沖壓件凸凹模具間隙設(shè)計

1、凸模與凹模刃口尺寸得計算刃口尺寸計算得基本原則沖裁件得尺寸精度主要決定于模具刃口得尺寸精度, 模具得公道間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差 , 就是設(shè)計沖裁 模主要 任務(wù)之一。從生產(chǎn)實踐中可以發(fā)現(xiàn) :1. 由于 凸 、凹模之間存在間隙 , 使落下 得料或沖出 得孔都帶有錐度 , 且落料件得大端尺寸即就是凹模尺寸 , 沖孔件 得小端尺寸 即就是 凸 模尺寸。2. 在丈量與使用中 , 落料件就是以大端尺寸為基準(zhǔn) , 沖孔孔徑就是 以小端尺寸 為基準(zhǔn)。3. 沖裁時 , 凸 、凹模要與沖裁件或廢物發(fā)生摩擦 , 凸模愈磨愈 小 , 凹模 愈磨愈 大, 結(jié)果使間隙愈

2、用愈由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需考慮下述原則:1. 落料件尺寸由凹模尺寸決定 , 沖孔時孔得 尺寸由 凸 模尺寸決定。 故設(shè)計落料模時 ,以 凹模為基準(zhǔn) , 間隙取在 凸模上 ; 設(shè)計 沖孔模時 , 以 凸模為 基準(zhǔn) , 間隙取在凹模上。2. 考慮到?jīng)_裁中 凸 、凹模得磨損 , 設(shè)計 落料模時 , 凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍得較小尺寸 ; 設(shè)計沖孔 模時 , 凸模基本 尺寸則應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)得較大尺寸。這樣 , 在 凸 、凹模磨損到一定程度得情況下 , 仍能沖出合格制件。 凸 、凹模間隙則取最小公道間隙值。3. 確定沖模刃口制造公差時 , 應(yīng)考慮制件得公差要求。假如對刃口精

3、度要求過高 ( 即制造公差過小 ), 會使模具制造困難 , 增加本錢 , 延永生產(chǎn)周期 ; 假如對刃口精度要求過低 ( 即制造公差過大 ), 則生產(chǎn)出來得制件可能分歧格 , 會使模具得壽命降低。制件精度與模具制造精度得關(guān)系見表 2 1。若制件沒有標(biāo)注公差 , 則對于 非 圓形件按國家標(biāo)準(zhǔn) “非配合尺寸得公差數(shù)值” IT14 級處理 , 沖模則可按 IT11 級制造 ; 對于圓形件 , 一般可按 IT7 級制造 模具。沖壓件得尺寸公差應(yīng)按“進體”原則標(biāo)注為單向公差 , 落料件上偏差為零 , 下偏差為負(fù) ; 沖孔件上偏差為正 , 下偏差為零。2 、 3、 2 刃口尺寸得計算方法由于模具加工方法不同

4、 , 凸模與 凹模刃口部分尺寸得計算公式與制造公差得標(biāo)注也不同 , 刃口尺寸得計算方法可分為二種情況。( 一 )凸模與凹模分開加工采用這種方法 , 就是指凸模與凹模分別按圖紙加工至尺寸。要分別標(biāo)注凸模與凹模刃口尺寸與制造公差 ( 凸模 p、凹模 d), 它適用于圓形或簡單外形得制件。為了保證初始間隙值小于最至公道間隙 2cmax,必須滿足下列條件 : p d cmax 2cmin或取 p 0、4(2cmax2cmin)d 0、6(2cmax2cmin)也就就是說 , 新制造得模具應(yīng)該就是p d cmin 2cmax。否則制造得模具間隙已超過答應(yīng)變動范圍2cmin2cmax。下面對落料與沖孔兩種

5、情況分別進行討論。圖 2 、3、1 凸 、凹模刃口尺寸得確定a) 落料 b) 沖孔1. 落料 :設(shè)工件得尺寸為 D , 根據(jù)計算原則 , 落料時以凹模為設(shè)計基準(zhǔn)。首先確定凹模尺寸 , 使凹?；境叽缃咏蚣淳褪侵萍喞米钚O限尺寸 , 再減小 凸 模尺寸以保證最小公道間隙值 2cmin 。各部分分配位置見圖 2、 3、 1(a) 。其計算公式如下 :Dd( maxx) d0(2 1)Dp ( d 2cmin) p ( maxx 2cmin) p( 2)2 、沖孔 :設(shè)沖孔尺寸為 d0根據(jù)以上原則 , 沖孔時以 凸模設(shè)計 為基準(zhǔn) , 首先確定凸模刃口尺寸 , 使 凸?；?尺寸接近或即就是工件

6、孔得最大極限尺寸 , 再增大凹模尺寸以保證最小公道間隙2cmin。各部分分配位置見圖 212b), 凸模制造偏差取負(fù) 偏差 , 凹模取正偏差。其計算公式如下 :在同一工步中沖出制件兩個以上孔時,凹模型孔中心距Ld 按下式確定 :Ld ( Lmin05 ) 0、 125 (2 5)式中 d落料凹模基本尺寸 (mm);p落料凸?；境叽?(mm);Dmax落料件最大極限尺寸(mm);dd 沖孔凹?；境叽?(mm); dp 沖孔 凸?；?尺寸 (mm);dmin 沖孔件孔得 最小極限尺寸 (mm); Ld 同 一工步 中凹?？拙嗷境叽?(mm); Lmin 制件孔距最小極限尺寸 (mm);制件

7、公差(mm);2cmin 凸 、凹模最小初始雙面間隙(mm);p 凸模下偏差 , 可按 IT6 選用 (mm);d凹模上偏差 , 可按 IT7 選用 (mm);精度有關(guān), 可查表x 系數(shù) , 就是為了使沖裁件得實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶得中間尺寸2 、3、1 或按下列關(guān)系取值 :, 與工件制造當(dāng)制件公差為 IT10 以上 , 取 x當(dāng)制件公差為 IT11 , 取 x075當(dāng)制件公差為 IT14 者, 取 x 05。表 2 、 3、1 系數(shù) x例 2 1 如圖 2、3、2 所示零件 , 其材料為 235, 料厚 t 0、5mm。試求凸 、凹模刃口尺寸及公差。圖 2、3、2 零件圖由沖孔同時獲得

8、。查表解: 由圖可知 , 該零件屬于無特殊要求得一般沖孔、落料件。 2 、3、1,2cmin 、 04,2cmax 0、06, 則 2cmax36 由落料獲得 ,2 6 及 18 2cmin 0、 060、04 0、 02mm由公差表查得 :60、12 為 IT12 級, 取 x0、75;360、62為 IT14 級, 取 x 0、 5。設(shè) 凸 、凹模分別按 IT6 與 IT7 級加工制造 , 則沖孔 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( 滿足間隙公差條件 )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 , 只有縮小 p 、d, 進步制造精度 , 才能保證間隙在公道范圍內(nèi), 此時可取 :p 0、40、 02 0、008mmd 0、60、 0

10、2 0、012mm故 Dd35、69 0012mmDp35、 650008mm( 二 ) 凸模與凹模配合加工對于外形復(fù)雜或薄板工件得模具 , 為了保證沖裁 凸 、凹模間有一定得間隙值 , 必須采用配合加工。此方法就是先做好其中得一件 ( 凸模或 凹模 ) 作為基準(zhǔn)件 , 然后以此基準(zhǔn)件得實際尺寸來配加工另 一件 , 使它們之間保持一定得間隙。因此 , 只在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸與制造公差 , 另一件只標(biāo)注公稱尺寸并注明配做所留得間隙值。這樣 p 與 d就不再受間隙限制。根據(jù)經(jīng)驗 , 普通模具得制造公差一般可取 4( 精密模具得制造公差可選幾 ) 。這種方法不僅輕易保證凸 、凹模間隙值很小 , 而且還

11、可放大基準(zhǔn)件得制造公差 , 使制造輕易。 在計算復(fù)雜外形得 凸 凹模工作部分得尺寸時 , 可以發(fā)現(xiàn) 凸 模與凹模磨損后 , 在一個 凸?；?凹模上會同時存在著三類不同磨損性質(zhì)得尺寸 , 這時需要區(qū)別對待。第一類 :凸?；?凹模磨損會增大得尺寸 ;第二類 :凸模或 凹模磨損后會減小得尺寸;第三類 :凸?；?凹模磨損后基本不變得尺寸。如圖 2 、3、3 所示得工件 , 其中尺寸得 a、b、c 對 凸模來 說就是屬于第二類尺寸 , 對于凹模來說則就是第一類尺寸 ; 尺寸 d 對于 凸模來說 屬于第一類尺寸 , 對于凹模來說屬于第二類尺寸 ; 尺寸 e,對 凸 模與凹模來說都屬于第三類尺寸。下面分別討

12、論凸模或凹模這三類尺寸得不同計算方法。圖 2 12 復(fù)雜外形沖裁件得尺寸分類對于落料凹模或沖孔 凸模在 磨損后將會增大得第一類尺寸 , 相當(dāng)于簡單外形得落料凹模尺寸 , 所以它得基本尺寸及制造公差得確定方法 就與式 (2 1) 相同。第一類尺寸 : Aj ( maxx) 0、25(2 6)對于沖孔 凸?；?落料凹模在磨損后將會減小得第二類尺寸 , 相當(dāng)于簡單外形得沖孔凸 模尺寸 , 所以它得基本尺寸及制造公差得確定方法 就與式 (2 3) 相同。第二類尺寸 : j ( minx) 0、25(2 7)對于凸模或凹模在磨損后基本不變得第三類尺寸不必考慮磨損得影響, 凸、凹模得基本尺寸按式 (2 5

13、) 計算。第三類尺寸 : Cj=(Cmin 0、5) 0、125(2 8)例 2 2 計算圖 2、3、3 所示 ( 當(dāng) 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, 材料為 10 號鋼 ) 沖裁件得凸 、凹模刃口尺寸及制造公差。解: 該沖裁件屬落料件, 選凹模為設(shè)計基準(zhǔn)件 , 只需計算落料凹模刃口尺寸及制造公差,凸模刃口尺寸由凹模得實際尺寸按間隙要求配作。由表 2 3 查得 ,2cmin 0、10mm,2cmax 0、14mm,由表 25 查得 : 對于尺寸為 80mm, 選 x0、5; 尺寸為 15mm,選 x1; 其余尺寸均選 x 0、 75。 落料凹模得基本尺寸計算如下 :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、