【正文】 料，控制條料的送進方向采用導料銷。 卸料、出件方式的選擇 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用在沖裁料厚在 2mm 及 以下的板料，由于有壓料作用，沖裁件比較平整。卸料板與凸模之間單邊間隙選擇（ ～ ）t， 若彈壓卸料板還需對凸模起導向作用時，二者 的配合間隙應小于沖裁間隙。為使卸料可靠，卸料板應高出模具刃口工作面 ～ ，材料采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 43～ 48HRC 。 標準模架和導向零件的選擇 模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定其上，并承受沖壓過程的全部載荷。 方案一：采用對角導柱模架。常用于橫向送料級進?；蚩v向送料的落料模、復 6 合模。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。但是不能使用浮動模柄。具有導向平穩(wěn)、導向準確可靠、剛性好等優(yōu)點。 方案四：中間導柱模架。只能一個方向送料。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便，并能滿足工件成型的要求。 7 5 模具設計工藝計算 計算毛坯尺寸 根據(jù)圖 21 得：工件的尺寸 6877? （ mm ） 。搭邊的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質量和送料方便。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還會拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命或影響送料工作。 表 51 搭邊 a 和 a1 數(shù)值 材料厚度 圓件及 r＞ 2t 的工件 矩形工件邊長 L＜ 50mm 矩形工件邊長 L ＞50mm 或 r＜ 2t 的工件 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a ＜ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 12 根據(jù)制件厚度與制件的排樣方法可以查表 51 得，搭邊值工件間 a1 為，沿邊 a 為 。 表 52 條料寬度偏差 條料寬度 B/ mm 材料厚度 ≤1 1～ 2 2～ 3 0≤50 50～ 100 100～ 150 查表 52 可得條料寬度偏差的下偏差（ ?? ） 為 ? 。 表 43 導料板與條料之間的最小間隙 Zmin 材料厚度 t/mm 有 側 壓 裝 置 條 料 寬 度 B/ mm 100 以下 100 以上 ~ ~1 1~2 2~3 3~4 5 5 5 5 5 8 8 8 8 8 導料板間距離公式： 9 A =B +Z= D +2a +Z 公式 （ 52） Z — 導料板與條料之間的最小間隙 （ mm ） 查表 43 得 Z=5mm ， 由公式 52 可得： A =D +2a +Z =77+2+5 =85（ mm ） 導料銷的選用 設計導料銷時，應注意以下幾點： （ 1）工件外形簡單時，應以外形定位，外形復雜時以內孔定位。 （ 3）若工件需要經過幾道工序完成時，各套沖模應盡可能利用工件上同一 位基準，避免累積誤差。 導料銷距離公式： RBA ?? 2/ 公式 （ 53） 式中： R — 導料銷工作部位的半徑 （ mm ），得 R =5mm ； 根據(jù)公式（ 52）得： 0 ??A mm 圖 51 導料銷 10 排樣方法 排樣合理與否不但影響材料的經濟利用，還影響制件的質量、模具的壽命、制件的生產率和模具的成本等技術、經濟指標。 采用少、無廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個制件，而且可以簡化模具結構，降低沖裁力，但是，因條料本身的公差以及條料導向與定 位所產生的誤差的影響，所以模具沖裁件的公差等級較低。 根據(jù) 我 設計的零件的形狀、厚度、材料等方面的全面考慮，排樣方法采用有 廢 料直排法如下圖所示。 計算沖壓件的面積： A=2（ 10 2π－ 5 2π） +π（ 30－ 15 ） 2 =471+ =（ mm 2） 豎排 條料寬度計算： B =77+2+ =（ mm ） 橫排 條料寬度計算： B =68+2+ 12 =（ mm ） 步 距的計算： L =77+ =（ mm ） 根據(jù)公式（ 53）得： 豎 排： %%) . 5 / 8 059021( ?????? 橫排： %%) . 5 / 7 159021( ?????? 由此可之， ? 值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料 。如圖 55 所示： 圖 55 排 樣 圖 13 6 沖裁力相關的計算 計算沖裁力的公式 計算沖裁力是為了選擇合 適的壓力機，設計模具和檢驗模具的強度，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 pF 一般可以按下式計算 ： ?tLKF pp ? 公式 （ 61） 式中： ? — 材料抗剪強度 （ MPa ） ； L — 沖裁周邊總長 （ mm） ； t — 材料厚度 （ mm） ； 系數(shù) pK 是考慮到沖裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動（數(shù)值的變化或分布不均），潤滑情況，材料力學性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設置的安全系數(shù) pK ，一般取 pK =。 表 61 部分常用沖壓材料的力學性能 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強度 抗拉強度 屈服強度 普通碳素鋼 Q195 未退火 255～ 314 315～ 4390 195 Q235 未退火 303～ 372 375～ 460 235 Q275 未退火 392～ 490 490～ 610 275 優(yōu)質碳素結構鋼 08F 已退火 230～ 310 275～ 380 180 08 已退火 260～ 360 215～ 410 200 10 已退火 260～ 340 295～ 430 210 20 已退火 280～ 400 355～ 500 250 45 已退火 440～ 560 530～ 685 360 14 總沖裁力、推料力、卸料力和總沖壓力 由于沖裁模具采用彈壓卸料裝置和自然落料方式。 計算其沖裁周邊的長（ mm）： 落料周長為： 1L =60π +20π 2 471? mm 沖孔周長為： 2L =30π +10π 2 157? mm 落料沖裁力為： 1F=KptL1τ =2471304 =（ N ） 沖孔沖 裁力為： 15 2F =KptL2τ =2157304 =（ N ） 所以可求總沖裁力為： pF = 1F + 2F =+ =（ KN ） 表 62 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm Kx Kt Kd 鋼 ≤ ＞ ～ ＞ ～ ＞ ～ ＞ ～ ～ ～ ～ ～ 鋁、鋁合金 純銅、黃銅 ～ ～ ～ ～ 注：對于表中的數(shù)據(jù)，厚的材料取小值，薄材料取大值 計算卸料力 QF PXQ FKF ? 公式 （ 63） 查表 62 得： ?XK 根據(jù)公式（ 63）得： QF = = 計算推料力 1QF PtQ FnKF ?1 公式 （ 64） 查表 61 得： ?tK n根塞在凹模內的制件或度料數(shù)量（ thn /? =6/2=3） 16 根據(jù)公式（ 64）得： 3 5 . 7 2 5 K N1 ?QF 計算總沖壓力 F 1p FFFF ??? 公式 （ 65） = + + = 根據(jù)總沖壓力，初選壓力機為：開式雙柱可傾壓力機 J2363（參數(shù)見附錄 4） 。為了確保壓力機和模具正常 工作，應使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和壓力機滑塊產生偏心載荷，使滑塊和導軌之間產生過大的摩擦，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。 （ 2）工件形狀相同且分布對稱時，沖裁的壓力中心與零件的對稱中心重合。求出合力作用點的坐標位置 0， 0（ x=0,y=），即為所求模具的壓力中心。它對沖裁件的斷面質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。 間隙對沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄５钠睿悄＞弑旧淼闹圃炱?。 而較大的間隙可使凸模側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，出現(xiàn)間隙不均勻的不利影響，從而提高模具壽命。通常沖裁力的降低并不顯著，當單邊間隙在材料厚 度的 5~20%左右時，沖裁力的降低不超過 5~10%。間隙增大后，從凸模里卸料和從凹模里推料都省力，當單邊間隙達到材料厚度的 15~25%左右時的卸料力幾乎為零。 19 間隙值的確定 由以上分析可見，凸、凹模間隙對沖裁件質量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的影響?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產中通常只選擇一個適當?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內， 就可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 Zmin，最大值稱為最大合理間隙 Zmax。 確定合理間隙的方法有經驗法、理論確定法和查表法。對于尺寸精度，斷面垂直度要求高的制件應選用較小的間隙值，對于垂 直度與尺寸精度要求不高的制件，應以降沖裁力、提高模具壽命為主，可采用較大的間隙值。 經驗公式； 軟材料： t＜ 1mm， C=(3%~4%)t t=1~3mm， C=(5%~8%)t t=3~5mm， C=(8%~1%)t 硬材料： t＜ 1mm， C=(4%~5%)t t=1~3mm， C=(6%~8%)t t=3~8mm， C=(8%~13%)t 根據(jù)分析沖裁模間隙采用查表法確定 ，查沖裁模初使用間隙（見附 錄 3） 得Zmin=,Zmax= 刃口尺寸的計算方 法 由于模具的加工方法不同，凸、凹模刃口部分尺寸的計算公式與制造公差的標注也不同，刃口尺寸的計算方法可分為兩種方法： 凸、凹模分開加工，主要用于圓形或簡單形狀制件； 凸、凹模配合加工，主要用于 形狀復雜或薄板制 件 。 20 沖孔 設沖孔尺寸為 ??0d ， 根據(jù)以上原則，沖孔時以凸模為設計基準，首先確定凸模刃口尺寸，使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙 Zmin。其計算公式 81 如下： pd ＝（ d ＋ X△ ） 0p?