2.3 模具主要零部件的结构设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,南阳理工学院,2.3,模具主要零部件的结构设计,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,从结构上分：整体式,镶拼式,从形状上分：圆 形,非圆形,凸模结构形式,1.,凸模结构,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,凸模结构形式,圆形凸模结构形式,a.,特小型凸模：,b.,小型凸模：,适于冲制,2,的工件,适于冲制,2,5,的工件,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,d.,大型凸模,c.,中型凸模：,适于冲制,5,30,的工件,适用于冲制较大的工件,e.,快换凸模,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,非圆形凸模结构形式,a.,台阶式,b.,直通式,镶拼式,整体式,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,凸模固定方法,台阶式固定法,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,分析结构工艺合理性,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,挂销固定法,螺钉及销钉固定法,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,螺钉固定法,铆接式固定法,浇注粘接式固定法,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,凸模尺寸计算,刃口尺寸计算,凸模长度尺寸计算,a.,弹性卸料机构,L=h,1,+A+h,2,+t+1,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,b.,刚性卸料机构,L=h,1,+A+h,2,+h,3,A,：刃口修模量；,凸模进入凹模深度；,安全值；,经验取值,10,20,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,凸模固定部分尺寸确定,D=d+0.5,1,取整,D,1,=D+5,L,1,=h,1,-,过渡,R-0.5,1,h=5,10,粗糙度、形位公差,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,凸模强度校核,压应力的校核,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,凸模强度校核,弯曲应力的校核,无导向装置的圆形凸模,无导向装置的非圆形凸模,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,凸模强度校核,弯曲应力的校核,带导向装置的圆形凸模,带导向装置的非圆形凸模,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,凸模材料,选材：冷作模具钢,寿命要求不高：,T8A,、,T10A,、,CrWMn,形状复杂、寿命要求较高：,Cr12,、,Cr12MoV,。,热处理要求,58,62HRC,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,凸模技术要求,按,JB/T 8057.11995,选取标准尺寸,a.,凸模尾部端面与凸模固定板装后磨平。,b.,保持刃口锋利，不得倒钝。,c.,刃口部位粗糙度,Ra=0.8,0.4m,。,d.,小直径凸模刃口端面不允许打中心孔。,2.3.1,凸模的结构设计与标准化,实例,技术要求,1.10.2,与序号,6,凹模实际尺寸配,作，保证双面间隙,0.2,；,2.11,与凸模固定板紧配，过,盈量,0.01mm,；,3.,热处理,58,62HRC,4.,装后磨平上端面。,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,凹模结构形式,整体式,优点：结构简单，强度好，制造精度高。,缺点：非工作部分也用模具钢制造，制造成本较高。,适用范围：中小型及尺寸精度要求高的制件。,凹模结构,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,组合式,优点：只有工作部分采用模具钢制造，制造成本低，,维修方便。,缺点：结构稍复杂，制造精度比整体式有所降低。,适用范围：大中型及精度要求不太高的制件。,镶拼式,优点：加工方便，降低复杂模具,加工难度，易损部分易更,换，维修费用低。,缺点：精度低，装配要求高。,适用范围：窄壁制件，形状复杂、大型制件。,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,凹模刃口形式,直筒式,优点：,加工方便；刃口强度高；刃口有修磨量，质量稳定。,缺点：,冲落制件或废料不易排除，其聚集易引起凹模胀裂,适用范围：,适用于冲裁形状复杂或精度要求高的制件。,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,图,a,所示形式使用较为广泛。,单工序冲裁模，都是向下出料，可使用,图,a,、图,b,所示的形式。,连续冲裁模向下出料（废料和制件），可选用图,a,、,b,所示形式。,复合冲裁模中，使用推件装置时，常选用图,a,、图,c,所示的形式,。,在使用,图,a,、图,b,所示的形式时，凹模下方的非刃口部位，应进行,形状简化设计。如下图所示：,应用举例：,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,锥形,优点：冲落工件或废料易于排出，,凸模对凹模孔壁磨擦及压力小,适用范围：适用于形状简单、精度要求不高的薄壁,或非金属材料的制件。,缺点：刃口为锐角，强度差，修磨,后尺寸增大，冲裁间隙增大,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,凸台式,适用范围：,冲裁间隙很小，冲裁厚度在,0.3mm,以下的工件。,凹模淬火硬度较低：,HRC35,40,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,凹模固定方法,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,凹模尺寸计算,凹模厚度,H=Kb,（,8,）,b,最大孔口尺寸；,k,厚度修整系数,。,b,料 厚,t,1,1,3,3,50,50,100,100,200,200,0.30,0.40,0.20,0.30,0.15,0.20,0.10,0.15,0.35,0.45,0.22,0.35,0.18,0.22,0.12,0.18,0.45,0.60,0.30,0.45,0.22,0.30,0.15,0.22,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,凹模尺寸计算,凹模壁厚,大型：,c=,（,2,3,）,H 30,小型：,c=,（,1.5,2,）,H 30,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,凹模尺寸计算,凹模刃壁高度,冲件料厚,t3,：,h,0,=3,；,冲件料厚,t,3,：,h,0,=t,。,凹模外形尺寸,A=a+2c,；取整,B=b+2c,取整,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,凹模的连接与定位,连接：,定位,：销钉,GB119-88,数量：,2,个,内六方螺钉,GB70-85,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,凹模材料,选材：冷作模具钢,寿命要求不高：,T8A,、,T10A,、,CrWMn,形状复杂、寿命要求较高：,Cr12,、,Cr12MoV,。,热处理要求,：,硬度比凸模略高,60,64HRC,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,凹模技术要求,按,GB2870,81,冷冲模零件的技术条件,执行。,a.,保持刃口锋利，不得倒钝、倒锥。,b.,刃口部位粗糙度,Ra=0.8,0.4m,。,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,实例,技术要求,1.2X2.1,与序号,8,凸模,1,刃口实际尺寸配作，保证双面间隙,0.2,；,2.24X3,与序号,9,凸模,2,刃口实际尺寸配作，保证双面间隙,0.2;3.12X4,与序号,10,凸模,3,刃口实际尺寸配作，保证双面间隙,0.2,；,4.,热处理,60,62HRC,2.3.2,凹模的结构设计与标准化,2.3.3,凸凹模,外形参考凸模结构设计,内形参考凹模结构设计,凸凹模最小壁厚,m,(1),不积聚废料：,冲裁硬材料：,m1.5t,冲裁软材料：,mt,积聚废料时以上数值加大。,不满足时，不能采用复合模,凸凹模设计,2.3.3,凸凹模,（,2,）经验数值,以上都不满足时，不能采用复合模！,2.3.3,凸凹模,外形固定部位增加壁厚，但要考虑加工工艺性。,增强凸凹模强度方法：,2.3.3,凸凹模,实例,技术要求,1.7.1,与序号,8,凸模,1,刃口实际尺寸配作，保证双面间隙,0.2,；,2.4.06,与序号,10,凸模,2,刃口实际尺寸配作，保证双面间隙,0.2,；,3.,外形刃口与序号,15,凹模实际实际尺寸配作，保证双面间隙,0.2,；,4.,热处理,60,62HRC,