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1、（数控模具设计）冲压件凸凹模具间隙设计凸模和凹模刃口尺寸的计算刃口尺寸计算的基本原则冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的公道间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模主要任务之壹。从生产实践中能够发现：1由于凸、凹模之间存在间隙，使落下的料或冲出的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸即是凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸即是凸模尺寸。2在丈量和使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。3冲裁时，凸、凹模要和冲裁件或废物发生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，结果使间隙愈用愈由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需考虑下述原则：1
2、落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。2考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。这样，在凸、凹模磨损到壹定程度的情况下，仍能冲出合格制件。凸、凹模间隙则取最小公道间隙值。3确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。假如对刃口精度要求过高(即制造公差过小)，会使模具制造困难，增加本钱，延永生产周期；假如对刃口精度要求过低(即制造公差过大)，则生产出来的制件可能分歧格，会使模具的寿命
3、降低。制件精度和模具制造精度的关系见表21。若制件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；对于圆形件，壹般可按IT7级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“进体”原则标注为单向公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。2.3.2刃口尺寸的计算方法由于模具加工方法不同，凸模和凹模刃口部分尺寸的计算公式和制造公差的标注也不同，刃口尺寸的计算方法可分为二种情况。(壹)凸模和凹模分开加工采用这种方法，是指凸模和凹模分别按图纸加工至尺寸。要分别标注凸模和凹模刃口尺寸和制造公差(凸模p、凹模d)，它适用于圆形或简单外形的制件
4、。为了保证初始间隙值小于最至公道间隙2cmax，必须满足下列条件：pdcmax2cmin或取p0.4(2cmax2cmin)d0.6(2cmax2cmin)也就是说，新制造的模具应该是pdcmin2cmax。否则制造的模具间隙已超过答应变动范围2cmin2cmax。下面对落料和冲孔俩种情况分别进行讨论。图2.3.1凸、凹模刃口尺寸的确定a)落料b)冲孔1落料：设工件的尺寸为D，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，使凹模基本尺寸接近或即是制件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小公道间隙值2cmin。各部分分配位置见图2.3.1(a)。其计算公式如下：Dd（maxx）d
5、0（21)Dp（d2cmin)p（maxx2cmin)p（2)2.冲孔：设冲孔尺寸为d0根据之上原则，冲孔时以凸模设计为基准，首先确定凸模刃口尺寸，使凸模基本尺寸接近或即是工件孔的最大极限尺寸，再增大凹模尺寸以保证最小公道间隙2cmin。各部分分配位置见图212b)，凸模制造偏差取负偏差，凹模取正偏差。其计算公式如下：在同壹工步中冲出制件俩个之上孔时，凹模型孔中心距Ld按下式确定：Ld（Lmin05)0.125(25)式中d落料凹模基本尺寸(mm)；p落料凸模基本尺寸(mm)；Dmax落料件最大极限尺寸(mm)；dd冲孔凹模基本尺寸(mm)；dp冲孔凸模基本尺寸(mm)；dmin冲孔件孔的最小
6、极限尺寸(mm)；Ld同壹工步中凹模孔距基本尺寸(mm)；Lmin制件孔距最小极限尺寸(mm)；制件公差(mm)；2cmin凸、凹模最小初始双面间隙(mm)；p凸模下偏差，可按IT6选用(mm)；d凹模上偏差，可按IT7选用(mm)；x系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，和工件制造精度有关，可查表2.3.1或按下列关系取值：当制件公差为IT10之上，取x当制件公差为IT11，取x075当制件公差为IT14者，取x05。表2.3.1系数x例21如图2.3.2所示零件，其材料为235，料厚t0.5mm。试求凸、凹模刃口尺寸及公差。图2.3.2零件图解：由图可知，该零件属于
7、无特殊要求的壹般冲孔、落料件。36由落料获得，26及18由冲孔同时获得。查表2.3.1，2cmin.04，2cmax0.06，则2cmax2cmin0.060.040.02mm由公差表查得：60.12为IT12级，取x0.75；360.62为IT14级，取x0.5。设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则冲孔dp（dminx)p（0.750.12)0.0086.090008mm（dp2cmin）d0（6.090.04).0126.130.012mm校核pd2Cmin0.080.120.060.040.020.02(满足间隙公差条件)孔距尺寸d（min0.5)0.125（.09）0.50.1
8、80.1250.18180.023mm落料d（maxx)d(360.50.62）.025.690.025mmDp（d2cmin）p（35.690.04)001635.65016mm校核0.0160.025.040.02由此可知，只有缩小p、d，进步制造精度，才能保证间隙在公道范围内，此时可取：p0.40.020.008mmd0.60.020.012mm故Dd35.690012mmDp35.650008mm(二)凸模和凹模配合加工对于外形复杂或薄板工件的模具，为了保证冲裁凸、凹模间有壹定的间隙值，必须采用配合加工。此方法是先做好其中的壹件(凸模或凹模)作为基准件，然后以此基准件的实际尺寸来配加工
9、另壹件，使它们之间保持壹定的间隙。因此，只在基准件上标注尺寸和制造公差，另壹件只标注公称尺寸且注明配做所留的间隙值。这样p和d就不再受间隙限制。根据经验，普通模具的制造公差壹般可取4(精密模具的制造公差可选几)。这种方法不仅轻易保证凸、凹模间隙值很小，而且仍可放大基准件的制造公差，使制造轻易。在计算复杂外形的凸凹模工作部分的尺寸时，能够发现凸模和凹模磨损后，在壹个凸模或凹模上会同时存在着三类不同磨损性质的尺寸，这时需要区别对待。第壹类：凸模或凹模磨损会增大的尺寸；第二类：凸模或凹模磨损后会减小的尺寸；第三类：凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸。如图2.3.3所示的工件，其中尺寸的a、b、c对凸模来
10、说是属于第二类尺寸，对于凹模来说则是第壹类尺寸；尺寸d对于凸模来说属于第壹类尺寸，对于凹模来说属于第二类尺寸；尺寸e，对凸模和凹模来说都属于第三类尺寸。下面分别讨论凸模或凹模这三类尺寸的不同计算方法。图212复杂外形冲裁件的尺寸分类对于落料凹模或冲孔凸模在磨损后将会增大的第壹类尺寸，相当于简单外形的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法就和式(21)相同。第壹类尺寸：Aj（maxx)0.25(26)对于冲孔凸模或落料凹模在磨损后将会减小的第二类尺寸，相当于简单外形的冲孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法就和式(23)相同。第二类尺寸：j（minx)0.25(27)对于凸
11、模或凹模在磨损后基本不变的第三类尺寸不必考虑磨损的影响，凸、凹模的基本尺寸按式(25)计算。第三类尺寸：Cj=(Cmin0.5)0.125(28)例22计算图2.3.3所示(当a0.42mm，b400.34mm,c350.34mm，d0.14mm，e150.12mm，厚度t1mm，材料为10号钢)冲裁件的凸、凹模刃口尺寸及制造公差。解：该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，只需计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模的实际尺寸按间隙要求配作。由表23查得，2cmin0.10mm，2cmax0.14mm，由表25查得：对于尺寸为80mm，选x0.5；尺寸为15mm，选x1；其余尺寸均选
12、x0.75。落料凹模的基本尺寸计算如下：a凹（0.50.42）0.250.42mm79.790.105mmb凹（40.750.34)250.34mm39.750.85mmc凹（350.750.34)0.250.34mm34.750.85mmd凹(220.140.750.28)0.250.28mm22.07.070mme凹（150.120.50.12)10.12mm14.940.015mm落料凸模的基本尺寸和凹模相同，分别是79.79mm、39.75mm、34.75mm、22.07mm、14.94mm。但不必标注公差注明以0.10.14mm双面间隙和落料凹模配作。落料凸、凹模尺寸见图.2.3.4。图2.3.4落料凸、凹模尺寸a)落料凹模尺;b)落料凸模尺寸(按凹模实际尺寸配件，保证双面间隙值为0.100.14mm)
