说明书

2.2.2 方案比较

方案一:模具结构相对而言比较简单，经济性高，但模具数量较多，中间工序定位困难，回弹大，相对精度较低，不能很好的保证产品的允许公差尺寸，同时模具占用设备多，生产效率低。

方案二:先采用冲孔来定位工件毛坯料，然后再落下成品,复合模具。既能很好的保证工件有一定的定位精度，又能减少一次冲压的合力，但是需要大批量生产，模具零件加工制造比较困难，成本较高。

方案三：采用此种生产方式操作安全，易于自动化，而且提高毛坯料的利用效率，高效，高质地满足了冲裁需求。

综上所述以及实际生产的相关条件和要求，我决定选择第3 种方案。

2.3 弯曲展开尺寸计算

图1-2 工件图

（1）无圆角半径（较小）的弯曲件（r〈0.5t）根据毛坯与制件等体积法计算。

（2）有圆角半径（较大）的弯曲件（r>0.5t）根据中性层长度不变原理计算。因为r=3>0.5t=0.5*3=1.5mm属于有圆角半径(较大)的弯曲件.所以弯曲件的展开长度按直边区与圆角区分段进行计算.视直边区在弯曲前后长度不变,圆角区展开长度按弯曲前后中性层长度不变条件进行计算.

L1=

=

=1.57x(3+0.32x3)=6.22

L:扣环支架圆角展开长度 r:夹套内弯曲半径

x:中性层位移系数(r/t=1 x=0.32) 因此四个圆角弯曲的总长度为6.22x4≈25 总展开长度L=14x2+13x2+88+25=

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第三章 模具间隙和凹模尺寸的确定

3.1 模具间隙的确定

在模具设计时确定一个合理的间隙值，能同时满足冲裁件质量最佳、冲模寿命最长、冲裁力最小等各方面的要求。因此在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命的三个因素综合考虑，给间隙规定一个合理的范围值。只要间隙在这个范围内，就能得到质量合格的冲裁件和较长的模具寿命。这个间隙范围就称为合理间隙，这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙［4］。

考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大［5］，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙。确定合理间隙值有理论法和经验法两种。 3.1.1 理论确定法

主要是根据凸、凹模刃口产生的裂纹相互重合进行计算。 查[1]得凸、凹模的合理间隙： Z=2(t-b)tanβ （2.1） =2t(t-t/b)tanβ

式中：Z——双面间隙值（mm）； t——材料厚度（mm）；

b——产生裂纹时凸模挤入的材料深度（mm）； b/t ——产生裂纹时凸模挤入材料的相对深度； β——剪切裂纹与垂线间的夹角。

由上式可见，影响间隙值的主要因素是材料性质和厚度。材料厚度越大，塑性越低的硬脆材料，所需间隙Z值就越大；材料厚度越薄，塑性越好的材料，所需间隙Z值就越小。由于理论计算法在生产中计算不方便，故目前广泛采用的是经验法确定间隙。 3.1.2 经验确定法

根据研究与实际生产经验，间隙值可按要求分类查表确定。

对于尺寸精度、断面质量要求高的冲裁件应选用较小间隙值，这时冲裁力与模具寿命作为次要因素考虑。

对于对于尺寸精度和断面质量要求不高的冲裁件，在满足冲裁件要求都前提下，应以降低冲裁力，

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提高模具寿命为主，选用较大的双面间隙值。冲裁模初始用间隙2c mm 。查[2]得表3.1。

表3.1 双面间隙值

65Mn、45、T7 材料厚度 t（mm） 1 2 3 2Cmin 0.008 0.012 0.016 2Cmax 0.012 0.018 0.024 2Cmin 0.01 0.015 0.02 Cmax 0.014 0.021 0.028 30、硅钢片 H62、Q235 2Cmin 0.012 0.018 0.024 2Cmax 0.016 0.024 0.032 2Cmin 0.014 0.021 0.028 2Cmax 0.018 0.027 0.036 08、10、15、 H62、H68、LF21 注：当模具采用线切割加工，若直接从凹模中制取凸模［7］，此时凹模间隙决定于电极丝直径，放电间隙和研磨量，但其总和不能超过最大单面初始间隙值。

3.2 凹模尺寸

3.2.1 凸模与凹模刃口尺寸的确定

凸模与凹模刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及公差来保证。因此正确确定凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模设计中的一项重要工作。

冲裁时凸、凹模的制造公差由[2]得表3.2，如下：

表3.1 凸、凹模的制造公差

基本尺寸 ≤18 ＞18～30 ＞30～80 ＞80～120 凸模偏差 0.020 0.020 0.020 0.025 凹模偏差 0.020 0.025 0.030 0.035 ＞500 0.050 0.070 基本尺寸 ＞180～260 ＞260～360 ＞360～500 凸模偏差 0.030 0.036 0.040 凹模偏差 0.045 0.050 0.060 ＞120～180 0.030 0.040 零件的冲孔基本尺寸为≤18之间，故取凸模偏差为0.020mm，凹模偏差为0.020mm。 3.2.2 凸、凹模刃口尺寸确定的原则

由于凹模之间存在间隙，所以冲裁件断面都带有锥度，而在冲裁件尺寸的测量和使用中，都以光亮带的尺寸为基准。落料件的光亮带处于大端尺寸，冲孔件的光亮带处于小端尺寸。落料件的光亮带是因

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凹模刃口挤切材料而产生的，而冲孔件的光亮带是凸模刃口挤切材料产生的，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凹模尺寸。冲裁过程中，凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凹模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大，因此确定凹模刃口尺寸应区分落料和冲孔，并遵循如下原则：

1、根据冲孔落料的特点 落料件的尺寸取决于凹模的尺寸，故落料模以凹模为设计基准，先确定凹模的尺寸，再按照间隙值确定凸模刃口尺寸；冲孔时孔径的尺寸取决于凸模的尺寸，故冲孔模以凸模为设计基准［7］。

2、先考虑凹、凸模的磨损 凹、凸模在冲裁过程中有磨损，凸模刃口尺寸磨损使冲孔尺寸减小，凹模尺寸磨损使落料尺寸增大。为了保证冲裁件的尺寸精度要求，并尽可能提高模具使用寿命，设计落料模时，凹模刃口的基本尺寸应取落料件尺寸公差范围内的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模刃口的基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。

3、刃口制造精度与工件精度的关系 凹、凸模刃口尺寸精度的选择应以能保证工件的精度要求为准，保证合理的凹、凸模间隙值，保证模具的一定使用寿命。 3.2.3 刃口尺寸的计算方法

由于冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类。 冲孔： 凸模刃口尺寸：

dp??d?K???Tp0（2.5）

?Td??d?d?K??Zdmin0凹模刃口尺寸： （2.6）

式中：d——冲孔件豁孔的最大极限尺寸（mm）；

dpTp——冲孔凸模基本尺寸（mm）；

——凸模刃口制造公差，可按IT8选用（mm）；

△——制件公差（mm）；

K——系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关。查[2]得，详见上表2.3；

dd——冲孔凹模基本尺寸（mm）；

Zmin——最小合理间隙（mm）

。

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