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1、沖孔模的凹模設(shè)計(jì)摘要從實(shí)例出發(fā)，詳細(xì)論述了如何由已知零件，設(shè)計(jì)出沖孔模凹模的過(guò)程。關(guān)鍵詞沖孔模凹模凸模沖裁間隙一前言由于冷沖壓加工具有材料消耗少、生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，其在工業(yè)各行業(yè)中已廣泛應(yīng)用。由于現(xiàn)在模具的居多零件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，所以本文以設(shè)計(jì)加工某箱蓋鑰匙孔的模具為例，僅對(duì)沖孔模的凹模進(jìn)行了一個(gè)較為詳細(xì)的設(shè)計(jì)。二已知條件圖1制件孔圖1為制件孔，列出已知的參數(shù)，見(jiàn)表1。表1已知的參數(shù)材料厚度t材料制件孔尺寸d公差Δ2Q235-A26.50.521030.87公差Δ可由HB5800-1999《一般公差》查
2、得。三計(jì)算過(guò)程（一）凸模刃口尺寸計(jì)算經(jīng)判斷，凸模磨損后尺寸均減小。先將制件孔的尺寸化成d＋Δ的形式，凸模尺寸計(jì)算公式為：d凸＝（d＋KΔ）－δ凸式中：d凸—沖孔凸模公稱(chēng)尺寸；d—制件孔的公稱(chēng)尺寸；Δ—制件公差；δ凸—凸模制造公差，取δ凸＝（0.25%～0.2%）Δ；K—系數(shù)。按表2選取。表2系數(shù)K材料厚度t非圓形圓形制件公差Δ﹤1﹤0.160.16～0.36﹥0.36﹤0.16﹥0.161～2﹤0.200.20～0.42﹥0.42﹤0.20﹥0.202～4﹤0.240.24～0.50﹥0.50﹤0.24﹥0.24﹥4﹤0.300
3、.30～0.60﹥0.60﹤0.30﹥0.30系數(shù)K10.750.50.750.5凸模尺寸計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。表3凸模尺寸制件孔尺寸d＋Δ凸模刃口尺寸d凸δ凸26.5＋0.52026.76-0.130（＝26.5＋0.5×0.52）0.13（＝0.52×25%）103＋0.870103.43-0.210（＝103＋0.5×0.87）0.21（＝0.87×25%）沖裁最小圓角半徑(不適用于精沖件)，見(jiàn)表4。第4頁(yè)共4頁(yè)表4沖裁最小圓角半徑夾角材料α≥90°α﹤90°鋼σb﹥882MPa0.8t1.1t鋼σb＝490～882MPa0.6
4、t0.9t鋼σb﹤490MPa0.4t0.7t黃銅、銅、鋁、鋅0.2t0.5t（一）凸、凹模間隙的計(jì)算間隙大小主要與材料厚度和塑性有關(guān)，其合理間隙理論值為：Z理＝2（t－t0）tgβ＝2t（1－t0/t）tgβ＝2×2（1-0.3）tg5°＝0.245式中：Z理—間隙理論值；t0—塑性剪切深度，即凸模壓入材料深度；β—裂紋斜度（度）。t0/t、β與材料性質(zhì)及其狀態(tài)有關(guān)，其值見(jiàn)表5。表5t0/t、β的值材料t0/tβ材料狀態(tài)退火硬化退火硬化軟鋼、紫銅、軟黃銅0.50.3565中硬鋼（A3、A4、20～30號(hào)）0.30.254硬鋼（
5、40～60號(hào)、A5、A6）、硬青銅0.20.144沖裁間隙的大小直接影響制件斷面質(zhì)量、尺寸精度、沖裁力、卸料力和模具壽命等。間隙過(guò)大，使斷面光亮帶減小，毛刺增加，沖孔尺寸增大，沖裁力減小，但模具壽命延長(zhǎng)；間隙過(guò)小，使沖孔尺寸減小，卸料力增大，凸模磨損快，但斷面毛刺減少。在經(jīng)驗(yàn)法中，查相關(guān)手冊(cè)可知，Zmin＝0.24，Zmax＝0.36。取間隙為0.24～0.32。（二）凹模尺寸計(jì)算1凹模刃口尺寸計(jì)算因?yàn)闆_孔尺寸隨凸模尺寸而定，所以一般是先制凸模，然后用凸模配制凹模。但由于實(shí)際情況凹模比凸模難制，所以我們常常將凸模尺寸換算到凹模上
6、去，以凹模配凸模。計(jì)算過(guò)程類(lèi)似尺寸鏈的計(jì)算，凸模尺寸作為封閉環(huán)，下面以制件孔尺寸d＝26.5為例來(lái)說(shuō)明計(jì)算過(guò)程。由此可得凹模刃口尺寸，見(jiàn)表6。圖2刃口尺寸鏈D凹＝D＝26.76＋0.24＝270＝a－0，即a＝0－0.13＝b－0.08，即b＝－0.05表6凹模刃口尺寸制件孔尺寸d26.5103凸模刃口尺寸d凸26.76-0.130103.43-0.210凹模刃口尺寸D凹27-0.050103.67-0.130第4頁(yè)共4頁(yè)1凹模外形尺寸計(jì)算確定凹模的外形尺寸，可由圖3、圖4、圖5查得凹模厚度H凹、凹模壁厚C的近似值，然后按表8和
7、表9可查得矩形、圓形凹模的外形尺寸及工作部分最大允許尺寸，其結(jié)果見(jiàn)表7。表7凹模外形尺寸凹模厚度H凹凹模壁厚C凹模外形尺寸近似值由表8得凹模尺寸孔103孔26.5A凹′B凹′A凹B凹32.44030163106.5200100圖3凹模外形尺寸近似確定圖圖4矩形凹模圖5圓形凹模第4頁(yè)共4頁(yè)表8矩形凹模的外形尺寸及工作部分最大允許尺寸凹模尺寸A凹×B凹凹模工作部分最大尺寸L×b凹模尺寸A凹×B凹凹模工作部分最大尺寸L×b凹模尺寸A凹×B凹凹模工作部分最大尺寸L×b50×4020×10100×8050×40170×140100×806
8、0×5028×20120×8070×40200×140130×8070×5038×20140×808×040240×140170×8080×6040×30120×10070×50200×170130×100100×6050×30140×10080×50240×1
