凸凹模刃口尺寸計算課件

1、凸凹模刃口尺寸計算1 本模塊內(nèi)容本模塊內(nèi)容 沖裁是冷沖壓最基本最基本的工序之一。沖裁件可以是成品，也可以 是半成品。沖裁還可以對已成形的工件進(jìn)行再加工，如切邊、切 舌、沖孔等。 本模塊介紹了電機(jī)定子的沖裁工藝和沖裁模設(shè)計。涵蓋的沖裁 工序的基本知識有：沖裁變形過程分析、沖裁件質(zhì)量及影響因素、 沖裁間隙確定、刃口尺寸計算原則和方法、排樣設(shè)計、沖裁力與 壓力中心計算、沖裁工藝性分析與工藝方案制定、沖裁典型結(jié)構(gòu)、 零部件設(shè)計及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用、沖裁模設(shè)計方法與步驟等。 凸凹模刃口尺寸計算2 本模塊重點本模塊重點 1沖裁變形規(guī)律及沖裁件質(zhì)量影響因素； 2刃口尺寸計算原則和方法； 3沖裁工藝性分析與工藝方案

2、制定； 4沖裁模典型結(jié)構(gòu)及特點； 5沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用； 6沖裁工藝與沖裁模設(shè)計的方法和步驟。 本模塊難點本模塊難點 1沖裁變形規(guī)律及沖裁件質(zhì)量影響因素； 2刃口尺寸計算原則和方法； 3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用； 4沖裁工藝與沖裁模設(shè)計的方法和步驟。 凸凹模刃口尺寸計算3 課題一課題一 沖裁模基礎(chǔ)沖裁?；A(chǔ) 一 落料與沖孔 沖裁：利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。 包括落料、沖孔、切斷、修邊、切舌、剖切等。 分類：普通沖裁、精密沖裁。 落料落料: :若使材料沿封閉曲線相互分離，封閉曲線以內(nèi)的部分作為沖裁件時， 稱為落料；落料工序中使用的模具叫落料模。工件的尺寸

3、由沖裁凹模尺 寸決定。 沖孔沖孔:若使材料沿封閉曲線相互分離，封閉曲線以外的部分作為沖裁件時， 則稱為沖孔。 沖孔工序中使用的模具叫沖孔模。工件的尺寸由沖孔凸模 尺寸決定。 落料沖孔件 凸凹模刃口尺寸計算4 1.沖裁變形時板料變形區(qū)力態(tài)分析沖裁變形時板料變形區(qū)力態(tài)分析 四對力 凸、凹模間隙存在， 產(chǎn)生彎矩彎矩。 1-凸模 2-板材 3-凹模 凸凹模刃口尺寸計算5 2.沖裁變形過程沖裁變形過程 (1)彈性變形階段彈性變形階段 (2)塑性變形階段塑性變形階段 (3)斷裂分離階段斷裂分離階段 凸凹模刃口尺寸計算6 3.沖裁件質(zhì)量及其影響因素沖裁件質(zhì)量及其影響因素 指斷面狀況斷面狀況、尺寸精度尺寸精度

4、和形狀誤差形狀誤差。 垂直、 光潔、 毛刺小 圖紙規(guī)定 的公差范 圍內(nèi) 外形滿足圖紙 要求；表面平 直，即拱彎小 凸凹模刃口尺寸計算7 3.沖裁件質(zhì)量及其影響因素沖裁件質(zhì)量及其影響因素 （1）沖裁件斷面質(zhì)量及其影響因素 A.斷面組成斷面組成 圓角帶圓角帶a a： 光亮帶光亮帶b： 斷裂帶斷裂帶c： 毛刺區(qū)毛刺區(qū)d： 刃口附近的材料產(chǎn)生彎曲和伸長變形。 塑性剪切變形。質(zhì)量最好的區(qū)域。 通常占全斷面1/3 1/2 。 裂紋形成及擴(kuò)展。 間隙存在，裂紋產(chǎn)生不在刃尖，毛刺不可避免。 此外，間隙不正常、刃口不鋒利，還會加大毛刺毛刺。 凸凹模刃口尺寸計算8 B.B.模具間隙的影響模具間隙的影響 凸凹模刃口

5、尺寸計算9 B.B.模具間隙的影響模具間隙的影響 間隙小，出現(xiàn)二次剪裂，產(chǎn)生第二光亮帶 間隙大，出現(xiàn)二次拉裂，產(chǎn)生二個斜度 C.C.模具刃口狀態(tài)的影響模具刃口狀態(tài)的影響 當(dāng)凸模刃口磨鈍時，則會在落料件上端產(chǎn)生毛刺； 當(dāng)凹模刃口磨鈍時，則會在沖孔件的孔口下端產(chǎn)生毛刺； 當(dāng)凸、凹模刃口同時磨鈍時，則沖裁件上、下端都會產(chǎn) 生毛刺。 凸凹模刃口尺寸計算10 (2)沖裁件尺寸精度及其影響因素 沖裁件的尺寸精度： 指沖裁件的實際尺寸與圖紙上基本尺寸之差。 該差值包括兩方面的偏差： 一是沖裁件相對于凸?；虬寄３叽绲钠?； 二是模具本身的制造偏差。 影響因素： （1）沖模的制造精度（零件加工和裝配） （2）材

6、料的性質(zhì) （3）沖裁間隙 凸凹模刃口尺寸計算11 (3)沖裁件形狀誤差及其影響因素 沖裁件的形狀誤差：指翹曲、扭曲、變形等缺陷。 翹曲翹曲：沖裁件呈曲面不平現(xiàn)象。它是由于間隙過大、彎矩 增大、變形拉伸和彎曲成分增多而造成的，另外材 料的各向異性和卷料未矯正也會產(chǎn)生翹曲。 扭曲扭曲：沖裁件呈扭歪現(xiàn)象。它是由于材料的不平、間隙不 均勻、凹模后角對材料摩擦不均勻等造成的。 變形變形：由于坯料的邊緣沖孔或孔距太小等原因，因脹形而產(chǎn) 生的。 凸凹模刃口尺寸計算12 Z=DAdT 凸凹模刃口尺寸計算13 1.1.沖裁間隙對沖裁工藝的影響沖裁間隙對沖裁工藝的影響 (1)間隙對沖裁件質(zhì)量的影響：間隙是影響沖裁

7、件質(zhì)量的 主要 因素。 (2)間隙對沖裁力的影響：隨間隙的增大沖裁力有一定程 度的降低，但影響不是很大。 間隙對卸料力、推件力的影 響比較顯著。隨間隙增大，卸料力和推件力都將減小。 (3)間隙對模具壽命的影響：小間隙將使磨損增加，甚至 使模具與材料之間產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，并引起崩刃、凹模脹裂、 小凸模折斷、凸凹模相互啃刃等異常損壞。為了延長模具壽 命，在保證沖裁件質(zhì)量的前提下適當(dāng)采用較大的間隙值較大的間隙值是十 分必要的。 凸凹模刃口尺寸計算14 2.2.沖裁模間隙值的確定沖裁模間隙值的確定 主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這三個因 素綜合考慮，給間隙規(guī)定一個范圍值。考慮到在生產(chǎn)過程中的

8、磨損使間隙變大，故設(shè)計與制造新模具時應(yīng)采用最小合理間隙 Z Zmin min。 。 （1）理論法確定法 tan12tan2 0 0 t h thtZ （2）表格法（表2.3） （3）經(jīng)驗公式法 凸凹模刃口尺寸計算15 刃口尺寸計算的作用刃口尺寸計算的作用： 凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸大 小。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來 保證。 1.1.凸、凹模刃口尺寸計算原則 ()設(shè)計落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準(zhǔn)， 間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取 得。 設(shè)計沖孔模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準(zhǔn)，間 隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺

9、寸來取得。 凸凹模刃口尺寸計算16 ()由于凸模在使用中越磨越大，凹模在使用中則越磨越 小，因此在設(shè)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于工 件的最小極限尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近 或等于工件孔的最大極限尺寸。 模具磨損預(yù)留量與工件制造 精度有關(guān)。 ()沖裁（設(shè)計）間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。 ()選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精 度的關(guān)系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間 隙值。 ()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。但對于磨損后無變化的尺 寸，一般標(biāo)注雙向偏差。 凸凹模刃口尺寸計算17 2.2.凸

10、、凹模刃口尺寸計算方法凸、凹模刃口尺寸計算方法 （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，無互換性、制造周期長。 凸凹模刃口尺寸計算18 （3）凸模與凹模分開加工 A.落料 A xDDA 0max 0 minmax 0 min TT ZxDZDD AT B.沖孔0 min T xddT AA ZxdZdd TA 0minmin0min C.孔心距 d L=L 8 1 凸凹模刃口尺寸計算19 為了保證可能的初始間隙不超過Zmax，即 AT +ZminZmax，選取必須滿足以下條件： AT minmax ZZ 凸、

11、凹模的制造公差，可按級來選取。 但需校核?；蛉?T minmax 4 . 0ZZ A minmax 6 . 0ZZ 凸凹模刃口尺寸計算20 例例2-1 如圖所示零件，材料Q235鋼，料厚 t=0.5mm。計算沖裁凸、凹模刃口尺寸及 公差。 解：該零件屬于無特殊要求的一般 沖孔、落料件。 外形 mm 0 62. 0 36 由落料獲得， mm 12. 0 0 62 和180.09由沖孔同時獲得。查表2-4得， mmZmmZ06. 004. 0 maxmin ，則 mmmmZZ02. 0)04. 006. 0( minmax 凸凹模刃口尺寸計算21 例例2-1（續(xù)）（續(xù)） 由公差表查得： mm 12

12、. 0 0 62 為IT12級，取x = 0.75； mm 0 62. 0 36為IT14級，取x = 0.5； 設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級加工制造，則 沖孔： 0 008. 0 0 008. 0 0 min 09. 6)12. 075. 06( T xddT mmmmZdd A TA 012. 0 0 012. 0 00min 13. 6)04. 009. 6( 校核： AT minmax ZZ 0.008 + 0.012 0.06 - 0.04 0.02 = 0.02（滿足間隙公差條件） 凸凹模刃口尺寸計算22 例例2-1（續(xù)）（續(xù)） 孔距尺寸： d L=L=180.12520.09

13、 = (180.023)mm 落料：mmmmxDD A A 025. 0 0 025. 0 00max 69.35)62. 05 . 036( mmmmZDD t AT 0 016. 0 0 016. 0 0 min 65.35)04. 069.35( 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，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)， 由此可?。?T minmax 4 . 0ZZ=0.40.02=0.008mm A minmax 6 . 0ZZ =0.60.02=0.012mm 故： mmDA 012. 0 0 69.35 mmDT 0

14、008. 0 65.35 凸凹模刃口尺寸計算23 （4）凸模與凹模配合加工 配合加工就是先按設(shè)計尺寸制出一個基準(zhǔn)件（凸?；虬?模），然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實際尺寸再按最小合理間隙配制另一 件。 設(shè)計時，基準(zhǔn)模的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配 制件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙技術(shù)要求上注 明:“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實際刃口尺寸配制，保證 雙面合理間隙值 ZminZmax”。 特點： 模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，不必校核 的條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差， 使制造容易。 AT minmax ZZ 凸凹模刃口尺寸計算24 A.根據(jù)磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口尺尺 寸

15、類型寸類型：即：磨損后變大，變小還是不變。 B.根據(jù)尺寸類型，采用不同計算公式。 磨損后變大的尺寸，采用分開加工時的落料凹模尺寸計算 公式。 磨損后變小的尺寸，采用分開加工時的沖孔凸模尺寸計算 公式。 磨損后不變的尺寸，采用分開加工時的孔心距尺寸計算公 式。 C.刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來選取。 對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位 公差值的1/8并冠以（）。 凸凹模刃口尺寸計算25 例例2-2 如圖所示零件，材料10鋼，料厚 t=1 mm。 計算沖裁凸、凹模刃口尺寸及制造公差。 mm40 0 34. 0 bmm80 0 42. 0 a mm350 34. 0

16、 c d = 220.14 mm mm15 0 12. 0 e 解：該沖裁件屬落料件，選凹模為設(shè)計基準(zhǔn)件，只需要計算 落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實際尺寸 按間隙要求配作。 由表2-4查得： mmZmmZ14. 010. 0 maxmin ， 凸凹模刃口尺寸計算26 例例2-2（續(xù)）（續(xù)） 由公差表查得： 尺寸80 mm，選x=0.5；尺寸15 mm，選x=1；其余尺寸均選x =0.75。 落料凹模的基本尺寸計算如下： 第一類尺寸：磨損后增大的尺寸 mmmma 105. 0 0 42. 0 0 79.79)42. 05 . 080( 4 1 凹 mmmmb 085. 0 0

17、34. 0 0 75.39)34. 075. 040( 4 1 凹 mmmmc 085. 0 0 34. 0 0 75.34)34. 075. 035( 4 1 凹 凸凹模刃口尺寸計算27 例例2-2（續(xù)）（續(xù)） 第二類尺寸：磨損后減小的尺寸 mmmmd 0 070. 0 0 28. 0 07.22)28. 075. 014. 022( 4 1 凹 第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸 mmmme015. 094.1412. 0 8 1 )12. 05 . 015( 凹 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是79.79 mm， 39.75 mm，34.75 mm，22.07 mm，14.94 mm，

18、不必標(biāo)注公差， 但要在技術(shù)條件中注明：凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制， 保證最小雙面合理間隙值 凸凹模刃口尺寸計算28 例例2-2（續(xù)）（續(xù)） 凸凹模刃口尺寸計算29 1.沖裁力的計算 用普通平刃口模具沖裁時，沖裁力沖裁力F一般按下式計算： b KLtF 注:F沖裁力； L沖裁周邊長度； t材料厚度； 材料抗剪強(qiáng)度； K系數(shù)。一般取K1.3。 b 凸凹模刃口尺寸計算30 2.輔助力的計算輔助力的計算 從凸模上卸下箍著 的料所需要的力。 推件力：推件力：將梗塞在凹模內(nèi)的料順 沖裁方向推出所需要的力。 頂件力頂件力：逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?內(nèi)頂出所需要的力。 卸料力：卸料力： 凸凹模刃口尺寸計算31

19、 卸料力卸料力FKF XX 推件力推件力 FnKF TT 頂件力頂件力 FKF DD 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)。 n同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件(或廢料)數(shù)。 DTX KKK、 t h n 式中 h凹模洞口的直刃壁高度； t板料厚度。 上式中 凸凹模刃口尺寸計算32 3.壓力機(jī)公稱壓力的確定壓力機(jī)公稱壓力的確定 壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和Fz 采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時： TXZ FFFF 采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時： DXZ FFFF 采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時： TZ FFF 凸凹模刃

20、口尺寸計算33 4.降低沖裁力的措施降低沖裁力的措施 (1)階梯凸模沖裁 (2 )斜刃沖裁 （3）加熱沖裁（紅沖） 凸凹模刃口尺寸計算34 5.確定模具壓力中心確定模具壓力中心 模具的壓力中心模具的壓力中心：沖壓力合力的作用點。 為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與 壓力機(jī)滑塊的中心線相重合重合。 凸凹模刃口尺寸計算35 5.確定模具的壓力中心（續(xù)確定模具的壓力中心（續(xù)） （1）簡單幾何圖形壓力中心的位置 對稱沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。 沖裁直線段時，其壓力中心位于直線段的中心。 沖裁圓弧線段時，其壓力中心的位置，按下式計算： bRsRy/sin180 凸凹

21、模刃口尺寸計算36 5.確定模具的壓力中心（續(xù)）確定模具的壓力中心（續(xù)） （2）復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的確定 用解析計算法 ， 求出沖 模壓力中心。解析法的計 算依據(jù)是:合力對某軸之 力矩等于各分力對同軸力 矩之代 數(shù)和，則可得壓 力中心坐標(biāo)（ ）計 算公式。 00,y x 凸凹模刃口尺寸計算37 5.確定模具的壓力中心（續(xù)）確定模具的壓力中心（續(xù)） （3）確定多凸模模具的壓力中心 確定多凸模模具的壓 力中心，是將各凸模的壓 力中心確定后，再計算模 具的壓力中心。 凸凹模刃口尺寸計算38 沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性對沖裁工藝的適應(yīng)性。 即沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差等技術(shù)要

22、求是否符合即沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差等技術(shù)要求是否符合 沖裁加工的工藝要求。工藝性是否合理，對沖裁件的質(zhì)量、模沖裁加工的工藝要求。工藝性是否合理，對沖裁件的質(zhì)量、模 具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響。具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響。 沖裁工藝性好沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在正常模具壽命和 生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。 凸凹模刃口尺寸計算39 （1）沖裁件的形狀 （2）沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角 凸凹模刃口尺寸計算40 （3）沖裁件上凸出的懸臂和凹槽 （4）沖裁件的孔邊距與孔間距 （5）在彎曲件或拉深件上沖孔時 凸凹模刃口尺寸計算41 （6）沖孔時，因受凸模強(qiáng)度的限制，孔的

23、尺寸不應(yīng)太小， 否則凸模易折斷或壓彎。 用無導(dǎo)向凸模和有導(dǎo)向的凸模所能沖制的最小孔徑，分 別為 無導(dǎo)向凸模最小尺寸d: 鋼: d（1.01.5）t 銅、鋁: d（0.80.9）t t沖裁件材料厚度 有導(dǎo)向的凸模最小尺寸d: 鋼: d0.5t 銅、鋁: d（0.30.35）t t沖裁件材料厚度 凸凹模刃口尺寸計算42 沖裁件的精度一般可分為精密級與經(jīng)濟(jì)級經(jīng)濟(jì)級兩類。 （1）沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級不高于IT11級，一般要求落料 件公差等級最好低于IT10級，沖孔件最好低于IT9級。 （2）沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁模間 隙、刃口銳鈍以及沖模結(jié)構(gòu)等有關(guān)。當(dāng)沖裁厚度為2 mm以下 的金

24、屬板料時，其斷面粗糙度Ra一般可達(dá)12.53.2 m。 凸凹模刃口尺寸計算43 沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與其沖壓時定位基準(zhǔn)重合基準(zhǔn)重合， 并選擇在沖裁過程中基本上下不變動的面或線上不變動的面或線上。 凸凹模刃口尺寸計算44 1材料利用率材料利用率 材料利用率：沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比， 它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。 一個步距內(nèi)的材料利用率一個步距內(nèi)的材料利用率%100 BS A 凸凹模刃口尺寸計算45 一張板料一張板料( (或帶料、條料或帶料、條料) )上總的材料利用率上總的材料利用率 %100 LW nA 總 凸凹模刃口尺寸計算46 一張板料一張板料( (或帶料、條料或帶

25、料、條料) )上總的材料利用率上總的材料利用率 %100 LW nA 總 凸凹模刃口尺寸計算47 沖裁所產(chǎn)生的廢料：一類是結(jié)構(gòu)廢料結(jié)構(gòu)廢料；另一類是工藝廢料工藝廢料。 凸凹模刃口尺寸計算48 減少工藝廢料減少工藝廢料的措施有： 設(shè)計合理的排樣方案合理的排樣方案； 選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法 （減少料頭、料尾和邊余料）； 利用廢料作小零件（如表2-7中的混合排樣）等。 利用結(jié)構(gòu)廢料利用結(jié)構(gòu)廢料的措施有： 當(dāng)材料和厚度相同時，在尺寸允許的情況下，較小尺寸 的沖件可在較大尺寸沖件的廢料中沖制出來。 在使用條件許可下，也可以改變零件的結(jié)構(gòu)形狀，提高 材料利用率。 凸凹模刃口尺寸計算49 根據(jù)材料

26、的合理利用情況，條料排樣方法可分為三種： （1）有有廢料排樣（圖a）（2）少少廢料排樣（圖b） （3）無無廢料排樣（圖c） 凸凹模刃口尺寸計算50 搭邊搭邊： 排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工 藝廢料。 搭邊的作用：搭邊的作用： 一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件； 二是增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動生產(chǎn)率； 搭邊還可以避免沖裁時條料邊緣的毛刺被拉人模具間 隙，從而提高模具壽命。 凸凹模刃口尺寸計算51 （1）影響搭邊值的因素 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 硬材料的搭邊值可小一些；軟材料、 脆材料的搭邊值要大一些。 材料厚度材料厚度 材料越厚，搭邊值也越大。 沖

27、裁件的形狀與尺寸沖裁件的形狀與尺寸 零件外形越復(fù)雜，圓角半徑越小， 搭邊值取大些。 送料及擋料方式送料及擋料方式 用手工送料，有側(cè)壓裝置的搭邊值可 以小一些；用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的搭邊小一些。 卸料方式卸料方式 彈性卸料比剛性卸料的搭邊小一些。 （2）搭邊值的確定 表2-8為最小搭邊值的經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一，供設(shè)計時參考。 凸凹模刃口尺寸計算52 （1）有側(cè)壓裝置時條料的寬度 條料寬度： B=（D+2a+）- B 條 料 寬 度 的 基 本 尺 寸,mm; D條料寬度方向零件輪廓 的最大尺寸,mm; a側(cè)面搭邊，查表2-8,mm; 條料下料剪切公差，查 表 2-9,mm。 凸凹模刃口尺寸計算53

28、（2）無側(cè)壓裝置時條料的寬度 條料寬度： B=D+2（a+c）- c條料與導(dǎo)料板 之間的間隙（即 條料的可能擺動量）， 查表2-9,mm。 凸凹模刃口尺寸計算54 （3）有定距側(cè)刃時條料的寬度 條料寬度：B=（B2+nb）=（D+2a+nb）- b側(cè)刃余料，金 屬材料取12.5 mm，非金屬材料 取1.54 mm(薄材 料取小值， 厚料 取大值); n側(cè)刃個數(shù)。 凸凹模刃口尺寸計算55 （3）有定距側(cè)刃時條料的寬度 導(dǎo)料板之間的距離為 B01= B+c B02 = B2+y=D+2a+y 上式中：y側(cè)刃沖切后條料與導(dǎo)料板之間的間隙， 常取0.10.2 mm。薄料取小值，厚料 取大值。 凸凹模刃

29、口尺寸計算56 、條料長度L、板 料厚度t 、端距l(xiāng)、步距S、工件間搭邊和側(cè)搭邊a。并習(xí)慣以剖 面線表示沖壓位置。 一張完整的排樣圖應(yīng)標(biāo)注條料寬度尺寸 0 B 電機(jī)定子排樣圖 凸凹模刃口尺寸計算57 （1）按工序性質(zhì)可分為落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等; （2）按工序組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模; （3）按上、下模的導(dǎo)向方式可分為無導(dǎo)向的開式模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、 導(dǎo)柱模、導(dǎo)筒模 等 （4）按凸、凹模的材料可分為硬質(zhì)合金沖模、鋼皮沖模、鋅基合 金沖模、聚氨酯沖模等; （5）按凸、凹模的結(jié)構(gòu)和布置方法可分為整體模和鑲拼模，正裝模和倒裝模; （6）按自動化程度可分為手工操

30、作模、半自動模和自動模。 凸凹模刃口尺寸計算58 單工序沖裁模： 在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個沖壓工序的沖裁模。 （1）落料模 無導(dǎo)向單工序落料模 導(dǎo)板式單工序落料模 導(dǎo)柱式單工序落料模 （2）沖孔模 導(dǎo)柱式?jīng)_孔模 (3)小孔沖模 全長導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的小孔沖模 凸凹模刃口尺寸計算59 凸凹模刃口尺寸計算60 凸凹模刃口尺寸計算61 凸凹模刃口尺寸計算62 凸凹模刃口尺寸計算63 凸凹模刃口尺寸計算64 級進(jìn)模級進(jìn)模 (又稱連續(xù)模、跳步模)：壓力機(jī)在一次行程 中，依次在模具幾個不同的位置上同時完成多道沖壓工 序的沖模。 1用導(dǎo)正銷定位的級進(jìn)模用導(dǎo)正銷定位的級進(jìn)模 2側(cè)刃定距的級進(jìn)模（雙側(cè)刃定距的沖孔落

31、料級進(jìn)模）側(cè)刃定距的級進(jìn)模（雙側(cè)刃定距的沖孔落料級進(jìn)模） 優(yōu)點優(yōu)點：級進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的 數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。 缺點缺點：級進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高。 適用適用：大批量生產(chǎn)小型沖壓件。 凸凹模刃口尺寸計算65 凸凹模刃口尺寸計算66 凸凹模刃口尺寸計算67 復(fù)合模：復(fù)合模：只有一個工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，同時 完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。 設(shè)計難點設(shè)計難點：如何在同一工作位置上合理地布置好幾對凸、凹模 結(jié)構(gòu)上的主要特征主要特征：有一個既是落料凸模又是沖孔凹模的凸凹模 優(yōu)點優(yōu)點：生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精

32、度高，板 料的定位精度要求比級進(jìn)模低，沖模的輪廓尺寸較小。 缺點缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高 缺點缺點：生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件 凸凹模刃口尺寸計算68 （1）正裝式復(fù)合模正裝式復(fù)合模（又稱順裝式復(fù)合模） 優(yōu)點優(yōu)點： 沖出的沖件平直度較高 缺點缺點： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖件容易被嵌入邊料中影響操作。 適用適用： 沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件， 可以沖制孔邊距離較小的沖裁件。 （2）倒裝式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模 優(yōu)點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單 缺點缺點：不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件 凸凹模刃口尺寸計算69 凸凹模刃口尺寸計算70 凸凹模刃口尺寸計算71 1.沖裁模零部件的分類 沖裁模零

33、部件 工藝零件 結(jié)構(gòu)零件 工作零件工作零件 定位零件 卸料與推件零部件 模架 連接與固定零件 凸凹模刃口尺寸計算72 （1）凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法 圓形凸模：階梯式階梯式、快換式快換式臺肩固定臺肩固定、螺釘壓緊螺釘壓緊 非圓形凸模： 階梯式、直通式直通式 臺肩固定、鉚接鉚接、 粘結(jié)劑澆注法固定粘結(jié)劑澆注法固定 凸凹模刃口尺寸計算73 凸凹模刃口尺寸計算74 小孔： dt或d1 mm的圓孔和面積A1 mm2的異形孔。 提高其強(qiáng)度和剛度的措施： 沖小孔凸模加保護(hù)與導(dǎo)向: 加保護(hù)套 采用短凸模的沖孔模 在沖模的其它結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造上采取保護(hù)小凸模措施 提高模架剛度和精度； 采用較大的沖裁間隙； 保

34、證凸、凹模間隙的均勻性并減小工作表面粗糙度等； 采用斜刃壁凹模以減小沖裁力。 凸凹模刃口尺寸計算75 凸凹模刃口尺寸計算76 當(dāng)采用固定卸料板和導(dǎo)料板時，其凸模長度按下式計算： hhhhL 321 當(dāng)采用彈壓卸料板時，其凸模長度按下式計算： hthhL 21 凸凹模刃口尺寸計算77 凸凹模刃口尺寸計算78 凸模刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時的 沖擊力。因此應(yīng)有高的硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。 形狀簡單且模具壽命要求不高的凸模可選用T8A、 T10A等材料;形狀復(fù)雜且模具有較高壽命要求的凸模應(yīng)選 Cr12、Cr12MoV、CrWMn等制造，HRC取5862;要求高壽 命、高耐磨性的凸模，可選硬質(zhì)合

35、金材料。 凸凹模刃口尺寸計算79 凸凹模刃口尺寸計算80 凸模承載能力校核: =F/Amin F凸?？v向總壓力，N; Amin凸模最小斷面面積，mm2 圓形凸模 dmin4t/ 非圓凸模 AminF/ dmin凸模最小直徑，mm; t沖裁材料厚度，mm; 沖裁材料抗剪強(qiáng)度，MPa。 凸凹模刃口尺寸計算81 凸?？故Х€(wěn)彎曲能力校核: 凸模沖裁時穩(wěn)定性校核采用桿件受軸向壓力的歐拉公式。 凸模分類：無導(dǎo)向裝置和有導(dǎo)向裝置的凸模 無導(dǎo)向裝置凸模有導(dǎo)向裝置凸模 凸凹模刃口尺寸計算82 2 2 max )9030( F d l 對于其他各種斷面的凸模 ： F I l)425135( max max 凸模不

36、失穩(wěn)彎曲的最大自由長度，mm; d凸模的最小直徑，mm; F沖裁力，N; 凸模最小斷面的慣性矩，mm4 ，直徑為 d的圓凸模 I =d4/64 I l 凸凹模刃口尺寸計算83 對于其他各種斷面的凸模 ： 2 2 max )27085( F d l F I l)1200380( max lmax 凸模不失穩(wěn)彎曲的最大自由長度，mm; d凸模的最小直徑，mm; F沖裁力，N; I凸模最小斷面的慣性矩，mm4 ，直徑為 d的圓凸模 I =d4/64 凸凹模刃口尺寸計算84 （1）凹模刃口形式：直筒形、錐形 凸凹模刃口尺寸計算85 外形外形：圓形、矩形 1凹模;2模板（座）;3凹模固定板;4墊板 凸凹

37、模刃口尺寸計算86 凸凹模刃口尺寸計算87 凹模厚度 H : H=Kb1 （15 mm） 垂直于送料方向的凹模寬度 B : B=b1+（2.54）H 送料方向的凹模長度 L: L=L1+2C b1垂直于送料方向的凹?？妆陂g最大距離,mm; K系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表2-10; L1送料方向的凹?？妆陂g最大距離,mm; C送料方向的凹模孔壁與凹模邊緣的最小距,mm，查表 2-11。 凸凹模刃口尺寸計算88 凹模材料選擇一般與凸模一樣，但熱處理后的硬度應(yīng)略 高于凸模，HRC取6064。 凹模洞孔軸線應(yīng)與凹模頂面保持垂直，上下平面應(yīng)保持 平行。 ?？椎谋砻嬗写植诙鹊囊?Ra=0.80.4m。

38、 凸凹模刃口尺寸計算89 4.凸凹模凸凹模 凸凹模：復(fù)合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用 的工作零件。 凸凹模的最小壁厚值，目前一般按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，倒裝 復(fù)合模的凸凹模最小壁厚見表 2-12。 凸凹模刃口尺寸計算90 條料兩個方向的限位: 送進(jìn)導(dǎo)向 送料定距 （1）送料方向的定位零件:導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等 。 導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)導(dǎo)料板結(jié)構(gòu) 凸凹模刃口尺寸計算91 側(cè)壓裝置側(cè)壓裝置 凸凹模刃口尺寸計算92 分類：擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃 擋料銷 ：國標(biāo)中常見的擋料銷有三種形式:固定擋料 銷（圖2-50）、活動擋料銷（圖2-51）和始用 擋料銷 （圖2-52）。 凸凹模刃口尺寸計算93 凸凹模刃口尺寸計

39、算94 凸凹模刃口尺寸計算95 凸凹模刃口尺寸計算96 分類：定位銷、定位板 。 定位方式：外緣定位和內(nèi)孔定位 凸凹模刃口尺寸計算97 凸凹模刃口尺寸計算98 （1）卸料零件與卸料方式： 剛性卸料 彈壓卸料 廢料切刀 凸凹模刃口尺寸計算99 1凸模; 2卸料螺釘; 3彈性元件; 4卸料板; 5凹模; 6推件塊; 7推桿 凸凹模刃口尺寸計算100 凸凹模刃口尺寸計算101 （2）推件、頂件裝置 ： 向下推出的機(jī)構(gòu)稱為推件，一般裝在上模內(nèi)。 向上頂出的機(jī)構(gòu)稱為頂件，一般裝在下模內(nèi)。 1滑塊; 2擋鐵; 3橫梁; 4推桿 凸凹模刃口尺寸計算102 1頂件塊; 2凹模; 3托桿; 4橡膠; 5托板;

40、6支承板; 7拉桿 凸凹模刃口尺寸計算103 彈簧屬標(biāo)準(zhǔn)件，在模具中應(yīng)用最多的是圓柱螺旋壓縮彈 簧、矩形螺旋壓縮彈簧和碟形彈簧。 彈簧選擇原則: 所選彈簧必須滿足預(yù)壓力 F 0 的要求 ； 所選彈簧必須滿足最大許可壓縮量H 2的要求H2 H； 所選彈簧必須滿足模具結(jié)構(gòu)空間的要求 。 凸凹模刃口尺寸計算104 卸料和頂出裝置：選用較硬的橡膠； 拉深壓邊：選用較軟的橡膠。 模具上安裝橡膠的塊數(shù)、大小一般憑經(jīng)驗。在模具裝配、試 模時可根據(jù)試模情況，可增減橡膠。聚氨酯橡膠的總壓縮量 一般取小于 35%，對于沖裁模，其預(yù)壓縮量一般取10% 15%。 凸凹模刃口尺寸計算105 主要指模架及組成零件選用。

41、1.模架 : (1)導(dǎo)柱式模架是由上模座、下模座、導(dǎo)柱及導(dǎo)套組成。 (2)模架形式： （a）對角導(dǎo)柱模架 ；（b）后側(cè)導(dǎo)柱模架 （c）中間導(dǎo)柱模架 ；（d）四導(dǎo)柱模架 凸凹模刃口尺寸計算106 凸凹模刃口尺寸計算107 分類：上模座和下模座。 在選用和設(shè)計時應(yīng) 注意事項: （1）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架 ； （2）與所選壓力機(jī)的工作臺和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng) ； （3）模座材料要合理。 凸凹模刃口尺寸計算108 后側(cè)導(dǎo)柱上模座 凸凹模刃口尺寸計算109 后側(cè)導(dǎo)柱下模座 凸凹模刃口尺寸計算110 導(dǎo)向零件是用來保證上模相對于下模的正確運(yùn)動。對生 產(chǎn)批量較大、零件公差要求較高、壽命要求較長的模具， 一般都采

42、用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向裝置。 分：滑動導(dǎo)向（圖2-61）和滾動導(dǎo)向（圖2-62）。 凸凹模刃口尺寸計算111 凸凹模刃口尺寸計算112 凸凹模刃口尺寸計算113 模柄的結(jié)構(gòu)形式模柄的結(jié)構(gòu)形式 ； 1模柄;2墊塊;3接頭 凸凹模刃口尺寸計算114 四 沖裁模其他組成零件 1.墊板 內(nèi)容：墊板的作用；外形尺寸；厚度確定； 材料；固定等 2.凸模固定板 與墊板類似。 3.緊固件 主要是選用?？紤]大小、長度、固定等。 凸凹模刃口尺寸計算115 根據(jù)國標(biāo)、部標(biāo)、以及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選用。 一 意義： 二 考慮因素：凹模周界、閉合高度等 凸凹模刃口尺寸計算116 固定卸料之縱向送料典型組合 凸凹模刃口尺寸計算117 彈

43、壓卸料之橫向送料典型組合 凸凹模刃口尺寸計算118 復(fù)合模之矩形厚凹模典型組合 凸凹模刃口尺寸計算119 導(dǎo)板模之縱向送料典型組合 凸凹模刃口尺寸計算120 1.沖裁模具設(shè)計一般步驟 ； 2.沖裁件的工藝性分析 ； 3.沖裁工藝方案的確定 ； 4.選擇模具的結(jié)構(gòu)形式 ； 5.進(jìn)行必要的工藝計算 ； 6.模具的主要零部件設(shè)計 ； 7.校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)； 8.繪制模具總裝圖和零件圖 。 凸凹模刃口尺寸計算121 模具閉合高度與裝模高度的關(guān)系模具閉合高度與裝模高度的關(guān)系 1床身;2滑塊 凸凹模刃口尺寸計算122 模具總裝圖的一般布置情況模具總裝圖的一般布置情況 凸凹模刃口尺寸計算12

44、3 工件名稱:電機(jī)定子；生產(chǎn)批量:大批量 ； 凸凹模刃口尺寸計算124 方案一：落料沖孔 （采用單工序模具） 方案二：落料沖孔 （采用復(fù)合模具） 方案三：沖孔落料級進(jìn)沖壓，采用級進(jìn)模具 凸凹模刃口尺寸計算125 分析：方案一需兩道工序兩副模具，生產(chǎn)成本高，操 作不便；方案二只需一副模具， 工件的精度及生產(chǎn)效 率都較高，操作方便。方案三需一副模具，但模具制 造成本高，對設(shè)備以及維修保養(yǎng)技術(shù)要求高。 結(jié)論：綜合比較，結(jié)論：綜合比較，采用方案二最佳采用方案二最佳 。 凸凹模刃口尺寸計算126 （1）排樣方式的確定及其計算 排樣圖 凸凹模刃口尺寸計算127 （2）沖壓力的計算 沖裁力 ：F=tLb =963 kN 卸料力: FQ= KF =0.05963=