凸模與凹模刃口尺寸的確定.ppt

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第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,《冷沖壓工藝與模具設計》,廣東機電職業(yè)技術學院胡曉岳,復習上次課內(nèi)容,1.間隙的重要性？,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,2.如何確定合理間隙值？,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,重要性：,凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)的規(guī)律：,1．沖裁件斷面都帶有錐度。光亮帶是測量和使用部位，落料件的光亮帶處于大端尺寸，沖孔件的光亮帶處于小端尺寸；且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。（如圖）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,3．凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結果使間隙越用越大。,一、凸、凹模刃口尺寸計算原則,2．在測量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,１．設計落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。設計沖孔模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。,２．根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設計落料模時，凹?；境叽鐟〗咏虻扔诠ぜ淖钚O限尺寸；設計沖孔模時，凸模基本尺寸則取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。模具磨損預留量與工件制造精度有關。,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,計算原則：,一、凸、凹模刃口尺寸計算原則（續(xù)）,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,３．沖裁（設計）間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。,４．選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,計算原則（續(xù)）：,一、凸、凹模刃口尺寸計算原則（續(xù)）,一般沖模精度較工件精度高2～4級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取；對于形狀復雜的刃口制造偏差可按工件相應部位公差值的1/4來選??；對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應部位公差值的1/8并冠以（）。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,５．工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應按“入體”原則標注為單向公差。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標注雙向偏差。落料件上偏差為零，下偏差為負；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,計算原則（續(xù)）：,一、凸、凹模刃口尺寸計算原則（續(xù)）,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,加工方法：,1.分開加工,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法,具有互換性、制造周期短，但Zmin不易保證，需提高加工精度，增加制造難度。適用于：圓形或簡單刃口。,2.配合加工Zmin易保證，無互換性、制造周期長。,適用于：異形或復雜刃口。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,1．按凸模與凹模圖樣分別加工法（如圖所示）,（1）落料,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,,,,,設工件的尺寸為D-Δ，根據(jù)計算原則，落料時以凹模為設計基準。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸。,公式中各符號意義為,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,1．按凸模與凹模圖樣分別加工法（續(xù)）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,,,（2）沖孔,,,設沖孔尺寸為d+Δ，根據(jù)計算原則，沖孔時以凸模為設計基準。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸；將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凸模尺寸。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,1．按凸模與凹模圖樣分別加工法（續(xù)）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,,,,,（3）孔心距,=L,孔心距屬于磨損后基本不變的尺寸。在同一工步中，在工件上沖出孔距為L兩個孔時，，其凹模型孔中心距可按下式確定。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,1．按凸模與凹模圖樣分別加工法（續(xù)）,為了保證可能的初始間隙不超過Zmax，即,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,,,≤,,,凸、凹模的制造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取，也可查表（如表）選取，但需校核。如不滿足上式，但只是稍不滿足可取,,,,,≤,,,≤,,+Zmin≤Zmax，選取必須滿足以下條件：,如相差很大，應采用配合加工法,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,1．按凸模與凹模圖樣分別加工法（續(xù)）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,,,,,,,,,,,,x——系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關，可查教材上表3－5或按下列關系取值：當制件公差為IT10以上，取x＝１當制件公差為IT11～１３，取x＝0.75當制件公差為IT14者，取x＝0.5。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,沖制圖示零件，材料為Q235鋼，料厚t=0.5mm。計算沖裁凸、凹模刃口尺寸及公差。,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,三、例1,,,,,,,,,,,,,解：由圖可知，該零件屬于無特殊要求的一般沖孔、落料。,外形,和180.09由沖孔同時獲得。查表教材p53表3－3得，,由落料獲得，,,,,，則,,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,由公差表查得：,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,三、例1（續(xù)）,,,,,,,,,,,,為IT12級，取x=0.75；,設凸、凹模分別按IT6和IT7級加工制造，則沖孔：,≤,校核：,,,,0.008+0.012≤0.06-0.040.02=0.02（滿足間隙公差條件）,,,,為IT14級，取x=0.5；,,,,,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,孔距尺寸：,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,三、例1（續(xù)）,,,,,,,,,,,,=L=180.12520.09=(180.023)mm,校核：0.016+0.025=0.04>0.02（不能滿足間隙公差條件）因此，只有縮小，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，由此可?。?≤,=0.40.02=0.008mm,,,,=0.60.02=0.012mm,,,,落料：,,,,,,,,,,≤,,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,故：,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,三、例1（續(xù)）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,2．凸模與凹模配合加工,配合加工就是先按設計尺寸制出一個基準件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準件的實際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,,,,,≤,,,,,,,,特點：,,的條件，并且還可放大基準件的制造公差，,,使制造容易。,模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，不必校核,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,2．凸模與凹模配合加工（續(xù)）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,,,,,,,,,,,,,,適用于：異形或復雜刃口。設計時：基準件的刃口尺寸及制造公差應詳細標注，非基準件上只標注公稱尺寸，但在圖樣上注明：“凸(凹)模刃口按凹(凸)模實際刃口尺寸配作，保證最小雙面合理間隙值Zmin”。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,2．凸模與凹模配作法（續(xù)）,（1）根據(jù)磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口尺寸類型：磨損后變大，變小還是不變。可參考教材p56圖3－11（2）根據(jù)尺寸類型，采用不同計算公式。磨損后變大的尺寸，采用分開加工時的落料凹模尺寸計算公式。磨損后變小的尺寸，采用分開加工時的沖孔凸模尺寸計算公式。磨損后不變的尺寸，采用分開加工時的孔心距尺寸計算公式。,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,配合加工應注意的幾點問題：,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,2．凸模與凹模配作法（續(xù)）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,（3）刃口制造偏差可按工件相應部位公差值的1/4來選取。對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應部位公差值的1/8并冠以（）。,（4）沖模刃口尺寸屬于半邊磨損時：計算方法與前述相同，沖裁間隙和制造公差各取半。（5）采用電火花加工沖模時：一般凸模作基準件，電火花加工的凹模與之配作，保證間隙。（6）若采用成形磨削加工沖模時：一般也是凸模作基準件，凹模按凸模配合加工，保證間隙。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,2．凸模與凹模配作法（續(xù)）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,不同尺寸類型，采用不同計算公式：,(1）凸模或凹模磨損后會增大的尺寸——第一類尺寸A落料凹?；驔_孔凸模磨損后將會增大的尺寸，相當于簡單形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與分別加工時落料凹模相同。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,2．凸模與凹模配作法（續(xù)）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,不同尺寸類型，采用不同計算公式：,(2）凸模或凹模磨損后會減小的尺寸——第二類尺寸B,沖孔凸?；蚵淞习寄Ｄp后將會減小的尺寸，相當于簡單形狀的沖孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與分別加工時沖孔模相同。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,2．凸模與凹模配作法（續(xù)）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,不同尺寸類型，采用不同計算公式：,(3）凸?；虬寄Ｄp后會基本不變的尺寸——第三類尺寸C,凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當于簡單形狀的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與分別加工時的孔心距相似計算。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,2．凸模與凹模配作法（續(xù)）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（續(xù)）,,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,如圖2.4.3所示的落料件，其中,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,三、例2,,,,,,,,,,,,,d=220.14mm,板料厚度t=1mm，材料為10號鋼。試計算沖裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。,由表查得：,解：該沖裁件屬落料件，選凹模為設計基準件，只需要計算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實際尺寸按間隙要求配作。,,,,,,,,,,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,三、例2（續(xù)）,,,,,,,,,,,,落料凹模的基本尺寸計算如下：第一類尺寸：磨損后增大的尺寸,,,,,,,,,,,,,,,,,由公差表查得：尺寸80mm，選x=0.5；尺寸15mm，選x=1；其余尺寸均選x=0.75。,,,,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,三、例2（續(xù)）,第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸,第二類尺寸：磨損后減小的尺寸,落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是79.79mm，39.75mm，34.75mm，22.07mm，14.94mm，不必標注公差，但要在技術條件中注明：凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值,落料凹模、凸模的尺寸如圖2.4.4。,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四節(jié)凸模與凹模刃口尺寸的確定,思考題：,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,《冷沖壓工藝與模具設計》,沖裁支架連接板零件，如圖所示。材料10鋼，板厚2mm，該零件年產(chǎn)20萬件，試求凸凹模刃口尺寸及公差。,參考答案,落料凸、凹模尺寸a)落料凹模尺寸b)落料凸模尺寸,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,沖裁區(qū)應力、變形和沖裁件正常的斷面狀況a）沖孔件b）落料件,《冷沖壓工藝與模具設計》,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,《冷沖壓工藝與模具設計》,,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,《冷沖壓工藝與模具設計》,,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,《冷沖壓工藝與模具設計》,,第四次課沖裁工藝與沖裁模設計（二）,《冷沖壓工藝與模具設計》,,