冲压模具毕业设计---固定夹冲压弯曲模设计.pdf

定夹冲压弯曲模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，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Clip to hurtle to press a bent mold design fixedlyTake off to wantAut ho r:Tut o r:zengxinThis t ext int ro duct ive mo lding t o o l so lid exa mple t he st ruct ure is in brief pra ct ica l,t he usa ge co nvenience is dependa ble,first a cco rding t o t he wo rk piece t he dia gra m ca lcula t e t he wo rk piece t o la unch size,a t a cco rding t o la unch t he pressure cent er t ha t t he size ca lcula t es t ha t spa re pa rt s,t he ma t eria l ut iliza t io n,pa int ing ro w kind dia gra m.Acco rding t o spa re pa rt s o f severa l t he sha pe req uest wit h t he a na lysis o f t he size,a do pt io n co mpo und t he mo ld hurt le t o press,so be a dva nt a geo us t o a n exa lt a t io n pro duct io n a n efficiency,mo lding t o o l design a nd ma nufa ct uring a lso o ppo sit e in simple.When a ll pa ra met er ca lcula t io ns a re o ver a ft er,req uest ed t he t echniq ue req uest s t o t he design a nd a ssemble o f t he ma in spa re pa rt s t o a ll ca rry o n a na lysis t o t he a ssemble pro ject t ha t whet s t o ha ve.During t he perio d o f design in a ddit io n t o designing ma nua l,a lso include t he a ssemble dia gra m o f t he mo lding t o o l,t he spa re pa rt s dia gra m o f t he no t-st a nda rd spa re pa rt s,t he wo rk piece pro cesses t he cra ft ca rd,t he cra ft rules dist a nce ca rd,t he no t-st a nda rd spa re pa rt s pro cesses cra ft pro cess ca rd.Keywo rd:Co mpo und mo ld、hurt le t o press、design目录1 绪论.12冲裁弯曲件的工艺设计.13确定工艺方案及模具的结构形式.24模具设计工艺计算.34.1 计算毛坯尺寸.34.2 排样、计算条料宽度及距的确定.54.2.1 搭边值的确定.54.2.2 条料宽度的确定.74.2.3 到料板间距的确定.74.2.4 排样.84.2.5 材料利用率的计算.85冲裁力的计算.105.1 计算冲裁力的公式.105.2 总的冲裁力、卸料力、推件力、顶件力、弯曲力和总的冲压力.115.2.1 总的冲裁力.115.2.2 卸料力FQ的计算.125.2.3 推料力FQi的计算.125.2.4 顶件力FQ?的计算.125.2.5 弯曲力Fc的计算.135.2.6 总冲压力的计算.146模具压力中心与计算.147冲裁间隙的确定.158刃口尺寸的计算.168.1 刃口尺寸计算的基本原则.168.2 刃口尺寸的计算.178.3 计算凸、凹模刃口的尺寸.188.4 冲裁刃口高度.218.5 弯曲部分刃口尺寸的计算.218.5.1 最小弯曲半径.218.5.2 弯曲部分工作尺寸的计算.229模具总的结构设计.259.1 模具类型的选择.259.2 定位方式的选择.259.3 卸料方式的选择.259.4 导向方式的选择.2510主要零部件的设计.2610.1 工作零件的设计.2610.1.1 凹模的设计.2610.1.2 凸凹模的设计.2710.1.3 外形凸模的设计.2710.1.4 内孔凸模的设计.2810.1.5 弯曲凸模的设计.2810.2 卸料部分的设计.2910.2.1 卸料板的设计.2910.2.2 卸料弹簧的设计.2910.3 定位零件的设计.3110.4 模架及其他零部件的设计.3110.4.1 上下模座.3110.4.2 模柄.3210.4.3 模具的闭合高度.3211模具总装图.3312压力机的选择.33总结.34致谢.35参考文献.36附录.37附录1冲压模具装配工序卡片.37附录2非标准零件的加工工艺过程.38附录3冲孔凸模加工工艺过程.39附录4凸凹模加工工艺卡片.40附录5空心垫板的加工工艺过程.41附录6弯曲凸模加工工艺过程.41附录7部分标准公差值.42附录8 J23系列开式可轻压力机主要技术参数.431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冲裁弯曲件的工艺分析5图21零件图如图21所示零件图。生产批量：大批量；材料：LY21-Y;该材料，经退火及时效处理，具有较高的强度、硬度，适合做中等强度的零 件。尺寸精度：零件图上的尺寸除了四个孔的定位尺寸标有偏差外，其他的形状 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：03.5+。3 20.0.52 25.o,52四个孔的位置公差为：170.12 140.2工件结构形状：制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本工序，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根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序，按其 先后顺序组合，可得如下几种方案；(1)落料弯曲冲孔；单工序模冲压(2)落料冲孔弯曲；单工序模冲压。(3)冲孔落料弯曲；连续模冲压。（4）冲孔落料弯曲；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）属于连续模，是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的 位置上同时完成多道冲压工序的模具。于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模结 构复杂，又因落料在前弯曲在后，必然使弯曲时产生很大的加工难度，因此，不 宜采用该方案。方案（4）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，其模具结构没有连续模 复杂，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（4）复合冲裁。4模具总体结构设计4.1 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L2mm,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5.1计算毛坯尺寸相对弯曲半径为：R/t=3.8/1.2=2.170.5 式中：R-弯曲半径(mm)t-材料厚度(mm)由于相对弯曲半径大于0.5,可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先 求变形区中性层曲率半径B(mm)oP=r0+kt 公式(51)式中：r0内弯曲半径 t材料厚度 k中性层系数表51板料弯曲中性层系数r0/t0.10.20.250.30.40.50.60.81.0Ki(V)0.300.330.350.360.370.380.390.410.42K2(U)0.230.290.310.320.350.370.380.400.41k3(o)0.720.700.670.63r0/t1.21.51.8234568Ki(V)0.430.450.460.460.470.480.480.490.50K2(U)0.420.440.450.450.460.470.480.490.50k3(o)0.490.560.520.50查表 51,K=0.45根据公式5-1 0=r0+kt=0.38+0.45X1.2=4.34(mm)图51计算展开尺寸示意图根据零件图上得知，圆角半径较大(R0.5t),弯曲件毛坯的长度 公式为:Lo=ZL 直+ZL 弯式中：Lo弯曲件毛坯张开长度(mm)ZL直 弯曲件各直线部分的长度(mm)L弯弯曲件各弯曲部分中性层长度之和(mm)在图 5-中：A=2B(RA+RC)-B2公式(52)公式(53)COS ZP=(RA+RC-B)/(RA+RC)公式(54)RA=3.8+0.6=4.4(mm)RC=1.2+0.6=1.8(mm)B=3.8(mm)根据公式5-3A=2B(RA+RC)-B2=2x3.8(44+1.8)3825.6(mm)根据公式5-4COSZP=(RA+RC-B)/(RA+RC)则=(4.4+1.6-3.8)/(4.4+1.6)=0.367ZP=ca rCOS0.367=68.4702 NP=2x68.470=136.94.根据公式5-2XL a=L 总长-2 A=20-2x5.6=8.8(mm)XL 弯=2邛(ZP/180+ZP/180)=2x3.14x4.34x(68.47/180+68.47/180)=20.74(mm)Lq=ZL 直+ZL 弯=8.8+20.74=31.54(mm)取 Lo=32(mm)根据计算得：工件的展开尺寸为25x32(mm)，如图4-2所示。OJ图52尺寸展开图5.2排样、计算条料宽度及步距的确定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 的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。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。搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表52搭边a和a l数值材料厚度圆件及r2t的工件矩形工件边长LV50mm矩形工件边长L50mm或r2t的工件工件间a l沿边a工件间a l沿边a工件间a l沿边a0.5 112200.050.080.1020 300.080.100.1530 500.100.150.205.2.3导板间间距的确定导料板间距离公式：A=B+Z 公式(52)Z-导料板与条料之间的最小间隙(mm)；查表 4.3-3 得 Z=5mm根据公式42 A=B+Z=28+5=33(mm)表54导料板与条料之间的最小间隙Zmin(mm)有侧压装置材料厚度t/mm条料宽度 B/mm100以下100以上0.5580.5-15812582-358345845585.2.4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，且四个孔均有位置公差要求，所以采用有费料 直排法。5.2.5材料利用率的计算：冲裁零件的面积为：F/x 宽=25x32=800(mm2)毛坯规格为：500 x1000(mm)o送料步距为：h=D+a l=32+l.2=33.2一个步距内的材料利用率为：n 11=(nF/Bh)x 100%n为一个步距内冲件的个数。nn=(nF/Bh)x 100%=(1x800/28x33.2)xWO%=81.96%横裁时的条料数为：ni=1000/B=1000/28=34.01 可冲34条，每条件数为：m=(500-a)/h=(500-1.5)/33.2=15.024 可冲 15 件，板料可冲总件数为：n=niXn2=34xl5=510(件)板料利用率为：ni2=(nF/500 xl000)=(510 x800/500 x1000)xlOO%=81.6%纵裁时的条料数为：ni=500/B=500/28=17.006 可冲 17 条，每条件数为：n2=(1000-a)/h=(1000-1.5)/33.5=30.084 可冲 30 件，板料可冲总件数为：n=nlxn2=17x30=510(件)板料的利用率为：ni2=(nF/500 x 1000)0.10.50.045-0.0550.0630.08钢0.5-0.250.04-0.050.0550.06对于表中的数据，后的材料取小直，薄材料取值。6.2.2卸料力FQ的计算2.5 6.56.50.03-0.040.02-0.030.0450.0250.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.025-0.080.02-0.060.03-0.070.03-0.09FQ=KX Fp 公式(6-2)K卸料力系数。查表 65 得 Kx=0.025-0.08，取 Kx=0.08根据公式62 FQ=Kx Fp=0.08x56.88=4.55(KN)6.2.3 推料力FQi的计算FQi=Kt Fp 公式(6一3)Kt推料力系数。查表 65 得 Kt=0.030.07,取 Kt=0.07根据公式63 FQi=Kt Fp=0.07x56.88-4(KN)6.2.4 顶件力FQ2的计算FQ2=KdFp 公式(6V)Kd顶件力系数。查表 65 得&=0.030.07,取 Kt=0.07根据公式4 FQ2=KdFp=0.07x56.88-4(KN)625弯曲力Fc的计算影响弯曲力大小的基本因素有变形材料的性能和质量；弯曲件的形状和尺 寸；模具结构及凸凹模间隙；弯曲方式等，因此很难用理论的分析法进行准确的 计算。实际中常用经验公式进行慨略计算，以作为弯曲工艺设计和选择冲压设备 的理论。U形弯曲件的经验公式为：Fu=0.7KBt2Ob/y+t 公式(65)Fu冲压行程结束时不校正时的弯曲力。By弯曲件的宽度(丽)。t弯曲件的厚度(mm)oy-内弯曲半径(等于凸模圆角半径)(mm)oQb-弯曲拆料的抗拉强度(MP a)(查机械手册ob=400(MP a)oK安全系数，一般取13根据公式 65 Fu=0.7KBt2ob/(y+t)=0.7x 1.3x25xl.22x400/(5+1.2)=21.45(KN)对于顶件或压料装置的弯曲模，顶件力或压料力可近似取弯曲力的30%80%oF 压=80%Fu=80%x21.45=17.159(KN)弯曲力：Fc=Fu+F压=21.45+17.15=38.6(KN)626总的冲压力的计算根据模具结构总的冲压力：F=Fp+FQ+FQi+FQ2+FcF=F p+FQ+FQi+FQz+Fc=56.88+4.55+4+4+38.6=108.03(KN)根据总的冲压力，初选压力机为：开式双柱可倾压力机J2325。7模具压力中心与计算模具压力中心是指诸冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工 作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机 滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损，降 低了模具和压力机的使用寿命。模具的压力中心，可安以下原则来确定：1、对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。2、工件形状相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。3、各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出 合力作用点的坐标位置0,0(x=0,y=0),即为所求模具的压力中心。Xo=LX 1+L2X2+.LnXn/L 1+L2+.LnY04M+L2Y2+.LnYn/Li+L2+.Ln由于该零件是一个矩形图形，属于对称中心零件，所以该零件的压力中心在 图形的几何中心O处。如图61所示：图71压力中心8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Cmin,最大值称为最大合理间隙Cma xo考虑到模具在使用过程中的磨损使 间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Cmino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。由于硬吕与中碳刚的间隙取值是一样的，所以硬吕材料的间隙值与中碳刚的 间隙取值一样。根据实用间隙表81查得材料40的最小双面间隙2cmin=0.123mm,最大 双面间隙 2Cma x=0.180mm表81冲裁模初始用间隙2c(mm)材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065Mn2Cmm2Cma x2Cmin2Cma x2Cmin2Cma x2Cmin2Cma x小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0920.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.3802.10.2600.3800.2800.4000.2800.4002.50.2600.5000.3800.5400.3800.5402.750.4000.5600.4200.6000.4200.6003.00.4600.6400.4800.6600.4800.660.3.50.5400.7400.5800.7800.5800.7804.00.6100.8800.6800.9200.6800.9204.50.7201.0000.6800.9600.7801.0405.50.9401.2800.7801.1000.9801.3206.01.0801.4400.8401.2001.1401.5006.50.9401.3008.01.2001.680注：取08号钢冲裁皮革、石棉和纸板时，间隙的25%。9刃口尺寸的计算9.1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：1、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。2、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。3、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，冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落 料模时，以凹模为基准，间隙去在凹模上：设计冲孔模时，以凸模尺寸为基准，间隙去在凹模上。2、考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料凹模时，凹模基本尺寸应取尺 寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凹模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围 的较大尺寸。这样在凸凹麽磨损到一定程度的情况下，人能冲出合格的制件。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 具的寿命降低。若工件没有标注公差，则对于非圆形工件安国家“配合尺寸的公 差数值 IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；对于圆形工件可按IT17IT9 级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“如体”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。9.2 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，即分开加工和配做加工 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 杂或波板工件的模具。对于该工件厚度只有1.2（mm）属于薄板零件，并且四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3 P与b 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5=/4（精密模具的制造公差可 选46口 m）。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。第一类：凸模或凹模磨损会增大的尺寸；第二类：凸模或凹模磨损或会减小的尺寸；第三类：凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸；9.3 计算凸、凹模刃口的尺寸凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸。1、凹模磨损后变大的尺寸，按一般落料凹模公式计算，即Aa=（Ama x-xA）飞 公式（9一 1）2、凹模磨损后变小的尺寸，按一般冲孔凸模公式计算，因它在凹模上相当于 冲孔凸模尺寸，即Ba=（Bma x+xA）.公式（9一2）3、凹模磨损后无变化的尺寸，其基本计算公式为Ca=（Cma x+0.5Z）0.5bA 为了方便使用，随工件尺寸的标注方法不同，将其分为三种情况：工件尺寸为c+卜时Ca=（C+0.5A）0.55A 公式（9V）工件尺寸为C余时Ca=（C-0.5A）0.53A 公式（95）工件尺寸为C时Ca=C3A 公式（96）式中 Aa、Ba、Ca相应的凹模刃口尺寸；Ama x-工件的最大极限尺寸；Bmin-工件的最小极限尺寸；C工件的基本尺寸；工件公差；工件偏差；x系数，为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸（落料时偏向最 小尺寸，冲孔时偏向最大尺寸），x值在0.51之间，与工件精度有关可查表9 1或按下面关系选取。工件精度mo以上 x=l工件精度 IT11-IT13 x=0.75工件精度IT14 x=0.58A 0.5BA、5A凹模制造偏差，通常取BA=ZV4。表9-1系数x非圆形圆形料厚t(mm)10.750.50.750.5工件公差/mm10.360.161-20.420.20240.500.2440.600.30(-)落料刃口尺寸计算图9一1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:32一0.52 25一0.25 03.5+。3。如图81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91上可知，A、B、C、D均属磨损后变D大的尺寸,属于第一类尺寸，计算公式为：Ba=(Bma x-xA).(8A=A/4)查表 81 得：2cmin=0.132(mm),2Cma x=0.18(mm)；查表 9一1 得：xl=x2=x3=x4=0.75落料凹模的基本尺寸计算如下:根据公式 91 A 凹=(Bma x-xZ4=(32-0.75x0.52)0-0.52/4=31.61.o,i3(mm)B 凹=(Bma x-x).A=(25-0.75x0.52)0.0.52/4=24.61.o,i3(mm)C 凹=(Bma x-x4A=(32+0.75x0.52)-0.52/4=31.62.o,i3(mm)D 凹=(Bma x-xZi).A=(25-0.75x0.52).0.52/4=24.610.0,i3(mm)凸模安凹模尺寸配制，保证双面间隙(0.1320.180)(mm).冲孔凸模的尺寸从图9-1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=(Bma x+xA).(8A=A/4)查表 8-1 得：2cmin=0.132mm,2Cma x=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 82 E 凸=(Bma x+xZ).A=(3.8+0.5x03).0.3/4=3.95.o,o75(mm)四个冲孔凸模的尺寸是一样的，都为3.95.o,o75(mm)凹模按凸模尺寸配制，保证双面间隙(0.1320.180)(mm)94冲裁刃口高度表92刃口高度料厚0.5 11-2244刃口高度h688-1010 1214查表9一1,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rmi/称为最小相对弯曲半径，又称为最 小弯曲系数，是衡量弯曲变形的一个重要指标。设中性层半径为P，则最外层金属(半径为R)的伸长率外为：6 外=(R-p)/p 公式(9一1)设中性层位置在半径为p=r+t/2处，且弯曲厚度保持不变，则有R=r+t,固有6 外=l/(2r/t+l)公式(92)如将3外以材料断后伸长率3带入，则有r/i转化为rmin/t,且有rmin/t=(1-5)/25 公式(9一3)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92 b外=l/(2r/t+l)=1+(2x5+12+1)=0.107最小弯曲半径为：根据公式 93 rmin/t=(1-5)/28=(1-0.107)/2x0.107=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=3.165o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6,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r/t材料厚度t（mm）2硬铝LY125 6 10 143、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+A+ct 公式（94）式中：Z弯曲凸、凹模单边间隙t材料的厚度A材料厚度的正偏差（表92）C间隙数（表93）查表得：A=0 C=0.05根据公式94 Z=t+A+ct=1.2+0+0.05x1.2=1.2+0.60=1.8（mm）表9-4薄钢板、黄铜板（带）、铝板厚度公差厚度材料薄钢板黄铜板（带）铝板08FH62,H68,HP12A11、2A12B级公差C级公差冷扎带冷轧板最小公差最大公差0.20.040.06-0.03-0.03-0.02-0.04表9一5 U形弯曲件凸凹模的间隙系数C值0.30.040.06-0.04-0.04-0.02-0.050.40.040.06-0.07-0.07-0.03-0.050.50.050.07-0.07-0.07-0.04-0.120.60.060.08-0.07-0.08-0.04-0.120.80.080.10-0.08-0.10-0.04-0.141.00.090.12-0.09-0.12-0.04-0.171.20.110.13-0.10-0.14一1.50.120.15-0.10-0.16-0.100.272.00.150.18-0.12-0.18-0.10-0.282.50.170.20-0.12-0.18-0.20-0.303.00.180.22-0.14-0.20-0.25-0.353.50.200.25-0.16-0.23-0.25-0.364.00.220.30-0.18-0.23-0.25-0.374.5-0.20-0.265.0一一-0.20-0.26-0.30-0.37弯曲 件边 长 L/mmB2L材料厚度t/mm0.50.6-22.1-44.155.00.6-22.1-44.17.57.612100.050.050.040.100.100.08200.050.050.040.030.100.100.080.060.06350.070.050.040.030.150.100.080.060.06500.100.070.050.040.200.150.100.060.06700.100.070.050.050.200.150.100.100.081000.070.050.050.150.100.100.081500.100.070.050.200.150.150.102000.100.070.070.200.150.150.104、凸凹模横向尺寸的确定 弯曲模的凸凹模工作部分尺寸确定比较复杂,不同的工件形状其横向工作尺寸的确定方法不同O工件标注外形尺寸时，按磨损原则应以凹模为基准，先计算凹模，间隙取在 凸模上。当工件为双向对称偏差时，凹模尺寸为：LA=(L-2/1A)+3a0 公式(95)当工件为单向偏差时，凹模实际尺寸为:LA=(L-3/4A)+o 公式(96)凸模尺寸为：LT=(LA-Z).At 公式(97)或者凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保证单向间隙Z/2。式中：L弯曲件的基本尺寸(mm)LT、LA凸模、凹模工作部分尺寸(mm)A弯曲件公差3T、5A凸、凹制造公差，选用IT7IT9级精度，亦可按3t=3A二A/4选取。2/Z凸模与凹模的单向间隙工件的外形尺寸为：1L2+M3。由于工件为单向偏差，所以凹模的实际尺寸为：LA=(L-3/4A)+8a0 凸、凹制造公差，At=5A=A/4=0.45-4=0.1125根据公式96凹模尺寸为：LA=(L-3/4A)+8A0=(11.2-3/4x0.45)+011250=1O.86+o1125o(mm)根据公式97凸模尺寸为：LT=(LA-Z).St=(10.86-1.8).o,ii25=9.O6.O,1125(mm)根据工件的尺寸要求，凸、凹模刃口处都应有相应的圆角，为保证弯曲件的 尺寸精度，圆角应按实际尺寸配制。10主要零部件的设计设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件用什么方法加工制造及总体装配 方法。结合模具的特点，本模具适宜采用线切割加工凸模固定板、卸料板、凹模 及外形凸模、内孔凸模。这种加工方法可以保证这些零件各个内孔的同轴度，使 装配工作简化。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。10.1 工作零件的结构设计10.1.1 凹模的设计凹模采用整体凹模，各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在 模架上位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。模具厚度的确定公式为：H=Kb式中：K-系数值，考虑板料厚度的影响；b冲裁件的最大外形尺寸；安上式计算后，选取的H值不应小于（1520）mm;表101系数值Ks/mm材料厚度t/mm1-33-650-1000.20-0.300.22 0.350.30-0.45100-2000.15 0.200.18-0.220.22-0.302000.10-0.150.12-0.180.15-0.22查表 101 得：K=0.35H=0.35X32=11.2mm取 H=18mm模具壁厚的确定公式为：C=(1.5-2)H=1.5x18 2x18=2736mm凹模壁厚取C=30mm凹模宽度的确定公式为:B=b+2C=32+2x30=92mm查表10一1取标准取B=100mm凹模长度的确定公式为：L=20+2x30=80mm凹模的长度要考虑导料销发挥的作用，保证送料粗定位精度。查表10-2 取标准L=80mm。（送料方向）凹模轮廓尺寸为lOOmmx80mmx 18mm。凹模材料选用Crl2,热处