料的方式。 其三種方案的性能比較見表 33表 33 單工序模、級(jí)進(jìn)模、復(fù)合模比較比較項(xiàng)目 單工序模 級(jí)進(jìn)模 復(fù)合模工件尺寸精度 較低 一般 IT11 較高一般 IT9工件形位公差工件不平整，同軸度、對(duì)稱度及位置度誤差大不太平整，有時(shí)要校平，同軸度、對(duì)稱度及位置度誤差大工件平整，同軸度、對(duì)稱度及位置度較小沖壓生產(chǎn)率 低，沖床一次行程內(nèi)只能完成一個(gè)工序 高、沖床一次行程內(nèi)完成多個(gè)工序 較高、沖床一次行程可完成兩個(gè)以上工序?qū)崿F(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化的可能性較易，尤其適合多共位沖床上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化容易，尤其適合于單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化難，工作與廢料排除較復(fù)雜，只能在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械化操作對(duì)材料的要求 對(duì)條料要求不嚴(yán)，可用邊角料 對(duì)條料或?qū)挾纫髧?yán)格 對(duì)條料要求不嚴(yán)，可用邊角料生產(chǎn)安全性 安全性較差 比較安全 安全性較差模具制造的難易程度較易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，價(jià)格低形狀簡(jiǎn)單件，比用復(fù)合模制造難度低形狀復(fù)雜件，比用級(jí)進(jìn)模的制造難度低應(yīng)用通用性好，使用中，小批量生產(chǎn)和大型件大批量生產(chǎn)通用性好，適合于形狀簡(jiǎn)單，尺寸不大，精度要求不高件的大批量生產(chǎn)通用性差，適合于形狀復(fù)雜，尺寸不大、精度要求較高件的大批量生產(chǎn)綜合表 33 分析：由于零件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造相對(duì)比較簡(jiǎn)單，操作也方便，為提高生產(chǎn)率，綜合以上三種方案分析采用第二種沖孔、落料倒裝復(fù)合沖裁模作為沖裁工藝方案。(2)沖孔－落料復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。該零件在沖裁時(shí)