1、 本科毕业设计(论文)题目：汽车稳定杆卡子冲压模具设计系 别： 机电信息系 专 业：机械设计制造及其自动化班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2013 年 05 月I汽车稳定杆卡子冲压模具设计摘 要本文介绍的模具实例结构简单实用，使用方便可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，采用复合模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后，对磨具的装配方案，对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，
2、工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片，非标准零件的加工工艺过程卡片。关键词：复合模 ；冲压 ；设计全套图纸，加 153893706IIDesign of automobile stable bar clip stamping die AbstractThis article introduced mold example structure simple and practical, convenient and reliable use, according to the dimension of workpiece is the workpiece, in the center of pres
3、sure parts according to the size, material utilization ratio, drawing layout. According to the analysis of the geometric shape and size requirements, the use of compound die stamping, which helps to improve the efficiency of production, mold design and manufacturing are also relative to the simple.
4、When all of the parameter calculation is finished, assembly scheme to the tool, the main parts of the design and assembly requirements of the technical requirements are analyzed.In the design process, in addition to the design specifications, but also including the mold assembly drawing, non-standar
5、d parts drawings, the workpiece card processing technology, process cards, process cards non standard parts.Keywords: compound die punching; design;IIIIII目 录1 绪 论 12 冲裁工件件的工艺分析 23 确定工艺方案及模具的结构形式 34 模具总体结构设计 44.1 模具类型的选择 44.2 定位方式的选择 .44.3 卸料方式的选择 .44.4 导向方式的选择 .45 模具设计工艺计算 55.1 计算毛坯尺寸 .55.2 排样、计算条料宽
6、度及步距的确定 .55.2.1 搭边值的确定 .55.2.2 条料宽度的确定 .75.2.3 送料步距的确定 75.2.4 排样 85.2.5 材料利用率的计算 .86 冲裁力的计算 116.1 计算冲裁力的公式 .116.2 总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力 116.2.1 总冲裁力 126.2.2 卸料力 FQ 的计算 .136.2.3 推件力 FQ1 的计算 136.2.4 顶件力 FQ2 的计算 136.2.5 总的冲压力的计算 .137 模具压力中心与计算 148 冲裁模间隙的确定 159 冲裁凸模、凹模刃口尺寸的计算 179.1 凸、凹模刃口尺寸计算的基本原则 .
7、179.2 凸、凹模刃口尺寸的计算 .189.3 计算凸、凹模刃口的尺寸的计算公式 .199.4 冲裁刃口高度 .21IV9.5 弯曲部分刃口尺寸的计算 .219.5.1 最小相对弯曲半径 rmin/t 219.5.2 弯曲部分工作尺寸的计算 .2210 主要零部件的设计 2610.1 工作零件的结构设计 2610.1.1 凸凹模的设计 .2610.1.2 外形凸模的设计 .2610.1.3 内孔凸模设计 .2710.1.4 弯曲凸模的设计 .2710.2 卸料部分的设计 .2710.2.1 卸料板的设计 .2710.2.2 卸料弹簧的设计 .2810.3 定位零件的设计 .2910.4 模架
8、及其它零件的设计 .3010.4.1 上下模座 .3010.4.2 模柄 .3010.4.3 模具的闭合高度 .3111 模具总装图 3212 压力机的选择 33总 结 34致谢 35参考文献 36附录 1 .37附录 2 .38附录 3 .39附录 4 .40附录 5 .411 绪论11 绪论改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专
9、用设备生产的方式。模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。2 冲裁工件间的工艺分析22 冲裁工件间的工艺分析如图 2.1 所示零件图。生产批量：大批量;材料： Q235;厚度 2mm 图 2.1 零件图该材料，经退火及时效处理，具
10、有较高的强度、硬度，适合做中等强度的零件。尺寸精度：零件图上的尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可安 IT14 级确定工件的公差。经查公差表，各尺寸公差为： 100 0-0.52 350 +0。30 062.37两个孔的位置公差为： 52.37.工件结构形状：工件简单，对称有利于材料的合理利用，制件需要进行落料、冲孔两道基本工序，尺寸较小。结论：该制件可以进行冲裁制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证磨具的复杂程度和模具的寿命。3 确定工艺方案及模具的结构形式33 确定工艺方案及模具的结构形式根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、两道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案;
11、(1) 落料冲孔；单工序模冲压(2) 冲孔落料；单工序模冲压。(3) 落料冲孔；复合模冲压方案（1） （2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大，尺寸又较小这两种方案生产效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案（3）属于复合冲裁模，复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具。采用复合模冲裁，其模具结构没有单工序模复杂减少了模具的个数，也避免了不同模具间产生的误差，生产效率也很高，又降低的工人的劳动强度，所以此方案最为合适。根据分析采用方案（3）复合冲裁。4 模具总体结构设计44 模具总体结构设计4
12、.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。4.2 定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销，有侧压装置。控制条料的送进步距采用导正销定距。4.3 卸料方式的选择因为工件料厚为 2mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性料装置卸料。4.4 导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用对角导柱的导向方式。5 模具设计工艺计算55 模具设计工艺计算图 5.2 尺寸展开图5.1 计算毛坯尺寸根据图示得：工件的展开尺寸为 627.37100（mm ）,如图 42 所示。 比例 1:105.2 排样、计算条料宽度及步距的确
13、定5.2.1 搭边值的确定排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用：补偿剪裁误差、送料步距误差以及补偿因条料与导料之间的间隙所造成的送料歪斜误差。使凸凹模刃口双边受力，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边的数值：毕业设计（论文）6a. 搭边值应合理选择，搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。b. 搭边的合理数值就是在保证冲裁件质量、保证模具较长寿命、保证自动送料到位条件下允许的最小值。c. 搭边的合理数值主要取决于材料厚度、材料种类、冲裁件的
14、大小以及冲裁件的轮廓形状等搭边值通常由经验确定，如表 5-2 所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表 5.2 搭边 和 数值 9(低碳钢)a1圆件及 r2t 的工件 矩形工件边长 L50mm 矩形工件边长 L50mm或 r2t 的工件材料厚度工件间 a侧面 1工件间 侧面 1a工件间 a侧面 10.250.250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.81.21.00.81.01.21.51.82.22.53.00.6t2.01.51.21.01.21.51.82.22.52.83.50.7t2.21.81.
15、51.21.51.82.02.22.52.53.50.7t2.52.01.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t2.82.21.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t3.02.52.01.82.02.22.52.83.23.54.50.9t搭边值是废料，所以应尽量取小，但过小的搭边值容易挤进凹模，增加刃口磨损.表 5.2 给出了低碳钢的搭边值。对于其他材料的应将表中的数值乘以下列数进行适当修正：中碳钢（W C0.3%0.45% ） 0.9高碳钢（W C0.5%0.65% ） 0.8硬黄铜 11.1 硬铝 11.2软黄铜，纯铜 1.2铝 1.31.4非金属
16、（皮革、纤维、纸等） 1.52毕业设计（论文）7该制件是矩形工件且边长 L50，根据尺寸从表 5.2 中查出：两制件之间的搭边值 a=2.2（mm）,侧搭边值 =2.5(mm)。1a由于该制件的材料是 Q235 属于低碳钢，所以两制件之间的搭边值为：取 a=2.2mm侧搭边值 取 =2.5mm15.2.2 条料宽度的确定计算条料宽度有三种情况需要考虑；a 有侧压装置时条料的宽度。b 无侧压装置时条料的宽度。c 有定距侧刃时条料的宽度。有定距侧刃时条料的宽度。有侧压装置的模具，能使条料始终沿着导料板送进。条料宽度公式：B=（D+2 ） 公式1a0（5.1）其中条料宽度偏差上偏差为 0，下偏差为
17、，见表 53 条料宽度偏差。D冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸。侧搭边值。1a-板料剪裁时的下偏差(见表 5.3)查表 5.3 条料宽度偏差为 0.3根据公式 4 1 B=（D+2 + ）1a0=（100+22.5+0.1） 0-0.1=105.10-0.1表 5.3 条料宽度公差(mm)材料厚度 t/mm条料宽度B/mm 0.5 0.51 1220 0.05 0.08 0.102030 0.08 0.10 0.153050 0.10 0.15 0.205090 0.12 0.20 0.2590 0.15 .024 0.305.2.3 送料步距的确定送料步距公式：A=D+a 公式（5.2）毕业设
18、计（论文）8D- 平行于送料方向的冲裁件宽度。a冲裁件之间的搭边值（mm） ；查表 5.2 得 a=2.2mm根据公式 5.2 A= D+a=627.33+2.2 =629.53（mm）5.2.4 排样根据材料经济利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响，所以模具冲裁件的公差等级较低。同时，因模具单面受力（单边切断时） ，不但会加剧模具
19、的磨损，降低模具的寿命，而且也直接影响到冲裁件的断面质量。由于设计的零件是矩形零件，且孔与形状尺寸的要求都不高，所以采用少废料直排法。5.2.5 材料利用率的计算1.一个步距内的材料利用率为：（5.3 式）一个步距内零件的实际面积1S- 一个步距内所需毛坯面积0SA- 送料步距 B- 条料宽度冲裁零件的面积为 =长宽=627.33 100=62733(mm2)1S毛坯规格为：100010000（mm） 。送料步距为：A=D+a=21.5 送料宽度：B= （D+2 + ） =（100+22.5+0.1） 0-0.1 =105.10-0.11a0%1001ABS8.94.53627毕业设计（论文）
20、9以上代入（5.3 式）2.为了计算出更准确还应该考虑料头与料尾以致裁板时边料消耗情况，此时可用条料（或者整个板料）总利用率 来表示，即（5.4 式） 01）纵裁时的条料数为：n1 =1000/B=10000/629.53=16.12 可冲 16 条，每条料件数为：n2 =(1000-a)/h=(1000-2.2)/105.1=9.23 可冲 9 件，板料可冲总件数 n 为：n=n1 =169=151(件)2n2）纵裁时的条料数为：n1=1000/B=1000/629.33=1 可冲 1 条，每条件数为：n2=(10000-a)/h=(10000-2.2)/105.1= 95.4 可冲 95
21、件，板料可冲总件数为：n= =95（件）21n板料的利用率为： %1020LBnS%7.9410)0635(20LBS59.10)106273(%0LBnS毕业设计（论文）10（5.4 中）n-条料（或整个板料）上实际冲裁的零件数L- 条料（或板料的）长度B- 条料（或板料的）宽度- 一个零件的实际面积2S横裁和纵裁的材料利用率一 样，该零件采用裁法。6 冲裁力的计算116 冲裁力的计算6.1 计算冲裁力的公式计算冲裁力是为了选择合适的压力机的主要依据，也是模具强度、刚度设计校核时所必需的数据。设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求。（1）公式计算法：普
22、通平刃口凸、凹冲裁模，其冲裁力 F 一般可以按下式计算：F=KtL 公式（5.5）式中，F- 冲裁力（N） 材料抗剪强度，见附表（ MPa） ；L冲裁轮廓周边总长（mm） ；t材料厚度（mm）;系数 K 是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均） ，润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数 Kp，一般取 1.3。一般情况下，材料的抗拉强度 ，所以，也可通过抗拉强度来计算3.1冲裁力： bLtF（2）图标计算法：因为冲裁力的 F 的大小取决于冲裁内外周边的总长度、材料的厚度和长度和材料的抗拉强度，可以按照下列进行计算： 公式(5.6)bLtfF1式
23、中，L冲裁件承受剪切的周边长度（mm）t 冲裁件的厚度（mm）材料的抗拉强度（MPa）b系数，取决于材料的屈服比，一般 为 0.6-0.9.1f 1f6.2 总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力由于冲裁模具采用弹压卸料装置和自然落料方式。总的冲裁力包括F总冲压力。 毕业设计（论文）12Fp总冲裁力。FQ卸料力FQ1推料力。FQ2顶件力根据金属冲压材料的力学性能设计手册查出 Q235 的抗剪强度为=304373(MPa ) 取 =343(MPa)6.2.1 总冲裁力Fp=F1+F2 公式(5.7)F1落料时的冲裁力。F2冲孔时的冲裁力.落料时的周边长度为：L1=2（105.1+62
24、7.33）=1424.84（mm）根据公式 55 落料冲裁力： F1 = KtL=1.321424.84343=1270672.3(N)冲孔时的周边长度为：L2=2d=23.1435=219.8（mm）冲孔冲裁力 F2= KtL=1.32219.8343=196017.6(N)总冲裁力：Fp=F1+F2=196017.6+1270672.3=1466690(N)表 6.5 卸料力、推件力和顶件力系数料厚 t/mm 卸kK 推 K顶钢0.10.10.50.50.252.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.055
25、0.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09对于表中的数据，强度高的材料取小值，反之取大值。6.2.2 卸料力 FQ 的计算FQ=K 卸 Fp 公式(5.8)K 卸料力系数。卸查表 65 得 0.04-0.05，取 0.05卸k卸k毕业设计（论文）13根据公式 58 FQ=K 卸 Fp0.05146669073334.5(N)6.2.3 推件力 FQ1 的计算FQ1=KtFp 公式(5.9)K 推料力系数。推查表 65 得 K 0.055推根据公式 59 FQ1 =K Fp推=0.055146
26、6690 =80667(N)6.2.4 顶件力 FQ2 的计算FQ2=K Fp 公式(6.1)顶K 顶件力系数。顶查表 65 得 K 顶 0.06, 根据公式 61 FQ2=KdFp=0.061466690 =64001(N)6.2.5 总的冲压力的计算根据模具结构总的冲压力： F=Fp+FQ+FQ1+FQ2F=Fp+FQ+FQ1+FQ2=1466690+73334.5+80667+64001=1684692（N）=1684.69(KN)根据总的冲压力及冲压设备的参数，初选压力机为：双柱可倾压力机J23-257 模具压力中心与计算147 模具压力中心与计算因冲裁件尺寸较小，冲裁力不大，且选用了
27、双柱导柱式模架，估计压力中心是在模架的中心，不会超出模柄端面之外，因此不必详细的计算压力中心的位置。8 冲裁模间隙的确定158 冲裁模间隙的确定设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙(Zmin) ，最大值称为最大合理间隙 (Zmax)。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新
28、模具时要采用最小合理间隙值 Zmin。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有极其重要的影响，此外，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重，而降低了模具的寿命。较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，虽然提高了模具寿命而，但出现间隙不均匀。因此，冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。确定合理间隙值有以下几种方法：（1）理论确定法理论确定法确定合理的间隙值是根据凸、凹模产生的裂纹相互重合的原则进行计算的： tan)
29、(20hZ式中.t-板料厚度-产生裂纹时凸模压入板料的深度(mm)0/t-产生裂纹时凸模压入板料的相对深度(即光亮带的相对宽度,mm)-最大切应力方向与垂线间的夹角 ,(2)查表确定法 :在实际生产中,合理间隙的数值是实验方法所制定的表格来确定.如下表:毕业设计（论文）16表 8.1 冲裁模初始双面间隙 Z(mm)08、10、35、09Mn、Q23516Mn 40、50 65Mn材料厚度Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax小于0.5极小间隙0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.0.3.54.04.55.5
30、6.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401
31、.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000
32、.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.126(3)经验确定法：根据多年研究与使用决定间隙数值可按要求分类，其值可用下列公式计算：软材料（如铜，铝等）： t1mm Z=(6%-8%)tt=1-3 Z=(10%-16)t硬材料（如钢等）： t1mm Z=(8%-12%)tt=1-3 Z=(12%-16%)t根据实用间隙表 8.1 查得材料 Q235 钢的最小双面间隙 Zmin=0.246mm，最大毕业设计（论文）17双面间隙 Zmax=0.360mm9 冲裁凸模、凹模刃口在、尺寸的计算189 冲裁凸模、凹模刃口尺寸的计算9.
33、1 凸、凹模刃口尺寸计算的基本原则冲裁件的尺寸精度主要取决与模具刃口的尺寸的精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。从生产实践中可以发现：a、由于凸、凹模之间存在间隙，使落下的料和冲出的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。b、在尺量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。c、冲裁时，凸、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，结果使间隙越来越大。由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则：(1)、落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时
34、的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模尺寸为基准，间隙由减少凸模尺寸来取得。设计冲孔模时，以凸模尺寸为基准，间隙由增大凹模尺寸来取得。(2)、考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料凹模时，凹模基本尺寸应接近于落料件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸应接近于工件孔尺寸的最大极限尺寸。这样在凸凹麽磨损到一定程度的情况下，才能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。(3)、确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。如果对刃口精度要求过高（即制造公差过小） ，会使模具制造困能，增加成本，延长生产周期；如果对刃口要求过低（即制造公差过大）则生产出来的制件有可能不和格，会使模具的寿命
35、降低。若工件没有标注公差，则对工件按国家“配合尺寸的公差数值”IT14 级处理，冲模则可按 IT11 级制造；对冲压件的尺寸公差应按“入体”原则标注单项公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零，一般冲裁模具精度较冲裁件精度高 2-3 级。毕业设计（论文）199.2 凸、凹模刃口尺寸的计算冲裁模凹、凸模刃口尺寸有两种计算和标注的方法，即凸、凹模分别加工和凸、凹模配做加工两种方法。前者用于冲件厚度较大和尺寸精度要求不高的场合，后者用于形状复杂或薄板工件的模具。对于该工件厚度只有 2（mm）属于薄板零件，并且两个孔有位置公差要求，为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值，必须采用
36、配合加工。此方法是先做好其中一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件的实际尺寸来配合加工另一件，使它们之间保留一定的间隙值，因此，只在基准件上标注尺寸制造公差，另一件只标注公称尺寸并注明配做所留的间隙值。这 p 与 d 就不再受间隙限制。根据经验，普通模具的制造公差一般可取 =/4（精密模具的制造公差可选 46m） 。这种方法不仅容易保证凸、凹模间隙枝很小。而且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易。在计算复杂形状的凸凹模工作部分的尺寸时，可以发现凸模和凹模磨损后，在一个凸模或凹模上会同时存在三种不同磨损性质的尺寸，这时需要区别对待。a 第一类：凸模或凹模磨损会增大的尺寸；b 第二类：凸模
37、或凹模磨损或会减小的尺寸；c 第三类：凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸；毕业设计（论文）209.3 计算凸、凹模刃口的尺寸的计算公式工序性质 制件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸0A25.0-A）（凹 xB按凹模实际尺寸配制，其双面间隙值为 maxinz.B）（凹0C0125.C）（凹 .）（凹落料C .凹25.0-A）（凸 x0.B）（凸 1C）（凸0.25.）（凸冲孔C 凸按凹模实际尺寸配制，其双面间隙值为 maxinz注：表中，A、B、C工件基本尺寸工件的公差(mm)工件的偏差(mm),对称偏差时, =1/2x 磨损系数。x 值在 0.51 之间，与工件精度有关可查表 91 或按下面关系选取。工件
38、精度 IT10 以上 x=1工件精度 IT11IT13 x=0.75工件精度 IT14 x=0.5表 9.1 系数 x非圆形 圆形1 0.75 0.5 0.75 0.5料厚 t(mm)工件公差/mm112244 0.16 0.20 0.24 0.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30(一)凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸。解：该冲裁件为落料件，以凹模为基准，只要计算落料凹模尺寸及制造公差，毕业设计（论文）21凸模则由凹模的实际尺寸按间隙要求配做。（1）落
39、料凹模刃口尺寸计算（如下图：）比例 1:10图 9.1 计算刃口尺寸示意图图上的尺寸均无公差要求，安国家标准 IT14 级公差要求处理，查公差表得：350 +0。30 100 0-0.52 062.57如图 8.1 所示的固定夹的落料零件图，计算凸、凹模的刃口尺寸。考虑到零件形状比较复杂，采用配作法加工凸、凹模。凹模磨损后其尺寸变化有三种情况, 落料时应以凹模的实际尺寸按间隙要求来配作凸模，冲孔时应以凸模的实际尺寸按间隙要求来配制凹模。落料凹模的尺寸从图 9.1 上可知，A、B、C 均属磨损后变大的尺寸，属于第一类尺寸，计算公式为：Ba=(Bmax-x) (A=/4)0 -A查表 8.1 得：
40、2Cmin=0.132(mm)，2Cmax=0.18(mm) ；查表 9.1 得：x1=x2=x3=x4=0.75落料凹模的基本尺寸计算如下：根据公式 9.1 A 凹=(Bmax-x)0 -A=（32-0.750.52） 0-0.52/4=31.610-0.13(mm)B 凹=(Bmax-x)0 -A=（25-0.750.52） 0-0.52/4=24.610-0.13(mm)C 凹=(Bmax-x)0 -A=（32+0.750.52） 0-0.52/4=31.620-0.13(mm)D 凹=(Bmax-x)0 -A=（25-0.750.52） 0-0.52/4=24.610-0.13(mm)
41、凸模安凹模尺寸配制，保证双面间隙（0.1320.180）(mm).毕业设计（论文）22冲孔凸模的尺寸从图 91 上可知，四个冲孔凸模的尺寸在磨损过程中将变小，属于第二类尺寸，计算公式为：Ba=(Bmax+x) （A= /4)0 -A查表 81 得：2Cmin=0.132mm，2Cmax=0.18mm；查表 9.1 磨损系数X=3.950.5冲孔凸模的刃口尺寸计算如下：根据公式 8.2 E 凸=(Bmax+x)0 -A=（3.8+0.50.3） 0-0.3/4= 3.950-0.075(mm)四个冲孔凸模的尺寸是一样的，都为 3.950-0.075(mm)凹模按凸模尺寸配制，保证双面间隙（0.1
42、320.180）(mm)9.4 冲裁刃口高度表 9.2 刃口高度料厚 0.5 0.51 12 24 4刃口高度 h 6 68 810 1012 14查表 9.1，刃口高度为 h810(mm),取 h=9(mm)9.5 弯曲部分刃口尺寸的计算9.5.1 最小相对弯曲半径 rmin/t弯曲时弯曲半径越小，板料外表面的变形程度越大，若弯曲半径过小，则板料的外表面将超过材料的变形极限，而出现裂纹或拉裂。在保证弯曲变形区材料外表面不发生裂纹的条件下，弯曲件列表面所能行成的最小圆角半径称为最小弯曲半径。最小弯曲半径与弯曲件厚度的比值 rmin/t 称为最小相对弯曲半径，又称为最小弯曲系数，是衡量弯曲变形的
43、一个重要指标。设中性层半径为 ，则最外层金属（半径为 R）的伸长率外为： 外 =（R-）/ 公式（9.1）设中性层位置在半径为 =r+t/2 处，且弯曲厚度保持不变，则有 R=r+t,固有 外 =1/(2r/t+1) 公式毕业设计（论文）23（9.2）如将 外 以材料断后伸长率 带入，则有 r/r 转化为 rmin/t，且有rmin/t=（1-）/2 公式（9.3）根据公式就可以算出最小弯曲半径。最外层金属（半径为 R）的伸长率外为：根据公式 9.2 外 =1/(2r/t+1) =1（251.2+1 ）=0.107最小弯曲半径为：根据公式 9.3 rmin/t=（1-）/2=（1-0.107）
44、/20.107=0.10129.5.2 弯曲部分工作尺寸的计算1、回弹值 由工艺分析可知，固定夹弯曲回弹影响最大的部分是最大半径处，r/t=3.8/1.2=3.165 。此处属于小圆角 V 形弯曲，故只考虑回弹值。查表8.51 得,回弹值为 60，由于回弹值很小，故弯曲凸、凹模均可按制件的基本尺寸标注，在试模后稍加修磨即可。表 9.3 铝材料校正弯曲回弹材料厚度 t(mm)材料 r/t0.8 0.82 22 20 30 4025 40 60 80硬铝 LY125 60 100 1403、模具间隙 弯曲 V 形件时，不需要在设计和制造模具时确定间隙。对于 U 形件的弯曲，必须选择合模具间隙 弯曲
45、 V 形件时，凸、凹模间隙是用调整冲床的闭合高度来控制的适的间隙，间隙过小，会使边部壁厚变薄，降低模具寿命。间隙过大则回弹大，降低制件精度凸、凹模单边间隙 Z 一般可按下式计算：Z=t+ct 公式（9.4）式中：Z弯曲凸、凹模单边间隙t材料的厚度毕业设计（论文）24材料厚度的正偏差（表 9.2）C间隙数(表 9.3)查表得： =0 C=0.05根据公式 9.4 Z=t+ct=1.2+0+0.051.2=1.2+0.60=1.8 (mm)表 9.4 薄钢板、黄铜板（带） 、铝板厚度公差材料薄钢板 黄铜板（带） 铝板08F H62,H68,HP1 2A11、2A12厚度B 级公差 C 级公差 冷扎
46、带 冷轧板 最小公差 最大公差0.2 0.04 0.06 -0.03 -0.03 -0.02 -0.040.3 0.04 0.06 -0.04 -0.04 -0.02 -0.050.4 0.04 0.06 -0.07 -0.07 -0.03 -0.050.5 0.05 0.07 -0.07 -0.07 -0.04 -0.120.6 0.06 0.08 -0.07 -0.08 -0.04 -0.120.8 0.08 0.10 -0.08 -0.10 -0.04 -0.141.0 0.09 0.12 -0.09 -0.12 -0.04 -0.171.2 0.11 0.13 -0.10 -0.14 1.5 0.12 0.15 -0.10 -0.16 -0.10 -0.272.0 0.15 0.18 -0.12 -0.18 -0.10 -0.282.5 0.17 0.20 -0.12 -0.18 -0.20 -0.303.0 0.18 0.22 -0.14 -0.20 -0.25 -0.353.5 0.20 0.25 -0.16 -0.23 -0.25 -0.364.0 0.22 0.30 -0.18 -0.23 -0.25 -0.374.5 -0.20 -0.26 5.0 -0.20 -0.26 -0.30 -0.37
