冲压工艺及模具设计课件

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1、 在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一个范围值。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故个范围值。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙设计与制造新模具时应采用最小合理间隙 ZminZmin1.1.理论法确定法理论法确定法2.2.经验确定法经验确定法 （表（表2.2.32.2.3）（表）（表2.2.42.2.4）四、间隙值的确定四、间隙值的确定 通常是一个合适的范围通常是一个合适的范围 ，并尽可能采用最小间隙值，并

2、尽可能采用最小间隙值 薄板薄板 4mm 6 mm 6 mm1冲压工艺及模具设计 对模具寿命要求比较高，材料等级高，对模具寿命要求比较高，材料等级高，在合理值范围内取大值。在合理值范围内取大值。对模具寿命要求比较低，材料等级低，对模具寿命要求比较低，材料等级低，在合理值范围内取小值在合理值范围内取小值 高耐磨性材料本身硬度高，耐磨性好，其冲裁力，高耐磨性材料本身硬度高，耐磨性好，其冲裁力，磨损小，一定寿命范围内保证制件精度。磨损小，一定寿命范围内保证制件精度。2冲压工艺及模具设计2-3 2-3 凸模与凹模刃口尺寸的计算凸模与凹模刃口尺寸的计算一、刃口尺寸计算的依据和原则一、刃口尺寸计算的依据和原

3、则冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙也要靠模具刃的尺寸精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及其公差来保证。口尺寸及其公差来保证。、冲压加工中、冲压加工中落料件的大端尺寸等于凹模尺寸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尺寸冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸、在测量和使用中、在测量和使用中落料件以大端尺寸为依据落料件以大端尺寸为依据冲孔件以小端尺寸为依据冲孔件以小端尺寸为依据3冲压工艺及模具设计A A、落料模中工件的尺寸取决与凹模，、落料模中工件的尺寸取决与凹模，故设计时，以凹模尺寸为计算基准，间隙取在凸模上。故设计时，以凹模

4、尺寸为计算基准，间隙取在凸模上。B B、冲孔模工件的尺寸取决于凸模，、冲孔模工件的尺寸取决于凸模，故设计时，以凸模尺寸为计算基准，间隙取在凹模上。故设计时，以凸模尺寸为计算基准，间隙取在凹模上。、在冲裁中、在冲裁中凸模越磨越小凸模越磨越小 凹模越磨越大凹模越磨越大（落料模凹模基本尺寸取制件尺寸公差范围的较小值。（落料模凹模基本尺寸取制件尺寸公差范围的较小值。冲孔模凸模基本尺寸取制件尺寸公差范围的较大值）冲孔模凸模基本尺寸取制件尺寸公差范围的较大值）4冲压工艺及模具设计冲压件的尺寸公差冲压件的尺寸公差落料件落料件冲孔件冲孔件上偏差上偏差=0=0下偏差下偏差=负值负值上偏差上偏差=正值正值下偏差下

5、偏差=0=0间隙值的大小取决于料厚，和加工精度和凸凹模的尺寸无关。间隙值的大小取决于料厚，和加工精度和凸凹模的尺寸无关。冲裁过程是金属对金属的相对运动，磨损是必然的。冲裁过程是金属对金属的相对运动，磨损是必然的。模具的寿命即为其加工的次数，正常模具的返修仅为模具的寿命即为其加工的次数，正常模具的返修仅为3 3 5 5次。次。（紫铜，软铅件等摊到每个制件上的模具成本仅几厘钱，矽钢片等摊到每个制件上的模具成本为12分钱）当制件没有公差要求时，非圆形件按当制件没有公差要求时，非圆形件按IT14IT14，冲模则按照，冲模则按照IT11IT11级制造，对圆形件，按级制造，对圆形件，按IT7IT6IT7I

6、T6制造模具。制造模具。5冲压工艺及模具设计二、凸凹模刃口尺寸的计算方法二、凸凹模刃口尺寸的计算方法1 1、凸模与凹模分开加工、凸模与凹模分开加工凸模刃口制造公差凸模刃口制造公差p 凹模刃口制造公差凹模刃口制造公差d|p p|+|+|d d|2C2Cmaxmax-2C-2Cminminp=0.4p=0.4（2Cmax-2Cmin2Cmax-2Cmin）d=0.6 d=0.6（2Cmax-2Cmin2Cmax-2Cmin）（1 1）落料）落料根据计算原则，落料以凹模为设计基准根据计算原则，落料以凹模为设计基准 首先，确定凹模尺寸，让凹模的基本尺寸接近或等于制件首先，确定凹模尺寸，让凹模的基本尺寸

7、接近或等于制件轮廓的最小极限尺寸，再减少凸模尺寸以保证最小合理间隙轮廓的最小极限尺寸，再减少凸模尺寸以保证最小合理间隙值值2Cmin2Cmin6冲压工艺及模具设计（2 2）冲孔）冲孔根据计算原则，冲孔以凸模为设计基准根据计算原则，冲孔以凸模为设计基准 首先，确定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于制首先，确定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于制件轮廓的最大极限尺寸，再增大凹模尺寸以保证最小合理件轮廓的最大极限尺寸，再增大凹模尺寸以保证最小合理间隙值间隙值2Cmin2Cmin 具有互换性、制造周期短，但具有互换性、制造周期短，但Z Zminmin不易保证，需提高加不易保证，需提高加工精度，增加

8、制造难度。工精度，增加制造难度。制造水平高时可以分别制造加工，否则常用配合加工制造水平高时可以分别制造加工，否则常用配合加工即相配合的两个件由一个人在同一台设备上加工即相配合的两个件由一个人在同一台设备上加工7冲压工艺及模具设计按凸模与凹模图样分别加工法按凸模与凹模图样分别加工法（1 1）落料）落料()dxDD0max-+=()()0minmax0min2-2-ppCxDCDDdp=（2 2）冲孔）冲孔()0minppxdd+=()()ddCxdCddpd0minmin0min22+=+=（3 3）孔心距）孔心距=（+0.5）minL81dL8冲压工艺及模具设计 先按设计尺寸制出一个基准件（凸

9、模或凹模），然后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。根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。特点：特点：并且还可放大基准件的制造公差并且还可放大基准件的制造公差使制造容易。使制造容易。模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核、凸模和凹模配合加工、凸模和凹模配合加工分别加工时，两个件都需要注尺寸分别加工时，两个件都需要注尺寸配合加工时，只给一个件的尺寸，另一件只给公称尺寸注配合加工时，只给一个件的尺寸，另一件只给公称尺寸注明配做。明配做。间隙易保证，无互换性、制造周期长。间隙易保证，

10、无互换性、制造周期长。|p p|+|+|d d|2C2Cmaxmax-2C-2Cminmin9冲压工艺及模具设计凸凹模磨损的三种不同状态凸凹模磨损的三种不同状态（1 1）磨损后会增大的尺寸）磨损后会增大的尺寸 相当于简单形状的落料凹模尺寸相当于简单形状的落料凹模尺寸（2 2）磨损后会减小的尺寸）磨损后会减小的尺寸 相当于简单形状的冲孔凸模尺寸相当于简单形状的冲孔凸模尺寸（3 3）磨损后不会改变的尺寸）磨损后不会改变的尺寸 相当于孔中心距的尺寸相当于孔中心距的尺寸 一般凸模公差精度等级高于凹模公差精度一个等级一般凸模公差精度等级高于凹模公差精度一个等级。刃口尺寸计算表刃口尺寸计算表2.3.22.

11、3.210冲压工艺及模具设计 冲制图示零件，材料为冲制图示零件，材料为Q235Q235钢，料厚钢，料厚t=0.5mmt=0.5mm。计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及。计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及公差。公差。例1解：由图可知，该零件属于无特殊要求解：由图可知，该零件属于无特殊要求的一般冲孔、落料。的一般冲孔、落料。外形外形和和18180.090.09由冲孔同时获得。查表由冲孔同时获得。查表2.3.32.3.3得，得，由落料获得由落料获得，mm062.036mm12.0062mmCmmC06.0204.02maxmin，则mmmmCC02.0)04.006.0(22minmax11冲压工艺及模具设计由公差

12、表查得：由公差表查得：为为IT12IT12级，取级，取x=0.75；设凸、凹模分别按设凸、凹模分别按IT6和和IT7级加工制造，级加工制造，则则冲孔：冲孔：校核校核：0.008+0.012 0.06-0.040.02=0.02（满足间隙公差条件）（满足间隙公差条件）mm12.0062+mm062.036为为IT14IT14级，取级，取x=0.5；()0008.00008.00min09.6)12.075.06(=+=+=pxddp()mmmmCdddpd012.00012.000min13.6)04.009.6(2+=+=+=dpminmax22CC12冲压工艺及模具设计孔距尺寸：孔距尺寸：=

13、180.12520.09=(180.023)mm校核：校核：0.016+0.025=0.04 0.020.016+0.025=0.04 0.02（不能满足间隙公差条件）（不能满足间隙公差条件）因此，只有缩小，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，因此，只有缩小，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取：由此可取：=0.40.02=0.008mm =0.60.02=0.012mm落料落料：dL()mmmmxDDdd025.00025.000max69.35)62.05.036(+=()mmmmCDDpdp0016.00016.00min65.35)04.069.35(2-=p()min

14、max2-24.0CCd()minmax2-26.0CCmmDd012.0069.35mmDp0008.065.35故：13冲压工艺及模具设计如图所示的落料件，其中如图所示的落料件，其中例例2d=220.14mm板料厚度板料厚度t=1mmt=1mm，材料为，材料为1010号钢。试计算号钢。试计算冲裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。冲裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。由表由表2.3.3查得：查得：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凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃

15、口尺寸由凹模实际尺寸按间隙要求配作。要求配作。mma042.080mmb034.040mmc034.035mme012.015mmCmmC14.0210.02maxmin，14冲压工艺及模具设计落料凹模的基本尺寸计算如下：落料凹模的基本尺寸计算如下：第一类尺寸：磨损后增大的尺寸第一类尺寸：磨损后增大的尺寸 由公差表查得：由公差表查得：尺寸尺寸80mm80mm，选，选x=0.5x=0.5；尺寸；尺寸15 mm15 mm，选，选x=1x=1；其余尺寸均；其余尺寸均选选x=0.75x=0.75。mmmma105.0042.0079.79)42.05.080(41凹mmmmb085.0034.0075

16、.39)34.075.040(41凹mmmmc085.0034.0075.34)34.075.035(41凹15冲压工艺及模具设计第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸 第二类尺寸：磨损后减小的尺寸第二类尺寸：磨损后减小的尺寸mmmmd0070.0028.007.22)28.075.014.022(41凹mmmme015.094.1412.081)12.05.015(凹 落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是79.79mm，39.75mm，34.75mm，22.07mm，14.94mm，不必标注公差，但，不必标注公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值最小双面合理间隙值mmC10.02min16冲压工艺及模具设计落料凸、凹模尺寸落料凸、凹模尺寸 a)a)落料凹模尺寸落料凹模尺寸 b)b)落料凸模尺寸落料凸模尺寸 17冲压工艺及模具设计