冲压模具与设计教案ppt课件

冲裁模冲裁模刃口尺寸刃口尺寸的的设计计算算 6/16/20241 冲裁模刃口尺寸的设计计算 8/9/20231冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，合理间隙的数值也靠模具刃口尺寸来保证。在设计冲裁模时，要正确确定模具刃口刃口尺寸及其公差尺寸及其公差。6/16/20242冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，合理间隙的数值一、冲裁模刃口尺寸的计算一、冲裁模刃口尺寸的计算 凸、凹模之间存在间隙，冲裁件断面是带有锥度的带有锥度的；落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸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尺寸等于凸模尺寸。在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔件孔径是以小端尺寸为基准。6/16/20243一、冲裁模刃口尺寸的计算 8/9/20233确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵循下述确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵循下述原则原则：1 落料模先确定凹模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最小极限尺寸。2 冲孔模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最大极限尺寸。凹模刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。1 计算原则计算原则6/16/20244确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵循下述原则：1 计算原则8/93 选择刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，既要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。工件尺寸公差应按“入体入体”原则标注为单向公差。入体：标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注，即：落料件正公差为零，只标注负公差；冲孔件负公差为零，只标注正公差。6/16/202453 选择刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，既要 2 计算方法计算方法 1）凸模与凹模分开加工：是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸。此种方法适用于圆形或形状简单的工件，为了保证凸、凹模间初始间隙小于最大合理间隙，不仅凸、凹模分别标注公差(凸模p，凹模d)，而且要求有较高的制造精度。6/16/20246 2 计算方法8/9/20236或取满足条件：6/16/20247或取满足条件：8/9/20237落料和冲孔模具的计算：落料和冲孔模具的计算：(1)落料模：设工件尺寸为 。先确定凹模尺寸，使凹模标称尺寸接近或等于工件的最小极限尺寸，再减少凸模尺寸保证最小合理间隙。凹模制造偏差取正偏差，凸模取负偏差。计算公式：6/16/20248落料和冲孔模具的计算：(1)落料模：设工件尺寸为 标称尺寸是指材料的名义尺寸，比如标称尺寸是指材料的名义尺寸，比如1mm厚的板料，名厚的板料，名义尺寸义尺寸(或理论尺寸或理论尺寸)是是1mm，实际的板料厚度并不是，实际的板料厚度并不是1.00mm，而是要负几丝，而是要负几丝 6/16/20249标称尺寸是指材料的名义尺寸，比如1mm厚的板料，名义尺寸(或式中式中DA、DT分别为落料凹、凸模标称尺寸（分别为落料凹、凸模标称尺寸（mm）；）；DMAX落料件标称尺寸（落料件标称尺寸（mm）；）；工件制造公差（工件制造公差（mm）;Zmin凸、凹模最小合理间隙（双边）（凸、凹模最小合理间隙（双边）（mm）；）；p、d凸凸、凹凹模模的的制制造造公公差差（mm），可可查查表表，或近似计算；或近似计算；X磨损系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接磨损系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公并带的中间尺寸，与工件制造精度有关近冲裁件公并带的中间尺寸，与工件制造精度有关，当零件精度为当零件精度为IT10以上，取以上，取x=1;当零件精度为当零件精度为IT11-IT13，取，取x=0.75；当零件精度为；当零件精度为IT14，取，取x=0.5DA=(Dmax-x)0+dD DT T=(D=(DA A-Z-Zminmin)0 0-t=(Dmax-x-Zmin)-t=(Dmax-x-Zmin)0 0+A+A6/16/202410式中DA、DT分别为落料凹、凸模标称尺寸（mm）；DA=(6/16/2024118/9/2023116/16/2024128/9/202312(2)冲孔模：设冲孔尺寸为 。先确定凸模尺寸，使凸模标称尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸，再增大凹模尺寸以保证最小合理间隙。模具偏差“入体”标注，计算公式如下：dT=(dmin+x)0TdA=(dT+Zmin)0+A=（dmin+x+Zmin）0+A、式中dT、dA冲孔凸、凹模直径（mm）；dmin冲孔件最小极限尺寸。6/16/202413(2)冲孔模：设冲孔尺寸为 。8/9/20凸、凹模分开加工的特点凸、凹模分开加工可使凸、凹模自身具有互换性，便于模具成批制造。需要较高的公差等级才能保证合理间隙，模具制造困难，加工成本高。6/16/202414凸、凹模分开加工的特点凸、凹模分开加工可使凸、凹模自身具有互2凸模和凹模配合加工 冲制形状复杂或薄板制件的模具，其凸、凹模采用配合加工的方法。先加工好凸模(或凹模)作为基准件，根据基准件的实际尺寸，配做凹模(或凸模)，使它们保持一定的间隙。只需在基准件上标注尺寸及公差基准件上标注尺寸及公差，另一件只标注标称尺寸，并注明“XX尺寸按凸模(或凹模)配作，保证双面间隙XX”。6/16/2024152凸模和凹模配合加工 8/9/202315凸、凹模配合加工的特点：凸、凹模配合加工的特点：可放大基准件的制造公差。公差不再受凸、凹模间隙大小的限制，制造容易，并容易保证凸、凹模间的间隙.到此处为止6/16/202416凸、凹模配合加工的特点：8/9/202316（1）落料模：应以凹模为基准件，然后配做凸模。凹模磨损后(图中双点划线位置)，刃口尺寸的变化有增大、减小、不变三种情况。凹模刃口尺寸按不同情况分别计算。6/16/202417（1）落料模：8/9/2023176/16/2024188/9/2023181)凹模磨损后尺寸变大(图中A类)先把工件图尺寸化为 ，再按落料凹模公式进行计算：A应为Amax 零件制造公差6/16/2024191)凹模磨损后尺寸变大(图中A类)先把工件图尺寸化为 2)凹模磨损后尺寸变小（图中B类）。先把工件图尺寸化为 ，再按冲孔凸模公式进行计算：6/16/2024202)凹模磨损后尺寸变小（图中B类）。先把工件图尺寸化为 3)凹模磨损后尺寸不变(图中c类)。按下述三种情况进行计算：制件尺寸为 时 制作尺寸 时 制件尺寸 时 6/16/2024213)凹模磨损后尺寸不变(图中c类)。按下述三种情况进行计算：式中，Ad、Bd、Cd凹模刃口尺寸（mm）；A、B、C工件标称尺寸（mm）；工件公差（mm）；工件偏差，对称偏差时，凹模制造偏差（mm），=/4；6/16/202422 式中，Ad、Bd、Cd凹模刃口尺寸（mm）；8/（2）冲孔模：应以凸模为基准件，然后配做凹模。凸模磨损后（图中双点划线位置），刃口尺寸的变化也是有增大、减小、不变三种情况。也应按不同情况分别 进行计算：6/16/202423（2）冲孔模：8/9/202323复习上次课内容1.凸、凹模刃口尺寸计算原则(1)设计落料模先确定凹模刃口尺寸。（2）设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸（3）考虑到冲裁中凸凹模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应取零件尺寸公差范围内的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取零件孔尺寸公差范围内的较大尺寸（4）不管落料还是冲孔，冲裁间隙一般选用最小合理间隙值Zmin教案教案116/16/202424复习上次课内容1.凸、凹模刃口尺寸计算原则(1)设计落料模先2.4 冲裁排样排样排样:合理的排样合理的排样：冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。排样方案是模具结构设计的依据之一。提高材料利用率、降低成本，保证冲件质量及模具寿命的有效措施。6/16/2024252.4 冲裁排样排样:合理的排样：冲裁件在条料、带料或板料上一、材料的合理利用一个步距内的材料利用率一个步距内的材料利用率材料利用率：1材料利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比，它是衡量合理利用材料的经济性指标。6/16/202426一、材料的合理利用一个步距内的材料利用率材料利用率：1材料一、材料的合理利用（续）一张板料一张板料(或带料、条料或带料、条料)上总的材料利用率上总的材料利用率1材料利用率（续）6/16/202427一、材料的合理利用（续）一张板料(或带料、条料)上总的材料利一、材料的合理利用（续）1材料利用率（续）板料的裁剪方法：6/16/202428一、材料的合理利用（续）1材料利用率（续）板料的裁剪方法：第五节 冲裁排样设计冲裁所产生的废料：一类是结构废料结构废料；另一类是工艺废料工艺废料。2提高材料利用率的方法一、材料的合理利用（续）环形五金件环形五金件6/16/202429第五节 冲裁排样设计冲裁所产生的废料：一类是结构废料；另一类减少工艺废料减少工艺废料的有力措施是：2提高材料利用率的方法(续）一、材料的合理利用（续）设计合理的排样方案；选择合适的板料规格和合理的裁板法（减少料头、料尾和边余料）；利用废料作小零件等。利用结构废料利用结构废料的措施有：当材料和厚度相同时，在尺寸允许的情况下，较小尺寸的冲件可在较大尺寸冲件的废料中冲制出来。在使用条件许可下，也可以改变零件的结构形状，提高材料利用率，如图2.5.2所示。6/16/202430减少工艺废料的有力措施是：2提高材料利用率的方法(续）一、根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为三种：二、排样方法1.有有废料排样（a）2.少少废料排样（b）3.无无废料排样（c、d）6/16/202431根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为三种：二、排样方法搭边搭边：排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。搭边的作用：搭边的作用：一是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉人模具间隙，从而提高模具寿命。三、搭边6/16/202432搭边：三、搭边8/9/2023321影响搭边值的因素三、搭边（1）材材料料的的力力学学性性能能 硬材料的搭边值可小一些；软材料、脆材料的搭边值要大一些。（2）材料厚度材料厚度 材料越厚，搭边值也越大。（3）冲冲裁裁件件的的形形状状与与尺尺寸寸 零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值取大些。(4)卸料方式卸料方式 弹性卸料比刚性卸料的搭边小一些。6/16/2024331影响搭边值的因素三、搭边（1）材料的力学性能 硬材料的卸料是指把冲件或废料从凸模中卸下来。可分为刚性和弹性卸料装置两种形式，视模具的结构选择。6/16/202434卸料是指把冲件或废料从凸模中卸下来。可分为刚性和弹性卸料装置脆材料：脆材料：材料材料在外力作用下（如拉伸、在外力作用下（如拉伸、冲击等）仅产冲击等）仅产生很小的变形即破坏断裂的性质。生很小的变形即破坏断裂的性质。通常所讲的侧压装置是指安装在下模的导料板内的一通常所讲的侧压装置是指安装在下模的导料板内的一个零件。其作用是用于压紧送进模具的条料（从料带个零件。其作用是用于压紧送进模具的条料（从料带侧面压紧），使条料不至于侧向窜动，以利于稳定地侧面压紧），使条料不至于侧向窜动，以利于稳定地加工生产。加工生产。6/16/202435脆材料：材料在外力作用下（如拉伸、冲击等）仅产生很小的变形第五节 冲裁排样设计 一张完整的排样图应标注条料宽度尺寸五、排样图 、条料长度L、板料厚度t、端距l、步距S、工件间搭边和侧搭边a。并习惯以剖面线表示冲压位置。6/16/202436第五节 冲裁排样设计 一张完整的排样图应标注条料宽度尺第二章 冲裁工艺与冲裁模设计零件形状不同材料利用情况的对比零件形状不同材料利用情况的对比6/16/202437第二章 冲裁工艺与冲裁模设计零件形状不同材料利用情况的对比6/16/2024388/9/202338