【正文】 導(dǎo)板模的是先做導(dǎo)板，后做凹模和凸模固定板，而后者的加工都是以導(dǎo)板為基準(zhǔn)的，所以后者的質(zhì)量直接決定于導(dǎo)板精度的高低。導(dǎo)板模具有精度較高、使用壽命較長(zhǎng)、安裝調(diào)整容易、使用安全的優(yōu)點(diǎn)。以后，放手使始用擋料銷在彈簧的作用下復(fù)位，不再起擋料作用，以后各次沖裁均由固定擋料銷16對(duì)條料定距。圖326 導(dǎo)板式落料模1—模柄 2—止動(dòng)銷 3—上模座 12—內(nèi)六角螺釘5—凸模 6—墊板 7—凸模固定板 9—導(dǎo)板 10—導(dǎo)料板11—承料板 13—凹模 14—圓柱銷 15—下模座16—固定擋料銷 17—止動(dòng)銷 18—限位銷 19—彈簧 20—始用擋料銷根據(jù)排樣的需要，該模具的固定擋料銷16對(duì)首次沖裁不能定位，因此設(shè)計(jì)了始用擋料銷20。由于導(dǎo)板孔與凸模間是采用H7/h6的配合，所以能對(duì)凸模與凹模進(jìn)行導(dǎo)向。它是無導(dǎo)向模具的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的。不宜用于薄料及塑性較大的材料的沖裁。缺點(diǎn)是凸、凹模間的間隙只能靠沖床滑塊來保證，不夠精確，沖裁件精度不高；裝模調(diào)試都不方便，容易造成工作零件的啃傷，模具壽命短；生產(chǎn)率低，使用不太安全。該模具凸模、凹模更換比較方便，導(dǎo)料板、定位板與卸料板的位置可調(diào)，因而具有一定的通用性。以后依次連續(xù)進(jìn)行。2） 料件靠凸模從凹?？字幸来瓮瞥?。1． 落料模1） 無導(dǎo)向落料模 如圖325所示。 單工序沖裁模在壓力機(jī)滑塊每次行程中只能完成同一種沖裁工序就叫單工序模。而在汽車制造業(yè)中，為了便于組織管理、配置設(shè)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備等，將沖模按沖模的下模座的長(zhǎng)度與寬度之和分為大型、中型和小型沖模。除此之外，還有按其它形式進(jìn)行分類的。3. 按有導(dǎo)向方式來分 可分為無導(dǎo)向的開式模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模。1. 按工序性質(zhì)來分 可分為落料模、沖孔模、切斷模、切邊模、切舌模、剖切模、整形模、精沖模等。 沖裁模的典型結(jié)構(gòu)分析 沖裁模分類沖壓件品種繁多，導(dǎo)致沖模結(jié)構(gòu)類型多種多樣。重點(diǎn)：1．熟悉無導(dǎo)向固定卸料的單工序模結(jié)構(gòu)；2．熟悉導(dǎo)板模結(jié)構(gòu)的單工序模；3．熟悉導(dǎo)柱導(dǎo)套彈性卸料結(jié)構(gòu)的單工序模。所不同的是：式32328中的XXX3……為各凸模的壓力中心， LLL3……為各凸模的沖裁周長(zhǎng)。（3）沖裁圓弧線段時(shí)，其壓力中心如圖計(jì)算公式如下：圖322 b）x0=Rsinα 或 x0=R （326）3． 沖裁復(fù)雜形狀的沖裁件和多凸模的模具壓力中心以如圖323所示沖裁件為例，方法如下：圖323 復(fù)雜形狀制件的壓力中心①任取坐標(biāo)系，但取以計(jì)算最簡(jiǎn)便的坐標(biāo)系最好；②將組成復(fù)雜形狀沖裁件圖形的輪廓分解成若干最簡(jiǎn)單的線段，求出各線段的長(zhǎng)度LLL3……和重心坐標(biāo)XXX3……；③然后按32328公式算出壓力中心的坐標(biāo)X0、Y0。1．簡(jiǎn)單形狀制件的壓力中心圖322 簡(jiǎn)單形狀制件的壓力中心（1）沖裁直線段時(shí)，壓力中心位于該線段的中點(diǎn)。圖321 各種斜刃的形式 模具壓力中心的確定沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心。如圖321所示。除此之外，斜刃應(yīng)雙面對(duì)稱，以免模具單面受力。為了得到平整的制件，斜刃開設(shè)的方向是斜刃沖裁的關(guān)鍵。凸模階梯高度的差值H與料厚有關(guān)：當(dāng) t3mm 時(shí) H=t； t3mm H=階梯沖裁時(shí)，只須按產(chǎn)生沖裁力最大值的那一個(gè)階梯作為選擇壓力機(jī)的依據(jù)。2． 階梯沖裁 在多凸模沖裁時(shí)，將凸模做成不同高度，使各凸模沖裁力的峰值不同時(shí)出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)如圖320所示。1． 加熱沖裁 俗稱“紅沖”，因?yàn)殇撛诩訜釥顟B(tài)時(shí)的抗剪強(qiáng)度降低許多，因此加熱沖裁可以大大地降低沖裁力。其計(jì)算公式：FD=KDF （320）式中 KX、KT、KD—分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，可查書中表318n—同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件（或廢料）個(gè)數(shù)。用一般平刃沖裁時(shí)，其沖裁力F可以按下式計(jì)算：F=KLtτ0 （316）或F≈Ltσb （317）式中 F—沖裁力（N）K—安全系數(shù)，K=t—材料的厚度（mm）τ0—材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）σb—材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）2．卸料力、推件力、頂件力的計(jì)算在沖裁結(jié)束后，由于材料的彈性回復(fù)及摩擦的存在，使沖落部分的材料卡在凹模內(nèi)，而余下的材料則緊箍在凸模上，為使沖裁工作能繼續(xù)進(jìn)行，必須將這些材料卸下或推出。材料對(duì)凸模的最大的抗力就是沖裁力。難點(diǎn)：1．掌握沖裁工藝力計(jì)算及壓力機(jī)的選擇；2．用解析法確定壓力中心。3．6沖裁工藝力及壓力中心的計(jì)算 學(xué)習(xí)目的與要求：1．掌握沖裁力、卸料力、推件力、頂件力的計(jì)算；2．掌握壓力機(jī)的選擇方法；3．了解降低沖裁力的措施；4．掌握確定壓力中心的方法。如圖318所示。一張完整的排樣圖應(yīng)標(biāo)注條料寬度、條料長(zhǎng)度、板料厚度、步距、端距、搭邊。3． 排樣圖在模具裝配圖及工藝卡片上，都應(yīng)該有排樣圖。而板料的剪裁有橫裁和縱裁兩種方式。其計(jì)算公式見圖317和表314。1. 條料寬度和導(dǎo)料板間距的確定 當(dāng)排樣方式確定以后，就可以計(jì)算出條料的寬度和導(dǎo)料板的間距。而搭邊值過大，則材料利用率低。搭邊值的大小對(duì)沖裁生產(chǎn)有很大的影響。第二，保持條料的剛性，方便送進(jìn)，提高勞動(dòng)效率。 搭邊1．搭邊及其作用搭邊：是指沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的余料。2. 按制件在條料上的排列方式可分為：直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排、沖裁搭邊幾種。混合排樣只有采用不同零件同時(shí)落料，將不同制件的模具復(fù)合在一副模具上，才有價(jià)值。由于模具結(jié)構(gòu)的限制，同時(shí)沖相鄰兩件是不可能的，另外，由于增加行數(shù)，使模具在送料方向亦要增長(zhǎng)。材料利用率隨行數(shù)的增加而大大提高。斜對(duì)排多用于T形沖件，材料利用率比直對(duì)排高，但也存在和直對(duì)排同樣的問題。材料利用率比直排高，但受形狀限制，應(yīng)用范圍內(nèi)有限。因此，實(shí)際生產(chǎn)中，這種排樣方法應(yīng)用較少。從圖中可以看出，無廢料排樣方法雖然材料利用率高，但塌角與毛刺不在同一個(gè)面上，即在相鄰的剪切斷面上，塌角和毛刺出現(xiàn)在完全相反的方向上。 圖316 排樣方法分類：有廢料排樣、少?gòu)U料排樣、無廢料排樣。圖315 排樣合理的排樣可以提高材料的利用率,如圖315所示，為相同形狀的坯件在落料時(shí)的四種排樣方法。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。 ~50μm，具體數(shù)值見表35。表3 8 沖孔的最小尺寸材料自由凸模沖孔精密導(dǎo)向凸模沖孔圓形矩形圓形矩形硬鋼軟鋼及黃銅鋁酚醛層壓布（紙）板注：t為材料厚度（mm）圖314 沖裁件的工藝性表39 沖裁件內(nèi)形與外形尺寸公差材料厚度/mm普通沖裁模高級(jí)沖裁模零件尺寸/mm1010~5050~150150~3001010~5050~150150~300~~11~22~44~6注：，分母為內(nèi)孔的公差值。6． 成形件上的孔邊距 在彎曲件或拉深件上沖孔時(shí)，孔邊與直壁之間應(yīng)保持一定的間距，以免沖孔時(shí)凸模折斷。5． 最小孔邊距、孔間距 當(dāng)沖孔邊緣與工件外形的邊緣平行時(shí)，當(dāng)沖孔邊緣與工件外形的邊緣不平行時(shí)，其距離不應(yīng)小于材料厚度。3． 沖裁件上的懸臂和凹槽 如果沖裁件上有懸臂和凹槽，其尺寸如表37所示。＜90176。＜90176。圓角大大地減小了應(yīng)力集中，有效地消除了沖模開裂現(xiàn)象。圖313 圓弧與寬度的關(guān)系2. 最小圓角半徑 沖裁件的轉(zhuǎn)角處應(yīng)有一定的圓角，其最小圓角半徑允許值見表36 。工件用條料兩端裁切圓弧成形時(shí)，圓弧的半徑應(yīng)超過料寬的一半，以免因送料偏移而產(chǎn)生臺(tái)肩。良好的沖裁工藝性應(yīng)能滿足材料省、工序少、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、壽命較長(zhǎng)、操作安全方便、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。 沖裁件的工藝性沖裁件工藝性:即是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適用性。重點(diǎn)：1． 沖裁件的沖裁工藝性要求；2． 排樣方法、排樣圖、排樣設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算。查表得：Zmax= Zmin=凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙值為（～）mm。；其計(jì)算公式：BA=(Bmin+xΔ) 0δA 查表37得x=，取δA= Δ/4將已知數(shù)據(jù)代入公式得： BA=(+) mm (3) 凹模磨損后尺寸不變的：15mm；其基本公式為CA=(Cmin+) 取δA= Δ/4 將已知數(shù)據(jù)代入公式得：CA=（+）177。（1）凹模磨損后尺寸變大的：80、 40；40為未注公差尺寸，一般按IT14確定其公差，因40為外形尺寸，按基軸制標(biāo)注為40。此制件為落料件，故以凹模為基準(zhǔn)件來配作凸模。因?yàn)橥庑纬叽?，故按基軸制寫為φ30計(jì)算過程如下：（2） 落料φ30mm DA=(DmaxxΔ) +0δA DT=(DAZmin)0δT =(DmaxXΔZmin) 0δT 查表334和表35得：Zmin = Zmax=； δA = δT =； x=校核條件:|δT|+|δA|=+=；（ZmaxZmin）==說明不滿足|δT|+|δA|≤（ZmaxZmin）條件，但因?yàn)橄嗖畈淮?，此時(shí)可調(diào)整如下：δT=（ZmaxZmin）== δA=（ZmaxZmin）==將已知數(shù)據(jù)代入公式得:DA=() +=+ mm DT=()= mm（3） 沖孔φ13mmdT=(dmin+xΔ) 0δT dA=(dT+Zmin) +0δA =(dmin+XΔ+Zmin) +0δA查表336和表37得：Zmin = Zmax=； δA = δT =； x=校核條件:|δT|+|δA|=+=；（ZmaxZmin）==說明滿足|δT|+|δA|≤（ZmaxZmin）條件將已知數(shù)據(jù)代入公式，即得dT=(13+) = dA=(+) + = +例32 如圖312a所示制件，其材料為08鋼，料厚2mm，求凸、凹模刃口尺寸及公差。 例31 沖制如圖38所示墊圈，材料為Q235鋼，料厚t=1mm，計(jì)算沖裁凸模和凹模刃口尺寸。重點(diǎn)：1． 凸模與凹模刃口尺寸計(jì)算原則；2． 刃口尺寸計(jì)算原則和方法。但由于電加工時(shí)鉬絲和放電間隙的存在，因此在具體的工藝尺寸確定上會(huì)有一定的差異，具體計(jì)算詳見模具制造工藝學(xué)有關(guān)章節(jié)。3. 線切割加工目前工廠廣泛使用的電火花線切割加工，其實(shí)質(zhì)是屬于配合加工的一種工藝，一般是在凸模上標(biāo)注尺寸和制造公差，而在凹模上只標(biāo)注基本尺寸并注明：“凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配作，保證雙面最小間隙Zmin”。從圖中可以看出，凹模磨損后刃口尺寸有變大、變小、和不變?nèi)N情況，所以凹模刃口尺寸也分三種情況來進(jìn)行計(jì)算。配合加工的計(jì)算以圖310a的工件為例，方法如下：因該零件為落料件，故以凹模為基準(zhǔn)件來配作凸模。這種方法不僅容易保證間隙，而且制造加工也較容易，廣泛運(yùn)用于目前工廠的實(shí)際制作。配合加工又可分為先加工凸模，配作凹模與先加工凹模配作凸模兩種。其計(jì)算公式如下根據(jù)計(jì)算原則可以導(dǎo)出：落料時(shí)：DA=(DmaxxΔ) +0δA (33) DT=(DAZmin)0δT =(DmaxXΔZmin) 0δT (34)沖孔時(shí)：dT=(dmin+xΔ) 0δT (35)dA=(dT+Zmin) +0δA =(dmin+XΔ+Zmin) +0δA (36)式中 DA、DT—落料凹模尺寸dT、dA—沖孔凸、凹模尺寸Dmax—落料件的最大極限尺寸dmin—沖孔件的最小極限尺寸 Δ—沖裁件制造公差 Zmin—最小初始雙面間隙