畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）離合器板精沖成形模具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：離合器板精沖成形模具設(shè)計(jì)目錄一 引言3二 工藝分析3三 模具壓力機(jī)的選擇6四 模架的選擇9五 模柄的選擇10六 模具齒圈的設(shè)計(jì)10七 凸凹摸尺寸.刃口間隙及刃口圓角的計(jì)算.11八 推件板的計(jì)算.17九 墊板凸模固定板的設(shè)計(jì).18十 推件桿的設(shè)計(jì).19十一 結(jié)束語(yǔ).20十二 參考文獻(xiàn).20 謝詞. 一 引言從零件的結(jié)構(gòu)和要求入手,結(jié)合精沖工藝的特點(diǎn),論述了離合器板精沖工藝及模具設(shè)計(jì)時(shí)的選取和模具設(shè)計(jì)的主要技術(shù)問(wèn)題.該離合器是車(chē)用控制空調(diào)擋位的零件,材料為10號(hào)鋼,材料厚4.50.1mm,大批要求較高,該零件是對(duì)稱(chēng)性的,需經(jīng)過(guò)一次半沖孔,再經(jīng)一次復(fù)合精沖完成.為大批量生產(chǎn),精度較高。

2、二、工藝分析(一) 1. 車(chē)用空調(diào)離合器板零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度和要求如圖1所視。2. 零件沖制的難點(diǎn)和重點(diǎn)是: (1).6條圓弧形窄槽(寬為2.5mm)的沖制; (2).3個(gè)沖孔(8mm和6mm)的中心圓直徑98的沖制; 3.由于該零件為精沖成形,要求用精沖模成形。那么要考慮的問(wèn)題就有: (1).沖制6條同心圓弧形窄槽的凸模的強(qiáng)度如何得到保證 （2）.沖制3個(gè)半沖孔的凸模和凹模的設(shè)計(jì)要求以及位置精度要求； （3）.工件兩表面的平行度及表面粗糙度要7（4）.半沖孔后部的凸起部分相對(duì)側(cè)面的位置要求 （二）.本離合器板的成形可以分為以下三個(gè)步驟：1. 落料；2. 沖制3個(gè)半沖孔；3. 沖制6條圓

3、弧形窄槽和中心圓直徑98。 具體分析：1. 落料：生產(chǎn)中為滿足沖壓零件形狀、尺寸、精度、批量、原材料性能方面的要求，采用多種多樣的沖壓加工方法，概括起來(lái)沖壓加工方法可以分為分離工序和成形工序兩大類(lèi)。分離工序又可分為落料沖孔和剪切等，其目的是在沖壓過(guò)程中使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離，如圖2.1所示。由零件已只條件可選擇分離工序，零件厚度為4.50.1，查表可知選擇10號(hào)鋼板來(lái)落料。由原始數(shù)據(jù)得落出的毛胚為130。2. 沖制個(gè)3沖孔3個(gè)半沖孔的中心圓直徑98的精度要求較高，按沖裁件工藝分析，應(yīng)以直徑56的內(nèi)徑定位，用高精度（h11）一道工序中單獨(dú)沖出其模具將用a。紙畫(huà)出。3. 沖裁和沖槽沖

4、裁工藝設(shè)計(jì)包含沖裁件的工藝形分析、沖裁工藝方案的確定和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的內(nèi)容。良好的工藝設(shè)計(jì)和合理的工藝方案可以實(shí)現(xiàn)用最少的工序數(shù)量和工時(shí)生產(chǎn)產(chǎn)品，并使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具壽命高，最終獲得穩(wěn)定的合格件。勞動(dòng)量和工藝成本是衡量沖裁工藝設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。（1） 沖裁件的工藝分析沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差等技術(shù)要求。沖裁件的工藝性是否合理對(duì)沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響。 沖裁件的形狀和尺寸a. 沖裁件的形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)、排樣廢料少。在滿足質(zhì)量要求的條件下，把沖裁件設(shè)計(jì)成少?gòu)U料、無(wú)廢料的排樣形狀。b. 除在少?gòu)U料無(wú)廢料排樣或采用鑲拼模結(jié)構(gòu)時(shí)

5、允許工件有尖銳的清角外沖裁件的外形或內(nèi)孔交角處應(yīng)采用圓角過(guò)度避免產(chǎn)生清角。c. 盡可能避免沖裁件上過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生懸臂與狹槽，而應(yīng)使它們的最小寬度b1.5t。d. 沖裁件中孔與孔之間孔與零件邊緣之間的壁厚，因受模具強(qiáng)度和零件質(zhì)量的限制，起值不能太小。一般要求c1.5t;ct。e. 沖裁件的孔徑因受孔凸模強(qiáng)度和剛度的限制不宜太小，否則凸模容易折段和壓彎。沖孔最小尺寸取決與材料的機(jī)械性能凸模強(qiáng)度和模具結(jié)構(gòu)。用自由凸模和帶護(hù)套的凸模沖制。 沖裁件的尺寸精度和表面粗槽度要求沖裁件的精度要求a沖裁件的精度要求應(yīng)在經(jīng)濟(jì)精度范圍以?xún)?nèi)，對(duì)于普通沖裁件，其經(jīng)濟(jì)精度不高于i711級(jí)，沖孔件比落料件高一級(jí)。沖裁件的外形與內(nèi)

6、孔尺寸公差如表2、6、5所示。如果工件精度高與上述要求，則需在沖裁件后進(jìn)行整修或采用精密沖裁。 沖裁件的尺寸基準(zhǔn)沖裁件的尺寸基準(zhǔn)應(yīng)盡可能和制模時(shí)的定位基準(zhǔn)重合，以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差?？孜恢贸叽鐟?yīng)盡量選擇在沖裁過(guò)程中不參加變形的變形線上，切不要與參加變形的部位聯(lián)系起來(lái)。（2） 沖裁加工的經(jīng)濟(jì)性分析沖裁件的制造成本所謂經(jīng)濟(jì)性就是以盡可能少的生產(chǎn)消費(fèi)獲得盡可能大的經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行沖壓工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該運(yùn)用經(jīng)濟(jì)分析的方法找降低成本，取得優(yōu)異經(jīng)濟(jì)效果的工藝途徑。沖裁件的制造成本c0 包括:c0=c1+c2+c3式中c1為材料費(fèi)，c2為加工費(fèi)（工人工資，設(shè)備折舊費(fèi)、管理費(fèi)等），c3為模具費(fèi)。上述成本中模

7、具費(fèi)，設(shè)備折舊費(fèi)一般與產(chǎn)量無(wú)關(guān)，加工費(fèi)中的工人工資和其它經(jīng)費(fèi)在一定時(shí)間內(nèi)基本上也是不變的，因此做固定費(fèi)用，用ca表示。而材料費(fèi)、外購(gòu)件費(fèi)等將隨生產(chǎn)量大小而變化，屬于可變費(fèi)用，用cb表示（以單位計(jì)）。若產(chǎn)量為q，則c0=ca+qcb這樣，產(chǎn)品制造成本由固定費(fèi)和可變費(fèi)用兩部分組成。設(shè)法降低固定費(fèi)用和可變費(fèi)用都能使成本降低，利潤(rùn)增加，并積累資金。產(chǎn)品的制造的成本和產(chǎn)量之間有著密切的關(guān)系。分別對(duì)固定費(fèi)用和可變費(fèi)用進(jìn)行了分析。 降低沖壓件成本的途徑：增產(chǎn)可降低單件產(chǎn)品成本中的固定費(fèi)用，相當(dāng)減少消耗，而通過(guò)感節(jié)約也可以直接降低消耗，兩者都是降低成本的重要途徑。沖壓件的成本包括產(chǎn)料費(fèi)、加工費(fèi)、模具費(fèi)等。因此

8、，降低成本就是降低上述各項(xiàng)的費(fèi)用。降低小批量生產(chǎn)中的沖壓件成本。使工藝合理化。多件同時(shí)沖壓。沖壓過(guò)程高度自動(dòng)化。提高產(chǎn)料利用效率，節(jié)約模具費(fèi)用。沖裁工藝方案的確定 在進(jìn)行沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上，可根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定沖裁工藝方案。 沖裁工序的組合沖裁工序可分為單工序沖裁，復(fù)合件沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁。復(fù)合沖裁是在壓機(jī)一次過(guò)程中，在模具的同一位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序，級(jí)進(jìn)沖裁上把完成一個(gè)沖裁件的 ，n個(gè)沖壓工序排列成一定順序，在壓機(jī)一次行程中，按順序使條料早沖模的不同位置，上分別完成所需求的工序。除最初幾次沖程外，以后每次沖程都可以完成一個(gè)沖裁件。組合的沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)的

9、效率高，獲得的制件精密度很高。確定沖裁組合方式使應(yīng)根據(jù)下列一些因素。a.生產(chǎn)批量。一般來(lái)說(shuō)，小批量與試制沖裁采用單工序沖裁，中批量和大批量生產(chǎn)采用復(fù)合沖裁級(jí)進(jìn)沖裁。本課題中將采用復(fù)合沖裁。b.工件尺寸公差等級(jí)。復(fù)合沖裁所得到工件尺寸公差等級(jí)很高，因此它避免了多次沖壓的定位誤差，并且在沖裁過(guò)程中可以進(jìn)行壓料，工件較平整。經(jīng)過(guò)沖裁所得到的工件尺寸，公差等級(jí)較復(fù)合沖裁低。c.模具的制造、安裝調(diào)整和成本。對(duì)復(fù)雜形狀的沖裁件,采用復(fù)合沖裁比采用級(jí)進(jìn)沖裁為宜。因?yàn)椴捎脧?fù)合沖裁時(shí)模具較容易制造、安裝、調(diào)整、成本較低。d.操作方便與安全.復(fù)合沖裁中出件或清除廢料較困難、工作安全性差。綜合上述:在滿足模具制造成

10、本低、模具壽命長(zhǎng)、操作方便又安全的工藝方案時(shí),本課題易采用兩道模。一道半沖孔模和一道精沖復(fù)合模。三.壓力機(jī)的選擇 精沖壓力機(jī)的選擇：在設(shè)計(jì)中,精沖壓力的計(jì)算是選擇精沖機(jī)床的主要因素之一,也是考慮精沖模具的強(qiáng)度依據(jù)。由于精沖是在三向受力狀態(tài)下進(jìn)行沖裁的,所以設(shè)計(jì)模具事必須對(duì)各個(gè)壓力分別進(jìn)行計(jì)算,然后求出精沖時(shí)所需的總壓力,從而選用合適的精沖機(jī).(一) 精沖總壓力:p=ps+pr+pg 式中:ps沖裁力，kn; pr壓料力，kn; p g推件板的反壓力kn; p精沖所需要的總壓力，kn。(二) 精沖過(guò)程中沖裁力: 為精沖時(shí)的沖裁力ps和普通沖裁力曲線. (a) 沖裁力;(b) 沖裁力-料原曲線圖.

11、影響沖裁力的因素主要有:零件尺寸,材料機(jī)械性能,材料厚度等.計(jì)算公式:1 根據(jù)vd1-3345；ps=l.s.f式中 l裁切線周長(zhǎng),mm; s材料厚度,mm;抗拉強(qiáng)度,kn/mm; f 系數(shù),其值為0.60.9,常取0.9.2 根據(jù)f.w.timmerbeil公式： p=l.s（1-t/s）式中: ps最大沖裁力,kn;l裁切線長(zhǎng)度,mm;抗拉強(qiáng)度,kn/mm;s料厚,mm;t凸模擠入深度,mm.f=(1-t/s)-取決于屈強(qiáng)比/比值,可由求得.對(duì)于精沖材料,在多數(shù)情況下/=0.6,故(1-t/s)常取0.60.7.由原始數(shù)據(jù)知l=1024.5mm;s=4.5mm10號(hào)鋼的取為400mpa所以

12、ps=1024.54.54000.9 =1844052.056n=1844kn(三) 齒圈壓板的壓料力 如圖3-59所示,齒圈壓料力pr在精沖過(guò)程中的主要作用是:固定材料;對(duì)板料沿剪切力周?chē)┘屿o壓力,以利塑剪變形,并在沖裁完后起退料的作用.1. 根據(jù)vdl-3345:pr=l.h.f式中l(wèi)剪切線周長(zhǎng)mm;h齒高度mm;抗拉強(qiáng)度n/mm;f系數(shù),常取4.2.:根據(jù)其他經(jīng)驗(yàn):(1) 按沖裁力ps的百分?jǐn)?shù)選取,即 pr=(40-60)ps(2) 按齒圈和內(nèi)齒根到型孔邊的面積取 pr=(f1+f2).式中f1齒形的投影面積,mm f2齒圈內(nèi)齒根到型孔邊間的面積,mm被沖材料的屈服極限,n/mm;因?yàn)?/p>

13、齒形的角度是固定的,為了計(jì)算的方便,可以用齒高進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)圖(3),可以在計(jì)算時(shí)先查出每毫米周長(zhǎng)所需的壓力,再乘以齒圈的總長(zhǎng)度,即可得出齒圈壓板的壓料力. 計(jì)算得:pr=528.77kn.(四) 推件板的反壓力. 如圖3-65所示,頂件器的反壓力pg對(duì)精沖零件的彎曲,沖裁表面錐度,塌角大小,尺寸精度等都有影響.但是過(guò)大的反壓力,使凸模過(guò)載,影響其壽命.反壓力按下示計(jì)算:1. 根據(jù)vd1-3345;pg=f.p式中f零件的受壓面積,mmp零件的單位反壓力,p=2070 n/mm;大面積零件取70n/mm,小面積薄零件取20n/mm。2. 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式:(1) 按schmid資料:pg=0.2p

14、s(2) 按其它:pg=(0.10.25)ps示中ps沖裁力,n.由原始數(shù)據(jù)取pg=70n/mm計(jì)算得pg=492821.6396n所以精沖過(guò)程中所需的總壓力為p=ps+pr+pg=2866kn 。為能滿足此壓力的需要，選擇公稱(chēng)壓力為4000kn的精沖壓力機(jī)。其公稱(chēng)參數(shù)： 滑塊行程：130mm; 公稱(chēng)壓力行程：2mm; 最大裝模高度：400mm;導(dǎo)軌間距離：660mm;滑塊底面尺寸 前后左右：400620mm;工作臺(tái)板尺寸 前后左右：660640mm。半沖孔壓力機(jī)的選擇(一)半沖孔所需的總壓力p=ps+pr+pg 式中:ps沖裁力，kn; pr壓料力，kn; p g推件板的反壓力kn; p半沖

15、孔所需要的總壓力，kn。（二）沖裁力的計(jì)算： ps=l.s.f.n l=2r=23.144=25.12mm; s=2mm; =400mpa f=0.9 n=3 所以ps=25.1224000.93=54.26kn; (三)壓料力的計(jì)算： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： 按沖裁力的白分?jǐn)?shù)選取，即： pr=50ps=0.554.26kn =27.13kn; (四)推件板的反壓力的計(jì)算： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)式按schmid資料 pg=0.2ps=0.254.26 =10.852 綜上所述得p=ps+pr+pg =54.26kn+27.13kn+10.852kn =92.242kn由此壓力選擇半沖孔的壓力機(jī)為,公稱(chēng)壓力為100kn

16、的開(kāi)式壓力機(jī)。 其參數(shù)如下： 發(fā)生公稱(chēng)壓力時(shí)滑塊距下死點(diǎn)的距離是：4； 滑塊行程： 60mm； 行程次數(shù)： 135次/min； 最大封閉高度 最底： 300mm 最高： 160mm； 封閉高度調(diào)節(jié)量： 130mm； 滑塊中心到床身距離： 130mm； 工作臺(tái)尺寸 左右： 360mm 前后： 240mm； 工作臺(tái)孔尺寸 左右： 180mm; 前后： 90mm; 直徑： 130mm； 立柱間的距離： 180mm； 模柄孔尺寸（直徑深度）：3050 工作臺(tái)板的厚度： 35mm； 墊板的厚度： 35mm； 傾角： 30。四.模架的選擇 (一)根據(jù)已知條件選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架作為精沖模的模架，型號(hào)為gb28

17、51.3-81ht200。其數(shù)據(jù)參數(shù)為：l=305mm; b=192mm; d=192mm; 數(shù)量 閉合高度 最?。?75mm ;最大320mm; 上模座：gb2855.5-81 30519250 1; 下模座：gb2855.6-81 30519265 1; 導(dǎo)柱： gb2861.1-81 25275 2; 導(dǎo)套： gb2861.6-81 4810558 2。(二)根據(jù)已知條件選擇單柱模架為半沖孔模的模架，型號(hào)為gb2852.1-81 其參數(shù)為: l=224 b=192 h=186 上模座gb2856.1-81 22419245 1 下模座gb2856.2-81 22419250 1 導(dǎo)柱 g

18、b2861.3-81 25171 1 導(dǎo)套 gb2861.8-81 254851 1五.模柄的選擇 (一)由已知條件可查出半沖模柄應(yīng)選擇壓入式模柄:如圖5所視 型號(hào)為gb2862.2-81(二)由已知條件可選擇旋入式模柄為精沖孔模的模柄,如圖6. 型號(hào)為gb2862.1-81 六.齒圈的設(shè)計(jì)(一)齒圈壓板的作用就是在精沖前用它先壓入材料,增加對(duì)材料的三向壓力,克服精沖中的拉應(yīng)力,防止產(chǎn)生材料的撕裂現(xiàn)象。 齒圈的形狀應(yīng)與型孔的 形狀一樣,即沿型孔形狀等距離放大一圈,但型孔形狀復(fù)雜時(shí),為了加工方便,齒圈形狀也可以簡(jiǎn)化為相似形狀。 齒圈壓板上的齒形有尖齒、凸臺(tái)狀和斜面齒形三種形式,從齒形的強(qiáng)度加工工

19、藝性能以及對(duì)精沖件的質(zhì)量效果來(lái)看,各有優(yōu)點(diǎn),而目前最多采用的就是尖齒形,它的效果較好,在本設(shè)計(jì)中,就是采用這種形式的齒形。精沖模的齒形壓板相似于普通沖裁的卸料板,但它除了起卸料作用外更重要的是對(duì)精沖材料在剪切過(guò)程中施加壓力,并對(duì)凸模起導(dǎo)向作用,是精沖模具的一個(gè)高精度和高強(qiáng)度的重要構(gòu)件。必須選用高強(qiáng)度?火變形小的合金鋼。它最大優(yōu)點(diǎn)就是端面有尖齒圈,其齒形為銑加工,頂部呈尖齒,允許在長(zhǎng)期使用之后變鈍,且不用整修。齒圈壓板的外形結(jié)構(gòu)及尺寸固定方法均與凹模相同.在設(shè)計(jì)中,齒高,護(hù)板高及材料厚度的尺寸關(guān)系為hht。齒圈壓板是凸模的導(dǎo)向體,在精沖過(guò)程中作相對(duì)運(yùn)動(dòng),齒圈壓板的型孔深度與凸模的工作長(zhǎng)度須結(jié)合起

20、來(lái)設(shè)計(jì),保證在二者之間有適當(dāng)?shù)木嚯x。(二).齒型尺寸是根據(jù)材料的厚度及材料性質(zhì)確定的,沖件材料t不超過(guò)4mm時(shí),采用單面齒圈;超過(guò)4mm時(shí),采用雙面齒圈,由原始數(shù)據(jù)知,材料厚度t為4.50.1mm,超過(guò)4mm,固精沖模上選用雙面齒。半沖孔模上選用平面板式。(三).齒形參數(shù): 對(duì)于采用雙面齒圈,齒高或各取材料厚度的20%即h=h=r=r=0.2t,設(shè)計(jì)中的齒圈壓板的齒形參數(shù)。由已知可查得i=2.80mm;h=1.0mm。(四).齒圈的分布 齒圈與刃口形狀的關(guān)系,凹入的缺口比突出部分易于精沖。例如,缺口寬度為材料厚度的1.5倍時(shí),不必沿刃口做齒圈,可以越過(guò)缺口。小的內(nèi)孔精沖時(shí)不需要齒圈,對(duì)于教大的

21、孔(直徑30-40或更大)可以在頂桿面上作齒圈.這時(shí),應(yīng)在頂桿中間開(kāi)孔,安裝彈簧頂銷(xiāo),以便頂出廢料。頂桿帶齒圈時(shí),精沖模最好用凸模固定式。因?yàn)楣潭ㄊ巾敵鰴C(jī)構(gòu)的剛性較好,由原始數(shù)據(jù)查得,本精沖模將采用凸模固定式,且越過(guò)缺口。(五).齒圈的保護(hù)精沖時(shí),齒圈有沖壓材料接觸,由于材料較軟,故齒圈不宜受損,如果齒圈與凹模直接相碰,或者雙面齒圈互撞,就容易損壞,為了防止著類(lèi)碰撞,精沖模設(shè)計(jì)有隆起的保護(hù)面,搞出齒圈頂面,相碰時(shí)保護(hù)面與凹模接觸,齒圈不受損傷,保護(hù)面高度必須小于沖壓材料的厚度(圖)?有原始數(shù)據(jù)知本設(shè)計(jì)中將選用這種方式七 . 凸凹摸尺寸.刃口間隙及刃口圓角的計(jì)算(1) 刃口尺寸的確定精沖零件的內(nèi)

22、,外輪廓分別是由凹凸模,凹模和沖孔(窄槽)凸模的刃口沖裁形成的.精沖零件的外輪廓尺精度,而其內(nèi)輪廓尺寸精度,則主要取決于沖孔(窄槽)凸模的刃口尺寸精度.但是凸模和凹模刃口之間的間隙大小,刃口圓角的大小,齒圈壓板的壓力以及推件板反壓力的大小等,都對(duì)零件的尺寸精度有一定的影響. 影響精沖零件尺寸精度主要因素有:1 齒圈壓板的壓料力及推件板的反壓力愈大,則精沖零件尺寸的收縮就愈大.2 材料塑性好的比塑性差的尺寸收縮大;材料厚的比材料薄的尺寸收縮大;對(duì)外輪廓來(lái)說(shuō),間隙小的比間隙大的尺寸收縮大;沖孔凸模刃口圓角值愈大,則孔的收縮就愈大. 凹模刃口圓角值愈大，則孔的收縮就愈大；凹模刃口圓角值愈大，則對(duì)精沖

23、零件的側(cè)擠壓力大，造成材料內(nèi)部的彈性變形，使精沖零件外輪廓尺寸稍有增大；凹模.沖孔凸模在長(zhǎng)時(shí)間使用后，刃口部分都有磨損，這將直接改變精沖零件的尺寸。其他模具零件（如：復(fù)合模中的凸凹模）工作部分刃口尺寸則按落料凹模及沖孔凸模的刃口尺寸配制，保證雙面間隙值即可。模具工作部分的尺寸計(jì)算后，還應(yīng)根據(jù)零件應(yīng)有的收縮量加以修正，尤其以在零件的精度較高.公差范圍較小時(shí)，最后的修正是確保零件的質(zhì)量合格和延長(zhǎng)壽命的重要性。由于加工模具的方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式與制造公差的標(biāo)注也不同，刃口尺寸的計(jì)算方法可以分為兩種情況，本課題中將采用凸模與凹模分開(kāi)加工。采用這種方法，凸模和凹模分別按圖加工至尺寸

24、，要分別標(biāo)注凸模和凹模的刃口尺寸和制造公差（凸模，凹模），適用與圓形或簡(jiǎn)單形狀的制件。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙2cmax，必須滿足下列條件：|+|2cmax-2cmin或=0.4(2cmax-2cmin) =0.6(2cmax-2cmin)也就是說(shuō)，新制造的模具應(yīng)該是|+|+2cmin2cmax，否則制造的模具間隙已超過(guò)允許變動(dòng)范圍2cmax-2cmin,影響模具的使用壽命，下面對(duì)落料進(jìn)行討論一下。設(shè)工件的尺寸為？，根據(jù)計(jì)算原則，落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于制件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值2cmin。其計(jì)算公式如下：

25、dd=(dmax-x) dp=(dd-2cmin) =(dmax-x-2cmin) dd落料凹模基本尺寸（mm）; dp落料凸?；境叽纾╩m）; dmax落料件最大極限尺寸（mm）; d 沖孔凹模基本尺寸（mm）;d沖孔凸?；境叽纾╩m）;制件公差（mm）; 2cmin凸凹模最小初始雙面間隙（mm）;凸模下偏差，可按it6選用（mm）; 凹模下偏差，可按it7選用（mm）。 x-為系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件的公差帶的中間尺寸，p35當(dāng)制件公差為it11it13， 取x=0.75；當(dāng)制件公差為it14以下時(shí)，取x=0.5。表2.3.1系數(shù)x？（二）凸、凹模尺寸的計(jì)算1.計(jì)算

26、沖外形的凸凹模尺寸。由原始數(shù)據(jù)知離合器板的外圓直徑為110mm，內(nèi)孔直徑為58mm，同時(shí)獲得查表2.2.3得2cmin=0.78mm; 2cmax=0.86mm;則 2cmax-2cmin=(0.86-0.78)mm=0.08mm由公差表查得：58為h11級(jí)，取x=0.75；110為h11級(jí)，取x=0.5 設(shè)凸凹模分別按it6和it7級(jí)加工制造；則沖內(nèi)孔：dp=(dmin=x) =(58+0.750.20)mm =58.15mm d=(d+2cmin) =(58.15+0.78)mm =58.93mm校核: |+|2cmax-2cming 0 + 0 0.86-0.78 0 0.08（滿足間隙

27、公差條件）落料： dd=(dmax-x) =（110-0.50）mm =110mm dp=(dd-2cmin) =(110-0.78)mm =109.22mm校核 0+0=00故得 dd=110mm dp=109.22mm 2.內(nèi)孔的凸凹模尺寸計(jì)算 由1部分知x=0.5 =0 2cmin=0.86mm 故 dd=(dmax-x) =(58-0)mm =58mm dp=(dd-2cmin) =(58-0.86)mm =57.14mm 故 dd=58mm dp=57.14mm（三）凸凹模刃口間隙的確定 沖裁凸模和凹模間的間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量有著極其重要的影響。此處，沖裁間隙還影響著模具壽命.卸料力

28、.推件力.沖裁力和沖裁件的尺寸精度。1. 間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸的差值，查值越小，則精度就越高。這個(gè)差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對(duì)于凸模或凹模尺寸的偏差，二是模具本身的制造偏差，沖裁件相對(duì)于凸.凹模尺寸的偏差尺寸的偏差，主要是制件從凹模推出（落料件）或從凸模上卸下（沖孔件）時(shí)，因材料所受的擠壓變形.纖維伸長(zhǎng).穹彎等產(chǎn)生彈性恢復(fù)而造成的。偏差值可能是正的，也可能是負(fù)的。影響這個(gè)偏差值的因素有：凸凹模的間隙，材料的性質(zhì)，工件的形狀與尺寸等。其中主要因素是凸凹模的間隙值。當(dāng)凸凹模間隙較大時(shí)，材料所受拉伸作用增大，沖裁結(jié)束后，因材料的彈性恢復(fù)使沖裁件尺寸向

29、實(shí)體方向收縮，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。當(dāng)間隙較小時(shí)，由于材料受凸模凹模的擠壓力大，故沖裁后材料的彈性恢復(fù)使落料件尺寸增大，沖孔徑變小。尺寸變化量的大小與材料性質(zhì)、厚度、扎制方向等因素有關(guān)。材料性質(zhì)直接決定了材料在沖裁過(guò)程中的彈性變形量。軟剛的變形量較小，沖裁后的彈性恢復(fù)也小；硬剛的彈性恢復(fù)量較大。若模具刃口制造精度低，則沖裁件的制造精度也就無(wú)法保證。此外，模具的結(jié)構(gòu)形式及定位方式對(duì)孔的定位尺寸精度也有較大的影響。2. 間隙對(duì)模具壽命的影響模具壽命受各種因素的影響，間隙是其中最主要的因素之一。沖裁過(guò)程中，凸模與被沖的孔之間、凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙值越小，模具作用

30、的壓力越大，磨損也越嚴(yán)重。所以過(guò)小的間隙對(duì)模具壽命極為不利。而較大的間隙可使凸模側(cè)面與材料的間的摩擦減小，并減少制造和裝備精度對(duì)間隙的限制，放寬間隙不均勻的不利應(yīng)，從而提高模具壽命。 3. 間隙對(duì)沖裁工藝中力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。通常沖裁力的降低并不明顯，當(dāng)單邊間隙為材料的厚度的5-20左右時(shí)，沖裁力的降低不超過(guò)5-10。間隙對(duì)卸料力、推件力的影響比較嚴(yán)重。間隙增大后，從凸模上卸料和從模里推出零件都省力，當(dāng)單邊間隙達(dá)到材料的15-25左右時(shí)，卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大會(huì)使毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力的迅速增大。3. 間隙值的確定

31、 由以上分析，凸、凹模間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量.沖裁工藝中的力.模具壽命都有很大的影響。因此設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇一個(gè)合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，使所需沖裁力小，模具壽命高。但分別從質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的間隙不是同一個(gè)值，只是彼此接近。考慮到模具制造的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛橐粋€(gè)合理的間隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可沖出良好的制件。這個(gè)范圍的最小值稱(chēng)為最小合理間隙cmin。考慮到模具在使用過(guò)程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值cmin。本設(shè)計(jì)中將采用經(jīng)驗(yàn)確定法來(lái)確定凸、凹模的間隙。 經(jīng)驗(yàn)確定法： 根

32、據(jù)研究與使用經(jīng)驗(yàn)，在確定間隙值時(shí)要按要求分類(lèi)選用。對(duì)于尺寸精度、斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小間隙值，對(duì)于斷面垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應(yīng)以降低沖裁力、底稿模具壽命為主，可采用較大的間隙值。其值可按下列經(jīng)驗(yàn)公式選用： 軟材料 t1mm, c=(3-4)t t=1-3mm, c=(5-8)t t=3-5mm, c=(8-10)t 硬材料 t1mm, c=(4-5)t t=1-3mm, c=(6-8)t t=3-5mm, c=(8-13)t精沖模的間隙很小，一般只有材料厚度的0.5-1。間隙的大小與材料厚度、性能以及精沖零件的形狀有關(guān)。根據(jù)已知到的參數(shù)值和經(jīng)驗(yàn)公式： 精沖凸凹模刃口間隙可取

33、為： 外形z1=0.06mm， 內(nèi)形z2=0.08mm。（三）凹模、沖孔凸模工作部分的刃口圓角的確定將模具鋒利的刃口倒成圓角，可起到擠壓材料的作用，在剪切過(guò)程中，能改善工件的剪切面的質(zhì)量。由于沖件的外形是由凹模成型的，沖件的內(nèi)形是由沖孔（槽）凸模成形的，所以應(yīng)該在凹模和沖孔凸模的刃口上倒以圓角，用這種方法可以得到表面粗糙度很好的工件剪切面。但圓角值不能太大，否則易在沖件的剪切面上形成波紋狀的粗糙表面，并且使沖件塌角增大，所以，在一般情況下試模時(shí)先取最小圓角值，待試沖后視零件的質(zhì)量情況再逐步加大。模具刃口圓角值與材料厚度及材料的抗拉強(qiáng)度有關(guān)，內(nèi)形較外形易于光潔，所以凹模與沖孔（槽）凸模的刃口原角

34、值也不一樣，根據(jù)已知道的參數(shù)值以及參考文獻(xiàn)查得：凹模、沖孔（窄槽）凸模的刃口原角值分別為 r1=0.12mm；r2=0.10mm。 （四）沖孔凸模的形式及固定方法 沖孔凸模工作部分的形狀，與精沖零件的內(nèi)孔形狀一致。在設(shè)計(jì)中，由于弧形的窄槽的成形凸模的截面較小，在設(shè)計(jì)時(shí)其工作部分就很短（l10），在其后部形狀加大，以增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 沖孔凸模工作部分的長(zhǎng)度，應(yīng)考慮與相配合的零件（推件板）的導(dǎo)向和活動(dòng)距離應(yīng)為材料的3-5倍，導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度則應(yīng)為活動(dòng)部分的1.5-2倍。在本設(shè)計(jì)中，沖弧形窄槽凸模的精度要求高，難于加工，可采用鑲拼結(jié)構(gòu)，其總長(zhǎng)度為凹模厚度與固定板之和，即70？。沖內(nèi)孔凸模由于截面較

35、大，又難于加工，可作成直通道式結(jié)構(gòu)，用螺釘直推固定在墊板上，而沖窄槽凸模則采用固定板固定在凸模上作為抬階。 （五）半沖孔零件（凸模）的選擇半沖孔零件的結(jié)構(gòu)形式，主要有凸臺(tái)、凸柱和凸焊。它們多用于定距、定心和鉚接。1、 凸臺(tái)件它們的工藝特點(diǎn)是： （1）、凸模與凸臺(tái)的直徑相等，且壓入體積v1大于壓出體積v2的20即：v1=1.2v2； （2）、凸臺(tái)在毛刺側(cè)時(shí)，用復(fù)式精沖模加工； （3）、凸臺(tái)在塌角側(cè)時(shí)用連續(xù)精沖模加工。2、凸柱件 它們的工藝特點(diǎn)是： （1）、凸模直徑大于凸模直徑d且d=s （2）、凸柱在毛刺側(cè)時(shí)，用復(fù)式精沖加工； （3）、凸柱在塌角側(cè)時(shí)，用連續(xù)精沖模加工； （4）、凸柱直徑d與材料厚和材料變形程度有關(guān)。有零件及已知數(shù)據(jù)得該半沖孔件為凸柱件，但需選擇單獨(dú)半沖模加工。半凸模圖4所視： 八 、推件板的設(shè)計(jì)推件板是精沖模的一個(gè)重要組成部分，它的作用是在精沖前將材料