沖裁間隙及凸凹模刃口尺寸計(jì)算

沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第3章沖裁第3章沖裁墊圈的落料與沖孔

a)落料b)沖孔第3章沖裁沖裁模設(shè)計(jì)過(guò)程：步驟1：審圖及零件的工藝性分析（第八節(jié)）步驟2：確定沖裁工藝方案（第六節(jié)）步驟3：工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算（第二、三、四、五節(jié)）步驟4：設(shè)計(jì)選用模具零、部件，繪制模具總裝草圖（第七節(jié)）步驟5：繪制正規(guī)模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖第一節(jié)沖裁過(guò)程的分析一、變形過(guò)程（彈性Ⅰ、塑性Ⅱ、變形分離Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）第一節(jié)沖裁過(guò)程的分析二、沖裁變形時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)分析沖裁時(shí)作用于板料上的力凸、凹模間隙存在，產(chǎn)生彎矩。

第一節(jié)沖裁過(guò)程的分析第一節(jié)沖裁過(guò)程的分析三、沖裁切斷面分析圖3-6沖裁區(qū)應(yīng)力、變形情況與沖裁切斷面的情況a—塌角；b—光面；c—毛面；d—毛刺；

a)沖孔件；b)落料件第二節(jié)沖裁模間隙圖3-7沖裁模間隙第二節(jié)沖裁模間隙一、間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量的影響1、間隙對(duì)斷面質(zhì)量的影響第二節(jié)沖裁模間隙2、間隙對(duì)尺寸精度的影響尺寸精度：指沖裁件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小則精度越高。當(dāng)沖裁間隙適當(dāng)時(shí)，落料件的尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的尺寸等于凸模尺寸。間隙較大時(shí)，拉伸作用增大，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑；間隙較小時(shí)，擠壓力大，落料件尺寸增大，沖孔孔徑變小。第二節(jié)沖裁模間隙二、間隙對(duì)沖裁力的影響三、間隙對(duì)模具壽命的影響圖3-9凸、凹模磨鈍后毛刺的形成刃磨壽命和模具總壽命。為了延長(zhǎng)模具壽命，在保證沖裁件質(zhì)量的前提下適當(dāng)采用較大的間隙值是十分必要的。第二節(jié)沖裁模間隙四、合理間隙的確定沖裁間隙范圍：最小合理間隙，最大合理間隙1、理論確定法2、經(jīng)驗(yàn)確定法（查表）第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算一、計(jì)算原則生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)的規(guī)律：（1）由于凸凹模之間存在間隙，故沖裁件斷面都帶有錐度，因而在沖裁件尺寸的測(cè)量和使用中，都是以光面的尺寸為基準(zhǔn)。落料件的光面是凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，故落料件的光面尺寸與凹模刃口尺寸相等或基本一致；沖孔件的光面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，故沖孔件的光面尺寸與凸模刃口尺寸相等或基本一致。（2）凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結(jié)果使間隙越用越大。第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算原則：（1）不管落料還是沖孔，沖裁間隙均選用最小合理間隙值；（2）落料模：基準(zhǔn)：凹模刃口尺寸；凹模刃口的基本尺寸：取工件尺寸范圍內(nèi)較小尺寸；凸模刃口基本尺寸=凹模刃口基本尺寸—第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算（3）沖孔模：基準(zhǔn)：凸模刃口尺寸；凸模刃口的基本尺寸：取工件尺寸范圍內(nèi)較大尺寸；凹模刃口基本尺寸=凸模刃口基本尺寸+（4）為避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸（落料時(shí)偏向最小尺寸，沖孔時(shí)偏向最大尺寸），應(yīng)使沖裁件的極限尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，故引入系數(shù)x,其值可查表3-5。第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算（5）一般沖模精度較工件精度高2~4級(jí)。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6~IT7級(jí)來(lái)??；對(duì)于形狀復(fù)雜的刃口，制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來(lái)?。粚?duì)于刃口尺寸磨損后無(wú)變化的，制造偏差可取工件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以“±”第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算（6）工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，但對(duì)于磨損后無(wú)變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向公差。第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算加工方法：1.分開加工具有互換性、制造周期短，但Zmin不易保證，需提高加工精度，增加制造難度。

2.配合加工

Zmin易保證，無(wú)互換性、制造周期長(zhǎng)。

第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算為了保證可能的初始間隙不超過(guò)Zmax，即或?。憾?、計(jì)算方法1、凸模與凹模分別加工法（1）落料（2）沖孔（3）孔心距=L±

第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算圖3-13零件圖例3-1沖制圖示零件，材料為Q235鋼，料厚t=0.5mm。計(jì)算沖裁凸、凹模刃口尺寸及公差。

第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算解：由圖可知，該零件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔、落料。

外形和18±0.09由沖孔同時(shí)獲得。查表3-4得，由落料獲得，，則設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算由公差表查得：校核：

0.008+0.012≤0.06-0.040.02=0.02（滿足間隙公差條件）（1）沖孔為IT12級(jí)，由表3-5，取x=0.75；第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算（2）孔距尺寸（3）落料校核：0.016+0.025=0.04>0.02（不能滿足間隙公差條件），因此，只有縮小制造公差，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，由此可取：公差表得：第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算故：由公差表查得：第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以下為基本尺寸0-500mm,4-18級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)公差表。

基本尺寸

公差值

IT4

IT5

IT6

IT7

IT8

IT9

IT10

IT11

IT12

IT13

IT14

IT15

IT16

IT17

IT18

大于

到

μm

mm

-

3

3

4

6

10

14

25

40

60

0.10

0.14

0.25

0.40

0.60

1.0

1.4

3

6

4

5

8

12

18

30

48

75

0.12

0.18

0.30

0.48

0.75

1.2

1.8

6

10

4

6

9

15

22

36

58

90

0.15

0.22

0.36

0.58

0.90

1.5

2.2

10

18

5

8

11

18

27

43

70

110

0.18

0.27

0.43

0.70

1.10

1.8

2.7

18

30

6

9

13

21

33

52

84

130

0.21

0.33

0.52

0.84

1.30

2.1

3.3

30

50

7

11

16

25

39

62

100

160

0.25

0.39

0.62

1.00

1.60

2.5

3.9

50

80

8

13

19

30

46

74

120

190

0.30

0.46

0.74

1.20

1.90

3.0

4.6

80

120

10

15

22

35

54

87

140

220

0.35

0.54

0.87

1.40

2.20

3.5

5.4

120

180

12

18

25

40

63

100

160

250

0.40

0.63

1.00

1.60

2.50

4.0

6.3

180

250

14

20

29

46

72

115

185

290

0.46

0.72

1.15

1.85

2.90

4.6

7.2

250

315

16

23

32

52

81

130

210

320

0.52

0.81

1.30

2.10

3.20

5.2

8.1

315

400

18

25

36

57

89

140

230

360

0.57

0.89

1.40

2.30

3.60

5.7

8.9

400

500

20

27

40

63

97

155

250

400

0.63

0.97

1.55

2.50

4.00

6.3

9.7返回25返回26返回27第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算2、凸模與凹模配作法根據(jù)磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口尺寸類型，根據(jù)不同尺寸類型，按不同的公式計(jì)算：（1）凸模或凹模磨損后會(huì)增大的尺寸—第一類尺寸A（2）凸?；虬寄Ｄp后會(huì)減小的尺寸—第一類尺寸B（3）凸模或凹模磨損后基本不變的尺寸—第一類尺寸C第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算例3-2如圖3-14所示為某廠生產(chǎn)的中夾板零件圖，試計(jì)算落料凹模、凸模刃口尺寸。第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算解：考慮到工件形狀比較復(fù)雜，采用配作法加工凹、凸模。凹模磨損后其尺寸變化有三種情況，如圖3-15所示。（1）凹模磨損后變大的尺寸：A1,A2,A3查表3-5得：x1=x2=0.5,x3=0.75。第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算（2）凹模磨損后變小的尺寸：B1,B2,B3查表3-5得：x1=x2=x3=0.75。第三節(jié)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算（3）凹模磨損后無(wú)變化的尺寸：C。由刃口尺寸計(jì)算式（3-10）得查表3-4得：凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際刃口尺寸配