冲压件凸凹模具间隙设计

1、凸模与凹模刃口尺寸得计算刃口尺寸计算得基本原则冲裁件得尺寸精度主要决定于模具刃口得尺寸精度, 模具得公道间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差 , 就是设计冲裁 模主要 任务之一。从生产实践中可以发现 :1. 由于 凸 、凹模之间存在间隙 , 使落下 得料或冲出 得孔都带有锥度 , 且落料件得大端尺寸即就是凹模尺寸 , 冲孔件 得小端尺寸 即就是 凸 模尺寸。2. 在丈量与使用中 , 落料件就是以大端尺寸为基准 , 冲孔孔径就是 以小端尺寸 为基准。3. 冲裁时 , 凸 、凹模要与冲裁件或废物发生摩擦 , 凸模愈磨愈 小 , 凹模 愈磨愈 大, 结果使间隙愈

2、用愈由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需考虑下述原则:1. 落料件尺寸由凹模尺寸决定 , 冲孔时孔得 尺寸由 凸 模尺寸决定。 故设计落料模时 ,以 凹模为基准 , 间隙取在 凸模上 ; 设计 冲孔模时 , 以 凸模为 基准 , 间隙取在凹模上。2. 考虑到冲裁中 凸 、凹模得磨损 , 设计 落料模时 , 凹模基本尺寸应取尺寸公差范围得较小尺寸 ; 设计冲孔 模时 , 凸模基本 尺寸则应取工件孔尺寸公差范围内得较大尺寸。这样 , 在 凸 、凹模磨损到一定程度得情况下 , 仍能冲出合格制件。 凸 、凹模间隙则取最小公道间隙值。3. 确定冲模刃口制造公差时 , 应考虑制件得公差要求。假如对刃口精

3、度要求过高 ( 即制造公差过小 ), 会使模具制造困难 , 增加本钱 , 延永生产周期 ; 假如对刃口精度要求过低 ( 即制造公差过大 ), 则生产出来得制件可能分歧格 , 会使模具得寿命降低。制件精度与模具制造精度得关系见表 2 1。若制件没有标注公差 , 则对于 非 圆形件按国家标准 “非配合尺寸得公差数值” IT14 级处理 , 冲模则可按 IT11 级制造 ; 对于圆形件 , 一般可按 IT7 级制造 模具。冲压件得尺寸公差应按“进体”原则标注为单向公差 , 落料件上偏差为零 , 下偏差为负 ; 冲孔件上偏差为正 , 下偏差为零。2 、 3、 2 刃口尺寸得计算方法由于模具加工方法不同

4、 , 凸模与 凹模刃口部分尺寸得计算公式与制造公差得标注也不同 , 刃口尺寸得计算方法可分为二种情况。( 一 )凸模与凹模分开加工采用这种方法 , 就是指凸模与凹模分别按图纸加工至尺寸。要分别标注凸模与凹模刃口尺寸与制造公差 ( 凸模 p、凹模 d), 它适用于圆形或简单外形得制件。为了保证初始间隙值小于最至公道间隙 2cmax,必须满足下列条件 : p d cmax 2cmin或取 p 0、4(2cmax2cmin)d 0、6(2cmax2cmin)也就就是说 , 新制造得模具应该就是p d cmin 2cmax。否则制造得模具间隙已超过答应变动范围2cmin2cmax。下面对落料与冲孔两种

5、情况分别进行讨论。图 2 、3、1 凸 、凹模刃口尺寸得确定a) 落料 b) 冲孔1. 落料 :设工件得尺寸为 D , 根据计算原则 , 落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸 , 使凹模基本尺寸接近或即就是制件轮廓得最小极限尺寸 , 再减小 凸 模尺寸以保证最小公道间隙值 2cmin 。各部分分配位置见图 2、 3、 1(a) 。其计算公式如下 :Dd( maxx) d0(2 1)Dp ( d 2cmin) p ( maxx 2cmin) p( 2)2 、冲孔 :设冲孔尺寸为 d0根据以上原则 , 冲孔时以 凸模设计 为基准 , 首先确定凸模刃口尺寸 , 使 凸模基本 尺寸接近或即就是工件

6、孔得最大极限尺寸 , 再增大凹模尺寸以保证最小公道间隙2cmin。各部分分配位置见图 212b), 凸模制造偏差取负 偏差 , 凹模取正偏差。其计算公式如下 :在同一工步中冲出制件两个以上孔时,凹模型孔中心距Ld 按下式确定 :Ld ( Lmin05 ) 0、 125 (2 5)式中 d落料凹模基本尺寸 (mm);p落料凸模基本尺寸 (mm);Dmax落料件最大极限尺寸(mm);dd 冲孔凹模基本尺寸 (mm); dp 冲孔 凸模基本 尺寸 (mm);dmin 冲孔件孔得 最小极限尺寸 (mm); Ld 同 一工步 中凹模孔距基本尺寸 (mm); Lmin 制件孔距最小极限尺寸 (mm);制件

7、公差(mm);2cmin 凸 、凹模最小初始双面间隙(mm);p 凸模下偏差 , 可按 IT6 选用 (mm);d凹模上偏差 , 可按 IT7 选用 (mm);精度有关, 可查表x 系数 , 就是为了使冲裁件得实际尺寸尽量接近冲裁件公差带得中间尺寸2 、3、1 或按下列关系取值 :, 与工件制造当制件公差为 IT10 以上 , 取 x当制件公差为 IT11 , 取 x075当制件公差为 IT14 者, 取 x 05。表 2 、 3、1 系数 x例 2 1 如图 2、3、2 所示零件 , 其材料为 235, 料厚 t 0、5mm。试求凸 、凹模刃口尺寸及公差。图 2、3、2 零件图由冲孔同时获得

8、。查表解: 由图可知 , 该零件属于无特殊要求得一般冲孔、落料件。 2 、3、1,2cmin 、 04,2cmax 0、06, 则 2cmax36 由落料获得 ,2 6 及 18 2cmin 0、 060、04 0、 02mm由公差表查得 :60、12 为 IT12 级, 取 x0、75;360、62为 IT14 级, 取 x 0、 5。设 凸 、凹模分别按 IT6 与 IT7 级加工制造 , 则冲孔 dp ( dminx) p ( 0 、750、 12) 0、 008 6、 090008mm ( dp 2cmin ) d0 ( 6 、 090、04) 、 012 6 、130、012mm校核

9、 p d 2Cmin0、 08 0、 12 0、 060、040、 020、02( 满足间隙公差条件 )孔距尺寸d( min0、5) 0、125 ( 、 09) 0、50、 18 0、1250、 18 180、 023mm落料 d (maxx) d (36 0、50、 62 ) 、 025、 69 0、 025mmDp( d2cmin) p ( 35 、 690、04) 001635、 65016mm校核 0 、0160、025、 04 0、 02由此可知 , 只有缩小 p 、d, 进步制造精度 , 才能保证间隙在公道范围内, 此时可取 :p 0、40、 02 0、008mmd 0、60、 0

10、2 0、012mm故 Dd35、69 0012mmDp35、 650008mm( 二 ) 凸模与凹模配合加工对于外形复杂或薄板工件得模具 , 为了保证冲裁 凸 、凹模间有一定得间隙值 , 必须采用配合加工。此方法就是先做好其中得一件 ( 凸模或 凹模 ) 作为基准件 , 然后以此基准件得实际尺寸来配加工另 一件 , 使它们之间保持一定得间隙。因此 , 只在基准件上标注尺寸与制造公差 , 另一件只标注公称尺寸并注明配做所留得间隙值。这样 p 与 d就不再受间隙限制。根据经验 , 普通模具得制造公差一般可取 4( 精密模具得制造公差可选几 ) 。这种方法不仅轻易保证凸 、凹模间隙值很小 , 而且还

11、可放大基准件得制造公差 , 使制造轻易。 在计算复杂外形得 凸 凹模工作部分得尺寸时 , 可以发现 凸 模与凹模磨损后 , 在一个 凸模或 凹模上会同时存在着三类不同磨损性质得尺寸 , 这时需要区别对待。第一类 :凸模或 凹模磨损会增大得尺寸 ;第二类 :凸模或 凹模磨损后会减小得尺寸;第三类 :凸模或 凹模磨损后基本不变得尺寸。如图 2 、3、3 所示得工件 , 其中尺寸得 a、b、c 对 凸模来 说就是属于第二类尺寸 , 对于凹模来说则就是第一类尺寸 ; 尺寸 d 对于 凸模来说 属于第一类尺寸 , 对于凹模来说属于第二类尺寸 ; 尺寸 e,对 凸 模与凹模来说都属于第三类尺寸。下面分别讨

12、论凸模或凹模这三类尺寸得不同计算方法。图 2 12 复杂外形冲裁件得尺寸分类对于落料凹模或冲孔 凸模在 磨损后将会增大得第一类尺寸 , 相当于简单外形得落料凹模尺寸 , 所以它得基本尺寸及制造公差得确定方法 就与式 (2 1) 相同。第一类尺寸 : Aj ( maxx) 0、25(2 6)对于冲孔 凸模或 落料凹模在磨损后将会减小得第二类尺寸 , 相当于简单外形得冲孔凸 模尺寸 , 所以它得基本尺寸及制造公差得确定方法 就与式 (2 3) 相同。第二类尺寸 : j ( minx) 0、25(2 7)对于凸模或凹模在磨损后基本不变得第三类尺寸不必考虑磨损得影响, 凸、凹模得基本尺寸按式 (2 5

13、) 计算。第三类尺寸 : Cj=(Cmin 0、5) 0、125(2 8)例 2 2 计算图 2、3、3 所示 ( 当 a 0、42 mm,b40 0、 34 mm,c 35 0、 34 mm,d 0、14mm,e 15 0、12 mm,厚度 t 1mm, 材料为 10 号钢 ) 冲裁件得凸 、凹模刃口尺寸及制造公差。解: 该冲裁件属落料件, 选凹模为设计基准件 , 只需计算落料凹模刃口尺寸及制造公差,凸模刃口尺寸由凹模得实际尺寸按间隙要求配作。由表 2 3 查得 ,2cmin 0、10mm,2cmax 0、14mm,由表 25 查得 : 对于尺寸为 80mm, 选 x0、5; 尺寸为 15mm,选 x1; 其余尺寸均选 x 0、 75。 落料凹模得基本尺寸计算如下 :a 凹 ( 0、50、 42) 0 、250、 42 mm79、79 0 、 105mmb 凹 ( 4 0、750、 34) 250、 34 mm39、75 0 、85 mmc 凹 ( 35 0、750、 34) 0 、250、 34 mm34、75 0 、 85 mmd 凹 (22 0、140、750、 28) 0 、250、 28 mm22、07 、07 0mme 凹 ( 15 0、 120、50、