2.4--凸模与凹模刃口尺寸的确定.doc

PAGE PAGE 4 2.4 凸模与凹模刃口尺寸的确定 凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。因此，正确确定凸、凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模设计中的一项重要工作。 2.4.1 凸、凹模刃口尺寸计算原则 由于凸、凹模之间存在着间隙，所以冲裁件断面都带有锥度。但在冲裁件尺寸的测量和使用中，则是以光亮带的尺寸为基准。 落料件的光亮带处于大端尺寸，其光亮带是因凹模刃口挤切材料产生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸。 冲孔件的光亮带处于小端尺寸，其光亮带是凸模刃口挤切材料产生的，且冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。 冲裁过程中，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大。因此，确定凸、凹模刃口尺寸应区分落料和冲孔工序，并遵循如下原则： 1．设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。 2．根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。这样，凸、凹在磨损到一定程度时，仍能冲出合格的零件。 模具磨损预留量与工件制造精度有关。用x、Δ表示，其中Δ为工件的公差值，x为磨损系数，其值在0.5～1之间，根据工件制造精度进行选取： 工件精度IT10以上，x=1 工件精度IT11～IT13，x=0.75 工件精度IT14，x=0.5 3．不管落料还是冲孔，冲裁间隙一般选用最小合理间隙值（Zmin）。 4．选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高2～4级。对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6～IT7级来选取；对于形状复杂的刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4来选取；对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取工件相应部位公差值的1/8并冠以（±）。 5．工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差，所谓“入体”原则是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注。但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差。 2.4.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法 由于冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类。 1．按凸模与凹模图样分别加工法 这种方法主要适用于圆形或简单规则形状的工件，因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工，设计时，需在图纸上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。 冲模刃口与工件尺寸及公差分布情况如图2.4.1所示。其计算公式如下。 （1）落料 设工件的尺寸为D-Δ，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，使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸；将凹模尺寸减小最小合理间隙值即得到凸模尺寸。 （2）冲孔 设冲孔尺寸为d+Δ，根据计算原则，冲孔时以凸模为设计基准。首先确定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸；将凸模尺寸增大最小合理间隙值即得到凹模尺寸。 （3）孔心距 孔心距属于磨损后基本不变的尺寸。在同一工步中，在工件上冲出孔距为L的两个孔时，其凹模型孔中心距可按下式确定。 式中 DA、DT——落料凹、凸模尺寸； dT、dA——冲孔凸、凹模尺寸； Dmax——落料件的最大极限尺寸； dmin——冲孔件的最小极限尺寸； L、Ld——工件孔心距和凹模空心距的公称尺寸； Δ——工件制造公差； Zmin——最小合理间隙； x——磨损系数。 、——凸、凹模制造公差，可按IT6～IT7级选取，也可查表2.4.1选取，或取、。 为了保证初始间隙不超过Zmax，即，和选取必须满足以下条件 （2.4.6） 由上可见，凸、凹模分别加工法的优点是，凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于成批制造。其缺点是，为了保证初始间隙在合理范围内，需要采用较小的凸、凹模具制造公差才能满足 + ≤ 的要求，所以模具制造成本相对较高。 例2.4.1 冲制图2.4.2所示零件，材料为Q235钢，料厚t=0.5mm。计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及公差。 解：由图可知，该零件属于无特殊要求的一般冲孔、落料。 外形由落料获得，和由冲孔同时获得。查表2.3.3得，，则 由公式查表得：为IT12级，取x＝0.