冲模零件的设计(2)

C类尺寸：C?(Cmin??/2)??/8

式中 amax——与A类尺寸对应的工件尺寸允许的最大值（mm）；

bmin——与B类尺寸对应的工件尺寸允许的最小值（mm）； Cmin——与C类尺寸对应的工件尺寸允许的最小值（mm）。 冲孔时：

查标准公差数值表 GB/T1800.3-1998（《互换性与公差》P33页 表2-3）确定每个未注公差尺寸的偏差值如下：

?0.27孔类尺寸 ?120

然后画出凸模刃口磨损图，如下图所示，以虚线表示刃口磨损后的轮廓，很容易对各刃口尺寸进行分类。刃口磨损后，无增大的尺寸和不变的尺寸，减小的尺寸有Bd。

按分类后的刃口尺寸再将工件相应尺寸分类：

?0.27b=?120。

按各尺寸的公差等级确定补偿系数x：因所有尺寸均取IT13，x=0.75。（x查《冲压工艺与模具设计》表2-21）

该件为冲孔，只需要计算凸模刃口尺寸，各类尺寸分别按《冲压工艺与模具设计》式2-34计算如下：

Bd?(bmin?x?)0??/4=(12+0.75×0.27)

00?0.27/4=12.20?0.068

查冲裁间隙表1-3（《冲压工艺与模具设计》）得该件冲裁模初始合理双面冲裁间隙Zmin=（6%×1.5）mm=0.09mm

落料时：

查标准公差数值表 GB/T1800.3-1998（《互换性与公差》P33页 表2-3）确定每个未注公差尺寸的偏差值如下：

0轴类尺寸 540 22?0.46?0.33

然后画出凹模刃口磨损图，如下图所示，以虚线表示刃口磨损后的轮廓，很容易对各刃口尺寸进行分类。刃口磨损后，无减小的尺寸和不变的尺寸，增大的尺寸有Ad。

按分类后的刃口尺寸再将工件相

应尺寸分类： a1=54a2=220?0.33。

按各尺寸的公差等级确定补偿系数x：因所有尺寸均取IT13，x=0.75。（x查《冲压工艺与模具设计》表2-21）

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0?0.46

该件为落料，只需要计算凹模刃口尺寸，各类尺寸分别按《冲压工艺与模具设计》式2-34计算如下：

??/4Ad1?(amin?x?1)0=(54-0.75×0.46) ??/4Ad2?(amin?x?2)0=(22-0.75×0.33)

?0.46/4?0115=53.6600

?0.33/4?0.083=21.75 0 0查冲裁间隙表1-3（《冲压工艺与模具设计》）得该件冲裁模初始合理双面冲裁间隙Zmin=

（6%×1.5）mm=0.09mm

3.2.2压力中心

任何几何图形的重心就是其压力中心。因此一切对称图形的对称图形的对称中心就是其压力中心。

一般情况下求压力中心的公式如下：

x0?x1l1?x2l2???xnln其坐标取法如图所示

???l?l12???ln

?

各形孔的冲裁长度和重心坐标如下：

x1=0 y1=0 l1=148.56

x2=48 y2=0 l2=37.68

x3=47 y3=29.5 l3=24 x4=-25 y4=-29.5 l4=24

x5=59 y5=30.25 l5=2 x6=-13 y=-30.25 l6=2

6利用式（2-39）,式（2-40）（《冲压工艺与模具设计》）,计算可得压力中心的坐标为（10，0）

3.3 冲压力的计算

冲压力包括冲裁力和卸料力。 3.3.1 冲裁力的计算

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计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力，因此要计算最大冲裁力。如果视冲裁过程为剪切，则冲裁力F可按下式计算：

F（N）——冲裁力； A 为剪切断面面积； ? 板料的抗剪强度。 考虑到刃口的磨损，间隙的波动，材料力学性能的变化，板料厚度的偏差等因素的影响，可取安全系数为1.3，并取抗剪强度?为抗拉强度?b的0.8倍，于是在生产种冲裁力便可按下式计算：

F=L t?b

式中 L—— 冲裁轮廓的总长度（mm）；

t——板料的厚度；

F?A?

?b——板料的抗拉强度。

圆凸模的冲裁力F1=1.3×12∏××1.5×450=33064.2N 落料件的冲裁力F2=1.3×148.56×1.5×450=130361.4N 两个侧刃的冲裁力F3=2×1.3×(24+2)×1.5×450=45630N 总的冲裁力F=F1=F2+F3=209055.6N

3.3.2 卸料力的计算 在生产中采用下列经验公式 FQ = K1 F（N） 查《冲压工艺与模具设计》表1-7 K1 取0.05 计算得:

FQ =0.05×209055.6=10452.78N

3.3.3 冲压力的计算

F0 =F+ FQ=209055.6+10452.78=219508.38N

3.4 冲压设备的选择

为安全起见，防止设备的超载，对于冲裁工序，压力机的公称压力P应大于或等于冲裁时总冲压力的1.1～1.3倍。

即： P≥ （1.1～1.3）Fmax

取 P = 1.1 Fmax

P = 1.1 Fmax= 1.1×219508=241458.8N

所以可以选择吨位为250KN以上的压力机，参照《冲压与塑压设备》（P30页）表2-3，可选取公称压力为250KN的开式可倾压力机，该压力机与模具设计的有关参数见下表：

表1

名称 公称压力（KN） 达到公称压力时滑块离下止点距离/mm 固定行程/mm 滑块行程 调节行程/mm 符号 P Sp S S1 S2 单位 KN mm mm mm mm 量值 25 6 80 80 10 第 8 页 共 13 页

标准行程次数（不小于）/（次/min） N min 100 固定台和可倾/mm H mm 250 最大闭合高度/mm 最低/mm 活动台位置 H2 mm 360 最高/mm H1 mm 180 闭合高度调节量/mm △H mm 70 滑块中心到机身距离（喉深）/mm C mm 190 左右 L mm 560 工作台尺寸/mm 前后 B mm 360 左右 L1 mm 260 工作台孔尺寸/mm 前后 B1 mm 130 直径 D mm 180 立柱间距离（不小于）/mm A mm 260 倾斜角（不小于）/（°） （°） 30 模柄孔尺寸（直径x 深度）/mm d×1 mm ?Φ50 x 70 工作台板厚度/mm t mm 70 第四章 冲模零件的设计

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压入式模柄，固定段与上模座孔采用H7/h6过渡配合，并加骑缝销防止转动。装配后模柄轴线与上模座垂直度比旋入式模柄好。 （3）凸缘式模柄

凸缘模柄，在上模座加工出容纳模柄大凸缘的沉孔，与凸缘为H7/h6配合，并用3个或4个内六角螺钉进行固定。由于沉孔底面的表面粗糙度较差，与上模座的平行度也较差，所以装配后模柄的垂直度远不如压入式的模柄。因此在能应用压入式模柄时，不应采用凸缘模柄。这种模柄的优点在于凸缘的厚度一般不到模座厚度的一半，模座凸缘以下部分仍可加工出形孔，以便容纳推件装置的顶板采用螺纹模柄的小型模具也可以这样应用，但螺纹连接段的长度要比上模座厚度小些。 （4）浮动模柄

模柄与上模座不是刚性连接，允许模柄在工作过程中产生少许倾斜。采用浮动模柄，可避免压力机滑块由于导向精度不高对模具导向装置产生不利影响，减少对模具导向件的磨损，延长其使用寿命，使模具导向装置长期保持良好的导向精度。浮动模柄主要用于滚动导向模架，在压力机导向精度不高时，选用一级精度滑动导向模架也可采用。但选用浮动模柄的模具必须使用行程可调冲床，保证在工作过程中导柱和导套不脱离。否则，在回程上模有可能与浮动模柄移位，严重时甚至可将上模甩出去，轻者损坏模具，重者可能造成人生事故。 （5）通用模柄

将快换凸模插入模柄孔内，配合为H7/h6，再用螺钉从模柄侧面将其固紧，防止卸料时拔出，就组成了通用冲孔模的上模。

根据以上模具的比较，在此设计中选用压入式的模柄。其结构如下图所示：

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