小支承板零件沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)

1、小支承板零件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)1、引言模具工業(yè)是 “百業(yè)之母“，是工業(yè)產(chǎn)品的”效益放大器，各國(guó)對(duì)模具的美譽(yù)很多， 美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為：“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石” 。模具在在現(xiàn)代生產(chǎn)中， 是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備， 它以其特定的形狀通 過(guò)一定的方式使原材料成形。 例如，沖壓件和鍛件是通過(guò)沖壓或鍛造方式使金屬材料 在模具內(nèi)發(fā)生塑性變形而獲得的， 金屬壓鑄、 塑料、陶瓷、橡膠等金屬和非金屬制品， 絕大多數(shù)也是模具成形的。由于模具成形具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省料和低成本等特點(diǎn)，現(xiàn) 在已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有非常大的比重。并且隨著汽車(chē)、 計(jì)算機(jī)、電機(jī)、電器和日用工業(yè)品等現(xiàn)代社會(huì)產(chǎn)品對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量、 生產(chǎn)成本和更新

2、換代的速度的越來(lái)越高的要求， 沒(méi)有模具是難以想象的。 隨著國(guó)民經(jīng) 濟(jì)的高速發(fā)展，促使模具技術(shù)迅速發(fā)展，作為生產(chǎn)各種產(chǎn)品的重要工藝裝備，模具已 發(fā)展成為一門(mén)產(chǎn)業(yè)。國(guó)外工業(yè)先進(jìn)國(guó)家都擁有上萬(wàn)個(gè)模具企業(yè)和支持模具企業(yè)或?yàn)槟＞咂髽I(yè)提供生 產(chǎn)裝備的企業(yè)相組成的強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。 這是為適應(yīng)社會(huì)產(chǎn)品工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的重要 條件和特點(diǎn)。 如汽車(chē)的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)需要一大批專(zhuān)業(yè)性模具企業(yè)為其提供模具，同時(shí)根據(jù)汽車(chē)零件的生產(chǎn)技術(shù)要求， 這些模具企業(yè)還配有相應(yīng)的先進(jìn)技術(shù)裝備， 包括數(shù) 控和計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床、 CAD/CAM 系統(tǒng)，以及各種工藝裝備。國(guó)內(nèi)相當(dāng)多的模具企業(yè)普及了計(jì)算機(jī)繪圖， 使用各種CAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。很

3、 多搞機(jī)械制造廠都正在采用 CAD/CAM技術(shù)。模具設(shè)計(jì)是一種經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)人員在長(zhǎng)期的工作中積累的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí) 對(duì)模具設(shè)計(jì)起著十分重要的影響。盡管模具 CAD 技術(shù)使用越來(lái)越廣泛，但目前廣為 使用的模具 CAD 技術(shù)大都停留在計(jì)算機(jī)輔助繪圖層次，難以勝任對(duì)模具開(kāi)發(fā)的高質(zhì) 量、短周期、低成本要求。傳統(tǒng)的工藝信息及各類(lèi)技術(shù)資料的管理方式已很難適應(yīng)現(xiàn) 代化生產(chǎn)的要求， 因此人們希望借助計(jì)算機(jī)的信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)將這些經(jīng)驗(yàn)和知識(shí) 有效地管理起來(lái)，在節(jié)省存儲(chǔ)空間和人力資源的同時(shí)，能夠在用戶(hù)需要時(shí)方便、快捷 地調(diào)用所需的工藝圖文等技術(shù)資料。本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一小支承板落料沖孔復(fù)合沖裁模具及彎曲模具。小支承

4、板落料沖孔復(fù)合模是一種多工序模， 在壓力機(jī)的一次行程中， 板料在一個(gè) 位置完成落料和沖孔兩道工序， 極大地提高了生產(chǎn)效率。 在實(shí)際的生產(chǎn)中采用復(fù)合模 沖壓的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)效率高、制品精度高、制件平直，可充分利用短料或邊角余料，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)復(fù)合模采用倒裝結(jié)構(gòu)，凸凹模安裝在模具 下模座上。倒裝復(fù)合模廢料清理無(wú)須二次清理，操作方便安全，生產(chǎn)效率較高。復(fù)合 模較彎曲模結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。設(shè)計(jì)上主要是對(duì)凸模、凹模和凸凹模的設(shè)計(jì)，其中主要是 其工作部分的尺寸設(shè)計(jì)，以保證制件的精度和質(zhì)量要求。模具許多零件大多已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn) 化，如模架、導(dǎo)柱、模座、卸料螺釘、固定板等。在設(shè)計(jì)中，只須根據(jù)設(shè)計(jì)需要和

5、標(biāo) 準(zhǔn)合理選定。彎曲模設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，彎曲模和復(fù)合模的設(shè)計(jì)過(guò)程大致相似。 在本設(shè)計(jì)中采用 L型彎曲將材料彎曲成90度小支承板即可。2.小支承板落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)2.1小支承板沖裁工藝性分析1）零件工藝性分析本設(shè)計(jì)是一小支承板落料沖孔復(fù)合模及彎曲模，支承板零件簡(jiǎn)圖：如圖2-1所示：生產(chǎn)批量：大批量材料：08F材料厚度：2mm制造精度：IT10沖孔、落料和彎曲3道工序，沖裁件從此零件圖形可以看出，此零件必須要有: 的形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)，周邊由簡(jiǎn)單的曲線組成比較規(guī)則，零件上孔和孔和孔和邊緣的距 離都是b>=2X2=4mm，因此基本上比較好加工。沖裁件的經(jīng)濟(jì)精度不高于 IT11級(jí)， 一般要求落料件

6、精度最好低于IT10級(jí)，沖孔件最好低于IT9級(jí)。支承板零件的加工 精度要求為IT10,能達(dá)到經(jīng)濟(jì)精度，因此適合大批量生產(chǎn)的要求。2）零件加工工藝方案的確定又由于工件加工要經(jīng)過(guò)3道工序才能完成，所以采用如下方案：根據(jù)零件的特殊性制定如下的加工方案方案一：落料沖孔一一彎曲方案二：落料彎曲沖孔方案三：落料一一沖孔一一彎曲下料：該工序重要是準(zhǔn)確的計(jì)算出毛坯尺寸及排樣，特別是在大批量生產(chǎn)中這對(duì)于提高材料的利用率有重要意義。沖裁：該工序主要是完成零件的毛坯外形的沖孔和落料。彎曲：該工序主要是完成零件的彎曲成形方案一的工序安排比較合理，減少工序環(huán)節(jié)，提高經(jīng)濟(jì)效益方面比其他兩種方案 有比較顯著的優(yōu)勢(shì)。方案二在

7、前兩個(gè)工序安排還可以，但第三個(gè)工序很難加工。方案 三跟方案一差不多但是比方案一多道工序在經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)比方案一差些。因此首選方案。3）毛坯展開(kāi)圖尺寸的確定零件展開(kāi)圖圖2-2根據(jù)公式p r + x t其中p中性層彎曲半徑r內(nèi)彎曲半徑t材料厚度 x中性層位移系數(shù)中性層的曲率半徑和彎曲變形程度有關(guān)，當(dāng)變形程度比較的大時(shí)中性層會(huì)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)。r/t=2/2=1變形程度比較的大，由 2.1表可知x=0.35表2.1r/t00.50.50.80.822334>4t0.160.250.250.30.30.350.350.40.40.450.450.5曲率半徑 p r + x t=2+0.35x2=2.7mm

8、彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度 L=L 1+ L2 + n a (r + x t) /180=8+34+8-4+45-4+3.14 /2x 2.7=91.3mm2.2沖裁件的排樣、搭邊和材料利用率的計(jì)算1）排樣沖裁件在板料或條料上的布置方式，稱(chēng)為沖裁件的排樣，簡(jiǎn)稱(chēng)排樣，排樣的合理 和否，不但影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用率，降低零件成本，還會(huì)影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、 制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便和安全等。根據(jù)零件的外形分析，圓弧墊板形狀比較的簡(jiǎn)單，采用有廢料排樣即：沖裁件和 沖裁件之間，沖裁件于條料側(cè)邊均有工藝廢料。排樣類(lèi)型：直排，有搭邊e.r萬(wàn)案一aj->j 3圖 2-3由于在選擇排樣方法時(shí)除了材料利用率外，還應(yīng)考慮

9、模具制造和使用是否方便板料的纖維方向是否滿(mǎn)足后續(xù)工序的要求等因素。選擇方案一，滿(mǎn)足后續(xù)的彎曲的纖維方向2）搭邊排樣中相鄰的兩工件之間的余料或工件和條料邊緣間的余料稱(chēng)為搭邊。搭邊的作 用是補(bǔ)償定位誤差，防止由于條料的寬度誤差，送料歪斜誤差等原因而沖裁出殘缺的 廢品。此外還應(yīng)保持條料有一定的強(qiáng)度和剛度，保證送料的順利進(jìn)行，從而提高制件 質(zhì)量，使凸，凹模刃口沿整個(gè)封閉輪廓線沖裁，使受力平衡，提高模具壽命和工件斷 面質(zhì)量。a=1.2mmai=2mm根據(jù)資料可知：圖 2-43) 材料利用率的計(jì)算排樣的目的是為了合理利用原材料。 衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利 用率。所謂材料利用率是指沖裁件的實(shí)際

10、面積和所用板料面積的百分比。 材料利用率 的計(jì)算公式如下：一個(gè)進(jìn)距的材料利用率n的計(jì)算如下：n = nA x 100%bT式中 A沖裁件面積(包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料)，(mm2);n 個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖裁件數(shù)目；b 條料寬度，(mm);h進(jìn)距,(mm)。一張板料上總的材料利用率n總的計(jì)算如下：n 總=(- ) x 100%LB式中 n總-一張板料上沖裁件總數(shù)目；L板料長(zhǎng)，(mm);(1) 材料的一個(gè)進(jìn)距的利用率 由圖24可知：條料的寬度我門(mén)選擇有側(cè)壓： 由公式 b= (B+2a+A) 0-ab-條料的寬度，mmB零件寬度，mma沖裁件和條料側(cè)邊之間的搭邊，mm條料下料時(shí)的下偏差值，mm查得 =0.5mm貝U

11、 b= (30+2X2+0.5) 0-0.5 =34.50-0.5 mm條料進(jìn)距 h=91.3+15+1.2=107.5mm沖裁零件的總面積經(jīng)計(jì)算得 A=2986.35mm 一個(gè)進(jìn)距的材料利用率：n =( nA / bh) x 100%=2986.35x 1/ (107.5mmx 34.5mm)x 100%=80.5%（2）材料的總利用率板料選擇 2000mmx1200mm所以每條條料能沖出來(lái)的零件數(shù)是2000/107.5=18.5個(gè)取整 18 個(gè)每塊板料可以有條料條數(shù)是1200/34.5=34.7個(gè)取整 34 個(gè) 每塊板料有18x34=612個(gè)利用率為：n 總=612X2986.35/200

12、0X1200=76.2%2.3沖裁間隙沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模刃口之間的間隙。單邊用間隙用C表示，雙邊用Z表示。圓形沖裁模雙邊間隙為Z=D凹-D凸式中 D凹沖裁模凹模直徑尺寸（mm）D凸一一沖裁模凹模直徑尺寸（mm）沖裁間隙是沖裁過(guò)程中一個(gè)重要的工藝參數(shù)，間隙的選取是否合理直接影響到?jīng)_裁件質(zhì)量、沖裁力、沖模的使用壽命和卸料力等。如圖：n幾圖 2-51）沖裁間隙的選取沖裁間隙的大小主要和材料的性質(zhì)及厚度有關(guān)， 材料越硬，厚度越大，則間隙值 應(yīng)越大。選取間隙值時(shí)應(yīng)結(jié)合沖裁件的具體要求和實(shí)際的生產(chǎn)條件來(lái)考慮。 其總的原 則應(yīng)該是在保證滿(mǎn)足沖裁件剪斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下， 使模具壽命最長(zhǎng)。設(shè)計(jì)時(shí)

13、一般采取查表法確定，在沖模制造時(shí)，也可按材料厚度的百分比估算。查表2.2選得間隙值為 Zmin=0.246、Zmax=0.360（ mm）。表2.2沖裁模刃口始用間隙材料名稱(chēng)08F、10、35、09Mn、Q235、B2厚度t初始間隙ZZminZmax1.00.100.141.20.120.1820.2460.360為了使模具能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沖制出合格的零件，提高模具的利用率，一般設(shè)計(jì)模具時(shí)取Zmin作為初始間隙。2.4沖壓力計(jì)算沖裁力是設(shè)計(jì)模具、選擇壓力機(jī)的重要參數(shù)。計(jì)算沖壓力的目的是為了合理地選擇沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具。選用沖壓設(shè)備的標(biāo)稱(chēng)壓力必須大于所計(jì)算的沖裁力，所設(shè)計(jì)的模具必須能傳遞和承受所計(jì)

14、算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的要求。沖裁力包括沖裁力、 卸料力、推件力、頂件力的計(jì)算。1）沖裁力計(jì)算沖裁力的大小主要和材料性質(zhì)、厚度、沖裁件周長(zhǎng)、模具間隙大小及刃口鋒利程 度有關(guān)。一般對(duì)于普通平刃口的沖裁，其沖裁力F可按下式計(jì)算：P=1.3L 總 t tp式中：P是沖裁力t是材料厚度（mm）；L總是沖裁件周長(zhǎng)（mm）；tp是材料抗沖剪強(qiáng)度（MPa） ,=（0.7-0.9）g丈為材料抗拉強(qiáng)度。查材料可知：Cb= （275-365） MPa，為安全起見(jiàn) TP=0.9x365=328.5MPa。零件展開(kāi)后的總沖裁周長(zhǎng)：L 總=2x91.3+15n +2x2x3 n +2x2x5 n +2x2x3 n +3

15、0=366.5mm所以： P=1.3x366.5x2x328.5=313KN2）推件力的計(jì)算 把落料件從凹模洞口順著沖裁方向推出去的力叫推件力 查鈑金材料加工和制造課本表 3-15 得 K 推 =0.055， 公式：推 =nK 推 Pn=h/t=6/2=3P 推 =3x0.055x313=51.7KN3-153）頂件力的計(jì)算 逆著沖裁方向頂出來(lái)的力叫頂件力查鈑金材料加工和制造課本表 得 K 頂 =0.06，公式：P頂=K頂PP 頂=0.06x313=18.8KN4）卸料力的計(jì)算從凸模上卸下緊箍著的材料所需的力叫卸料力 查鈑金材料加工和制造課本表 3-15得 K 卸=0.05,公式： P 卸=

16、K 卸 PP 卸=0.05x313=15.7KN5）總沖壓力的計(jì)算 由于設(shè)計(jì)的時(shí)候采用了彈性卸料裝置并向下推件,所以總沖裁力為：由公式：P總=P+P推+ P卸P 總=313+51.7+15.7=380.4KN2.5壓力中心的計(jì)算沖模對(duì)工件施加的沖壓力合力的中心稱(chēng)為沖壓壓力中心。要使沖壓模具正常工作，必須使壓力中心和模柄的中心線重合， 使壓力中心和所選沖壓設(shè)備劃塊的中心重 合。從而使在沖裁過(guò)程中間隙總是保持穩(wěn)定，出來(lái)的零件質(zhì)量有保證。圖 2-6如圖各個(gè)尺寸由上面的計(jì)算得來(lái)可知X方向的沖裁壓力中心 X=0丫方向的沖裁壓力中心的計(jì)算：L仁 91.3，X仁 91.3/2L2=2x3 n，X2=8L3=

17、2x3 n ,X3=8+34=42L4=2x5 n ,X4=91.3L5=15n ,X5=91.3+Rsin n /2=91.3+15=106.3Y= 2L1. X1+ 2.L2. X2+2. L3. X3+ L4. X4+ L5. X5)/(2.L1+2.L2+2.L3+L4+L5) =60.7mm所以壓力中心的坐標(biāo)為：(0, 60.7)2.6凸、凹模刃口尺寸計(jì)算模具刃口尺寸及公差是影響沖裁件精度，因而，正確確定沖裁凸模和凹模刃口的 尺寸及公差，是沖模設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。1）凸、凹模刃口尺寸公差計(jì)算的原則實(shí)踐證明，落料件的尺寸接近于其凹模刃口尺寸， 而沖孔尺寸接近于其凸模刃口 尺寸。所以，落料時(shí)

18、取凹模作為設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)件；沖孔時(shí)取凸模作為設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)件。計(jì) 算凸模和凹模尺寸時(shí)應(yīng)遵循的原則如下：（1）沖孔時(shí)，先確定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最 大極限尺寸，以保證凸模磨損在一定范圍內(nèi)也可使用。 而凹模的基本尺寸則按凸模刃 口的基本尺寸加上一個(gè)最小間隙值。（2）落料時(shí)，應(yīng)先確定凹模刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取接近或等于零件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損在一定范圍內(nèi)也能沖出合格的零件。凸模刃口的基本尺寸則按凹模刃口基本尺寸減小一個(gè)最小間隙值。（3）在確定模具刃口制造公差時(shí)，既要能保證工件的精度要求，又能保證合理 的間隙數(shù)值。一般模具制造精度比工件精度高 23級(jí)。如果零件沒(méi)有

19、標(biāo)注公差，則 對(duì)于非圓形件按IT14級(jí)來(lái)處理，圓形件一般按照IT10級(jí)來(lái)處理，制件尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差。2）凸、凹模刃口尺寸計(jì)算的方法由于凸模和凹模的加工方法不同，設(shè)計(jì)時(shí)其刃口尺寸計(jì)算應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。（1）凸模和凹模分開(kāi)加工采用凸模和凹模分開(kāi)加工這種方法又稱(chēng)為互換加工，這種方法適合制件的凸、凹模制造相對(duì)簡(jiǎn)單的零件，容易保證精度。這樣要分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸和制造 公差，為了保證間隙值，應(yīng)滿(mǎn)足以下條件。S凸 +S凹 <Zmax-Zmin式中S凸一一凸模的制造公差；S凹凹模的制造公差。S凸、S凹的值見(jiàn)表2.3。表2.3規(guī)則形狀沖裁時(shí)凸模、凹模的制造公差基本尺寸凸模公差S

20、凸凹模公差S凹< 180.0200.020> 18 300.0200.025> 30 800.0200.030下面對(duì)沖孔和落料兩種情況加以分析討論。沖孔沖孔應(yīng)先確定凸模刃口尺寸，間隙取在凹模上。設(shè)工件孔的尺寸為d+ ，其計(jì)算公式為:d 凸=(d + x)/.凸d 凹=(d 凸+ Zmin)°' 凹式中d凸、d凹沖孔凸、凹?；境叽?， mm；工件制造公差， mm；X 因數(shù)，其值可查表 2.4。落料根據(jù)刃口尺寸計(jì)算原則，落料時(shí)應(yīng)首先確定凹模刃口尺寸。由于基準(zhǔn)件凹模的刃 口尺寸在磨損后會(huì)增大，因此應(yīng)使凹模的基本尺寸接近工件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最

21、小合理間隙值 Zmi n。仍然是凸模取負(fù)偏差，凹模取正偏差。 設(shè)工件尺寸為D°-，其計(jì)算式如下：D 凹=(D - x)?'凹D 凸=(D 凹-Zmin) °材料厚度t/mm非圓形x值圓形x值10.750.50.750.5工件公差 / mm1v 0.160.17 0.35> 0.36v 0.16> 0.1612v 0.200.21 0.41> 0.42v 0.20> 0.2024V 0.240.25 0.49> 0.50v 0.24> 0.24> 4v 0.300.21 0.59> 0.60v 0.30> 0.30

22、 凸(2 )凸模和凹模配合加工復(fù)雜或材料薄的零件，為了保證凸、凹模之間一定的間隙值，必須采用配合2.4 因數(shù)x對(duì)于形狀加工。此方法是先加工好其中的一件(凸?；虬寄?作為基準(zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)加工另一 件，使它們之間保持一定的間隙。但用此方法制造的凸、凹模是不能互換的。由于復(fù)雜工件形狀各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模和凹模磨損情況也不同，所以基準(zhǔn)件的刃口尺寸需要按不同方法計(jì)算。如圖 2-7a)為一落料件，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，凹模的磨損情況可分為三類(lèi)：第一類(lèi)是凹模磨損后增大的尺寸(圖中 A類(lèi)尺寸)； 第二類(lèi)是凹模磨損后減小的尺寸(圖中 B類(lèi)尺寸)； 第三類(lèi)是凹模磨損后沒(méi)有增減的尺寸(圖中 C類(lèi)尺寸)

23、同理，對(duì)于圖2-7b )的沖孔件，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，可根據(jù)凸模的磨損情況， 按圖示方法將尺寸分為A、B、C三類(lèi)。當(dāng)凸模磨損后，其尺寸的增減情況也是增大、 減小、不變這一同樣的規(guī)律。因此，對(duì)于復(fù)雜形狀的落料件或沖孔件，其模具基準(zhǔn)件 的刃口尺寸均可按下式計(jì)算。A 類(lèi)：Aj=(A max B 類(lèi)：Bj=( Bmin - X) 0C 類(lèi)：Cj =( Cmin + 0.5A)± 8式中 Aj、Bj、Cj基準(zhǔn)件尺寸，mm；A max 、 Bmin、 Cmin -工件極限尺寸，mm；工件公差，mm。對(duì)于和基準(zhǔn)件相配合的非基準(zhǔn)件凸?；虬寄５娜锌诔叽绾凸钜话悴辉趫D樣上 標(biāo)注，而是僅標(biāo)注基本尺寸，并注

24、明其公差按基準(zhǔn)件凹模或凸模的實(shí)際尺寸配做，并保證應(yīng)留的間隙值。另外，如果按照加工的需要，希望對(duì)落料件以凸模為基準(zhǔn)，對(duì)沖孔件以凹模為基 準(zhǔn)件，則模具基準(zhǔn)件的刃口尺寸可按下列幾式計(jì)算：A 類(lèi)：Aj=( Amax x- Zmin) 0B 類(lèi)：Bj=( Bmin + x+ Zmin) °4“AC 類(lèi)：Cj =( Cmin + 0.5A)± 8由上文中間隙選擇中，查表得間隙值Zmin = 0.132mm Zmax= 0.240 mm對(duì)沖孔4-J6mm、工10mm采用凸、凹模分開(kāi)加工的方法，其凸、凹模刃口部分 尺寸計(jì)算如下：查表2.3,得凸、凹模制造公差：S 凸=0.020mmS 凹=

25、0.020mm較核：Zmax- Zmin = 0.360-0.246=0.114mm, S 凸-S凹=0.04 mm滿(mǎn)足Zmax- Zmin > S凸-S凹條件由于4-&6mm、二10mm的公差為IT10和零件的厚度為t=2mm。所以，查表2.4得因數(shù)x為：x= 0.75L6凸模= () -0.020=6.0440.020L10凸模= () -0.0.02 0=10.044d.02°選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)B型凸模GB2863.2-81選用6.1-0.020選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)B型凸模GB2863.2-81選用10.15-0.020L6 凹模=(6.044+0.246) 0+0.02=6.

26、290+0.02+0.02 +0.02L前0 凸模=(10.044+0.246) 0=10.290由于支承板落料形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸 計(jì)算如下：以凹模為基準(zhǔn)件，因凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此屬于A類(lèi)尺寸。查表 2.4,得 L8 的 x=1，IT10=0.058 mm+0.058/4+0.015L8 凹模=(8-0.058) 0=7.940查表 2.4, 得 L30 的 x=0.75, IT10=0.084mmL30 凹模=() 0+0.084/4=29.940+0.021則凸凹模的對(duì)應(yīng)的尺寸跟 L8凹模保證單面間隙為Zmin/2 Zmax/2配合制造，

27、L30凹模保 證雙面間隙Zmin Zmax配合制造2.7復(fù)合模主要零件凸、凹和凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模的設(shè)計(jì)1) 凸模長(zhǎng)度的確定如圖:圖 2-8計(jì)算凸模長(zhǎng)度L=hi+h2 =55mm其中：L -凸?？傞L(zhǎng)度（mm）;h 1-凸模固定板厚度（mm）;h2凹模厚度（mm）;2）凸模的結(jié)構(gòu)形式和固定方法L6凸模=©6.1-o.o2°和Lio凸凹模= 1O.15o .02°,圓形凸模已趨向于標(biāo)準(zhǔn)化，刃口尺寸擬采用凸模結(jié)構(gòu)及固定形式如圖圖 2-9為了增加凸模的強(qiáng)度和剛度，凸模做成臺(tái)階式，用固定版固定，臺(tái)階處圓滑固定，以 避免應(yīng)力集中。小端是工作部分，其尺寸為所計(jì)算的刃口尺寸。中間

28、臺(tái)階和凸模固定 板過(guò)度配合（H7/m6）。最大的臺(tái)階保證凸模再卸料時(shí)不被拉出。凸模示意圖如下:凹模的設(shè)計(jì)1）凹模外形尺寸的確定本設(shè)計(jì)凹模采用圓柱形孔口凹模。圓形凹?？砂蠢錄_模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)選 用，非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的凹模的外形尺寸常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定。凹模厚度的確定件式H=Kb凹模壁厚（指凹模刃口和外邊緣的距離）的確定式見(jiàn)c=（22）H （小型凹模）c=（23）H（大型凹模）式中b凹?？椎淖畲髮挾龋琺m;K因數(shù)，見(jiàn)表2.5 ;H凹模厚度，C凹模壁厚。見(jiàn)圖：按上式計(jì)算的非標(biāo)準(zhǔn)凹模外形尺寸，可以保證凹模有足夠的強(qiáng)度和剛度，一般可不再進(jìn)行強(qiáng)度校核表2.5 因數(shù)K的數(shù)值材料厚度t/0.512mmb/ mm

29、v 500.30.350.42> 501000.20.220.28本設(shè)計(jì)支承板零件，是非標(biāo)準(zhǔn)尺寸凹模，則按上述公式有:b=8+83.3+15=106.3mmH=Kb= 0.2 x 106.3 mm= 21.3 mmc=2H=2X 21.3 mm =31.95 mmL=b+4H=106.3+4x21.3=192mmB=n+2C=30+2x31.95=115.2mm取整后得凹模厚度21 mm,凹模壁厚32 mm,凹模的長(zhǎng)度191mm,凹模的寬度115m m,由上述外形尺寸和查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可選用 200 x 125X 28 CrWM n GB2858.2-81 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)矩形凹模板制取.其他尺寸根

30、據(jù)凸凹模及固定要求而定(見(jiàn)凹模零件圖)。圖 2-122) 凹模的結(jié)構(gòu)形式(1) 凹模的類(lèi)型按凹模的刃口孔形可分為圓柱形孔口凹模、 錐形孔口凹模;按凹模的結(jié)構(gòu)可分為整體式凹模和鑲拼式凹模。(2) 凹模刃口形式錐形刃口：如圖2-13a)所示。沖裁件或廢料容易通過(guò)，凹模磨損后的修磨量較小。但刃口強(qiáng)度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大。適用于形 狀簡(jiǎn)單，精度要求不高，材料厚度較薄工件的沖裁。當(dāng)t< 2.5mm時(shí)，a= 15'當(dāng)t=2.56mm時(shí)，a= 30'當(dāng)采用電火花加工凹模時(shí)，a= 42011b）凹模刃口形式柱形刃口：如圖2-13b）所示。刃口強(qiáng)度較高，修磨后刃口尺寸不變。但孔口

31、容 易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。適用于形狀復(fù)雜或精度要求較高工件的沖裁。當(dāng) t<0.5mm 時(shí),h=35mm;當(dāng) t=0.55mm 時(shí),h=510 mm;當(dāng) t=510mm 時(shí),h=1015mm。在這里，選擇圖7 6b）柱形刃口，取h=6mm，b=2mm凸凹模外型結(jié)構(gòu)凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。為保證 凸凹模的強(qiáng)度，凸凹模應(yīng)有一定的壁厚。凸凹模的最小壁厚值 m般可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定。不積聚廢料的凸凹模最小壁厚 值見(jiàn)式。沖裁硬材料時(shí)m=2t沖裁軟材料時(shí)mt對(duì)于倒裝復(fù)合模，因?yàn)榭變?nèi)會(huì)積聚廢料，所以最小壁厚要大些，由零件圖可以知道 m=5m m。其他外形尺寸按零件沖裁要求及固定配合要求而定（見(jiàn)凸凹模零件圖）。叫A產(chǎn)d：Tin lh5邃缶Q.4D嚴(yán)I |如tn|石*0.01S3£4 -0.01E5833>asois -rtnifi圖2-14 凸凹模零件圖2.8復(fù)合?？傮w設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)零件選用沖壓模具零件的分類(lèi)可按在模具中的作用，分為結(jié)構(gòu)性零件和工藝性零件兩大類(lèi)。結(jié)構(gòu)性零件包括導(dǎo)向零件（