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1、汽车覆盖件模具设计讲稿湖北汽车工业学院材工系李芳华第五章第五章 修边冲孔模设计修边冲孔模设计第五章第五章 修边冲孔模设计修边冲孔模设计uu修边冲孔工艺uu典型结构uu修边模刃口标准形状uu冲裁力的计算uu冲裁间隙修边冲孔工艺修边冲孔工艺uu修边的实质是剪切分离。修边形状的工艺性不仅直接关系到修边的质量和模具的设计，而且影响到以后翻边的稳定性。对于汽车覆盖件，修边轮廓多数是空间不规则形状。修边冲孔工艺修边冲孔工艺uu冲孔工序合并在修边工序中进行，对修边模的结构影响不大，只需增加凸模和凹模就可以了。所以为节省模具、提高生产效率，设计时尽量将两工序合并，成为修边冲孔工序。修边冲孔工艺修边冲孔工艺一、
2、修边方向1. 1.修边方向制定原则修边方向制定原则1.1.定位方便、可靠定位方便、可靠定位方便、可靠定位方便、可靠2.2.良好的刃口强度良好的刃口强度良好的刃口强度良好的刃口强度修边冲孔工艺修边冲孔工艺二、修边形式1. 1.垂直修边。修边刃口随压力机滑块作垂直运垂直修边。修边刃口随压力机滑块作垂直运动，这样模具结构简单、操作方便，应优先动，这样模具结构简单、操作方便，应优先采用。采用。修边冲孔工艺修边冲孔工艺二、修边形式2. 2.斜楔修边。修边刃口作水平或倾斜运动。这斜楔修边。修边刃口作水平或倾斜运动。这种修边需采用斜楔机构。模具结构复杂，工种修边需采用斜楔机构。模具结构复杂，工作部分占用面积
3、较大。作部分占用面积较大。修边冲孔工艺修边冲孔工艺二、修边形式3. 3.垂直、斜楔修边。这类修边方法是上述两种垂直、斜楔修边。这类修边方法是上述两种方法的组合，模具结构更为复杂。必须慎重方法的组合，模具结构更为复杂。必须慎重处理废料的分块，精心设计好垂直运动部分处理废料的分块，精心设计好垂直运动部分和斜楔（水平或倾斜）运动部分的交接。和斜楔（水平或倾斜）运动部分的交接。修边冲孔工艺修边冲孔工艺三、板料冲裁条件n n修边时，刃口运动方向最好和修边表面垂直，修边时，刃口运动方向最好和修边表面垂直，这样得到的修边件变形小、断面毛刺少、质这样得到的修边件变形小、断面毛刺少、质量好并有较好的模具刃口强度
4、。量好并有较好的模具刃口强度。修边冲孔工艺修边冲孔工艺三、板料冲裁条件n n锐角修边；锐角修边；倾斜角为倾斜角为倾斜角为倾斜角为1515以下不需要有特别措施。以下不需要有特别措施。以下不需要有特别措施。以下不需要有特别措施。修边冲孔工艺修边冲孔工艺三、板料冲裁条件n n锐角修边；锐角修边；倾斜角超过倾斜角超过倾斜角超过倾斜角超过1515时，时，时，时，在凸模和凹模处设在凸模和凹模处设在凸模和凹模处设在凸模和凹模处设平坦部分，若影响平坦部分，若影响平坦部分，若影响平坦部分，若影响制件质量可不设平制件质量可不设平制件质量可不设平制件质量可不设平坦部分坦部分坦部分坦部分修边冲孔工艺修边冲孔工艺三、板
5、料冲裁条件n n钝角修边；钝角修边；倾斜角倾斜角倾斜角倾斜角3030以下，以下，以下，以下，间隙一般取二分之间隙一般取二分之间隙一般取二分之间隙一般取二分之一。一。一。一。修边冲孔工艺修边冲孔工艺三、板料冲裁条件三、板料冲裁条件n n钝角修边；钝角修边；倾斜角倾斜角倾斜角倾斜角30603060之间，间之间，间之间，间之间，间隙尽可能取小。隙尽可能取小。隙尽可能取小。隙尽可能取小。l l若刃口运动方向与修边若刃口运动方向与修边表面交成一个角度，则表面交成一个角度，则刃口的实际厚度增加，刃口的实际厚度增加，致使刃口受力过大而易致使刃口受力过大而易损坏，同时出现的水平损坏，同时出现的水平分力会引起刃
6、口间隙改分力会引起刃口间隙改变，造成种种问题。当变，造成种种问题。当修边线在空间急剧变化修边线在空间急剧变化时，要精心协调斜楔运时，要精心协调斜楔运动方向与刃口夹角的关动方向与刃口夹角的关系，必要时亦可分步修系，必要时亦可分步修边。边。修边冲孔工艺修边冲孔工艺u冲孔工艺设计应注意的问题n n覆盖件上的孔不多，外覆盖件上的孔就更少，覆盖件上的孔不多，外覆盖件上的孔就更少，其中多数孔能够合并在修边或其他工序中加其中多数孔能够合并在修边或其他工序中加工，这样不但可以减少工序数，而且孔位准工，这样不但可以减少工序数，而且孔位准确。冲孔能否与其他工序合并以及一个工序确。冲孔能否与其他工序合并以及一个工序
7、中能否同时冲所有的孔主要决定于孔位，实中能否同时冲所有的孔主要决定于孔位，实际上就是凸模运动方向和冲孔表面的关系。际上就是凸模运动方向和冲孔表面的关系。修边冲孔工艺修边冲孔工艺u冲孔工艺设计应注意的问题n n大孔和小孔接近时，应先冲大孔，反之小孔大孔和小孔接近时，应先冲大孔，反之小孔会变形。会变形。n n孔边缘的最小尺寸应保证制件不翘曲、不变孔边缘的最小尺寸应保证制件不翘曲、不变形。形。n n位于弯曲线附近的孔宜在弯曲工序之后冲出。位于弯曲线附近的孔宜在弯曲工序之后冲出。n n冲压方向与板面垂直为好，不得已时亦可倾冲压方向与板面垂直为好，不得已时亦可倾斜，但只用于不要求精度的孔。斜，但只用于不
8、要求精度的孔。修边冲孔工艺修边冲孔工艺u多工序修边n在工序有富余，或废料流出困难的情况下，在工序有富余，或废料流出困难的情况下，采用不设置废料刀，利用各个分开的工序切采用不设置废料刀，利用各个分开的工序切除废料的方法。除废料的方法。修边冲孔工艺修边冲孔工艺u多工序修边n优点：不设置废料刀，废料排除容易。板料优点：不设置废料刀，废料排除容易。板料的定位容易。的定位容易。n缺点：两切口之间的重合困难缺点：两切口之间的重合困难修边冲孔工艺修边冲孔工艺1.修边线的展开n n汽车覆盖件修边线的展开是很复杂的一个问汽车覆盖件修边线的展开是很复杂的一个问题，手工展开工作量大，而且精度低，因此题，手工展开工作
9、量大，而且精度低，因此在现生产中精确的修边线一般是用样板在后在现生产中精确的修边线一般是用样板在后序模具上经过实验而获得的，而这大大增加序模具上经过实验而获得的，而这大大增加了覆盖件模具的制造周期，成为目前覆盖件了覆盖件模具的制造周期，成为目前覆盖件模具制造的一大瓶颈。模具制造的一大瓶颈。修边冲孔工艺修边冲孔工艺1.修边线的展开n n利用利用CAECAE技术获得精确或较为精确的修边线技术获得精确或较为精确的修边线将成为未来发展的方向。将成为未来发展的方向。修边冲孔工艺修边冲孔工艺1.修边线的展开修边模典型结构修边模典型结构第十二章第十二章 修边模设计修边模设计12-112-1修边模典型结构修边
10、模典型结构1. 1.修边方向修边方向第十二章第十二章 修边模设计修边模设计12-112-1修边模典型结构修边模典型结构1. 1.修边方向修边方向修边模典型结构修边模典型结构2. 2.典型结构典型结构W=100第十二章第十二章 修边模设计修边模设计12-112-1修边模典型结构修边模典型结构2. 2.典型结构典型结构第十二章第十二章 修边模设计修边模设计12-112-1修边模典型结构修边模典型结构2. 2.典型结构典型结构第十二章第十二章 修边模设计修边模设计12-112-1修边模典型结构修边模典型结构2. 2.典型结构典型结构第十二章第十二章 修边模设计修边模设计12-112-1修边模典型结构
11、修边模典型结构2. 2.典型结构典型结构第十二章第十二章 修边模设计修边模设计12-112-1修边模典型结构修边模典型结构2. 2.典型结构典型结构第十二章第十二章 修边模设计修边模设计12-112-1修边模典型结构修边模典型结构2. 2.典型结构典型结构第十二章第十二章 修边模设计修边模设计12-112-1修边模典型结构修边模典型结构2. 2.典型结构典型结构修边模刃口标准形状修边模刃口标准形状uu实心型实心型n n材料一般为材料一般为T10AT10A等等n n用于落料模或截面高度上的变化小的修边模用于落料模或截面高度上的变化小的修边模修边模刃口标准形状修边模刃口标准形状uu铸造合金型铸造合
12、金型n n材料一般为铸钢等材料一般为铸钢等n n用于一般结构或截面高度上的变化大的修边模用于一般结构或截面高度上的变化大的修边模修边模刃口标准形状修边模刃口标准形状uu立式嵌入型立式嵌入型n n用于修边线在平面上的变化小的修边模用于修边线在平面上的变化小的修边模修边模刃口标准形状修边模刃口标准形状uu焊接刃口型焊接刃口型n n用于修边线在平面上的变化大、截面上变化大的修边模用于修边线在平面上的变化大、截面上变化大的修边模冲裁力的计算冲裁力的计算uu汽车覆盖件模具的使用设备一般是根据冲压件生产 厂家现有的设备给定的，因此计算修边冲孔的冲裁力的意义不大，通常不用计算，只有当经验上觉得设备力量不够时
13、，才计算出修边冲孔的冲裁力来校合设备。而当冲裁力超过设备吨位50时，在工艺或设备上就要采取对策了。冲裁力的计算冲裁力的计算uu冲裁力的计算冲裁力的计算uu冲裁力冲裁力n n无剪切时的冲裁力无剪切时的冲裁力P PP=LtP=Ltb b（N N）P P：冲裁力（：冲裁力（：冲裁力（：冲裁力（N N）L L：冲裁轮廓长度（：冲裁轮廓长度（：冲裁轮廓长度（：冲裁轮廓长度（mmmm）T T：板厚（：板厚（：板厚（：板厚（mmmm） b b：抗拉强度（：抗拉强度（：抗拉强度（：抗拉强度（b=350N/mm2b=350N/mm2）n n切刃侧压力切刃侧压力N N约为冲裁力约为冲裁力约为冲裁力约为冲裁力P P
14、的的的的1/31/3，即，即，即，即N=P/3=Ltb/3N=P/3=Ltb/3n n有剪切（设置波浪刃口）时的冲裁力有剪切（设置波浪刃口）时的冲裁力PxPx冲裁力的计算冲裁力的计算uu冲裁力的计算冲裁力的计算uu冲裁力冲裁力n n无剪切时的冲裁力无剪切时的冲裁力P PP=LtP=Ltb b（N N）P P：冲裁力（：冲裁力（：冲裁力（：冲裁力（N N）L L：冲裁轮廓长度（：冲裁轮廓长度（：冲裁轮廓长度（：冲裁轮廓长度（mmmm）T T：板厚（：板厚（：板厚（：板厚（mmmm） b b：抗拉强度：抗拉强度：抗拉强度：抗拉强度冲裁力的计算冲裁力的计算uu冲裁力超过冲床能力的50%时，要考虑设置
15、波浪刃口，修边刃口长的情况下，可设计若干个波浪口。每块镶块上尽可能取半个波浪或一个波浪；一个波浪的高点，取在镶块中间。冲裁力的计算冲裁力的计算uu退料力退料力PsPsn n退料力据板厚、形状的不同而变化，一般为冲裁力的退料力据板厚、形状的不同而变化，一般为冲裁力的420%420%，如间，如间隙为板厚的隙为板厚的10%10%以下时，退料力将增大。以下时，退料力将增大。n nt2mmt2mm，Ps=0.05PPs=0.05P（形状简单）；退料力（形状简单）；退料力Ps=0.06PPs=0.06P（形状复杂）；（形状复杂）；P P为冲裁力。为冲裁力。n nt=2t=24.5mm4.5mm，Ps=0.
16、07PPs=0.07P（形状简单）；退料力（形状简单）；退料力Ps=0.08PPs=0.08P（形状复杂）（形状复杂）；P P为冲裁力。为冲裁力。n nt4.6mmt4.6mm，退料力，退料力Ps=Ps=（0.10-0.200.10-0.20）P P；P P为冲裁力。为冲裁力。uu卸料力卸料力n n卸料力因料厚、形状等的不同而各异，一般取冲裁力的卸料力因料厚、形状等的不同而各异，一般取冲裁力的2 26%6%。冲裁间隙冲裁间隙uu间隙选取原则n n落料尺寸取决于凹模尺寸（基准侧），间隙落料尺寸取决于凹模尺寸（基准侧），间隙取在凸模上；冲孔尺寸取决于凸模尺寸（基取在凸模上；冲孔尺寸取决于凸模尺寸（
17、基准侧），间隙取在凹模上。准侧），间隙取在凹模上。冲裁间隙冲裁间隙板厚板厚板厚板厚t t间间隙隙隙隙C CC/tC/t板厚板厚板厚板厚t t间间隙隙隙隙C CC/tC/t板厚板厚板厚板厚t t间间隙隙隙隙C CC/tC/t0.60.60.0300.0305%5%1.61.60.1000.1006.2%6.2%3.23.20.2210.2216.9%6.9%0.70.70.0350.0355%5%1.81.80.1130.1136.3%6.3%4 40.3200.3208%8%0.80.80.0400.0405%5%2 20.1300.1306.5%6.5%4.54.50.4000.4008.9
18、%8.9%0.90.90.0450.0455%5%2.22.20.1430.1436.5%6.5%5 50.4600.4609.2%9.2%1.01.00.0500.0505%5%2.52.50.1630.1636.5%6.5%6 60.6000.60010.0%10.0%1.21.20.0700.0706%6%2.62.60.1690.1696.5%6.5%7 70.7000.70010.0%10.0%1.41.40.0800.0806%6%2.92.90.2000.2006.9%6.9%8 80.8000.80010.0%10.0%1.51.50.0900.0906%6%3 30.2070
19、.2076.9%6.9%10101.0001.00010.0%10.0%冲裁间隙冲裁间隙uu钝角修边n n3030以下钝角修边，间隙取常规的以下钝角修边，间隙取常规的1/21/2。n n30306060倾角修边，钝角刃口作出局部平台，倾角修边，钝角刃口作出局部平台，一般为一般为3 3倍料厚，但不超过倍料厚，但不超过5mm5mm；间隙趋于；间隙趋于0 0。冲裁间隙冲裁间隙uu锐角修边n n1515以下锐角修边，间隙取常规选用，可直接以下锐角修边，间隙取常规选用，可直接修边且不需采取特殊措施。修边且不需采取特殊措施。n n15-3015-30锐角刃口要考虑在锐角刃口处设置锐角刃口要考虑在锐角刃口处
20、设置2mm2mm宽平台，间隙取常规选用。宽平台，间隙取常规选用。冲裁间隙冲裁间隙uu立切修边n n刃口线与斜面上的最大斜线平行，允许最小刃口线与斜面上的最大斜线平行，允许最小 角可参照下表，冲裁间隙按常规选用。角可参照下表，冲裁间隙按常规选用。冲裁间隙冲裁间隙uu立切修边t mm0.60.70.80.91.01.21.41.61.82.0 5.78.09.210.311.513.916.218.621.123.5冲裁间隙冲裁间隙uu立切修边n n立切角度立切角度 角不满足上表要求，需改造凹模刃角不满足上表要求，需改造凹模刃口，并取小间隙冲裁，对于接近口，并取小间隙冲裁，对于接近9090立切，冲立切，冲裁间隙趋于裁间隙趋于0 0。此外，注意检查压件器行程是。此外，注意检查压件器行程是否满足最大立切工作行程的要求。否满足最大立切工作行程的要求。
