凸凹模尺寸计算4
凸、凹模刃口尺寸计算.ppt
课题一 冲裁模基础
一 落料与冲孔
冲裁：利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。 包括落料、冲孔、切断、修边、切舌、剖切等。 分类：普通冲裁、精密冲裁。
落料冲孔件
落料:若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部分作为冲裁件时， 称为落料；落料工序中使用的模具叫落料模。工件的尺寸由冲裁凹模尺 寸决定。 冲孔:若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以外的部分作为冲裁件时， 则称为冲孔。 冲孔工序中使用的模具叫冲孔模。工件的尺寸由冲孔凸模 尺寸决定。
二 冲裁变形过程
1.冲裁变形时板料变形区力态分析
四对力 凸、凹模间隙存在，
产生弯矩。
1-凸模 2-板材 3-凹模
二 冲裁变形过程
2.冲裁变形过程
(1)弹性变形阶段 (2)塑性变形阶段 (3)断裂分离阶段
二 冲裁变形过程
3.冲裁件质量及其影响因素
指断面状况、尺寸精度和形状误差。
垂直、 光洁、 毛刺小
此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大毛刺。
B.模具间隙的影响
B.模具间隙的影响
间隙小，出现二次剪裂，产生第二光亮带 间隙大，出现二次拉裂，产生二个斜度
C.模具刃口状态的影响 当凸模刃口磨钝时，则会在落料件上端产生毛刺； 当凹模刃口磨钝时，则会在冲孔件的孔口下端产生毛刺； 当凸、凹模刃口同时磨钝时，则冲裁件上、下端都会产 生毛刺。
例2-1（续）
由公差表查得：2
60.12 0
mm
为IT12级，取x = 0.75；
3600.62 mm 为IT14级，取x = 0.5；
设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则
冲孔：dT
d min
冲裁模(冲压模具)课程设计 说明书
弓形连接固定片复合模设计零件名称：弓形连接固定片生产批量：中批量材料：零件材料为08钢，厚度为1.5mm图1-1一、零件工艺性分析弓形双孔连接固定块片是家用发电风扇中的一连接固定零件，零件的精度要求较低，具有较高的强度和刚度。
外形最大尺寸为70mm，属于小型零件。
该零件应中批量生产，外精度不高，只需平整，外轮廓是该零件需要保证的重点。
该零件用到的冲压工序有冲孔、落料，因此可设计冲孔落料复合模生产此零件。
二、工序设计及工艺计算1、排样毛坯最大尺寸70mm，不算太小，为保证冲裁件的质量，模具寿命和操作方便，采用有搭边，单排排样，如下图2-1所示，冲裁件之间的搭边值a=1.5mm,冲裁件与条料件侧边之间的搭边值a=2.3mm。
1图2-1-1计算条料的宽度：B=70+2×2.3+c=74.7（mm）其中c为调料可能的摆动量，c=0.1mm计算条料的步距：A=20+1.5=21.5（mm)图2-1-2一个步距内材料的材料利用率：η＝985.182/(74.7*21.5)×100％= 61.34％2、压力中心确定和压力机的选择(1)、冲裁力的计算冲裁力 F p＝Lt σb Kp (2-2-1) 其中：由图2-2知，周长L=213.057mm；=900Mpa, 此时，Kp=1，则：材料:08F钢板，查表，σbFp＝213.057X1X900X1＝191.75（kN） (2-2-2) 根据以上模具结构类型，采用弹性卸料和漏料出件，卸料力F q＝KF,取K＝0.05,则：F q ＝0.05×191.75＝9.59（kN） (2-2-3)推料力Fq1＝nK1Fp，去凹模刃壁垂直部分高度h＝5mm,t＝1mm,n＝5/1=5;取K1＝0.06，则：F q1＝5X0.06X191.75＝57.53（kN） (2-2-4)顶件力Fq2=K2Fp,K2=0.06,则：Fq2=0.06X191.75=11.51 （kN） (2-2-5) 本套模具用到的由压力机提供的有冲裁力和推料力，因此：总冲压力F＝FP+ F q1总＝191.75+57.53=249.28（kN） (2-2-6) （2）、压力中心的确定压力中心在两小圆垂直中心线上（3）、压力机的选择，取系数为1.3，则选用的压力机公称压力P≥(1.1~1.3) F总＝1.3×249.28＝324（kN）P≥1.3F总初选压力机公称吨位为400kN,型号为J23-40，其主要工艺参数如下：公称压力：400KN;滑块行程：100mm;行程次数：80次∕分;最大闭合高度：300mm;最大装模高度：220mm；闭合高度调节量：80mm;工作台尺寸（前后×左右）：150mm×300mm;模柄孔尺寸：直径50mm,深度70mm;工作垫板：厚度80mm,孔径200mm；电动机功率：1.5kW。
冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
[例2-1] 用分开制造计算图2-72所示零件的凸凹模 刃口尺寸。
图2-72 零件图
解：1、确定基本工序 内形：冲孔。外形：落料 2、画磨损曲线
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
① 冲孔 画凸模刃口的磨损曲线如图2-73
② 落料 画凹模刃口的磨损曲线。如图2-74
按上（1）、（2）之法可得出： 冲孔磨后变大的公式
δ 凹 a凸 (a max x)0
(2－28) (2－29)
a凹 (a凸 Z min)0 δ 凸
落料磨后变小的公式
δ 凹 B凸 (B凹 Z min)0
(2－30) (2－31)
B凹 (Bmin x)0 δ 凸
0 0.52
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
尺寸Ⅳ、Ⅴ：25（ ）为落料磨后变大. Δ=0.52→IT14→X=0.5 A凹1 =(A1max-xΔ) =(25-0.5×0.52) =24.74 A凸1=( A凹1- Zmin) =(24.74-0.24) =24.5 尺寸Ⅵ： 7为落料单边磨后变大, Δ=0.2→IT13→X=0.75 A凹2=(A2max-xΔ) =(7-0.750.2)=6.85 A凸2=( A凸2 - )=(6.85-)=(6.85-0.12) =6.73
0.2 0
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
尺寸Ⅳ、Ⅴ：25（ ）为落料磨后变大. Δ=0.52→IT14→X=0.5 A凹1 =(A1max-xΔ) =(25-0.5×0.52) =24.74 A凸1=( A凹1- Zmin) =(24.74-0.24) =24.5 尺寸Ⅵ： 7为落料单边磨后变大, Δ=0.2→IT13→X=0.75 A凹2=(A2max-xΔ) =(7-0.750.2)=6.85 A凸2=( A凸2 - )=(6.85-)=(6.85-0.12) =6.73
凸、凹模刃口尺寸计算
《冷冲模设计》第二讲冷冲模的冲压工艺计算（三）邓卫国第二讲冷冲模的冲压工艺计算（三）第三部分凸、凹模刃口尺寸的确定凹模与凸模的刃口尺寸计算定义：什么叫刃口尺寸：刃口尺寸指在凹模和凸模零件图上分别标注尺寸及公差值，这个值与冲压产品尺寸精度有关。
⏹学习目标☐掌握凸、凹模刃口计算作用☐掌握凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则☐掌握凸、凹模刃口尺寸计算的方法二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸的确定1、冲裁模凸、凹模刃口计算的作用冲裁件的尺寸精度主要取决于凸、凹模的刃口部分尺寸。
并且合理的冲裁间隙也靠凸、凹模刃口尺寸保证。
凸模刃口尺寸示意图所以冲裁模刃口设计是冲裁模设计的重点。
凹模刃口尺寸示意图二、冲裁模凸、凹模刃口的确定2、凸、凹模刃口尺寸计算的依据在生产实践中发现：a．由于凸凹模之间存在间隙，冲裁件断面都带有锥度。
依据：①光亮带是冲压件测量和使用部位；②落料件的光亮带，是因凹模刃口挤切材料产生的；③冲孔件的光亮带，是因凸模刃口挤切材料产生的；④落料件的大端（光亮带）尺寸等于凹模尺寸；⑤冲孔件的小端（光亮带）尺寸等于凸模尺寸。
b．凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大。
结论：在计算冲裁模刃口尺寸时，应按落料、冲孔两种情况分别进行计算。
二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定3、冲裁模凸、凹模刃口计算的原则（一）(1)设计落料模先确定凹模刃口尺寸以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得；设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。
二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸的确定4、冲裁模凸、凹模刃口计算的原则（二）（2）根据冲模在使用过程中的磨损规律：设计落料模时：凹模基本尺寸应取接近或等于零件的最小极限尺寸；设计冲孔模时：凸模基本尺寸则取接近或等于冲件孔的最大极限尺寸。
理由：凸、凹模在磨损到一定程度时，仍能冲出合格的零件。
二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定5、冲裁模凸、凹模刃口计算的原则（三）(3)凹模和凸模制造公差主要与冲裁件的精度有关①一般冲模精度较零件精度高3～4级；②形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6～IT7级来选取，或查表；③形状复杂的刃口制造偏差可按零件相应部位公差值的1／4来选取；④刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取冲件相应部位公差值的l／8并冠（±）；⑤若零件没有标注公差，则可按IT14级取值。
模具凹凸模计算
1、零件尺寸计算凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中凹模的磨损会使得包容尺寸逐渐的增大。
所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计时，包容尺寸尽量取下极限尺寸，尺寸公差取上偏差。
具体计算公式如下：（1） 凹模的工作尺寸计算凹模的径向尺寸计算公式：()()[]δ+∆-+=4/3k 1L 1 L式中：L 1 塑件外形公称尺寸；k 塑料的平均收缩率；∆ 塑件的尺寸公差；δ 模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的1/3到1/6.计算凹模上口径尺寸L2查表可得L 上=75，∆=0.76， ∆=3/1δ到∆6/1()()[][]mm L 19.019.01293.7576.0*4/302.1*754/3k 1L +++=-=∆-+=δ计算凹模下口径尺寸L3查表可得L 下=60，∆=0.64， 16.0=δ()()[][]mm L 16.016.01375.6064.0*4/302.1*604/3k 1L +++=-=∆-+=δ凹模的深度尺寸计算公式：[]δ+∆-+=)3/2()1(1k H H式中：H1 塑件高度方向的公差尺寸。
查表可得H1=130，∆=1.1，27.0=δ[][]mm k H H 27.027.0187.1311.1*3/202.1*130)3/2()1(+++=-=∆-+=δ2、凸模的工作尺寸计算凸模是成型塑件内形的，其工作尺寸属于被包容尺寸，在使用过程中凸模的磨损会使包容尺寸逐渐的减小。
所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计模具时，被包容尺寸尽量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。
具体计算公式如下；凸模的径向尺寸计算公式：[]δ-∆++=)4/3()1(1k l l式中1l 塑件内形径向公称尺寸。
计算凸模的上口径尺寸[][]mm k l l 19.019.0199.7276.0*75.002.1*71)4/3()1(---=+=∆++=δ计算凸模的下口径尺寸[][]mm k l l 16.016.016.5764.0*75.002.1*56)4/3()1(---=+=∆++=δ凸模的高度尺寸计算公式：[]δ-∆++=)3/2()1(1k h h式中1h 塑件深度方向的公称尺寸。
凸凹模刃口尺寸计算方法
凸凹模刃口尺寸计算方法
凸凹模刃口尺寸计算方法是制作模具时必须掌握的技术之一。
模具是工业生产中常用的一种工具，用于制造各种产品。
凸凹模刃口是模具中的一种重要零部件，其尺寸的准确计算是保证模具精度和生产质量的重要保障。
凸凹模刃口尺寸计算方法主要包括以下几个步骤：
1. 确定模具材料和工作条件。
根据所制作的模具的具体情况，选择合适的材料，并确定模具在工作时的温度、压力等条件。
2. 分析零件设计要求。
根据待制造的产品，分析其设计要求，确定凸凹模刃口的形状和尺寸。
3. 计算凸凹模刃口的尺寸。
根据凸凹模刃口的形状和零件设计要求，进行计算，得出凸凹模刃口的尺寸。
4. 制作凸凹模刃口。
根据计算出的凸凹模刃口尺寸，进行加工制作。
在制作过程中，要注意加工精度和表面光洁度的要求，以保证凸凹模刃口的质量。
总之，凸凹模刃口尺寸计算方法是模具制作过程中的重要环节，它直接影响到模具的精度和产品的质量。
因此，在制作模具时，必须严格按照计算方法进行操作，确保凸凹模刃口的精度和质量。
计算凸凹模尺寸
孔4×Ф5.5凸、凹模尺寸计算：凸模： d 凸=（d min + x ∆）0凸δ-=（5.5+0.5⨯0.3）002.0-=5.65002.0- 凹模： d 凹=（d 凸+ Z min ）凹δ0=（5.65+0.64）02.00+=6.2902.00+ 孔Ф26凸凹模尺寸计算：凸模： d 凸=（d min + x ∆）0凸δ-=（26+0.5⨯0.52）002.0-=26.26002.0- 凹模： d 凹=（d 凸+ Z min ）凹δ0=（26.26+0.64）02.00+=26.9025.00+ 外形凸凹模尺寸的计算（落料）：根据零件的形状，凹模磨损后其尺寸变化都为第一类A （磨损后尺寸增大） 由教材表3—6查得 1x ＝0.5 2x ＝0.5凹A =凹（δ)∆+x A 式 ( 1—2 ) 式中： A —工件基本尺寸(mm) △—工件公差（mm ） 凹δ－凹模制造公差（mm ）1凹A =025.0045.1705.17015.0170-∆--==⨯+凹）（δ025.005.15415.01542--=⨯+=凹）（凹δA凹模的外形一般有矩形与原形两种。
凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度与刚度。
凹模的厚度还应包括使用期内的修磨量。
凹模的外形尺寸一般是根据材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的。
查《冲压工艺及模具设计》万战胜主编中国铁道出版社表2—22 凹模外形尺寸得凹模最小壁厚C=52mm 凹模厚度H=36mm故凹模板的外形尺寸：长 L=L1＋2C=170＋52×2=274mm宽 B=L2＋2C=154＋52×2=258mm故L×B×H=274×258×36 mm又查《模具手册之四—冲模设计手册》编写组编著机械工业出版社表14-6 矩形和圆形凹模外行尺寸（GB2858-81）将上述尺寸改为315×250×40mm。
弯曲模工作部分的设计计算
3 活动式弯曲模
几个简单的弯曲工序复合在一套模具中。
利用凹模(或凸模)的摆动、转动或滑动，实现 毛坯的弯曲加工。
4 级进弯曲模
将冲裁、弯曲、切断等工序布置在同一模具上， 实现级进工艺成形。
Bd=Bp+2C
式中 B—弯曲件基本尺寸 △—弯曲件制造公差； δp 、δd——凸、凹模制造公差
二、弯曲模的典型结构
1 敞开式弯曲模
结构简单，制造方便，通用性强； 但毛坯弯曲时容易窜动，不易保证零件精度。
2 有压料装置的弯曲模
工作时凸模和下顶板压紧毛坯，防止其产生移 动。
毛坯上加工孔，辅之定位销，效果更好。
弯曲模工作部分的设计计算
一、弯曲模作部分的尺寸计算
弯曲模工作部分的尺寸： 指凸模、凹模的圆角半径和凹模的深度； U形件的弯曲模还有凸、凹模之间的间隙及模 具宽度尺寸等。
1 凸凹模的圆角半径
凸模的圆角半径rp等于弯曲件内侧的圆角半径r， 但不能小于材料允许的最小弯曲半径rmin。
如果r<rmin，弯曲时应取rp≥rmin。随后增加一 道校正工序，校正模的rp=r；
否则，凹模深度可小于零件高度。
3 凸、凹模间隙
弯曲V形件时，凸、凹模之间的间隙靠调整压 力机的闭合高度来控制。
U形件弯曲，必须合理选择凸、凹模间隙。 间隙过大，则回弹大不易保证工件精度。
间隙过小，会使零件边部壁厚减薄，降低模具 寿命，且弯曲力大。
4 模具宽度尺寸
弯曲件宽度尺寸标注在工件外侧时，以凹模为基 准，先确定凹模尺寸。考虑到模具磨损和弯曲件 的回弹，凹模宽度尺寸为：
当弯曲件内侧的圆角半径较大时(r／t>10)，必 须考虑回弹，修正凸模圆角半径。
凹模的圆角半径rd根据板材的厚度t选取： t≥2mm， rd=(3~6)t
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1、翻边尺寸d=45mm,差IT14级公差△=Biblioteka .62mm(1)翻遍凸模计算:
(2)冲孔凹模25.4mm按最小间隙min=0.126mm配做.
2、凸凹模高度计算：
根据总装图结构：
（1）确定弹簧预压力：冲模冲裁的板料厚度t=1.2mm，计算冲裁力，查表取 =320，L= ，F=KL =1.3×125×3.14×320=156748 N
故H +H =280+20=300 mm
取凹凸模高H=299 mm
（3） 计算所选弹簧的预压量
△H =Fy1Fs/Ps=1567×117/3690≈49.6mm
（4） 校核弹簧的压缩量
弹簧行程H =24+1.2=25.2 mm
修模量 H =6 mm
故 H = 25.2 + 6 + 49.6 =81.2mm＜93.6mm
因此所选的弹簧满足要求。规格为10X60X280
F =K F=0.04×156748 =6269 N（查表取K =0.04）
按标准选弹簧个数n=4，则每个弹簧的预压力为；
N
（2） 初选弹簧规格
估算弹簧的极限负荷N
查标准GB/T 2089—94。按实验负荷大于极限负荷查表。初选弹簧规格D ×d=16X60X280,实验负荷PS=3690 N，实验负荷下变形量FS=117 mm，最大允许工作负荷下变形量F2=93.6 mm。