7-修边模设计通用要素

汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素1687.修边模设计通用要素7.1修边刃口切入量：一般刃口切入2~4mm，但废料刀处切入量为6mm。7.1.1刃口呈波浪形波峰间隔大约300mm，废料刀处必须是切入的最高点，刃口从最高点到最低点逐渐切入。（图310）图3107.1.2废料刀处刃口切入量结构（图311）图311246∥∥2220.80.8料厚t凹模刃口一般切入量4凸模刃口凹模刃口废料刀10凸模废料刀10246汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素1697.2侧壁垂直修边7.2.1侧壁垂直修边不影响毛刺产生的最低条件：（图312）H≤20mm侧壁倾斜角≥5°H≤50mm侧壁倾斜角≥10°H≤100mm侧壁倾斜角≥20°图3127.2.2侧壁修边凹模刃口设置时特别注意：刃口最大切入量对压料板行程的影响。7.2.3斜面部分垂直修边的规定1）垂直修边时不得小于规定的与修边方向平行的最小倾斜角Q值。（图313）表7.1表7.1图3132）斜面修边可在废料刀侧凹模设计与倾斜面一般呈10°造形。3）超出规定Q角时需用斜楔修边。4）垂直修边时不得大于规定的与修边方向垂直的最大倾斜角Q1、Q2值（图314）表7.2图314表7.2板料厚t最大Q1°最大Q2°t≤1.420251.4＜t＜21520t≥21015材料厚t最小倾斜角Q°0.6（5.7）6°0.78°0.810°0.911°1.012°1.214°1.4（1.5）17°1.619°1.822°2.024°6上刃制件修边线60°Hr2r1+3r122θ°Rt1θ2θ1汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素1707.3斜面上有倾斜角的修边7.3.1斜面的角度A决定后，平面形状的角度B在下面图表规定的范围内可进行修边。（图315）图315（+）（-）A0°min70°（-）（+）baBB0°修边线max120°冲压方向加工可能范围断面角A180°150°120°90°60°30°0°-60°-90°-30°0°30°60°90°平面角B汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素1717.3.2制件斜面角度决定后平面形状的角度Y经过计算求得角度用来使用。（图316）图316计算公式：Z=ARCtam（a/b）关于b的求法：Sin（180-Y）=b/vv·Sin（180-Y）=bb=V·Cos（Y0）关于a的求法：首先用b求CC/b=Sin（180-Y）C=V（CosY）用a表示ctanx=a/ca=C·tanxC用上式带入a=V（CosY）·tanx用a、b的式子带入ZZ0=ARCtan(V（CosY）·tanx/VcosY)=ARCtan（CosY·tanx）7.4修边顶出器行程7.4.1顶出器顶出刃口最小有10mm的予压量。7.4.2波浪形刃口时以最高点计算顶出行程。7.4.3顶出器行程=予压量+板料厚度（断面最长厚度）+刃口切入量。1）板料断面最长厚度：指倾斜面修边刃口切入料厚变化最长处的厚度（图317）图317Z°avcY°X°Z--ZZ点ZVCbsinθ°tt0=t0t料厚θ°冲压方向汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素1722）刃口切入量：考虑侧壁垂直修边的部位倾斜角小于10°时刃口相对斜面切入2mm设置；倾斜角＞10°时相对斜面切入3mm设置（图318）图3183）垂直修边与斜楔修边同时进行时顶出器行程设计基准按斜楔行程曲线图。7.5斜面垂直冲孔的条件7.5.1一个斜面上冲孔注意与产品要求的差异不得超出制件公差范围（图319）按下式比较产品孔径差值：图3197.5.2在二个方向斜面上冲孔（图320）按下式求出最大倾斜角Q值比较孔径差值：tanQ=再求图320d1=CosQSinQt-dd1=CosQSinQt-d2tanQ2tanQ212上刃切入量上刃下刃θ°料厚b2dd1θ°taθ2°θ1°abb汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素1737.5.3斜面冲孔孔径与最大倾斜角1）确保产品孔径精度控制毛刺最小程度，倾斜角要满足表7.3中规定数值。（图321）表7.3冲头直径d（min）倾斜角θ°≤65°以下6＜d＜1210°以下＞1215°以下图3212）当两个方向有倾斜角时，先确定最大倾斜角θ，按公式tanθ=再按表7.4规定的角度界线确定冲压方向，非表格界内的角度用斜楔冲制。（图322）表7.4123456789101112131415123456789101112131415θ1°θ2°фdQ°2tanQ2tanQ21θ2°θ1°汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素1747.5.4冲孔刃口切入量（图323）1）斜面上凸模一般切入量2mm以上最小1mm。2）能否垂直冲孔取决于倾斜角的条件。3）根据倾斜角决定凸模刃口接触形状。（1）倾斜角小于15°时凸模刃口端头为平切，但取决于凸模的切入状态。（图323a）（2）倾斜角大于15°时凸模刃口端部设计折面（防止尖部过快磨损）如（图323b）（3）原则上大于15°时应该使用斜楔冲制。图3237.6修边镶块设计要素7.6.1一般镶块的种类：锻态镶块和铸态镶块以及铸态基体焊接刃口三种类型。7.6.2选用镶块类型的原则：根据生产纲领,产品的料厚以及产品形状和模具的类型选取。7.6.3锻态镶块1）基本形式：（图324）图3242）使用形式：与窝座修边镶块翻边镶块一个配合面2以上15°以下ba15°以下2以上1-31-21-245°2052H15251010-153015H30H10-1530背座面2个柱销孔汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素175与窝座修边镶块翻边镶块二个配合面二个配合面三个配合面全部窝入用于凸模镶块注：镶块可以单独使用不需窝座而用柱销定位。配合面柱销孔配合面柱销孔起重螺孔柱销孔螺钉孔冲孔配合面翻口配合面柱销孔螺钉孔配合面汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素1763）修边镶块的接缝形式及设计要素（1）钢质镶块缝及阶梯接缝接触面宽15mm，窝座与镶块留间隙1~2mm铸件窝座与镶块间隙10mm。（图325）图325（2）铸态镶块接缝接触面宽30mm，铸件窝座间隙10mm。（图326）图3264）镶块分块处夹角θ≤60°时，接缝分界设置时必须保证刃口的强度。（图327）图327形状面底面1-2101010min501-2形状面底面刃口形状面背挡面1-2151010min50301020201090°θ′必须保证刃口强度汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素1775）镶块端头最小宽度尺寸（图328）当镶块材料为：锻态钢时：Bmin＞15mm铸态钢时：Bmin＞25mm灰钢时：Bmin＞35mm6）修边冲孔时镶块结构：图328（1）整体式—修边刃口与冲孔凹模口较近时（图329）（2）分离式—修边刃口与冲孔凹模口较远时①镶块开槽，冲孔凹模放入槽中（图330）②镶块接合缝开槽，冲孔凹模放入槽中（图331）③镶块开洞，冲孔凹模放入洞中（图332）图329图330图331图332凸模凹模镶块端头B汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素1787）对曲率落差比较大的工作面镶块分块接缝时要考虑刃口加工时不得与工作形面发生干涉。（图333）图3338）镶块靠挡块设置的条件及尺寸要求（图334）当料厚t≥1：6mm侧向力比较大时采用；作为镶块初组装的位置基准以及度料刀单面刃口冲裁力较大时采用。图3349）两次修搭接处的结构处理（1）要求D/L图中详细画出二次修边的搭边值要求（图335）图335φ6最小直径铣刀铣刀φ50φDLmin304040min30第二次修边轮廓R25第一次修边轮廓R515100.5汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素179（2）二次修边时模具图中必须标注出第一次修边的位置，二次修边与一次修边刃口重叠量，以及一次修边后制件形状。（图336）图33610）垂直修边与侧修边凹模镶块刃口的交接侧修利用斜楔滑块的特点，使侧修镶块先修边后停止不动，垂直镶块后修边，两方向的镶块必须保持一点间隙（一般取1mm）（1）垂直方向运动和倾斜方向运动凹模镶块的交接（图337）图337（2）垂直方向运动和水平方向凹模镶块的交接（图338）图33810第一次修边轮廓R5凹模刃口标注尺寸二次修边线一次修边后留下形状毛坯外轮廓线一次修边线凹模刃口R5（10）30-401θ°垂直方向运动的修边凹模镶块倾斜方向运动的修边凹模镶块修边线丝裂断1修边线水平方向运动的修边凹模镶块θ°撕裂断修边刃口轮廓线垂直方向运动的修边凹模镶块汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素18011）合理的修边条件：工序件修边时刃口的运动方向最好和修边表面垂直，如果运动方向和修边表面成一个角度时其角度不得小于10°,避免材料撕断和实际厚度增加而受力过早损坏（图339）图33912）修废料刀设计要素（1）废料刀的宽度尺寸按拉延件轮廓大10mm尺寸考虑。（图340a）（2）在拉延深的部位影响废料刀强度时要考虑加强措施。（图340b）废料刀一般结构废料刀强度不足时图34013）便于废料的滑出废料刀后背应设计成斜面，相应基座也为斜面。（图341）图341约17°10R3距拉延件外轮廓尺寸废料刀上刃压料板下刃废料刀加强厚度上刀与废料刀空开101.0以下30以上θθ20min30h便于废料滑出基座废料刀汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素18114）废料刀基本尺寸要求（1）宽与高比值要素H≤1.5L（图342）图342（2）最小厚度和斜面角度（图343）图343（3）废料刀刃口与基座空开尺寸（图344）图344（4）铸态废料刀基本尺寸要求（图345）形面结构尺寸设计决定。图345LLmin10min30°制件形状毛坯外轮廓hHHmin301010min353-51015修边线重量大于15kg设起吊螺孔C155以上10以上20以上C10203015105以上φ3010以上530°515以上1525汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素18215）镶块加强筋的设计与刚性的校核加强筋的作用：当结构受到限制或减轻模具重量时需要缩小壁厚尺寸要保证基座刚性必须设置加强筋，设置的加强筋与底座厚度尺寸的关系见下示（图346）B0—结构需要壁厚B—不设加强筋所需壁厚图346B—不设筋所需壁厚B0—结构所需壁厚b—筋高尺寸L—刃口线长L0=L1+L2+…（筋宽之和）计算步骤：（1）计算B/B0以及b/B0的比值（2）查图表得知L0/L的比值，计算L0数值。（3）确定加强筋宽度L1及根数圆整数值取上限。例：刃口长L=400；没有筋时壁厚B=120；结构需要B0=75；筋高b=140计算筋宽和根数：B/B0=120/75=1.6b/B0=140/75=1.87查图L0/L=0.22L0=L×0.22=400×0.22=90用筋宽45两根用筋宽30三根B0BB0LL0B0b3.53.02.52.01.51.00.50.10.20.30.40.50.60.72.01.81.61.4=1.2LL2L1HBbH汽车冷冲模设计图面细则及结构设计要素18316）镶块基座刚性校核：（1）壁厚与高度关系（图347）B≥H·冲压间隙基本合理B≥模具的刚性基本合理图347B：基座厚度；H：基座高度；τ：剪切应力E：弹性基数；σ：许用应力；t：板材厚度б：灰铁HT250σ=3（Kg/mm2）球铁：σ=6（Kg/mm2）E：灰铁HT250E=1.1×164（Kg/mm2）球铁E=1.6×104（Kg/mm2）选用数值＞计算数值表明设计尺寸合理，下图表5.70为校核参考数值使用基体材料为HT250：壁厚B与高度H的尺寸7.6.7废料刀布置原则1）废料刀的布置以废料单面下落（废料不被夹持）为原则沿修边线轮廓布置一周。2）需要在平面方向设置角度的废料刀，其角度取5~10°。3）一块废料不能含两个垂直角，使废料卡在凸模上不易排除（图348）图348Ht3τ340EtHBt=6t=4.5t=3.2t=2.6t=2.0t=1t=1.2t=1.098示例230高H（mm）1001502002503003504006080100120140160t=0.