【正文】 值。選取的沖裁方式不同時，出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。根據(jù)不產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝性能，本副模具頂板式順出 件結(jié)構(gòu)。 沖壓力的計算 完成本制件所需的沖壓力由沖裁力、及卸料力、推件和頂件力組成 F 沖的計算 由文獻《冷沖模設(shè)計》 p54 頁式子 328 F 沖 =KtLτ 式中： τ —— 為材料的抗剪強度（ Mpa） F 沖 —— 沖裁力（ N） L—— 沖裁周邊總邊長（ mm） t—— 材料厚度 （ mm） 說明：系數(shù) K 是考慮到?jīng)_裁刃口的磨損、凸模與凹模的波動（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素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取 。 τ查文獻《模具設(shè)計指導》 p90 表 412取τ =350 Mpa 所以： 落料力 F1= KtLτ = 8 92 350= 沖孔力 F2＝ KtLτ＝ 8 50 350＝ 所以： 沖裁力 F 沖 =F1＋ F2＝ ＋ =1623kN 7 2. 卸料力、推料力和頂件力的計算 由于影響 卸料力、推加力和頂件力的因素很多，根本無法準確計算。在生產(chǎn)中均采用下列經(jīng)驗公式計算： FQ1=K1F (kN) （ ） FQ2=K2F (kN) （ ） FQ3=K3F (kN) （ ） 圖 2— 1 受力圖 式中 FQ FQ FQ3—— 分別為卸料力、推加力和頂件力； K1 、 K2 、 K3—— 分別為卸料力系數(shù)、推加力系數(shù)和頂件力系數(shù)，其值見下表 n—— 同時卡在凹?？變?nèi)的工件或廢料數(shù)， n=h/t h 為凹模直刃高度， t 為板厚； F—— 沖裁力（ kN），按式（ ）計算。壓力機在不加載狀態(tài)下的精度稱為靜精度，加載狀態(tài)下的精度稱為動精度。由于測量動精度很困難，目前還沒有壓力機動精度的標準，生產(chǎn)廠家也只保證壓力機的靜精度。 根據(jù)以上原因和總的沖裁力必須小于或等于壓力機的公稱壓力，故選壓力機型號為 J21160 其技術(shù)規(guī)格如下 : 公稱壓力 2020N 滑塊行程 160mm 滑塊行程次數(shù) 60 最大的裝模高度為 40mm 工作臺尺寸左右 1120mm 工作臺尺 寸前后 710mm 壓力中心的確定 為了保證壓力機和模具正常的工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機滑塊中心線相重合。甚至還會引起壓力機導軌磨損，影響壓力機精度。 凸、凹模的有關(guān)計算 凸、凹模間隙值的確定 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口尺寸精度，模具的合理間隙值也主要靠刃口尺寸及制造精度來保證。 設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，使沖載件的斷面質(zhì)量較好，所需沖載力較小，模具壽命較高?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時應采用最小合理間隙值。在使用過程中，由于模具工作的磨損，間隙將有所增大，因此間隙的使用最大數(shù)值可超過表中數(shù)值。 圖 2— 2 沖栽間隙 由《冷沖模設(shè)計設(shè)計》第 46頁表 33 查得沖裁初始雙面間隙 Z Zmin= Zmax= 凸、凹模的刃口尺寸的計算和公差的確定 D 凹D 凸 10 由文獻《冷沖模設(shè)計》 P49 頁表 36 簡單形狀（圓形、方形）沖裁時凸模、凹模的制造偏差如下表： 表 36 偏差 在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需考慮下列原則： (1) 落料件尺寸由凹模尺寸決定。 (2) 考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損， 設(shè)計時，凹?；境叽鐟≈萍叽绻罘秶妮^小尺寸；設(shè)計沖孔時，凸?；境叽鐒t應取工件尺寸公差范圍的較大尺寸。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。如果對刃口尺寸精度要求過高（即制造公差過?。?，會使模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果對刃口尺寸精度要求過低（即制造精度公差過大），則生產(chǎn)出來的制件可能不合格，會使模具的壽命降低。沖壓件的尺寸公差應按“入體”原則標注為單向公差，落料件上偏差為零，下偏差為負；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。為了保證間隙值；必須驗算下列條件： |δ T|+|δ A|≦ ZmaxZmin 如果上式驗算不合格，出現(xiàn) |δ T|+|δ A| ZmaxZmin 的情況，當大得不多時可適當調(diào)整δ T、δ A 之值以滿足上述條件，這時凸、凹模的公差直接按公式δ T≦ （ ZmaxZmin）和δ A≦ （ ZmaxZmin）確定。 經(jīng)查得δ T=，δ A= 所以： |δ T|+|δ A|= ZmaxZmin= 因此應該按照凸、凹模公差的直接公式： δ T≦ （ ZmaxZmin） = 所以 |δ T|+|δ A|≦ ZmaxZmin 滿足條件 由文獻 [2]分開加工刃口尺寸計算公式及表 37 系數(shù) X 表 37 系數(shù) X 料 厚t/mm 非圓形 圓形 1 工件公差△ /min 1 ～ ≧ ≧ 1～2 ～ ≧ ≧ 2～4 ～ ≧ ≧ 4 ～ ≧ ≧ 12 將已知查得的數(shù)據(jù)代入公式得 ： D0= ? ? (mm) 落料時 D 凹 =（ DmaxX△ ） 凹??0 =（ 92－ ） ? = ? （ mm） D 凸 =（ D 凹－ Zmin） =(Dmax－ X△－ Xmin)0凸?? =(92－ － )? =? （ mm） 沖孔時： d0= ? 17 ? (mm) d 凸 =(dmin＋ X△ ) 0凸?? = (50＋ ) ? = ? (mm) d凹 =(dmin＋ X△＋ Zmin) 凹??0 =(50＋ ＋ ) ? = ? (mm) 式中 D凹、 D 凸 —— 分別為落料凹模和凸模的基本尺寸 d凸、 d 凹 —— 分別 為沖孔凸模和凹模的基本尺寸 Dmax—— 落料件的最大極限尺寸 Dmin—— 沖孔的最小極限尺寸 △ —— 沖栽件的公差 (其數(shù)值見《冷沖模設(shè)計》表 35 如下 ) X—— 磨損系數(shù) 圖表 制造公差 料板厚度t/mm 制造公差△ /mm ＜ 1 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ 1～ 2 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ 2～ 4 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ ＞ 4 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ 13 磨損 系數(shù) 非圓形 X 值 圓形 X 值 第 3 章 主要零部件的尺寸設(shè)計與計算 構(gòu)成沖模的零、部件可分為工藝構(gòu)件和輔助構(gòu)件兩部分。 (2) 止拔出 回程時，卸料力 對凸模產(chǎn)生拉伸作用。 14 (3) 止轉(zhuǎn)動 對于工作截面為圓形的凸模，不存在防轉(zhuǎn)問題，但對于非圓的凸模就必須保證凸模不轉(zhuǎn)動，否則就將啃模。 凸模的類型選用及校核 國家模具標準有三種圓凸模： A 型和 B 型圓凸模及快換圓凸模。 根據(jù)沖壓手冊查得圓凸模為： d D(m6) D1 h L 基本尺寸 I 型 II 型 40 42 48 50 52 55 20 + + 24 3 6 選 L＝ 57， （ 1）凸模強度與剛度校核 。 Dp/t≥ 4kτ b/[σ c] dp≥ 4kτ bt/[σ c] =4 8/1500 = (mm) 式中： dp－凸模直徑 ,單位為 mm. τ b－材料抗剪強度，單位為 MPa. Τ b=F/kLt=1675150/( 50 8)= (MPa) k－系數(shù)，一般取 k=. t－工件的厚度。 （ 2）彎曲應力的校核 。 d－凸模的最小直徑。這種型孔刃口強度高，制造容易。對沖栽間隙無明顯影響，刃口尺寸不隨 修磨刃口增大。 適合與上岀件的沖栽。 圓凹模有國家標準。凹模在沖栽力的作用下會產(chǎn)生彎曲，如果凹模的厚度不夠，就會產(chǎn)生較大的彎曲變形甚至斷裂。符合要求 Hmin= ? ? )3/21( 0ddF ??????? 彎? = )943/9221( 3 ?????????? ?? 18 = (mm) 注： 彎? －彎曲應力的計算值。 ? ?彎? －許用彎曲應力對于淬火硬度 HRC=58～ 62 的 T8A、 T10A、Cr12MoV 和 GGr15。 Hmin－凹模的最小厚度。凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖栽件的尺寸。凸凹模的最小壁厚受到?jīng)_模、結(jié)構(gòu)的影響： 凸凹模裝于上模（正裝復合模）時，內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；凸凹模裝于下模（倒裝復合模）時，直壁型孔口內(nèi)積存廢料，脹力大，最小壁厚可以大些； 為保證凸凹模的強度，凸凹模應有一定的壁厚。 凸凹模的長度的確定 落料時凸模長度的確定 L=H1+H2+H H1———— 凸模的固定 板的厚度 H2———— 工件的高度 19 h2R 2X45176。d4 d3DhD1d2AH3———— 卸料板的厚度 H——— 附加高度 L =20＋ 8＋ 18＋ 17＝ 63mm 其形狀如圖 32所示 圖 3— 2 凸凹模 固定零件的選用 模具的固定零件有，上、下模座、模柄、凸、凹模固定板、墊板、螺釘和銷釘?shù)取? （ 1）模柄 模柄是連接上模與與壓力機的零件， 2020KN 以下壓力機的模具安裝，一般均采用模柄連接。如圖 3— 3所示： 圖 3— 3 凸緣模柄 由壓力機的選擇可知模柄孔直徑為 ? 70 80。 20 所以： d=? 70 ?? ， D(h6)= ? ? ， h=78， h2=22， d1=23， D1=102d3=14，d2=22， h1=13。 所以取凸模固定板厚度 h=25mm (－ 81) 參《沖模設(shè)計手冊》。有些模具在凹模與上模座之間也加墊板。 墊板的平面形狀與 尺寸與固定板相同，其厚度一般取 4～ 12mm，我們?nèi)? 45 鋼，熱處理硬度取 43～ 磨平。固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。 彈性卸料的優(yōu)點是既能起到卸料作用又在沖栽時 起壓料作用，所得沖栽零件質(zhì)量高，平直度高 所以選用彈性卸料板。 21 橡膠 橡膠允許承受的載荷較彈簧大，安裝調(diào)整方便。選擇橡膠作為沖模卸料時，與彈簧的選用方法相類似。 （ 1）、計算橡膠所需工作壓力 F F 卸＝ F=F卸 /4=8115 N 取 d=15mm. 所以 D= PFd ? = ?? = 選 D=70mm. 則其高度 H=(～ )D= 70=56 mm 取 H=70mm. 預壓縮量（ 10％～ 15％） H=7 mm （ 2）、壓縮量和厚度的確定 橡膠壓縮量不能過大，否則會影響其壓力和壽命。所以橡膠厚度與其許可壓縮量 h1