模具设计中凹凸模间隙对模具寿命的影响

1、模具设计中凹凸模间隙对模具寿命的影响秦俊峰（宁夏理工机械管理学院.机械系,43910230）摘要:当冲裁模间隙合理时，能够使材料在凸凹模人口处产生的上下裂纹相互重合于同一 位置。这样所得到冲裁断面光亮带区域较人，而塌面和毛刺较小断裂锥度适中，零件表面 较平整。冲裁件可得到较满意的质量。而间隙较小时模具寿命也较小，但得到的制件的质 量较好。而间隙较人时模具寿命也较人，但得到的制件的质量较差关键词:模具;冲压;影响。1引言在模具设计中，凹凸模冲裁间隙不仅对制造的断而质量，尺寸精度及冲裁力，卸 料力，推料力，顶料力等产生影响，更为重要的是对模具寿命的影响。2正文2.1凹凸模间隙的重要作用以及对模具寿

2、命的影响凹凸模间隙是指凹模与凸模刃口间缝隙的距离。如无特殊要求，通常指双边 间隙，即凹刃口十寸减去凸刃口尺寸。理想的间隙应该是板料冲裁断裂时，凸凹模刃口边所产生的裂纹在一条直线上, 否则冲片边缘将出现不允许的毛刺，使得刃口粘结严重，磨损加快,进而影响模具 的寿命。在间隙变化的过程屮，不同厚度的相同材质，或相同厚度的不同材质，其各质 量因素与磨损方式都在进行着自己的演变。因此，一个间隙值不可能同时满足多 个因索的要求，只能在不同的质量要求的前提下，各取所需，尽可能地提高模具 寿命。冲压过程中，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重。所以过小的间隙对冲压 模具寿命极为不利。而较大的间隙可使凸模侧面及材

3、料间的摩擦减小，并减缓 间隙出j:受到制造和装配精度的限制，出现间隙不均匀的不利影响，从而提高冲 压模具寿命模具作用的压应力越人，摩擦也越严重。所以过小的间隙对冲压模具 寿命极为不利。而较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并减缓间隙 由于受到制造和装配精度的限制，出现间隙不均匀的不利影响，从而提高冲压模 具寿命。2.2凹凸模间隙的合理选择由以上分析可见，凸、凹模间隙对冲压件质量、冲压工艺力、冲压模具寿命 都有很大的影响。因此，设计冲压模具时一定要选择一个合理的间隙，以保证冲 压件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求、所需冲裁力小、冲压模具寿命高。 但分别从质量、冲压力、冲压模具寿命等方面的

4、要求确定的合理间隙并不是同一 个数值，只是彼此接近。考虑到冲压模具制造中的偏差及使用中的磨损、生产屮 通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就町冲出良 好的制件，这个范i韦i的最小值称为最小合理间隙cmin,最大值称为最大合理间 隙cmaxo考虑到冲裁模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新 冲压模具时要采用最小合理间隙值cmino确定合理间隙的方法有理论确定法与 经验确定法。221理论确定法理论确定法的主要依据是保证上下裂纹会合，以便获得良好的断面。根据三角 形abc的关系可求得间隙值c为：c =（ iho ） ten b = t （1 -ho/t） tan b

5、。式中,h 凸模切入深度；b最大剪应力方向与垂线方向的夹角。从上式看出， 间隙c与材料厚度t、相对切入深度h / t以及裂纹方向b有关。而h与b又与材 料性质有关，材料愈硬，h/t愈小。因此影响间隙值的主要因索是材料性质 和 厚度。材料愈硬愈厚，所需合理间隙值越大。222经验确定法根据近年来的研究与使用经验，在确定间隙值时耍按耍求分类选用。对丁尺寸 精度、断面垂直度要求高的制件应选用较小间隙值，对于断面垂直度与尺寸和度 要求不高的制件，应以降低冲裁力、提高冲压模具寿命为主，可采用较人间隙值。 其值可按下列经验公式和实用间隙表选用：软材料：tv 1 mm, c= （ 3%4% ） 11 = 1 3mm, c = （5% 8%）t t = 3 5mm ,c =（8% 10%）t 硬材料：t < 1 mm,c= （4%5%）t t= 1 3mm,c二（6% 8%）t = 3 8mm,c =