沖壓模具與設(shè)計(jì)教案課件

沖裁模刃口尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算

12/3/20231沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，合理間隙的數(shù)值也靠模具刃口尺寸來(lái)保證。在設(shè)計(jì)沖裁模時(shí)，要正確確定模具刃口尺寸及其公差。

12/3/20232一、沖裁模刃口尺寸的計(jì)算

凸、凹模之間存在間隙，沖裁件斷面是帶有錐度的；落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔件孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。12/3/20233確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循下述原則：1落料模先確定凹模刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或等于制件的最小極限尺寸。2沖孔模先確定凸模刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或等于制件的最大極限尺寸。凹模刃口的標(biāo)稱尺寸應(yīng)比凸模大一個(gè)最小合理間隙。

1計(jì)算原則12/3/202343選擇刃口制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。工件尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差。入體：標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注，即：落料件正公差為零，只標(biāo)注負(fù)公差；沖孔件負(fù)公差為零，只標(biāo)注正公差。12/3/202352計(jì)算方法

1）凸模與凹模分開(kāi)加工：

是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸。此種方法適用于圓形或形狀簡(jiǎn)單的工件，為了保證凸、凹模間初始間隙小于最大合理間隙，不僅凸、凹模分別標(biāo)注公差(凸模δp，凹模δd)，而且要求有較高的制造精度。

12/3/20236或取滿足條件：12/3/20237落料和沖孔模具的計(jì)算：

(1)落料模：設(shè)工件尺寸為。

先確定凹模尺寸，使凹模標(biāo)稱尺寸接近或等于工件的最小極限尺寸，再減少凸模尺寸保證最小合理間隙。凹模制造偏差取正偏差，凸模取負(fù)偏差。計(jì)算公式：12/3/20238標(biāo)稱尺寸是指材料的名義尺寸，比如1mm厚的板料，名義尺寸(或理論尺寸)是1mm，實(shí)際的板料厚度并不是1.00mm，而是要負(fù)幾絲12/3/20239式中DA、DT—分別為落料凹、凸模標(biāo)稱尺寸（mm）；DMAX——落料件標(biāo)稱尺寸（mm）；△——工件制造公差（mm）;Zmin——凸、凹模最小合理間隙（雙邊）（mm）；δp、δd——凸、凹模的制造公差（mm），可查表，或近似計(jì)算；X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公并帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)，當(dāng)零件精度為IT10以上，取x=1;當(dāng)零件精度為IT11-IT13，取x=0.75；當(dāng)零件精度為IT14，取x=0.5DA=(Dmax-x△)0+δdDT=(DA-Zmin)0-δt=(Dmax-x△-Zmin)0+δA12/3/20231012/3/20231112/3/202312(2)沖孔模：設(shè)沖孔尺寸為。先確定凸模尺寸，使凸模標(biāo)稱尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙。模具偏差“入體”標(biāo)注，計(jì)算公式如下：dT=(dmin+x△)0－δTdA=(dT+Zmin)0+δA=（dmin+x△+Zmin）0+δA、式中dT、dA—沖孔凸、凹模直徑（mm）；dmin—沖孔件最小極限尺寸。

12/3/202313凸、凹模分開(kāi)加工的特點(diǎn)凸、凹模分開(kāi)加工可使凸、凹模自身具有互換性，便于模具成批制造。需要較高的公差等級(jí)才能保證合理間隙，模具制造困難，加工成本高。12/3/2023142．凸模和凹模配合加工

沖制形狀復(fù)雜或薄板制件的模具，其凸、凹模采用配合加工的方法。先加工好凸模(或凹模)作為基準(zhǔn)件，根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸，配做凹模(或凸模)，使它們保持一定的間隙。只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸及公差，另一件只標(biāo)注標(biāo)稱尺寸，并注明“XX尺寸按凸模(或凹模)配作，保證雙面間隙XX”。12/3/202315凸、凹模配合加工的特點(diǎn)：可放大基準(zhǔn)件的制造公差。公差不再受凸、凹模間隙大小的限制，制造容易，并容易保證凸、凹模間的間隙.到此處為止12/3/202316（1）落料模：應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，然后配做凸模。凹模磨損后(圖中雙點(diǎn)劃線位置)，刃口尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況。凹模刃口尺寸按不同情況分別計(jì)算。12/3/20231712/3/2023181)凹模磨損后尺寸變大(圖中A類)．先把工件圖尺寸化為，再按落料凹模公式進(jìn)行計(jì)算：

A應(yīng)為Amax△零件制造公差12/3/2023192)凹模磨損后尺寸變小（圖中B類）。先把工件圖尺寸化為，再按沖孔凸模公式進(jìn)行計(jì)算：12/3/2023203)凹模磨損后尺寸不變(圖中c類)。按下述三種情況進(jìn)行計(jì)算：制件尺寸為時(shí)制作尺寸時(shí)制件尺寸時(shí)

12/3/202321式中，Ad、Bd、Cd——凹模刃口尺寸（mm）；A、B、C——工件標(biāo)稱尺寸（mm）；△——工件公差（mm）；△’——工件偏差，對(duì)稱偏差時(shí)，—凹模制造偏差（mm），=△/4；12/3/202322（2）沖孔模：

應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，然后配做凹模。凸模磨損后（圖中雙點(diǎn)劃線位置），刃口尺寸的變化也是有增大、減小、不變?nèi)N情況。也應(yīng)按不同情況分別進(jìn)行計(jì)算：12/3/202323復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容1.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則(1)設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸。（2）設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸（3）考慮到?jīng)_裁中凸凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取零件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t應(yīng)取零件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸（4）不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值Zmin教案1112/3/2023242.4沖裁排樣排樣:合理的排樣：沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。排樣方案是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。12/3/202325一、材料的合理利用一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率材料利用率：1．材料利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。12/3/202326一、材料的合理利用（續(xù)）一張板料(或帶料、條料)上總的材料利用率1．材料利用率（續(xù)）12/3/202327一、材料的合理利用（續(xù)）1．材料利用率（續(xù)）板料的裁剪方法：12/3/202328第五節(jié)沖裁排樣設(shè)計(jì)沖裁所產(chǎn)生的廢料：一類是結(jié)構(gòu)廢料；另一類是工藝廢料。

2．提高材料利用率的方法一、材料的合理利用（續(xù)）環(huán)形五金件12/3/202329減少工藝廢料的有力措施是：2．提高材料利用率的方法(續(xù)）一、材料的合理利用（續(xù)）設(shè)計(jì)合理的排樣方案；選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法（減少料頭、料尾和邊余料）；利用廢料作小零件等。利用結(jié)構(gòu)廢料的措施有：當(dāng)材料和厚度相同時(shí)，在尺寸允許的情況下，較小尺寸的沖件可在較大尺寸沖件的廢料中沖制出來(lái)。在使用條件許可下，也可以改變零件的結(jié)構(gòu)形狀，提高材料利用率，如圖2.5.2所示。12/3/202330根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為三種：二、排樣方法1.有廢料排樣（a）2.少?gòu)U料排樣（b）3.無(wú)廢料排樣（c、d）12/3/202331搭邊：排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料。搭邊的作用：

一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；搭邊還可以避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉人模具間隙，從而提高模具壽命。三、搭邊12/3/2023321．影響搭邊值的因素三、搭邊（1）材料的力學(xué)性能

硬材料的搭邊值可小一些；軟材料、脆材料的搭邊值要大一些。（2）材料厚度

材料越厚，搭邊值也越大。

（3）沖裁件的形狀與尺寸

零件外形越復(fù)雜，圓角半徑越小，搭邊值取大些。(4)卸料方式彈性卸料比剛性卸料的搭邊小一些。12/3/202333卸料是指把沖件或廢料從凸模中卸下來(lái)?？煞譃閯傂院蛷椥孕读涎b置兩種形式，視模具的結(jié)構(gòu)選擇。12/3/202334脆材料：材料在外力作用下（如拉伸、沖擊等）僅產(chǎn)生很小的變形即破壞斷裂的性質(zhì)。通常所講的側(cè)壓裝置是指安裝在下模的導(dǎo)料板內(nèi)的一個(gè)零件。其作用是用于壓緊送進(jìn)模具的條料（從料帶側(cè)面壓緊），使條料不至于側(cè)向竄動(dòng)，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。

12/3/202335第五節(jié)沖