凸模與凹模刃口尺寸的確定

1、2.4 凸模與凹模刃口尺寸的確定凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。因此，正確確定凸、凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。 2.4.1 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則由于凸、凹模之間存在著間隙，所以沖裁件斷面都帶有錐度。但在沖裁件尺寸的測量和使用中，則是以光亮帶的尺寸為基準(zhǔn)。落料件的光亮帶處于大端尺寸，其光亮帶是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸。沖孔件的光亮帶處于小端尺寸，其光亮帶是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且沖孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。沖裁過程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)

2、生摩擦，凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結(jié)果使間隙越用越大。因此，確定凸、凹模刃口尺寸應(yīng)區(qū)分落料和沖孔工序，并遵循如下原則：1設(shè)計(jì)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(jì)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寸來取得。2根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。這樣，凸、凹在磨損到一定程度時(shí)，仍能沖出合格的零件。模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。用x、表示，其中為工件的公差值，x

3、為磨損系數(shù)，其值在0.51之間，根據(jù)工件制造精度進(jìn)行選?。汗ぜ菼T10以上，x=1工件精度IT11IT13，x=0.75工件精度IT14，x=0.53不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。4選擇模具刃口制造公差時(shí)，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。一般沖模精度較工件精度高24級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6IT7級來選取；對于形狀復(fù)雜的刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來選??；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（）。5工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏

4、差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。2.4.2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法由于沖模加工方法不同，刃口尺寸的計(jì)算方法也不同，基本上可分為兩類。1按凸模與凹模圖樣分別加工法 這種方法主要適用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工件，因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以采用分別加工，設(shè)計(jì)時(shí)，需在圖紙上分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。沖模刃口與工件尺寸及公差分布情況如圖2.4.1所示。其計(jì)算公式如下。 （1）落料設(shè)工件的尺寸為D-，根據(jù)計(jì)算原則，落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定

5、凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減小最小合理間隙值即得到凸模尺寸。 （2）沖孔 設(shè)沖孔尺寸為d+，根據(jù)計(jì)算原則，沖孔時(shí)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸；將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凹模尺寸。 （3）孔心距孔心距屬于磨損后基本不變的尺寸。在同一工步中，在工件上沖出孔距為L的兩個(gè)孔時(shí)，其凹模型孔中心距可按下式確定。 式中 DA、DT落料凹、凸模尺寸；dT、dA沖孔凸、凹模尺寸；Dmax落料件的最大極限尺寸；dmin沖孔件的最小極限尺寸；L、Ld工件孔心距和凹?？招木嗟墓Q尺寸；工件制造公差；Zmin最小合

6、理間隙；x磨損系數(shù)。、凸、凹模制造公差，可按IT6IT7級選取，也可查表2.4.1選取，或取、。為了保證初始間隙不超過Zmax，即，和選取必須滿足以下條件 （2.4.6）由上可見，凸、凹模分別加工法的優(yōu)點(diǎn)是，凸、凹模具有互換性，制造周期短，便于成批制造。其缺點(diǎn)是，為了保證初始間隙在合理范圍內(nèi)，需要采用較小的凸、凹模具制造公差才能滿足 + 的要求，所以模具制造成本相對較高。例2.4.1沖制圖2.4.2所示零件，材料為Q235鋼，料厚t=0.5mm。計(jì)算沖裁凸、凹模刃口尺寸及公差。解：由圖可知，該零件屬于無特殊要求的一般沖孔、落料。 外形由落料獲得，和由沖孔同時(shí)獲得。查表2.3.3得，則由公式查表

7、得：為IT12級，取x0.75；為IT14級，取x0.5mm。設(shè)凸、凹模分別按IT6級和IT7級加工制造，則沖孔： 校核： 0.008+0.0120.06-0.040.020.02（滿足間隙公差條件）孔距尺寸： 落料： 校核： 0.016+0.0250.040.02（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?。汗剩?2凸模與凹模配作法 采用凸、凹模分開加工法時(shí)，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。對于沖制薄材料（因Zmax與Zmin的差值很?。┑臎_模，或沖制復(fù)雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常常采用

8、凸模與凹模配作的加工方法。配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃缓蟾鶕?jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。這種加工方法的特點(diǎn)是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。設(shè)計(jì)時(shí)，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin”。采用配作法，計(jì)算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽纾紫仁歉鶕?jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過程中是變大，變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算。

9、（1）凸?；虬寄Ｄp后會(huì)增大的尺寸第一類尺寸A落料凹?；驔_孔凸模磨損后將會(huì)增大的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與公式（2.4.1）相同。第一類尺寸：（2）凸?；虬寄Ｄp后會(huì)減小的尺寸第二類尺寸B沖孔凸?；蚵淞习寄Ｄp后將會(huì)減小的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的沖孔凸模尺寸，所以基本尺寸及制造公差的確定方法與公式（2.4.3）相同。 第二類尺寸： （3）凸?；虬寄Ｄp后會(huì)基本不變的尺寸第三類尺寸C凸模或凹模在磨損后基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當(dāng)于簡單形狀的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與公式（2.4.5）計(jì)算。 第三類尺寸： 例2.4.2 如圖2.4.3所示的落料件，其中，板料厚度，材料為10號鋼。試計(jì)算沖裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。解：該沖裁件屬落料件，選凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需要計(jì)算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按間隙要求配作。由表2.3.3查得：，。由公差表查得工件各尺寸的公差等級，然后確定x，對于尺寸80mm，選x=0.5；尺寸15mm，選x=1；其余尺寸均選x=0.75。落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下： 第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸 落