1、題目：離合器板精沖成形模具設計目錄一 弓丨言3二 工藝分析3三 模具壓力機的選擇6四 模架的選擇9五 模柄的選擇10六 模具齒圈的設計10七 凸凹摸尺寸 . 刃口間隙及刃口圓角的計算.11八 推件板的計算 17九 墊板凸模固定板的設計.18十推件桿的設計 19十一結(jié)束語 20十二參考文獻 20謝詞一引言從零件的結(jié)構(gòu)和要求入手，結(jié)合精沖工藝的特點，論述了離合器板精沖工藝及模具 設計時的選取和模具設計的主要技術問題.該離合器是車用控制空調(diào)擋位的零件，材料為10號鋼,材料厚4.5土 0.1mm,大批要 求較高，該零件是對稱性的，需經(jīng)過一次半沖孔，再經(jīng)一次復合精沖完成為大批量 生產(chǎn)，精度較高。二、工藝

2、分析(一)1. 車用空調(diào)離合器板零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度和要求如圖1所視。5蠻1絓牪棠?2. 零件沖制的難點和重點是：(1) .6條圓弧形窄槽(寬為2.5mm)的沖制9;.3 個沖孔(8mm和6mm的中心圓直徑 98的沖制；3. 由于該零件為精沖成形，要求用精沖模成形。那么要考慮的問題就有：(1). 沖制6條同心圓弧形窄槽的凸模的強度如何得到保證(2) .沖制3個半沖孔的凸模和凹模的設計要求以及位置精度要求；(3) .工件兩表面的平行度及表面粗糙度要7 (4).半沖孔后部的凸起部分相對側(cè)面的位置要求(二) .本離合器板的成形可以分為以下三個步驟：1. 落料；2. 沖制3個半沖孔；3. 沖制6條

3、圓弧形窄槽和中心圓直徑 98。具體分析：1. 落料：生產(chǎn)中為滿足沖壓零件形狀、尺寸、精度、批量、原材料 性能方面的要求，采用多種多樣的沖壓加工方法，概括起來沖壓加工 方法可以分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序又可分為落料沖 孔和剪切等，其目的是在沖壓過程中使沖壓件與板料沿一定的輪廓線 相互分離，如圖2.1所示。由零件已只條件可選擇分離工序，零件厚 度為 4.5 0.1 ，查表可知選擇 10 號鋼板來落料。由原始數(shù)據(jù)得落出 的毛胚為130。2. 沖制個 3 沖孔3 個半沖孔的中心圓直徑 98 的精度要求較高，按沖裁件工藝分析，應 以直徑56的內(nèi)徑定位，用高精度（h11） 道工序中單獨沖出其模

4、具 將用A。紙畫出。3. 沖裁和沖槽 沖裁工藝設計包含沖裁件的工藝形分析、沖裁工藝方案的確定和技術 經(jīng)濟分析的內(nèi)容。良好的工藝設計和合理的工藝方案可以實現(xiàn)用最少 的工序數(shù)量和工時生產(chǎn)產(chǎn)品， 并使模具結(jié)構(gòu)簡單、 模具壽命高， 最終獲 得穩(wěn)定的合格件。勞動量和工藝成本是衡量沖裁工藝設計的主要指標。（ 1 ） 沖裁件的工藝分析沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖壓工藝的適應性，即沖裁件的 結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差等技術要求。沖裁件的工藝性是否合 理對沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響。 沖裁件的形狀和尺寸A. 沖裁件的形狀應盡可能簡單、對稱、排樣廢料 少。在滿足質(zhì)量要求的條件下，把沖裁件設計成少廢 料

5、、無廢料的排樣形狀。B. 除在少廢料無廢料排樣或采用鑲拼模結(jié)構(gòu)時允 許工件有尖銳的清角外沖裁件的外形或內(nèi)孔交角處 應采用圓角過度避免產(chǎn)生清角。C. 盡可能避免沖裁件上過長產(chǎn)生懸臂與狹槽，而應 使它們的最小寬度b 1.5t。D. 沖裁件中孔與孔之間孔與零件邊緣之間的壁 厚，因受模具強度和零件質(zhì)量的限制， 起值不能太小。 一般要求 c 1.5t;c t。E. 沖裁件的孔徑因受孔凸模強度和剛度的限制不宜 太小，否則凸模容易折段和壓彎。沖孔最小尺寸取決 與材料的機械性能凸模強度和模具結(jié)構(gòu)。 用自由凸模 和帶護套的凸模沖制。 沖裁件的尺寸精度和表面粗槽度要求沖裁件的精度要求A沖裁件的精度要求應在經(jīng)濟精度

6、范圍以內(nèi)，對于普通沖裁件，其經(jīng)濟精度不高于 I711 級，沖孔件比落料件高一級。沖裁件的外形與內(nèi)孔尺寸公差如表2、6、5 所示。如果工件精度高與上述要求，則需在沖裁件后進行整修或采用精密 沖裁。 沖裁件的尺寸基準 沖裁件的尺寸基準應盡可能和制模時的定位基準重合， 以避免 產(chǎn)生基準不重合誤差。 孔位置尺寸應盡量選擇在沖裁過程中不 參加變形的變形線上，切不要與參加變形的部位聯(lián)系起來。（ 2） 沖裁加工的經(jīng)濟性分析沖裁件的制造成本所謂經(jīng)濟性就是以盡可能少的生產(chǎn)消費獲得盡可能大的經(jīng)濟效益。在進 行沖壓工藝設計時， 應該運用經(jīng)濟分析的方法找降低成本， 取得優(yōu)異經(jīng)濟效果的 工藝途徑。沖裁件的制造成本 C0

7、 包括 :C0=C1+C2+C3式中C1為材料費，C2為加工費（工人工資，設備折舊費、管理費等）,C3為模 具費。上述成本中模具費， 設備折舊費一般與產(chǎn)量無關， 加工費中的工人工資和 其它經(jīng)費在一定時間內(nèi)基本上也是不變的，因此做固定費用，用 Ca 表示。而材 料費、外購件費等將隨生產(chǎn)量大小而變化，屬于可變費用，用 Cb 表示（以單位 計）。若產(chǎn)量為Q,貝U CO=Ca+QCb 這樣，產(chǎn)品制造成本由固定費和可變費用兩部分組成。 設法降低固定費用和可變 費用都能使成本降低， 利潤增加， 并積累資金。 產(chǎn)品的制造的成本和產(chǎn)量之間有 著密切的關系。分別對固定費用和可變費用進行了分析。 降低沖壓件成本的

8、途徑： 增產(chǎn)可降低單件產(chǎn)品成本中的固定費用，相當減少消耗，而通過 感節(jié)約也可以直接降低消耗，兩者都是降低成本的重要途徑。沖 壓件的成本包括產(chǎn)料費、加工費、模具費等。因此，降低成本就 是降低上述各項的費用。I降低小批量生產(chǎn)中的沖壓件成本。U使工藝合理化。 川多件同時沖壓。 W沖壓過程高度自動化。 V提高產(chǎn)料利用效率，節(jié)約模具費用。沖裁工藝方案的確定 在進行沖裁工藝分析和技術經(jīng)濟分析的基礎上， 可根據(jù) 沖裁件的特點確定沖裁工藝方案。 沖裁工序的組合 沖裁工序可分為單工序沖裁，復合件沖裁和級進沖裁。 復合沖裁是在壓機一次過程中， 在模具的同一位置同時完 成兩個或兩個以上的沖壓工序， 級進沖裁上把完成

9、一個沖 裁件的 ， N 個沖壓工序排列成一定順序，在壓機一次行 程中，按順序使條料早沖模的不同位置， 上分別完成所需 求的工序。 除最初幾次沖程外， 以后每次沖程都可以完成 一個沖裁件。組合的沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)的效率 高，獲得的制件精密度很高。 確定沖裁組合方式使應根據(jù)下列一些因素。A. 生產(chǎn)批量。一般來說，小批量與試制沖裁采用單工序沖裁， 中批量和大 批量生產(chǎn)采用復合沖裁級進沖裁。本課題中將采用復合沖裁。B. 工件尺寸公差等級。 復合沖裁所得到工件尺寸公差等級很高， 因此它避 免了多次沖壓的定位誤差， 并且在沖裁過程中可以進行壓料， 工件較平整。 經(jīng)過 沖裁所得到的工件尺寸，公差等級較

10、復合沖裁低。C. 模具的制造、安裝調(diào)整和成本。對復雜形狀的沖裁件，采用復合沖裁比 采用級進沖裁為宜。因為采用復合沖裁時模具較容易制造、安裝、調(diào)整、成本較低。D. 操作方便與安全.復合沖裁中出件或清除廢料較困難、工作安全性差。 綜合上述 : 在滿足模具制造成本低、 模具壽命長、 操作方便又安全的工藝方案時 本課題易采用兩道模。一道半沖孔模和一道精沖復合模。三. 壓力機的選擇精沖壓力機的選擇：在設計中 ,精沖壓力的計算是選擇精沖機床的主要因素之一 ,也是考慮精沖模 具的強度依據(jù)。由于精沖是在三向受力狀態(tài)下進行沖裁的 ,所以設計模具事必須對各個壓力 分別進行計算 ,然后求出精沖時所需的總壓力 ,從而

11、選用合適的精沖機 .(一) 精沖總壓力 :P=Ps+Pr+Pg 式中:Ps沖裁力，KN;Pr壓料力，KNP g推件板的反壓力KNP精沖所需要的總壓力，KN(二) 精沖過程中沖裁力 :為精沖時的沖裁力Ps和普通沖裁力曲線.(a)沖裁力;(b)沖裁力-料原曲線圖. 影響沖裁力的因素主要有 :零件尺寸,材料機械性能 ,材料厚度等. 計算公式 :1 根據(jù) VD1-3345；Ps=L.S. B .f1式中 L 裁切線周長 ,mm;S材料厚度,mm;B 抗拉強度 ,KN/mm 2 ;f 1 系數(shù) ,其值為 0.60.9,常取 0.9.2 根據(jù) F.W.Timmerbeil 公式：Ps =L.S（1-t/s

12、） B式中：Ps-最大沖裁力,KN;L 裁切線長度,mm; B 抗拉強度 ,KN/mm 2 ;S料厚,mm;t凸模擠入深度，mm.fi=(1-t7s)-取決于屈強比s/ b比值,可由求得對于精沖材料,在多數(shù)情況下s/ B =0.6,故（1-t7s）常取 0.60.7.由原始數(shù)據(jù)知 L=1024.5mm;S=4.5mm 10號鋼的 b取為400Mpa 所以 Ps=1024.5 4.5 400 0.9=1844052.056N=1844KN（三）齒圈壓板的壓料力如圖3-59所示，齒圈壓料力Pr在精沖過程中的主要作用是：固定材料対板 料沿剪切力周圍施加靜壓力 ,以利塑剪變形 ,并在沖裁完后起退料的作

13、用 .1. 根據(jù) VDL-3345：Pr=L.h. B .f 2式中L 剪切線周長mm;h齒高度mm;抗拉強度 N/mm 2f 2 系數(shù) , 常取 4.2. ：根據(jù)其他經(jīng)驗 ：按沖裁力Ps的百分數(shù)選取，即Pr=(40-60) % Ps(2) 按齒圈和內(nèi)齒根到型孔邊的面積取Pr=(F1+F2). s式中F1齒形的投影面積,mm2F2齒圈內(nèi)齒根到型孔邊間的面積,mm2s 被沖材料的屈服極限，N/mm 2;因為齒形的角度是固定的 ,為了計算的方便 ,可以用齒高進行計算 ,根據(jù)圖 (3), 可以在計算時先查出每毫米周長所需的壓力 ,再乘以齒圈的總長度 ,即可得出齒圈 壓板的壓料力 .計算得 ：Pr=5

14、28.77KN.(四) 推件板的反壓力 .如圖3-65所示，頂件器的反壓力Pg對精沖零件的彎曲，沖裁表面錐度，塌角 大小,尺寸精度等都有影響 .但是過大的反壓力 ,使凸模過載 ,影響其壽命 .反壓力按 下示計算 ：1. 根據(jù) VD1-3345;Pg=F.PG式中F零件的受壓面積,mm2Pg 零件的單位反壓力，Pg=2070 N/mm 2;大面積零件取70N/mm2,小面積薄零件取 20N/mm 2。2. 根據(jù)經(jīng)驗公式 ：(1) 按 Schmid 資料：Pg=0.2Ps(2) 按其它 ：Pg=(0.10.25)Ps示中Ps沖裁力,N.由原始數(shù)據(jù)取 Pg=70N/mm計算得 Pg=492821.6

15、396N 所以精沖過程中所需的總壓力為 P=Ps+Pr+Pg=2866KN 。為能滿足此壓力的需要，選擇公稱壓力為 4000KN 的精沖壓力機 其公稱參數(shù)：滑塊行程： 130mm;公稱壓力行程： 2mm;最大裝模高度： 400mm;導軌間距離： 660mm;滑塊底面尺寸 前后 左右： 400 620mm;工作臺板尺寸 前后 左右： 660 640mm。 半沖孔壓力機的選擇（一）半沖孔所需的總壓力 P=Ps+Pr+Pg式中:Ps沖裁力，KN; Pr壓料力，KN P g 推件板的反壓力 KN; P半沖孔所需要的總壓力，KN。（二）沖裁力的計算：Ps=L.S. B .f 1 .nL=2 r=2 3.

16、14 4=25.12mm;S=2mm;B =400Mpaf1 =0.9n=3所以 Ps=25.12 2 400 0.9 3=54.26KN;（三）壓料力的計算：根據(jù)經(jīng)驗：按沖裁力的白分數(shù)選取，即：Pr=50% Ps=0.5 54.26KN=27.13KN;（四）推件板的反壓力的計算：根據(jù)經(jīng)驗式按 Schmid 資料Pg=0.2 Ps=0.2 54.26=10.852綜上所述得 P=Ps+Pr+Pg=54.26KN+27.13KN+10.852KN=92.242KN由此壓力選擇半沖孔的壓力機為 ,公稱壓力為 100KN 的開式壓力機。其參數(shù)如下：發(fā)生公稱壓力時滑塊距下死點的距離是： 4；滑塊行程

17、：60mm；行程次數(shù)：135 次/min ；最大封閉高度 最底：300mm最高：160mm；封閉高度調(diào)節(jié)量：130mm；滑塊中心到床身距離：130mm；工作臺尺寸 左右：360mm前后：240mm；工作臺孔尺寸 左右：180mm;前后：90mm;直徑：130mm；立柱間的距離：180mm；模柄孔尺寸（直徑 深度）：30 50工作臺板的厚度：35mm；墊板的厚度：35mm；傾角：300。四. 模架的選擇（一）根據(jù)已知條件選擇后側(cè)導柱模架作為精沖模的模架，型號為 GB2851.3-81HT200。其數(shù)據(jù)參數(shù)為： L=305mm;B=192mm;D=192mm; 數(shù)量閉合高度 最小： 275mm ;

18、最大 320mm;上模座： GB2855.5-81 305 192 501;下模座： GB2855.6-81 305 192 651;導柱： GB2861.1-81 25 2752;導套： GB2861.6-81 48 105 582。（二）根據(jù)已知條件選擇單柱模架為半沖孔模的模架，型號為GB2852.1-81其參數(shù)為 :L=224B=192H=186上模座 GB2856.1-81 224192 451下模座 GB2856.2-81 224192 501導柱 GB2861.3-81251711導套 GB2861.8-812548 511五 . 模柄的選擇（ 一） 由已知條件可查出半沖模柄應選擇

19、壓入式模柄 : 如圖 5 所視圖5半沖孔模柄型號為 GB2862.2-81（二）由已知條件可選擇旋入式模柄為精沖孔模的模柄，如圖6.型號為 GB2862.1-81115 J0圖6精沖模柄六.齒圈的設計（一）齒圈壓板的作用就是在精沖前用它先壓入材料 ，增加對材料的三向壓力，克 服精沖中的拉應力，防止產(chǎn)生材料的撕裂現(xiàn)象。齒圈的形狀應與型孔的 形狀一樣，即沿型孔形狀等距離放大一圈，但型孔形 狀復雜時，為了加工方便，齒圈形狀也可以簡化為相似形狀。齒圈壓板上的齒形有尖齒、凸臺狀和斜面齒形三種形式，從齒形的強度加工工 藝性能以及對精沖件的質(zhì)量效果來看，各有優(yōu)點，而目前最多采用的就是尖齒形， 它的效果較好，

20、在本設計中，就是采用這種形式的齒形。精沖模的齒形壓板相似于普通沖裁的卸料板，但它除了起卸料作用外更重要 的是對精沖材料在剪切過程中施加壓力 , 并對凸模起導向作用 , 是精沖模具的一 個高精度和高強度的重要構(gòu)件。必須選用高強度 ?火變形小的合金鋼。它最大優(yōu) 點就是端面有尖齒圈 , 其齒形為銑加工 , 頂部呈尖齒 ,允許在長期使用之后變鈍 , 且不用整修。齒圈壓板的外形結(jié)構(gòu)及尺寸固定方法均與凹模相同 . 在設計中 ,齒高, 護板高 及材料厚度的尺寸關系為 hvHvt。齒圈壓板是凸模的導向體，在精沖過程中作相 對運動,齒圈壓板的型孔深度與凸模的工作長度須結(jié)合起來設計 ,保證在二者之 間有適當?shù)木嚯x

21、。（二）.齒型尺寸是根據(jù)材料的厚度及材料性質(zhì)確定的 ,沖件材料 t 不超過 4mm 時,采用單面齒圈 ;超過 4mm 時,采用雙面齒圈 ,由原始數(shù)據(jù)知 ,材料厚度 t 為 4.5 0.1mm,超過4mm,固精沖模上選用雙面齒。半沖孔模上選用平面板式。（ 三）. 齒形參數(shù) :對于采用雙面齒圈 , 齒高或各取材料厚度的 20%即 h=h=r=r =0.2t, 設計中的齒圈壓板的齒形參數(shù)。由已知可查得 i=2.80mm;h=1.0mm。（ 四）. 齒圈的分布齒圈與刃口形狀的關系 , 凹入的缺口比突出部分易于精沖。例如 , 缺口寬度 為材料厚度的 1.5 倍時,不必沿刃口做齒圈 ,可以越過缺口。小的內(nèi)

22、孔精沖時不需要齒圈 , 對于教大的孔 （ 直徑 30-40 或更大）可以在頂桿 面上作齒圈 .這時,應在頂桿中間開孔 ,安裝彈簧頂銷 ,以便頂出廢料。頂桿帶齒圈時 , 精沖模最好用凸模固定式。 因為固定式頂出機構(gòu)的剛性較好 , 由原始數(shù)據(jù)查得 , 本精沖模將采用凸模固定式 , 且越過缺口。（ 五）. 齒圈的保護精沖時,齒圈有沖壓材料接觸 ,由于材料較軟 ,故齒圈不宜受損 ,如果齒圈與 凹模直接相碰 ,或者雙面齒圈互撞 ,就容易損壞 ,為了防止著類碰撞 ,精沖模設計有 隆起的保護面 ,搞出齒圈頂面 ,相碰時保護面與凹模接觸 ,齒圈不受損傷 ,保護面高 度必須小于沖壓材料的厚度 （圖）?有原始數(shù)據(jù)

23、知本設計中將選用這種方式七 . 凸凹摸尺寸 .刃口間隙及刃口圓角的計算（1） 刃口尺寸的確定精沖零件的內(nèi) ,外輪廓分別是由凹凸模 ,凹模和沖孔（窄槽）凸模的刃口沖 裁形成的 .精沖零件的外輪廓尺精度 ,而其內(nèi)輪廓尺寸精度 ,則主要取決于沖 孔（窄槽）凸模的刃口尺寸精度 .但是凸模和凹模刃口之間的間隙大小 ,刃口圓 角的大小 ,齒圈壓板的壓力以及推件板反壓力的大小等 ,都對零件的尺寸精 度有一定的影響 .影響精沖零件尺寸精度主要因素有 :1 齒圈壓板的壓料力及推件板的反壓力愈大 ,則精沖零件尺寸的收縮就愈 大.2 材料塑性好的比塑性差的尺寸收縮大 ;材料厚的比材料薄的尺寸收縮大 ; 對外輪廓來說

24、 ,間隙小的比間隙大的尺寸收縮大 ;沖孔凸模刃口圓角值愈大 , 則孔的收縮就愈大 . 凹模刃口圓角值愈大，則孔的收縮就愈大；凹模刃口 圓角值愈大，則對精沖零件的側(cè)擠壓力大，造成材料內(nèi)部的彈性變形，使 精沖零件外輪廓尺寸稍有增大；凹模 .沖孔凸模在長時間使用后，刃口部分都有磨損，這將直接改變精沖零件的尺寸。其他模具零件（如：復合模中的凸凹模）工作部分刃口尺寸則按落料 凹模及沖孔凸模的刃口尺寸配制，保證雙面間隙值即可。模具工作部分的 尺寸計算后，還應根據(jù)零件應有的收縮量加以修正，尤其以在零件的精度 較高.公差范圍較小時，最后的修正是確保零件的質(zhì)量合格和延長壽命的重 要性。由于加工模具的方法不同，凸

25、模與凹模刃口部分尺寸的計算公式與制 造公差的標注也不同，刃口尺寸的計算方法可以分為兩種情況，本課題中 將采用凸模與凹模分開加工。采用這種方法，凸模和凹模分別按圖加工至尺寸，要分別標注凸模和凹模的刃口尺寸和制造公差（凸模p，凹模d）,適用與圓形或簡單形狀的制件。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙2Cmax，必須滿足下列條件： | p |+| d | 2Cmax-2Cmin或 p =0.4（2Cmax-2Cmin）d =0.6（2Cmax-2Cmin）也就是說，新制造的模具應該是| p|+| d|+2Cmin 2Cmax，否則制造 的模具間隙已超過允許變動范圍 2Cmax-2Cmi n,影響模具的

26、使用壽命，下 面對落料進行討論一下。設工件的尺寸為？，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制件輪廓的最小極限尺寸， 再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值 2Cmin。其計算公式如下：Dd=（Dmax-x ） 0 dDp=(Dd-2Cmin)=(Dmax-x-2Cmin)Dd 落料凹模基本尺寸（mrh ；Dp落料凸模基本尺寸（mrh ； Dmax 落料件最大極限尺寸（mrh ； d d 沖孔凹模基本尺寸（ mm） ;d p 沖孔凸模基本尺寸（ mm） ;制件公差（ mm） ;2Cmin凸凹模最小初始雙面間隙（mrh ；p 凸模下偏差，可按 IT6 選

27、用（ mm） ;d 凹模下偏差，可按 IT7 選用（ mm）X- 為系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件的公差帶的中間尺 寸，P35當制件公差為 IT11IT13 ， 取 X=0.75； 當制件公差為 IT14 以下時，取 X=0.5 。 表 2.3.1 系數(shù) X？ （二）凸、凹模尺寸的計算 1.計算沖外形的凸凹模尺寸。由原始數(shù)據(jù)知離合器板的外圓直徑為 110mm,內(nèi)孔直徑為 58mm同時獲得查 表 2.2.3 得 2Cmin=0.78mm;2Cmax=0.86mm;則 2Cmax-2Cmin=（0.86-0.78）mm=0.08mm 由公差表查得：58 為 h11 級，取 x=0.7

28、5 ；110 為 h11 級，取 x=0.5設凸凹模分別按 IT6 和 IT7 級加工制造；則沖內(nèi)孔： dp=（dmin=x ） 0=(58+0.750.20) 00mm=58.15mmd d =(d d +2Cmin)0 d=(58.15+0.78)00mm=58.93mm校核 : |p |+| d | 2Cmax-2Cming0 + 0 0.86-0.780 0.08 （滿足間隙公差條件）落料： Dd=(Dmax-X ) 0110-0.50) 00mm=110mmDp=(Dd-2Cmin)=(110-0.78)mm=109.22mm校核 0+0=0 0故得 Dd=110mmDp=109.2

29、2mm2. 內(nèi)孔的凸凹模尺寸計算由 1 部分知 X=0.5=02Cmin=0.86mm故 Dd=(Dmax-X )=(58-0)mm=58mmDp=(Dd-2Cmin)=(58-0.86)mm=57.14mm故 Dd=58mmDp=57.14mm(三) 凸凹模刃口間隙的確定 沖裁凸模和凹模間的間隙對沖裁件斷面質(zhì)量有著極其重要的影響。 此處，沖裁間隙還影響著模具壽命 . 卸料力. 推件力.沖裁力和沖裁件的尺寸精度。1. 間隙對沖裁件尺寸精度的影響沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸的差值， 查值越小， 則精度就越高。 這個差值包括兩方面的偏差， 一是沖裁件相對于凸模或凹模尺寸的偏差， 二是模 具

30、本身的制造偏差，沖裁件相對于凸 . 凹模尺寸的偏差尺寸的偏差， 主要是制件從凹模推出 (落料 件)或從凸模上卸下(沖孔件)時，因材料所受的擠壓變形 .纖維伸長 .穹彎等產(chǎn) 生彈性恢復而造成的。 偏差值可能是正的， 也可能是負的。 影響這個偏差值的因 素有：凸凹模的間隙，材料的性質(zhì)，工件的形狀與尺寸等。其中主要因素是凸凹 模的間隙值。當凸凹模間隙較大時，材料所受拉伸作用增大，沖裁結(jié)束后，因材料的彈性 恢復使沖裁件尺寸向?qū)嶓w方向收縮， 落料件尺寸小于凹模尺寸， 沖孔孔徑大于凸 模直徑。 當間隙較小時， 由于材料受凸模凹模的擠壓力大， 故沖裁后材料的彈性 恢復使落料件尺寸增大，沖孔徑變小。尺寸變化量

31、的大小與材料性質(zhì)、厚度、扎 制方向等因素有關。 材料性質(zhì)直接決定了材料在沖裁過程中的彈性變形量。 軟剛 的變形量較小， 沖裁后的彈性恢復也小； 硬剛的彈性恢復量較大。 若模具刃口制 造精度低， 則沖裁件的制造精度也就無法保證。 此外，模具的結(jié)構(gòu)形式及定位方 式對孔的定位尺寸精度也有較大的影響。2. 間隙對模具壽命的影響 模具壽命受各種因素的影響，間隙是其中最主要的因素之一。沖裁過程中， 凸模與被沖的孔之間、 凹模與落料件之間均有摩擦， 而且間隙值越小， 模具作用 的壓力越大， 磨損也越嚴重。 所以過小的間隙對模具壽命極為不利。 而較大的間 隙可使凸模側(cè)面與材料的間的摩擦減小，并減少制造和裝備精

32、度對間隙的限制， 放寬間隙不均勻的不利應，從而提高模具壽命。3. 間隙對沖裁工藝中力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁 力減小。通常沖裁力的降低并不明顯，當單邊間隙為材料的厚度的5-20 左右時，沖裁力的降低不超過 5-10 。間隙對卸料力、推件力的影響比較嚴重。間隙增大后，從凸模上卸料和從模里推出零件都省力，當單邊間隙達到材料的 15-25 左右時，卸料力幾乎為 零。但間隙繼續(xù)增大會使毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力的迅速增大。3. 間隙值的確定 由以上分析，凸、凹模間隙對沖裁件質(zhì)量 . 沖裁工藝中的力 . 模具壽命都有 很大的影響。 因此設計模具時一定

33、要選擇一個合理的間隙， 以保證沖裁件的斷面 質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求， 使所需沖裁力小， 模具壽命高。 但分別從質(zhì)量、 沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的間隙不是同一個值， 只是彼此接近。 考慮 到模具制造的偏差及使用中的磨損， 生產(chǎn)中通常只選擇一個適當?shù)姆秶鳛橐粋€ 合理的間隙， 只要間隙在這個范圍內(nèi)， 就可沖出良好的制件。 這個范圍的最小值 稱為最小合理間隙Cmin。考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設計 與制造新模具時要采用最小合理間隙值 Cmi n。本設計中將采用經(jīng)驗確定法來確 定凸、凹模的間隙。經(jīng)驗確定法：根據(jù)研究與使用經(jīng)驗， 在確定間隙值時要按要求分類選用。 對于尺寸

34、精度、斷面垂直度要求高的制件應選用較小間隙值， 對于斷面垂直度與尺寸精度 要求不高的制件，應以降低沖裁力、底稿模具壽命為主，可采用較大的間隙值。 其值可按下列經(jīng)驗公式選用：軟材料tv 1mm,C=(3-4）tt=1-3mm,C=(5-8）tt=3-5mm,C=（8 硬材料-10)ttv 1mm,C=(4-5）tt=1-3mm,C=(6-8）tt=3-5mm,C=(8-13)t精沖模的間隙很小，一般只有材料厚度的 0.5-1 。間隙的大小與材料厚度、 性能以及精沖零件的形狀有關。根據(jù)已知到的參數(shù)值和經(jīng)驗公式： 精沖凸凹模刃口間隙可取為： 外形 Z1=0.06mm， 內(nèi)形 Z2=0.08mm。（三

35、）凹模、沖孔凸模工作部分的刃口圓角的確定 將模具鋒利的刃口倒成圓角， 可起到擠壓材料的作用， 在剪切過程中， 能改 善工件的剪切面的質(zhì)量。 由于沖件的外形是由凹模成型的， 沖件的內(nèi)形是由沖孔 （槽）凸模成形的， 所以應該在凹模和沖孔凸模的刃口上倒以圓角， 用這種方法 可以得到表面粗糙度很好的工件剪切面。 但圓角值不能太大， 否則易在沖件的剪 切面上形成波紋狀的粗糙表面， 并且使沖件塌角增大， 所以， 在一般情況下試模 時先取最小圓角值，待試沖后視零件的質(zhì)量情況再逐步加大。模具刃口圓角值與材料厚度及材料的抗拉強度有關，內(nèi)形較外形易于光潔， 所以凹模與沖孔 （槽）凸模的刃口原角值也不一樣， 根據(jù)已

36、知道的參數(shù)值以及參 考文獻查得：凹模、沖孔（窄槽）凸模的刃口原角值分別為R1=0.12mm；R2=0.10mm。（四）沖孔凸模的形式及固定方法 沖孔凸模工作部分的形狀，與精沖零件的內(nèi)孔形狀一致。在設計中，由于 弧形的窄槽的成形凸模的截面較小， 在設計時其工作部分就很短(LV 10),在其 后部形狀加大，以增加其強度和穩(wěn)定性。沖孔凸模工作部分的長度，應考慮與相配合的零件(推件板)的導向和活 動距離應為材料的3-5倍，導向部分的長度則應為活動部分的1.5-2倍。在本設 計中，沖弧形窄槽凸模的精度要求高，難于加工，可采用鑲拼結(jié)構(gòu)，其總長度為 凹模厚度與固定板之和，即 70?。沖內(nèi)孔凸模由于截面較大，

37、又難于加工，可 作成直通道式結(jié)構(gòu)，用螺釘直推固定在墊板上，而沖窄槽凸模則采用固定板固定 在凸模上作為抬階。(五) 半沖孔零件(凸模)的選擇半沖孔零件的結(jié)構(gòu)形式，主要有凸臺、凸柱和凸焊。它們多用于定距、定心 和鉚接。1、凸臺件它們的工藝特點是：(1) 、凸模與凸臺的直徑相等，且壓入體積V1大于壓出體積V2的20% 即: V1=1.2V2;(2) 、凸臺在毛刺側(cè)時，用復式精沖模加工；(3) 、凸臺在塌角側(cè)時用連續(xù)精沖模加工。2、凸柱件它們的工藝特點是：(1) 、凸模直徑大于凸模直徑D且D=S(2) 、凸柱在毛刺側(cè)時，用復式精沖加工；(3) 、凸柱在塌角側(cè)時，用連續(xù)精沖模加工；(4) 、凸柱直徑D與材料厚和材料變形程度有關。有零件及已知數(shù)據(jù)得該半沖孔件為凸柱件，但需選擇單獨半沖模加工。半凸模圖4所視：圖4半沖孔凸模八、推件板的設計推件板是精沖模的一個重要組成部分，它的作用是在精沖前將材料