【正文】 ～ ～ ～ ～ 總的沖壓力的計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力： FZ=Fp + FX + FT =++ = 根據(jù)總的沖壓力，初選壓力機(jī)為： JB23— 35。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī) 17 滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命。 （ 2）工件形狀相同且分布對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與 零件的對(duì)稱中心相重合。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置（ 0,0）（ x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。 18 壓力中心 7 沖裁模間隙的確定 設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品 的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具在使用過(guò)程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值 Cmin。 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。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。 由于硬呂與中碳剛的間隙取值是一樣的，所以硬呂材料的間隙值與中碳剛的 20 間隙取值一樣。 8 刃口尺寸的計(jì)算 刃口尺寸計(jì)算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來(lái)保證。從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)： （ 1）由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。 （ 3）沖裁時(shí)，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模 越磨愈小，凹模越磨愈大，結(jié)果使間隙越來(lái)越大。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙去在 凸 模上：設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上。這樣在凸凹麼磨損到一定程度的情況下，人能沖出合格的制件。 （ 3）確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。若工件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形工件 按 國(guó)家 “ 配合尺寸的公差數(shù)值 ” IT14 級(jí)處理，沖模則可按 IT12 級(jí)制造；對(duì)于圓形工件可按 IT17～ IT9級(jí)制造模具。 刃口尺寸的計(jì)算 沖裁模凹、凸模刃口尺寸有兩種計(jì)算和標(biāo)注的方法，即分開(kāi)加工和配做加工兩種方法。 對(duì)于該工件厚度只有 1mm 屬于薄板零件，并且無(wú)公差要求，為了保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值，必須采用配合加工。這 p? 與 d? 就不再受間隙限制。這種方法不僅容易保證凸、凹模間隙枝很小。在計(jì)算復(fù)雜形狀的凸凹模工作部分的尺寸時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)凸模和凹模磨損后，在一個(gè)凸?；虬寄Ｉ蠒?huì)同時(shí)存在三種不同磨損性質(zhì)的尺寸，這時(shí)需要區(qū)別對(duì)待。 計(jì)算凸、凹模刃口的尺寸 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。 為了保證初始間隙不超過(guò) Zmax即 δT +δA+Zmin≤ Zmax， δT 和 δA 選取必須滿足一下條件： δT +δA≤ Zmax－ Zmin 規(guī)則形狀（圓形、方形）沖裁時(shí)凹模、凸模的制造偏差 工件精度 IT10 以上 1?x 工件精度 IT11~IT13 ?x 工件精度 IT14 ?x A? 、 A? — 凹模制造偏差，通常取 工件相應(yīng)部位公差值的 1/4 來(lái)選??；即：4??A? ，對(duì)于刃口尺寸磨損后無(wú)變化的，制造偏差可取工件相依那個(gè)部位的1/8 并冠以（ ? ）。考慮到零件形狀比較復(fù)雜，采用配作法加工凸、凹模。 落料凹模的尺寸從圖上可知， R1 、 均屬磨損后變大的尺寸，屬1 1~2 2~4 ＞ 4 ＜ ＜ ＜ ＜ ~ ~ ~ ~ ≥ ≥ ≥ ≥ ＜ ＜ ＜ ＜ ≥ ≥ ≥ ≥ 24 于第一類尺寸，計(jì)算公式為 ： DA=(Dmaxx△ ) +δA 0 0m in )(TZDD AT ???? 0m inm a x )(TZxD ?????? 查表 得 ： Zmax= mm ， Zmin= mm 查表 81 得 ： x1=x2=x3= mm。 沖孔凸模的尺寸從 81 上可知， 14 屬于第二類尺寸，計(jì)算公式為： Bj =(Bmin +xΔ )0 )41( ??? （ 4??A? ） 查表 81 磨損系數(shù) x=。 沖裁刃口高度 表 82 刃口高度 料厚 ≤ ＞ ～ 1 ＞ 1～ 2 ＞ 2～ 4 ＞ 4 刃口高度 h ≤6 ＞ 6～ 8 ＞ 8～ 10 ＞ 10～ 12 ≥14 查表 82，刃口高度為 mmh 10~8? ， 取 mmh 9? 9 主要零部件的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)主要零部件時(shí)，首先要考慮主要零部件用什么方法加工制造及總體裝配方法。這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)內(nèi)孔的同軸度，使裝 26 配工作簡(jiǎn)化。 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的設(shè)計(jì) 凹模的外形一般有 圓 形和 非 圓形兩種。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來(lái)確定的。 表 91 系數(shù) K 值 材料料寬 s/mm 材料厚度 t/mm ≤1 1～ 3 3～ 6 ≤50 ～ ～ ～ 50～ 100 ～ ～ ～ 100～ 200 ～ ～ ～ 200 ～ ～ ～ 查表 91得： K= 根據(jù)公式（ 91）可計(jì)算落料凹模板的尺寸： 凹模厚度： 27 1KbH? = 44 = mm 查表 92取標(biāo)準(zhǔn)厚度為 25 mm。 根據(jù)凹模厚度和邊壁厚可確定凹模板的長(zhǎng)、寬的尺寸。 查表： 凹模材料選用 9Mn2V，熱處理60~64HRC。既是落料凸模又是沖孔凹模。 （ 1）凸凹模外形尺寸的確定 凸凹模的外形由本套模具所設(shè)計(jì)的零件圖樣外形確定。 （ 2）凸凹模的壁厚確定 凸凹模是復(fù)合模中同時(shí)具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。從強(qiáng)度方面考慮，其壁厚應(yīng)受最小值限制。 凸凹模的最小壁厚值，目前一般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚見(jiàn)表 93。 表 93 凸凹模的最小壁厚 材料厚度 t/mm 29 最小壁厚 mm 材料厚度 t/mm 最小壁厚 mm 10 凸凹模內(nèi)外刃口間 壁厚校核：根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為 mm，本設(shè)計(jì)中凸凹模的壁厚為 10mm，故該凸凹模的側(cè)壁強(qiáng)度要求足夠。 凸 凹 模材料為 9Mn2V，熱處理為 60~64HRC。一類是鑲拼式，另一類為整體式。直通式凸模的工作部分和固定部分的形式與尺寸做成一樣，這類凸模一般采用線切割方法進(jìn)行加工。對(duì)于圓形凸模，GB286381 的冷沖模標(biāo)準(zhǔn)已制訂出這類的凸模的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式與尺寸規(guī)格。 因?yàn)樵撝萍螤畈粡?fù)雜，所以將落料模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式凸模，臺(tái)階式凸模工作 30 部分和固定部分的形 狀做成一樣，臺(tái)階式凸模采用數(shù)控車床加工。 凸模的高度是凸模固定板的厚度、落料凹模的總和。 附加長(zhǎng)度包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凸凹 模的深度。 凸模材料為 9Mn2V，熱處理 58~62HRC。由于彈壓卸料模具操作時(shí)比固定卸料模具方便，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)作，且彈壓卸料板卸料時(shí)對(duì)條料施加的是柔性力，不會(huì)損傷工件表面，因此實(shí)際設(shè)計(jì)中盡量采彈壓卸料板，而只有在彈壓卸料板卸料力不足時(shí)，才改用固定卸料板。根據(jù)目前情況，當(dāng)材料料厚約在 1 mm 31 及以下時(shí)采用彈壓卸料板，大于 1 mm 時(shí)采用固定卸料板較為貼近實(shí)際。卸料板不僅有卸料作用，還具有用凸凹模導(dǎo)向，對(duì)凸凹模起保護(hù)作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相等。 表 94 卸料板與凸凹模間隙值 材料厚度 t/mm ＜ ～ 1 ＞ 1 單邊間隙 Z/mm 卸料板與凹模的外形尺寸相同。 采用彈壓卸料板，采用彈壓卸料裝置可保證沖孔零件的平整，提高零件的質(zhì)量。 卸料板厚度： H 卸 =（ ~） H 凹 = 25~ 25 =20~25 mm 卸料板的厚度查表 95 得厚度 25mm。 卸料 橡膠 的設(shè)計(jì) 在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡 膠，考慮本模具的結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為 橡膠 。 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 卸料板工作行程h工 橡膠工作行程 H工 橡膠自由高度 H自由 32 橡膠的預(yù)壓縮量 H預(yù) 每個(gè)橡膠承受的載荷 F1 橡膠的外徑 D 校核橡膠的自由高度 H自由 橡膠的安裝高度 H安 、導(dǎo)料銷的選用 設(shè)計(jì)擋料銷時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1）工件外形簡(jiǎn)單 時(shí)，應(yīng)以外形定位，外形復(fù)雜時(shí)以內(nèi)孔定位。 （ 3）若工件需要經(jīng)過(guò)幾道工序完成時(shí)，各套沖模應(yīng)盡可能利用工件上同一 位基準(zhǔn)，避免累積誤差。其尺寸規(guī)格見(jiàn)表 96。 表 96 固定擋料銷尺寸規(guī)格表（ mm） d（ h11） d1（ m6） h L 基本 尺寸 極限 偏差 基 本 尺寸 極限 偏差 4 0 3 + + 2 8 6 4 + + 10 8 0 2 10 6 3 14 12 0 5 8 + + 15 0 8 3 18 模架及其它零件的設(shè)計(jì) 上 、 下模座 33 模座 一般 分 為上、下模座 兩種， 其形狀基本相似。因此， 必須十分重視上、下模座的強(qiáng)度和剛度。 本模具采用后側(cè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)保證模具上、下模的精確導(dǎo)向。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證上模座最底位置時(shí)（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離 15mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用 R7/s5 的過(guò)盈配合 ,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采 用 R7/s6 的過(guò)盈配合。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用 H7/h6 的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用 20 鋼，熱處理硬度滲碳淬硬 56~60HRC。 導(dǎo)柱： mmLmmd ? 為 20520?? mm， 導(dǎo)套： mmLDmm? 為 6532?? mm， 模座的的尺寸 mmHmmBmmL /?? 為 125mm 100mm 30mm。常用的模柄形式有：（ 1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。（ 3）帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，為防止松動(dòng)，擰入防 轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具。（ 5）浮動(dòng)式模柄，它由模柄，球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過(guò)球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對(duì)對(duì)沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖裁。 本模具采用帶臺(tái)階的壓入式模柄。 模具的閉合高度 該模具的閉合高度為 22 hHHLHHH ?????? 下模墊上模閉 （ 910） =50＋ 2 8＋ 50＋ 48＋ 50－ 4 =214 mm 式中： L — 凸凹模長(zhǎng)度， L=50 mm； H — 凸模長(zhǎng)度， H=48 mm； 2h — 凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度， mmh 42 ? 。 10 模具總裝圖 通過(guò)以上的設(shè)計(jì)，可得到模具總裝圖。卸料方式是采用的彈性卸料板卸料，沖孔廢料采用剛性卸料。 螺釘選?。?M1260mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。 上模座的 圓柱銷選?。?? 1070mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。 下模部分由下模座、墊板、凸模固定板、沖孔凸模、落料凹模等組