09冲裁3.5-3.3,4间隙、刃口

第三章第三节冲裁间隙院系:云南农业大学工程学院主讲:张上游3.3冲裁间隙冲裁间隙对冲压加工的影响冲裁质量模具寿命磨损冲裁力折断冲压力毛刺光亮带卸料力推、顶件力冲裁间隙对冲压力的影响冲裁间隙对卸料力、推件力的影响比较显著随冲裁间隙的增大冲裁力有一定程度降低，但影响不是很大。•随冲裁间隙增大，卸料力和推件力都将减小。•但是如果冲裁间隙进一步增大，由于毛刺的产生，又将使卸料力、推件力迅速增大。冲裁间隙对模具寿命的影响冲裁间隙对模具寿命的影响模具寿命分为刃口寿命和模具总寿命。模具失效的原因一般有：磨损、变形、崩刃、折断和涨裂。小间隙将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模相互啃刃等异常损坏。为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下应适当采用较大的间隙值。影响冲裁间隙因素磨损设计影响冲裁间隙的因素装配什么是冲裁间隙冲裁模的凹模刃口横向尺寸D与凸模刃口横向尺寸d的差值。dD冲裁间隙ZZ＝D－d单边间隙：z/2确定冲裁间隙的原则1确定冲裁间隙考虑的因素尺寸精度断面质量模具寿命确定冲裁间隙的原则2确定冲裁间隙的原则1.当冲裁件的尺寸精度要求不高、断面质量无特殊要求时，为了提高模具寿命和减少冲裁力，在间隙允许的范围内，采用较大的间隙值。2.当冲裁件的尺寸精度要求较高或断面质量要求高时，在间隙允许的范围内，考虑采用较小的间隙值。3.在设计冲裁模刃口尺寸时，应采用较小的间隙值。最小合理间隙的概念最小合理间隙Zmin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初始间隙应采用最小合理间隙Zmin。合理间隙的最小值称为；最小合理间隙Zmin。合理间隙的最大值称为；最大合理间隙Zmax。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，给间隙值规定一个范围。只要间隙在这个范围内，就能冲裁出质量合格的制件。这个范围内的间隙，就称为合理间隙。确定冲裁间隙的方法11.理论计算法tan12tan200ththtZdD确定冲裁间隙的方法22.经验公式法Zmin＝KtK:与材料有关的系数，而且随行业不同有差异。3.查表法•断面质量无特殊要求的制件，间隙取较大值，见表3-3。•断面质量要求较高的制件，间隙取较小值，见表3-4。第三章第四节冲裁模刃口尺寸计算院系:云南农业大学工程学院主讲:张上游3.4冲裁模刃口尺寸设计•凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。•模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。1.概述模具刃口尺寸设计原则11.生产实践发现的规律Dd光亮带是冲裁件的测量和使用部位凸模轮廓越磨越小凹模轮廓越磨越大冲裁间隙越用越大。落料件的光亮带等于凹模尺寸。冲孔件的光亮带等于凸模尺寸。模具刃口尺寸设计原则21）设计落料模确定落料凹模刃口尺寸落料凹模刃口的公称尺寸应取最小极限尺寸；落料凸模刃口尺寸D凸，是通过落料凹模的尺寸减去冲裁间隙来取得。0min凸凹凸ZDD凹凹0maxxDDxDDmax凹D凹D凹0DD凸2.设计原则模具刃口尺寸设计原则32）设计冲孔模确定冲孔凸模刃口尺寸冲孔凸模刃口的公称尺寸应取最大极限尺寸；D凸冲孔凹模刃口尺寸，是通过冲孔凸模尺寸加上冲裁间隙来取得。D凹d凸0min凸凸xddxddmin凸凹凸凹0minZdd0d模具刃口尺寸设计原则53）模具刃口制造公差要与冲裁件的精度相适应；一般模具刃口的精度要比冲裁件的精度高2～3级.通常取模具刃口的公差为工件公差的1/4～1/3。对于刃口磨损后尺寸无变化的模具公差，取工件相应部位公差值的±1/8。模具刃口尺寸设计原则64）尺寸按照“入体”原则标注为单向公差。工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差按“入体”原则标注为单向公差。对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差.模具刃口尺寸的计算方法互换性高、制造周期短。凸、凹模分别按照图纸加工Zmin不易保证需提高加工精度，增加制造难度加工方法分开加工配合加工Zmin易保证，制模难度降低以基准模具为标准，配作另一模具无互换性、制造周期长。模具刃口尺寸的计算方法11．凸模与凹模分别加工法（1）≤minmaxZZ为了保证初始间隙不超过最大合理间隙值Zmax，即：模具制造公差的选取必须满足以下条件：凹凸≤maxZminZ凹凸凸模与凹模按照图样分别的条件模具刃口尺寸的计算方法21．凸模与凹模分别加工法（2）确定凸、凹模的制造公差的方法：①规则形状冲裁时，凸、凹模制造公差查表3-7选取，但需校核。②形状规则的制件,一般按凸模IT6级,凹模IT7级精度的标准公差值来选取。③按照下列算式确定：凹≤minmax4.0ZZ凸≤minmax6.0ZZ模具刃口尺寸的计算方法31）落料件1．凸模与凹模分别加工法（3）dxDDd0max0minmax0minppZxDZDDdpZmin/2模具刃口尺寸的计算方法42）冲孔件1.凸模与凹模分别加工法（4）0minpxddpddZxdZddpd0minmin0minZmin/2模具刃口尺寸的计算方法53）孔心距1．凸模与凹模分别加工法（5）125.05.0min）（LLd81LLd模具分别加工法实例1例1:冲制图示零件，材料为Q235钢，料厚t=0.5mm。计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及公差。解：由图可知，该零件属于无特殊要求的一般冲孔、落料。由落料获得.062.03612.0062mmZmmZ06.004.0maxmin，则：02.0)04.006.0(minmaxZZ•外形•冲孔可同时获得和18±0.09尺寸。查表3.3得；模具分别加工法实例2由公差表查得：为IT12级，取x=0.75；设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则基本尺寸的标准公差值分别是；0.008，0.012。≤校核：0.02=0.02满足间隙公差条件12.00620008.00008.00min09.6)12.075.06(ppxdd012.00012.000min13.6)04.009.6(dZddpddpminmaxZZ1)设计冲孔模：6孔距尺寸：Ld=L±(1/8)△=18±0.125×2×0.09=18±0.023=0.008+0.012=0.02dp模具分别加工法实例3由公差表查得：设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，的标准公差值分别是；IT6=0.016，IT7=0.025。2)设计落料模：062.036为IT14级，取x=0.5；025.0d016.0p0016.00016.00min65.35)04.069.35(pdpZDD025.00025.000max69.35)62.05.036(ddxDD则：(1)计算刃口尺寸：36模具刃口尺寸设计实例4(2)校核模具公差：dpminmaxZZ≤dp=0.016+0.025=0.041＞0.02不满足间隙公差条件.为保证间隙在合理范围内，必须提高模具的制造精度，缩小模具公差。按照模具制造公差取值法③,取：≤=0.4×0.02=0.008=0.6×0.02=0.012pminmax4.0ZZd≤minmax6.0ZZ故:012.0069.35dD0008.065.35pD模具刃口尺寸的计算方法62．凸模与凹模配作法－概述先按设计尺寸制出一件基准模（凸模或凹模）。另一件模（凹模或凸模）根据基准模的实际尺寸按保证最小合理间隙的要求配作。≤特点：minmaxZZ2）可放大基准件的制造公差，使制造容易。1）模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核模具制造公差，即：dp基准模的刃口尺寸和制造公差应详细标注。配作模具只标注公称尺寸不注公差，技术要求注明最小合理间隙Zmin由配制保证.方法：模具刃口尺寸的计算方法7２）根据基准模磨损后轮廓尺寸的变化情况，采用不同计算公式。基准模磨损后变大的尺寸，采用分开加工时落料凹模的计算公式。dxAAd0pxAAp01）根据制件的类型确定基准模:冲孔件的基准模是凸模落料件的基准模是凹模2．凸模与凹模配作法－基准模设计模具刃口尺寸的计算方法8基准模磨损后变小的尺寸；采用分开加工时冲孔凸模的计算公式。0dxBBd0pxBBp基准模磨损后不变的尺寸；采用分开加工时孔心距的计算公式。125.05.0）（CCP125.05.0）（CCd1）根据制件的类型确定基准模。2）根据基准模磨损后轮廓尺寸的变化情况，采用不同计算公式。2．凸模与凹模配作法－基准模设计模具刃口尺寸的计算方法81）根据制件的类型确定基准模。2）根据基准模磨损后轮廓尺寸的变化情况，采用不同计算公式。2．凸模与凹模配作法－基准模设计3）模具刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4来选取。对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取工件相应部位公差值的1/8并冠以（±）。模具刃口尺寸设计实例5例2如图所示的落料件，其中d=22±0.14mmmma042.080mmb034.040mmc034.035mme012.015板料厚度t=1mm，材料为10号钢。试计算冲裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。＝（22－0.14）＋0.2806.094.14模具刃口尺寸设计实例6解：该冲裁件形状较为复杂，拟采用配作法加工。该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，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3-3查得：14.010.0maxminZZ由表3-8查得：尺寸80，x=0.5；尺寸15,x=1；其余尺寸均选x=0.751.计算落料凹模的基本尺寸：第一类尺寸：磨损后增大的尺寸105.0042.0079.79)42.05.080(41凹a085.0034.0075.39)34.075.040(41凹b085.0034.0075.34)34.075.035(41凹c模具刃口尺寸设计实例7落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是:a=79.79，b=39.75，c=34.75，d=22.07，e=14.94，不必标注公差，在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证双面间隙值Z=0.1～0.14。第二类尺寸：磨损后减小的尺寸0070.0028.007.22)28.075.014.022(41凹d第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸015.094.1412.081)12.05.015(凹e2.给出落料凸模的基本尺寸：TU落料凹模尺寸落料凸模尺寸思考题1.冲裁间隙对冲裁工艺有什么影响？2.什么是冲裁模的合理间隙？3.怎样确定冲裁模的间隙值？4.影响冲裁间隙的因素有那些？5.设计冲孔模时，冲裁间隙应取在什么方向上？6.用凸、凹模配合加工的方法制作模具，设计时要注意些什么问题？7.试分析教材P31图3－6中C1尺寸；是变大，变小、或不变。如果要把C1改为模具磨损后，尺寸不会改变，应将尺寸线画在什么位置？