凸模的設(shè)計課件

凸模的設(shè)計課件12.6.2凸模的設(shè)計凸模一般分成兩部分，一部分為沖裁的刃口部分，一部分為聯(lián)接的固定部分。凸模工作部分的截面形狀與相對應(yīng)的凹模型孔一致，刃口尺寸可按公式計算，也可按凹模實際尺寸配制。1、凸模的結(jié)構(gòu)形式：按工作部分與固定部分是否相同分為兩種：1）、直通式：其工作部分與固定部分的形狀和尺寸完全相同，如圖2-22，此類凸模可用線切割或成形銑、磨加工；其沖裁工作部分（全長的1/3左右）淬火，固定部分不淬火（也可以整體淬火后，將固定部分局部退火）而反鉚；凸模加工長度比設(shè)計長度要長1mm左右。只要凸模強(qiáng)度、剛度好，一般采用此法。2.6.2凸模的設(shè)計凸模一般分成兩部分，一部分為沖裁的刃口22.6.2凸模的設(shè)計尺寸47.81、13.86按凹模實際尺寸配做，雙面間隙0.19mm；材料ＣrWMn，熱處理硬度60~62HRC圖2-22直通式落料凸模2.6.2凸模的設(shè)計尺寸47.81、13.86按凹模實際尺32.6.2凸模的設(shè)計2）、階梯式：一般用作凸模截面較小強(qiáng)度不好的凸模，若工作部分為圓形，其固定部分也為圓形，只是直徑由刃口到固定端的直徑逐漸加大，如圖2-23。圓形階梯式凸模常用車、磨加工。若刃口為非圓形，固定端多用方、矩形，常用仿形銑或數(shù)控銑加工之后，再用成形磨削加工，若工作部分為非圓形，固定部分為圓形則要加上止轉(zhuǎn)銷。2.6.2凸模的設(shè)計2）、階梯式：一般用作凸模截面較小強(qiáng)度42.6.2凸模的設(shè)計1.尺寸5、4.25按凹模實際尺寸配做，雙面間隙0.19mm；2.材料ＣrWMn，3熱處理硬度60~62HRC。

圖2-23階梯式?jīng)_圓孔凸模2.6.2凸模的設(shè)計1.尺寸5、4.25按凹模實際尺寸配52.6.2凸模的設(shè)計1-墊板2-凸模固定板3-凸模4-凸模5-防轉(zhuǎn)銷6-上模座圖2-24凸模的固定方法2.6.2凸模的設(shè)計1-墊板2-凸模固定板3-凸模4-凸模62.6.2凸模的設(shè)計2、凸模的固定方法凸模固定到固定板中的配合或間隙對不要求常拆換的凸模用N7/m6或M7/m6（雙邊0.02mm過盈，需要經(jīng)常更換的凸模一般用H7/h6（雙邊0.01mm的間隙）彈壓導(dǎo)板模中凸模與固定板成0.1mm的雙面間隙。1）鉚接固定法：一般用作非圓形小截面直通式凸模的固定，就是將固定板的型孔倒角（1×45°）后，再將反鉚后的凸模裝入，最后一起磨平，如圖2-24左半部份所示。2）臺肩固定法：一般用作圓形小截面臺階式凸模的固定，使固定板的型孔與凸模固定部分型狀一致，如圖2-24右半部份所示。2.6.2凸模的設(shè)計2、凸模的固定方法72.6.2凸模的設(shè)計3）橫銷固定法：圓形或非圓形小截面直通式凸模的另一種固定方法，在凸模的尾部加工一橫孔后穿入一橫銷，在固定板的背面（與墊板接觸的面）銑出一橫銷讓位臺階，將帶有橫銷的凸模裝入固定板型孔后，將凸模尾部和固定板背面一起磨平，如圖2-25。4）螺釘、銷釘固定法：此法用作圓形或非圓形直通式大截面有螺釘、銷釘分布位置的凸模的固定，如圖2-26。用此法固定時，固定板上無型孔，凸模長度短，既省工又省料。2.6.2凸模的設(shè)計3）橫銷固定法：圓形或非圓形小截面直通82.6.2凸模的設(shè)計a）固定板不加工型孔b）固定板有通型孔c）固定板有盲型孔圖2-26螺釘、銷釘固定法2.6.2凸模的設(shè)計a）固定板不加工型孔b）固92.6.2凸模的設(shè)計5）低熔點(diǎn)合金粘接法，圖2-27。

圖2-27低熔點(diǎn)合金粘接法圖2-28快換凸模6）快換凸模，圖2-28。2.6.2凸模的設(shè)計5）低熔點(diǎn)合金粘接法，圖2-27。102.6.2凸模的設(shè)計3、凸模強(qiáng)度校核：一般情況下，可不進(jìn)行凸模的強(qiáng)度與剛度校核。只有當(dāng)凸模特別細(xì)長，沖裁厚度較大，而沖孔相對尺寸較小時，才有必要對最小斷面和最大自由長度進(jìn)行校核。1）凸模最小斷面的校核要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過凸模材料的許用壓應(yīng)力，即

σ＝(2－15)

故Fmin≥(2－16)2.6.2凸模的設(shè)計3、凸模強(qiáng)度校核：112.6.2凸模的設(shè)計

對于圓形凸模（推料力為0時）：

dmin≥(2－17)

式中：σ－凸模最小斷面的壓應(yīng)力(MPa)PΣ－凸?？v向總壓力(N)Fmin－凸模最小斷面面積(mm2)dmin－凸模最小直徑(mm)t－被沖材料厚度（mm）τ－被沖材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)[σ]－凸模材料的許用壓應(yīng)力（MPa）

一般對于T8A、T10A、Cr12MoV、GCr15等模具鋼，淬火硬度58~62HRC時，可?。篬σ]=(1.0～1.6)103MPa凸模有特殊導(dǎo)向時，可?。郐遥荩剑?～3）×103MPa2.6.2凸模的設(shè)計對于圓形凸模（推料力為0時）：122.6.2凸模的設(shè)計2）凸模最大自由長度的校核凸模在沖裁過程中，可視為壓桿，因此，可根據(jù)歐拉公式校核其最大自由度（圖2-29）。a)無導(dǎo)向裝置凸模b）有導(dǎo)向裝置直通式凸模c）有導(dǎo)向裝置階梯式凸模圖２-29凸模的自由長度2.6.2凸模的設(shè)計2）凸模最大自由長度的校核a)無導(dǎo)132.6.2凸模的設(shè)計

為了使凸模在沖裁時不發(fā)生失穩(wěn)彎曲，凸?？v向壓力P∑應(yīng)小于或等于臨界壓力P0,即P∑≤P0根據(jù)歐拉公式：故

為了考慮沖裁速度等因素的影響，必須設(shè)置安全系數(shù)K，即(2－18)2.6.2凸模的設(shè)計為了使凸模在沖裁時不142.6.2凸模的設(shè)計式中Pc—凸模臨界壓力（N）PΣ－凸?？倝毫Γ∟）max—凸模最大自由長度Jmin—凸模最小斷面慣性矩。對圓形斷面Jmin=對矩形斷面凸模，Ｊmin＝d－凸模工作刃口直徑(mm)b－凸模工作刃口寬度(mm)h－凸模工作刃口長度（mm）μ－支承系數(shù)。當(dāng)凸模如圖（a）所示的無導(dǎo)向裝置時，視為一端固定，另一端自由的支承，取μ=2；如圖(b)所示的直通凸模，由導(dǎo)板或料導(dǎo)向時，可視為一端固定，另一端鉸支，可取μ＝0.7；如圖(c)所示階梯凸模，由導(dǎo)向板或料板導(dǎo)向時，可視為兩端鉸支，取μ=1。2.6.2凸模的設(shè)計式中Pc—凸模臨界壓力（N）152.6.2凸模的設(shè)計圖2-30凸模疲勞強(qiáng)度圖算法3）如果對凸模壽命要求校核，則可利用疲勞強(qiáng)度圖表進(jìn)行校核。例如圖2-30，已知料厚t=4mm，抗剪強(qiáng)度τ=500Mpa，凸模直徑d=12mm，求得點(diǎn)Ⅱ在沖次n=1×105以上，故可判斷該凸?？蓻_105次以上。2.6.2凸模的設(shè)計圖2-30凸模疲勞強(qiáng)度圖算法3）如162.6.2凸模的設(shè)計４、凸模護(hù)套當(dāng)凸模自由長度大于max時，則應(yīng)采用護(hù)套保護(hù)凸模。圖2-31a）、b）是兩種簡單的圓形凸模護(hù)套。圖a）所示護(hù)套1、凸模2均用鉚接固定。圖b）所示護(hù)套1采用臺肩固定圖c）所示護(hù)套1固定在卸料板（或?qū)О澹?上。圖d）是一種比較完善的凸模護(hù)套，三個等分扇形塊6固定在固定板中，具有三個等分扇形的護(hù)套1固定在導(dǎo)板4中，可以在固定扇形塊6內(nèi)滑動，因此可使凸模在任意位置均處于三方導(dǎo)向與保護(hù)之中。但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造比較困難。圖e）是圖d）所示的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，它既有較好的導(dǎo)向和保護(hù)凸模的作用（凸模在任意位置均有兩面處于導(dǎo)向和保護(hù)之中），又有結(jié)構(gòu)簡單，制造容易的優(yōu)點(diǎn)。2.6.2凸模的設(shè)計４、凸模護(hù)套172.6.2凸模的設(shè)計圖2-31凸模護(hù)套在設(shè)計中，對于圖c）、d）、e）三種結(jié)構(gòu)應(yīng)注意兩點(diǎn)：1）上模處于死點(diǎn)位置時，護(hù)套1的上端不能離開上模的 導(dǎo)向元件（如上模導(dǎo)板5、扇形塊6、上模護(hù)套7）， 其最小重疊部分長度不小于3~5mm；2）上模處于下死點(diǎn)位置時，護(hù)套1的上端不能受到碰撞。2.6.2凸模的設(shè)計圖2-31凸模護(hù)套在設(shè)計中，對于圖c182.6.2凸模的設(shè)計5、凸模材料及熱處理凸模的材料與凹模的材料相同。熱處理硬度比凹模稍低，取為58~62HRC。工作部分的表面粗糙度Ra=0.32~1.25um,固定部分為Ra=0.63~2.5um6、本例的凸模設(shè)計(1)最小凸模符合自由凸模沖孔最小要求，可不進(jìn)行強(qiáng)度、剛度校核。