1、,第三章第三節(jié) 沖 裁 間 隙,院系:云南農(nóng)業(yè)大學工程學院 主講:張上游,3.3沖裁間隙,沖裁間隙對沖壓加工的影響,沖裁間隙對沖壓力的影響,沖裁間隙對卸料力、推件力的影響比較顯著,隨沖裁間隙的增大沖裁力有一定程度降低， 但影響不是很大。,隨沖裁間隙增大，卸料力和推件力都將減小。 但是如果沖裁間隙進一步增大，由于毛刺的產(chǎn)生，又將使卸料力、推件力迅速增大。,沖裁間隙對模具壽命的影響,沖裁間隙對模具壽命的影響,模具壽命分為刃口壽命和模具總壽命。 模具失效的原因一般有：磨損、變形、崩刃、折斷和漲裂。 小間隙將使磨損增加，甚至使模具與材料之間產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，并引起崩刃、凹模脹裂、小凸模折斷、凸凹模相互啃刃

2、等異常損壞。 為了延長模具壽命，在保證沖裁件質(zhì)量的前提下應適當采用較大的間隙值。,影響沖裁間隙因素,磨損,設(shè)計,影響沖裁間隙的因素,裝配,什么是沖裁間隙,沖裁模的凹模刃口橫向尺寸D與凸模刃口橫向尺寸d的差值。,d,D,沖裁間隙Z ZDd,單邊間隙：z/2,確定沖裁間隙的原則1,確定沖裁間隙考慮的因素,尺寸精度,斷面質(zhì)量,模具壽命,確定沖裁間隙的原則2,確定沖裁間隙的原則,1.當沖裁件的尺寸精度要求不高、斷面質(zhì)量無特殊要求時，為了提高模具壽命和減少沖裁力，在間隙允許的范圍內(nèi)，采用較大的間隙值。,2.當沖裁件的尺寸精度要求較高或斷面質(zhì)量要求高時，在間隙允許的范圍內(nèi)，考慮采用較小的間隙值。,3.在設(shè)

3、計沖裁模刃口尺寸時，應采用較小的間隙值。,最小合理間隙的概念,最小合理間隙 Zmin,考慮到在生產(chǎn)過程中的磨損使間隙變大，故設(shè)計與制造新模具時初始間隙應采用最小合理間隙 Zmin。,合理間隙的最小值稱為；最小合理間隙 Zmin。 合理間隙的最大值稱為；最大合理間隙 Zmax。,在沖壓實際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這三個因素綜合考慮，給間隙值規(guī)定一個范圍。只要間隙在這個范圍內(nèi)，就能沖裁出質(zhì)量合格的制件。這個范圍內(nèi)的間隙，就稱為合理間隙。,確定沖裁間隙的方法1,1.理論計算法,d,D,確定沖裁間隙的方法2,2.經(jīng)驗公式法 ZminKt K:與材料有關(guān)的系數(shù)，而且隨行業(yè)不同有

4、差異。,3.查表法 斷面質(zhì)量無特殊要求的制件，間隙取較大值，見表3-3。 斷面質(zhì)量要求較高的制件，間隙取較小值， 見表3-4。,第三章第四節(jié) 沖裁模刃口尺寸計算,院系:云南農(nóng)業(yè)大學工程學院 主講:張上游,3.4沖裁模刃口尺寸設(shè)計,凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。 模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。,1.概述,模具刃口尺寸設(shè)計原則1,1.生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,D,d,光亮帶是沖裁件 的測量和使用部位,凸模輪廓越磨越小 凹模輪廓越磨越大 沖裁間隙越用越大。,落料件的光亮帶等于凹模尺寸。 沖孔件的光亮帶等于凸模尺寸。,模具刃口尺寸設(shè)計原則2,1）設(shè)計落料模,確定

5、落料凹模刃口尺寸,落料凹模刃口的公稱尺寸應取最小極限尺寸；,落料凸模刃口尺寸D凸 ，是通過落料凹模的尺寸減去沖裁間隙來取得。,D凹,D凹,D凸,2.設(shè)計原則,模具刃口尺寸設(shè)計原則3,2）設(shè)計沖孔模,確定沖孔凸模刃口尺寸,沖孔凸模刃口的公稱尺寸應取最大極限尺寸；,D凸,沖孔凹模刃口尺寸，是通過沖孔凸模尺寸加上沖裁間隙來取得。,D凹,d凸,模具刃口尺寸設(shè)計原則5,3）模具刃口制造公差要與沖裁件的精度相適應； 一般模具刃口的精度要比沖裁件的精度高23級. 通常取模具刃口的公差為工件公差的1/4 1/3。 對于刃口磨損后尺寸無變化的模具公差，取工件相應部位公差值的1/8。,模具刃口尺寸設(shè)計原則6,4）

6、尺寸按照“入體”原則標注為單向公差。,工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差按“入體”原則標注為單向公差。 對于磨損后無變化的尺寸，一般標注雙向偏差.,模具刃口尺寸的計算方法,互換性高、制造周期短。,凸、凹模分別按照圖紙加工,Zmin不易保證,需提高加工精度，增加制造難度,加工方法,分開加工,配合加工,Zmin易保證，制模難度降低,以基準模具為標準，配作另一模具,無互換性、制造周期長。,模具刃口尺寸的計算方法1,1凸模與凹模分別加工法（1）,為了保證初始間隙不超過最大合理間隙值Zmax，即：,模具制造公差的選取必須滿足以下條件：,凸模與凹模按照圖樣分別的條件,模具刃口尺寸的計算方法2,1凸模與凹

7、模分別加工法（2）,確定凸、凹模的制造公差的方法： 規(guī)則形狀沖裁時，凸、凹模制造公差查表3-7選取，但需校核。 形狀規(guī)則的制件,一般按凸模IT6級,凹模IT7級精度的標準公差值來選取。 按照下列算式確定：,模具刃口尺寸的計算方法3,1）落料件,1凸模與凹模分別加工法（3）,Zmin/2,模具刃口尺寸的計算方法4,2）沖孔件,1.凸模與凹模分別加工法（4）,Zmin/2,模具刃口尺寸的計算方法5,3）孔心距,1凸模與凹模分別加工法（5）,模具分別加工法實例1,例1:,沖制圖示零件，材料為Q235鋼，料厚t=0.5mm。計算沖裁凸、凹模刃口尺寸及公差。,解：由圖可知，該零件屬于無特殊要求的一般沖孔

8、、落料。,由落料獲得.,則：,外形,沖孔可同時獲得,和180.09尺寸。,查表3.3得；,模具分別加工法實例2,由公差表查得：,為IT12級，取x = 0.75；,設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級加工制造，則基本尺寸 的標準公差值分別是；0.008，0.012。,校核：,0.02 = 0.02 滿足間隙公差條件,1)設(shè)計沖孔模：,孔距 尺寸：,Ld =L(1/8)=180.12520.09 = 180.023,= 0.008 + 0.012 = 0.02,模具分別加工法實例3,由公差表查得：,設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級加工制造， 的標準公差值分別是；IT6=0.016，IT7=0.025

9、。,2)設(shè)計落料模：,為IT14級，取x = 0.5；,則：,(1)計算刃口尺寸：,模具刃口尺寸設(shè)計實例4,(2)校核模具公差：,= 0.016 + 0.025 = 0.041 0.02,不滿足間隙公差條件. 為保證間隙在合理范圍內(nèi)，必須提高模具的制造精度，縮小模具公差。按照模具制造公差取值法,?。?= 0.40.02=0.008,= 0.60.02=0.012,故:,模具刃口尺寸的計算方法6,2凸模與凹模配作法概述,先按設(shè)計尺寸制出一件基準模（凸?；虬寄＃?。 另一件模（凹?；蛲鼓＃└鶕?jù)基準模的實際尺寸按保證最小合理間隙的要求配作。,特點：,2）可放大基準件的制造公差，使制造容易。,1）模具的

10、間隙由配制保證，工藝比較簡單，不必校核模具制造公差，即：,基準模的刃口尺寸和制造公差應詳細標注。 配作模具只標注公稱尺寸不注公差，技術(shù)要求 注明最小合理間隙Zmin由配制保證.,方法：,模具刃口尺寸的計算方法7,）根據(jù)基準模磨損后輪廓尺寸的變化情況，采用不同計算公式。 基準模磨損后變大的尺寸，采用分開加工時落料凹模的計算公式。,1）根據(jù)制件的類型確定基準模: 沖孔件的基準模是凸模 落料件的基準模是凹模,2凸模與凹模配作法基準模設(shè)計,模具刃口尺寸的計算方法8,基準模磨損后變小的尺寸； 采用分開加工時沖孔凸模的計算公式。,基準模磨損后不變的尺寸； 采用分開加工時孔心距的計算公式。,1）根據(jù)制件的類

11、型確定基準模。 2）根據(jù)基準模磨損后輪廓尺寸的變化情況，采用不同計算公式。,2凸模與凹模配作法基準模設(shè)計,模具刃口尺寸的計算方法8,1）根據(jù)制件的類型確定基準模。 2）根據(jù)基準模磨損后輪廓尺寸的變化情況，采用不同計算公式。,2凸模與凹模配作法基準模設(shè)計,3）模具刃口制造偏差可按工件相應部位公差值的1/4來選取。對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應部位公差值的1/8并冠以（）。,模具刃口尺寸設(shè)計實例5,例2,如圖所示的落料件，其中,d = 220.14mm,板料厚度t=1mm，材料為10號鋼。試計算沖裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。,（220.14）0.28,模具刃口尺寸設(shè)計實例

12、6,解：該沖裁件形狀較為復雜，擬采用配作法加工。該沖裁件屬落料件，選凹模為設(shè)計基準件，計算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實際尺寸按間隙要求配作。,由表3-3查得：,由表3-8查得：尺寸80，x = 0.5； 尺寸15 , x = 1； 其余尺寸均選 x = 0.75,1.計算落料凹模的基本尺寸：,第一類尺寸：磨損后增大的尺寸,模具刃口尺寸設(shè)計實例7,落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是: a = 79.79，b = 39.75，c = 34.75，d = 22.07，e = 14.94，不必標注公差，在技術(shù)條件中注明： 凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制，保證雙面間隙值 Z=0.10.14。,第二類尺寸：磨損后減小的尺寸,第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸,2.給出落料凸模的基本尺寸：,TU,落料凹模尺寸 落料凸