【正文】 適用范圍見表 32。倒裝式冷沖模不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件，但倒裝式冷沖模結構簡單，可以直接利用壓力機打桿裝置進行推件，卸件可靠，便于操作，故應用十分廣泛。64 模具總體結構的確定 模具類型的選擇 由以上沖壓工藝分析可知，采用復合模沖壓，模具類型為倒裝式復合模。 定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料銷，無側壓裝置。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。當卸料版只起卸料作用時與凸模間隙隨材料厚度的增大而增加，單邊間隙?。ā﹖。主要用于卸料力較大，材料厚度大于 2mm 的材料。由于有壓料作用，沖裁件比較平整。7 工件平直度較高，料厚為 2mm 相對較薄，卸料力不大，由于彈性卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進狀態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的柔性力，不會損傷工件表面，故可采用彈性卸料。由于導柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導柱上滑動平穩(wěn)。方案二：采用后側式導柱模架。因為導柱安裝在后側，工作時，偏心距會造成導套導柱單邊磨損對模具使用壽命有一定影響。具有導向平穩(wěn)、導向準確可靠、剛性好等優(yōu)點。方案四：采用中間導柱模架。只能一個方向送料。由于前面和左、右不受限制，能滿足工件成型的要求。85 工藝參數(shù)計算 排樣方式的選擇沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。排樣的方法有：直排、斜排、對直排、混合排 ，根據(jù)設計模具制件的形狀、厚度、材料等方面全面考慮。沿沖件全部外形沖裁，沖件與沖件之間、沖件與條料之間都存在搭邊廢料沖件尺寸完全由沖模來保證，因此精度高，模具壽命高，但材料利用率低。因受剪裁條料質量和定位誤差的影響。但材料利用率稍高。方案三：無廢料排樣。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，但受條料寬度誤差及條料導向誤差的影響，沖裁件的尺寸精度不易保證，故應采用方案一。 圖 51 橫排示意圖9圖 52 縱排示意圖 搭邊值的確定 排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。但過小的搭邊容易擠進凹模，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量。 如表 51 所示：根據(jù)此表和工件外形可知 L50mm，可確定搭邊值 a 和a1，a 取 ，a 1 取 ，較為合理。根據(jù)模具的結構不同，可分為有側壓裝置的模具和無側壓裝置的模具，側壓裝置的作用是用于壓緊送進模具的條料（從料帶側面壓緊） ，使條料不至于側向竄動，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。故按下式計算： (51）010 )a2(????CDB式中： B 條料寬度； Dmax條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； a沖裁件之間的搭邊值；可參考表 51； △條料寬度的單向（負向）偏差，見表 52； C導料板與最寬條料之間的間隙，其最小值見表 53。關于材料利用率，可用下式表示： (52）%10/??BSA?式中： A一個步距內(nèi)沖裁件的實際面； B條料寬度； S步距。(）]100% ≈% 縱排： 12 由 S=， B=，A=2305 mm 2，代入公式(52)：得 %10/??BSA? =[2305247。結合模具結構總體結構，方便操作，最終選用圖 51 橫排作為零件的排樣圖，具體如圖 53 所示。系數(shù) K 是考慮到?jīng)_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13系數(shù) K，一般取 1～3。由于 10 鋼的力學性能查表 54 可得：抗剪強度 τ 取 350MPa。 表 54 部分材料抗剪強度 τ/MPa 總沖裁力的計算 由于沖裁模具采用彈性卸料裝置和自然落料方式。 沖裁周邊的總長(mm）落料周長為： =230+412+7521L = mm沖孔周長為： =412 2 = mm由 =，L=，t=2mm， =320Mpa，代入公式(53)得： K? KtLF?1 =2320 = N由 =，L=，t=2mm， =320Mpa，代入公式(53)得： K? =2320 F材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強度 τ/MPa10 260~34015 270~38020 280~400碳素結構鋼35 已退火400~52014 = N由 F1= N，F(xiàn) 2= N，代入公式(54）可求總沖裁力得： 21F??沖 =+ = N 卸料力、推件力的計算 當上模完成一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而會緊箍在凸模上。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力；從凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力。thn? 表 55 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) mm料厚/mm K 卸 K 推 K 頂鋼 ≤~~~ ~~~~~15鋁及鋁合金紫銅、黃銅~~~~K 推 推件力系數(shù)通過查表 55 確定，推件力系數(shù)取 K 推 ＝；由 K 推 ＝，F(xiàn) 沖 =，代入公式(55）得： 沖推推 FnK? =2/2 = NK 卸 卸料力系數(shù)通過查表 55 確定，卸料力系數(shù)取 K 卸 ＝；由 K 卸 ＝，F(xiàn) 沖 =，代入公式(56）得： 沖卸卸 FK? = = N 總沖壓力的計算 壓力機公稱壓力： F?? =++ = N 初選壓力機 壓力機可分為機械式和液壓式，機械式分為摩擦壓力機、曲柄壓力機、高速沖床，液壓式分為油壓機、水壓機，而在生產(chǎn)中一般常選用曲柄壓力機，曲柄壓力機分有開式和閉式兩種，開式機身形狀似英文字母 C，其機身前端及左右均敞開，操作可見大，但機身剛度差，壓力機在工作負荷作用下會產(chǎn)生變形，一般壓力機噸位不超過 2022KW?？紤]到經(jīng)濟性能、加工要求和操作方便在此選開式壓力機。 表 56 J23 系列開式可傾壓力機主要技術參數(shù)型號 J2310 J2316 J2325 J2335 JB2323公稱壓力/kN 100 160 250 350 630滑塊行程/mm 45 55 65 100 10016最大閉合高度/mm 180 220 270 290 400閉合高度調節(jié)/mm 35 45 55 60 80滑塊中心線至床身距離/mm 130 160 200 200 310前后 150 180 220 220 360滑塊底面尺寸/mm 左右 170 200 250 250 400工作臺板厚度/mm 35 40 50 290 65直徑 30 40 40 40 50模柄孔尺寸/mm 深度 35 60 60 60 70 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓合力的作用點的位置。由參考文獻[2] 可知：圖53 壓力中心圖沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： （1）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 （3）形狀復雜的零件、多孔沖模、級進模的壓力中心可用解析計算法求出沖17模壓力中心。壓力中心如圖 O 點所示,如圖 53所示。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設計沖裁模主要任務之一。設計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高。間隙大小主要對模具磨損及脹裂產(chǎn)生影響,間隙增大可以使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減小。一般間隙為（10%～15% ） t 時的磨損最小，模具壽命較高。所以在實際生產(chǎn)中，其總的原則應該是在保證滿足沖裁件剪切斷面質量和尺寸精度的前提下，使模具壽命達到最長。本套模具采用查表法予以確定其間隙植。 表 61 沖裁模初始雙邊間隙值 mm 0309Mn、Q235 16Mn 50 65Mn材料厚度Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax小于 極小間隙(或無間隙） 刃口尺寸的計算及依據(jù)與法則 在確定沖模凸模和凹模刃口尺寸時，必須遵循以下原則： （1）根據(jù)落料和沖孔的特點，落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸，故沖孔以凹模為基準件，用增大凹模尺寸來保證合理間隙。 （3）凸模和凹模之間應保證有合理的間隙。 制造模具時常用以下兩種方法來保證合理間隙： （1）分別加工法。凸模與凹模分別加工，成批制造，可以互換。這種方法主要用于沖裁形狀簡單、間隙較大的模具或用精密設備加工凸模和凹模的模具。用凸模和凹模相互單配的方法來保證合理間隙。通常落料件選擇凹模為基準模，沖孔件選擇凸模為基準模。根據(jù)上述計算法則，對于采用分別加工的凸模和凹模，應保證下述關系：│ │＋│ │≤凸?凹 minaxZ?所以，新制造的模具應該保證│δ 凸 │＋│δ 凹 │＋ ，否則，模具的axi?初始間隙已超過了允許的變動范圍 Zmin～Z max，影響模具使用壽命。分開加工時計算公式如下：落料 （6凹（凹 ?????0)maxD1） （60min)ax(in)( 凸凹凸 ???ZZ2）沖孔 （60)mi凸（凸 ?????xd3） （6凹凸凹 （ ???0min)i(in)ZxdZ4）孔心距 （6??8/1Ld5）式中： D 凸 、D 凹 分別為落料凹模和凸模的基本尺寸； d 凸 、d 凹 分別為沖孔凹模和凸模的基本尺寸； Dmax落料件的最大極限尺寸； dmin沖孔件的最小極限尺寸；21 L、Ld工件孔心距和凹?？仔木嗟墓Q尺寸； △沖裁件公差； x磨損系數(shù)； δ 凸 、δ 凹 分別為凹模和凸模的制造公差，凸模偏差取值負，凹模偏差正。（2）對沖孔尺寸 的凸、凹模偏差查表 62 得：?? δ 凸 =－ δ 凹 =+ 根據(jù)條件