凹凸模的设计
凸凹模以及拉延模做法
1.打开拉延工艺例2.把片体缝合好注意事项：a.为满足需要缝合片体的边缘尽量要大，以避免分割体时出现“Non-Manifold实体”的报错！b.缝合片体时有时会出现两片之间缝不上！解决方法：（1）可以适当加大缝合公差或重做面！（2）出现重叠面时也会出现此现象，将多余面删除即可！用此命令3.做一块体，在符合要求的情况下尽量做大以方便做模具时裁剪4.用‘分割体’命令将实体裁开5.用分模线‘拉伸’出片体，把实体分割。
凸模压边圈凹模绿色线为分模A.凸模的作法1.把缝好的片体‘大致偏置’50mm，把凸模裁开注意：最好先把坐标系沿Z轴转45度2.做凸模刃口。
把此面‘偏置面’向里偏10mm。
（如果偏不进去，可以适当休整一下复杂再偏。
）3.把大致偏置好的面向Z轴负方向移动10mm 用‘变换’命令做。
4.用移动好的片体把紫颜色的实体裁开。
5.将紫色实体裁开后，使型面壁厚为60mm。
裁开红色区域为刃口，高50mm 6.把型面部分和10mm厚的体‘并’在一起。
并7.把分模线沿Z轴投影到XY平面上。
8.用偏置曲线命令把投好的曲线向里偏置60（如果不给偏可以适当休整曲线）9.用拉伸命令拉出体10.用刚做出的实体面把紫色实体分割开。
多余部分去掉。
（选择裁剪面时，选做出的实体表面即可）11.把两块实体并起来。
12.四周做法兰螺钉一般为M16的12.做加强筋，挖减重孔。
(加强筋40厚）注意凸模下挖空的立筋上的减重孔必须是圆孔（孔径不要过大，最大不要超过100，最小40），不要方孔。
B.凹模的作法注：上面用过的命令在下面做图中就不讲了。
1.把坯料线沿Z轴投到XY平面上绿线为投好的线红线为坯料线2.用‘偏置曲线’把投好的线向外偏10mm3.用偏好的线拉伸出实体。
4.用作好实体四周的面将兰色体裁剪开。
5.把缝好的片体向下‘大致偏置’25，然后将兰色体裁剪开。
去6将兰色体去掉，把大致偏好的面向下复制35（用变换里的平移功能）7.用移好的面将绿色体和橘黄体裁剪开。
凹凸模高度设计
凹凸模具设计厚度高度在一般情况下，凸模的强度是足够的，不必进行强度计算。
但是，对细长的凸模，或凸模断面尺寸较小而毛坯厚度又比较大的情况下，必须进行承压能力和抗纵向弯曲能力两方面的校验。
１．凸模承载能力校核凸模最小断面承受的压应力σ，必须小于凸模材料强度允许的压力［σ］，即：σ＝Ｐ／Ｆmin ≤［σ］故非圆凸模Fmin ≥Ｐ／［σ］(2—27)对圆形凸模dmin ≥４tτ［σ］(2—28)式中σ——凸模最小断面的压应力(MPa)；P——凸模纵向总压力(N)；Fmin ——凸模最小断面积(mm ２）；dmin ——凸模最小直径(mm）；t——冲裁材料厚度(mm)τ——冲裁材料抗剪强度(MPa)；［σ］——凸模材料的许用压应力(MPa)。
２．凸模抗弯能力校核凸模冲裁时稳定性校验采用杆件受轴向压力的欧拉公式。
根据模具结构的特点，可分为无导向装置和有导向装置的凸模(图2.8.4)进行校验。
对无导向装置的凸模，其受力情况相当于一端固定另一端自由的压杆，其纵向的抗弯能力可用下列公式校验：对圆形凸模Lmax ≤30d 2／（2—29)对非圆形凸模Lmax ≤135（2—30)图2.8.4 凸模的自由长度(a)无导向装置的凸模(b)有导向装置的直通式凸模(c)有导向装置的阶梯式凸模有导向装置的凸模，其不发生失稳弯曲的凸模最大长度为：对圆形凸模Lmax ≤85d ２／Ｐ(2—31)对非圆形凸模Lmax ≤380 (2—32)以上各式中，I为凸模最小截面的惯性距(mm ４）；P为凸模的冲裁力(N)；d为凸模最小直径(mm)。
据上述公式可知，凸模弯曲不失稳时的最大长度Lmax ，与凸模截面尺寸、冲截力的大小、材料机械性能等因素有关。
同时还受到模具精度、刃口锋利程度、制造过程、热处理等影响。
为防止小凸模的折断，常采用如图2.8.5所示的结构进行保护。
(五)凸模的护套图2.8.5a、b是两种简单的圆形凸模护套。
图a所示护套1、凸模2均用铆接固定。
凸凹模组合固定形式分析
结构形式冷冲模的凸模总的来说分为两大部分，即凸模的工作部分和凸模的安装部分。
凸模的工作部分是直接完成冲压加工的，其断面形状、尺寸应根据冲压件的形状尺寸以及冲压工序的性质，特点进行设计。
凸模的安装部分是将凸模的安装在凸模固定板上，然后固定在模座上，使之成为一体构成上模。
在厚板料上冲小孔时，为了不使小孔凸模由于细而在冲载时折断，可在细小凸模外面加以护套保护，以在冲压时对冲孔凸模起到导向的作用。
为了增加凸模的强度和刚度，小型整体式凸模的非工作部分，应采用直径或断面尺寸逐渐增大的多级凸模结构形式，但台阶之间要圆滑过渡，以免因为冲压时应力集中而造成凸模折断。
固定方法凸模的安装部分多数是与固定板结合后安装在模座上的，其凸模的安装形式是根据凸模冲压时受力状态、在模具中安装位置有限空间、模具对该凸模具有的特殊要求、凸模自身形状与其工艺特性等因素所决定的。
在生产中安装方式主要有以下集中形式：a.背台式固定法背台式固定法是采用较多的一种安装形式。
多用于冲压力较大、要求稳定性好的凸模安装，其凸模的安装部分上端有大于安装断面尺寸的背台，以防止凸模在固定板中脱落，凸模和固定板多采用过度配合或过硬配合形式，其装配稳定性较好，但不便于经常的拆卸和维修。
b.铆接式固定法凸模装入固定板以后，将凸模上端留出的斜面，以防凸模脱落。
这种凸模固定形式，多用于不规则形状断面的凸模安装，凸模可做成直通式以便于加工。
但这类凸模，在热处理淬火时，应采用局部淬火工艺，即铆接安装部分淬火硬度不应过高，以便于铆接。
c.叠装固定法对于一些中型或者大型凸模，其自身的安装基面过大，一般可采用螺钉及销钉将凸模固定在凸模固定板上，方法安装简便、稳定性好。
d.浇注粘结固定法对于冲在厚度小于2mm以下、冲压力不大的冲模，可用低熔点合金、环氧树脂、无机黏结剂等浇注粘结固定。
利用这种方法，其固定板与凸模间有明显的大的间隙，固定板只需粗略加工，方便省工。
凸模安装部分也无需要精密加工，简化了装配。
2.凸模与凹模配作法
2．凸模与凹模配作法采用凸、凹模分开加工法时，为了保证凸、凹模间一定的间隙值，必须严格限制冲模制造公差，因此，造成冲模制造困难。
对于冲制薄材料（因Zmax与Zmin的差值很小）的冲模，或冲制复杂形状工件的冲模，或单件生产的冲模，常常采用凸模与凹模配作的加工方法。
配作法就是先按设计尺寸制出一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。
这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核+ ≤ 的条件，并且还可放大基准件的制造公差，使制造容易。
设计时，基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注，而配作件上只标注公称尺寸，不注公差，但在图纸上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模实际刃口尺寸配制，保证最小双面合理间隙值Zmin”。
采用配作法，计算凸模或凹模刃口尺寸，首先是根据凸模或凹模磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大，变小还是不变这三种情况，然后分别按不同的公式计算。
(1）凸模或凹模磨损后会增大的尺寸——第一类尺寸A落料凹模或冲孔凸模磨损后将会增大的尺寸，相当于简单形状的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与公式（2.4.1）相同第一类尺寸：(2）凸模或凹模磨损后会减小的尺寸——第二类尺寸B；冲孔凸模或落料凹模磨损后将会减小的尺寸，相当于简单形状的冲孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与公式（2.4.3）相同。
第二类尺寸：(3）凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸——第三类尺寸C；凸模或凹模在磨损后基本不变的尺寸，不必考虑磨损的影响，相当于简单形状的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与公式（2.4.5）计算。
第三类尺寸：号钢。
试计算冲裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。
解：该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按间隙要求配作。
由表2.3.3查得：。
凸模的设计
2.6.2 凸模的设计
为了使凸模在冲裁时不发生失稳弯曲，凸模
纵向压力P∑应小于或等于临界压力P0,
即P∑≤P0
➢
根据欧拉公式：
Pc
2 EJ
l 2
故
2 EJ
l 2
P
lm ax
2E m J in 2P
2.6.2 凸模的设计
➢ 2、凸模的固定方法
➢ 凸模固定到固定板中的配合或间隙对不要求常拆 换的凸模用N7/m6或M7/m6（双边0.02mm过盈， 需要经常更换的凸模一般用H7/h6（双边0.01mm 的间隙）弹压导板模中凸模与固定板成0.1mm的 双面间隙。
1）铆接固定法：一般用作非圆形小截面直通式凸模 的固定，就是将固定板的型孔倒角（1×45°） 后，再将反铆后的凸模装入，最后一起磨平，如 图2-24左半部份所示。
2.6.2 凸模的设计
图2-30 凸模疲劳强度图算法
3） 如果对凸模寿命要求校核，则可利用疲劳强度图表进行 校核。例如图2-30，已知料厚t=4mm，抗剪强度τ=500Mpa， 凸模直径d=12mm，求得点Ⅱ在冲次n=1×105以上，故可判 断该凸模可冲105次以上。
2.6.2 凸模的设计
４、凸模护套
➢ 当凸模自由长度大于max时，则应采用护套保护凸模。图 2-31 a）、b）是两种简单的圆形凸模护套。
➢ 图a）所示护套1、凸模2均用铆接固定。 ➢ 图b）所示护套1采用台肩固定 ➢ 图c）所示护套1固定在卸料板（或导板）4上。 ➢ 图d）是一种比较完善的凸模护套，三个等分扇形块6固定
在固定板中，具有三个等分扇形的护套1固定在导板4中， 可以在固定扇形块6内滑动，因此可使凸模在任意位置均 处于三方导向与保护之中。但是结构复杂，制造比较困难。
模具设计中凹凸模间隙对模具寿命的影响
模具设计中凹凸模间隙对模具寿命的影响秦俊峰(宁夏理工机械管理学院,机械系,43910230)摘要:当冲裁模间隙合理时，能够使材料在凸凹模人口处产生的上下裂纹相互重合于同一位置。
这样所得到冲裁断面光亮带区域较大，而塌面和毛刺较小断裂锥度适中，零件表面较平整。
冲裁件可得到较满意的质量。
而间隙较小时模具寿命也较小，但得到的制件的质量较好。
而间隙较大时模具寿命也较大，但得到的制件的质量较差关键词:模具;冲压;影响。
1引言在模具设计中，凹凸模冲裁间隙不仅对制造的断面质量,尺寸精度及冲裁力,卸料力,推料力，顶料力等产生影响，更为重要的是对模具寿命的影响。
2正文2.1凹凸模间隙的重要作用以及对模具寿命的影响凹凸模间隙是指凹模与凸模刃口间缝隙的距离。
如无特殊要求，通常指双边间隙，即凹刃口十寸减去凸刃口尺寸。
理想的间隙应该是板料冲裁断裂时,凸凹模刃口边所产生的裂纹在一条直线上,否则冲片边缘将出现不允许的毛刺,使得刃口粘结严重,磨损加快,进而影响模具的寿命。
在间隙变化的过程中，不同厚度的相同材质，或相同厚度的不同材质，其各质量因素与磨损方式都在进行着自己的演变。
因此，一个间隙值不可能同时满足多个因素的要求，只能在不同的质量要求的前提下，各取所需，尽可能地提高模具寿命。
冲压过程中，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重。
所以过小的间隙对冲压模具寿命极为不利。
而较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并减缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，出现间隙不均匀的不利影响，从而提高冲压模具寿命模具作用的压应力越大，摩擦也越严重。
所以过小的间隙对冲压模具寿命极为不利。
而较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并减缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，出现间隙不均匀的不利影响，从而提高冲压模具寿命。
2.2凹凸模间隙的合理选择由以上分析可见，凸、凹模间隙对冲压件质量、冲压工艺力、冲压模具寿命都有很大的影响。
因此，设计冲压模具时一定要选择一个合理的间隙，以保证冲压件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求、所需冲裁力小、冲压模具寿命高。
凹凸模具的制造工艺流程
凹凸模具的制造工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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(11) 2.6.1 凹模的设计
2.6.1 凹模的设计 一、凹模型孔的形状及孔位设计 凹模型孔是指进行冲裁所用的孔。型孔的形 状与工件形状一致。型孔的尺寸按凹模刃口尺寸 公式进行计算。 凹模各型孔的位置根据不同类型的模具决定。 冲孔模型孔位置与工件上所冲孔的位置一致。 落料模、复合模中的落料凹模型孔较少，应 使冲裁时冲裁力的压力中心与凹模的几何中心重 合。 级进模上凹模型孔较多，各个型孔的位置就 是排样图上各个工位的加工位置。多型孔时各型 孔的位置尺寸，步距公差可取为工件孔距公差的 1/3～1/5或±0.01～±0.05，工位越多公差越小。 1/3～1/5或 0.01～ 0.05，工位越多公差越小。
2.6 模具主要零部件的设计
2）凹模的顶面和型孔的工作孔壁应光滑，表面粗糙 度小，这样可以提高工件精度和延长模具寿命。 一般取为Ra=0.8~0.4µm，最差不能大于 一般取为Ra=0.8~0.4µm，最差不能大于 Ra=1.6µm。底面和销孔Ra=1.6µm。其余 Ra=1.6µm。底面和销孔Ra=1.6µm。其余 Ra=6.3µm 3）要求凹模具有锋利的刃口和刃口有高的耐磨性， 并能承受冲裁时的冲击力。因此凹模应有高的硬 度和适当的韧性。形状简单的凹模常选用T8A、 度和适当的韧性。形状简单的凹模常选用T8A、 T10A等制造。形状复杂、淬火变形大，特别是用 T10A等制造。形状复杂、淬火变形大，特别是用 线切割方法加工型孔的凹模应选用合金工具钢， 如Cr12 、Cr12MoV、 Cr12MoV1、9Mn2V、Cr Cr12MoV、 Cr12MoV1、9Mn2V、 ＷＭn、Ｃr6WV等制造。凹模应进行热处理，硬 ＷＭn、Ｃr6WV等制造。凹模应进行热处理，硬 度应到60~62HRC。 度应到60~62HRC。Βιβλιοθήκη 1255595
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凸模轴向参数： Ｈ１＝（３～５）ｍｍ Ｈ２＝ｈ１＋（３～５）ｍｍ
Ｈ３＝ｈ１＋ｈ２＋ｈ３＋（10～20）ｍｍ h1、h2、h3：固定板、卸料板、导料板厚度
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计
(3)凸模强度的校核
压应力的校核：dmin≥4tτ「σ压」（圆形凸模） fmin≥P/ 「σ压」 （非圆形凸模）
dmin凸模最小直径（㎜）fmin凸模最小横截面积（m㎡）t料厚(㎜)
τ材料抗剪强度(MPa) P冲裁力(N)「σ压」凸模材料许用压应力
弯曲应力的校核：
( MPa )
无导向装置的圆形凸模最大长度： Lmax≤95d×d/√P 无导向装置的非圆形凸模最大长度：Lmax≤542√I/P 带导向装置的圆形凸模最大长度：Lmax≤270d×d/√P 带导向装置的非圆形凸模最大长度：Lmax≤1200√I/P Lmax 凸模允许的最大自由长度㎜ d 凸模的最小直径㎜ P 冲裁力N I凸模最小截面的惯性矩㎡×㎡
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计
任务7 凹模结构设计
１．凹模 （1）凹模外形结构及其固定方法
结构：整体式、镶拼式 外形：圆板形、矩形、柱形 固定方法：螺钉、销钉直接固定
在模座上 （2）凹模刃口形式
刃口形式： 圆柱形、锥形和具有
过度圆柱形三种
任务7 凹模结构设计
３）、凹模的尺寸计算
凹模厚（高）度： H=kb1 凹模宽度Ｂ：Ｂ=b1＋（2.5~4）H 凹模长度Ｌ＝L1+2l1
计算值：靠用标准， 是选择模架的依据。
数控专业拓展课—《模具设计与制造基础》
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计
圆 形 凸 模
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模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计
非圆形凸模
返回
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计
返回
大、中型凸模
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计
冲
小
孔
凸
模
保
护
与
导
向
结
返回
构
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计
返回
凸模长度尺寸
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计
凹 模 形 式 及 固 定
返回
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计
镶 接 凹 模
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计
镶 拼 结 构 实 例
返回
任务6 凸模结构设计
1．凸模结构（续） （1）凸模的结构形式及其固定方法（续）
结构：
整体式、镶拼式、台肩式、直通式、带护套式和快换式等。
固定方法：
台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定，粘结剂浇注法固定和 低熔点合金固定等。
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设 计任务6凸模结构设计
1．凸模结构（续） （2）凸模结构参数的确定
模块2 冷冲压模设计 单元1冲Fra bibliotek模设计任务6 凸模结构设计
1．凸模结构 （1）凸模的结构形式及其固定方式
1）圆形凸模：台肩式、快换式 2）非圆形凸模：台肩式、直通式
台肩固定、螺钉压紧
台肩固定、铆接、 粘结剂浇注法固定
3）大、中型凸模：整体式、镶拼式
螺钉和销钉固定
4）冲小孔凸模：带护套式
模块2 冷冲压模设计 单元1冲裁模设计