安徽建筑工业学院毕业设计(论文)
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这三个因素综合考虑,给间隙规定一个范围值。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大,故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙 Zmin。 1.理论法确定法
?h?Z?2?t?h0?tan??2t?1?0?tan? 4-12
t??式中:t---板料厚度(mm);
h0---初始裂纹出现时凸模的挤入深度(mm); C---理论计算出的单面间隙(mm);
β---裂纹方向角。
表4-2 不同材料的h0/t和?值
材料 软铜、紫铜 中硬钢、硬黄铜 硬钢、硬青铜 退火 0.5 0.3 0.2 h0/t 硬化 0.35 0.2 0.1 退火 6° 5° 4° ? 硬化 5° 4° 4° 2、经验确定法
Z=Kt 4-13
式中:Z---双面系数(mm);
K---间隙系数,实际生产中取值0.08~0.35 t---材料厚度(mm)。
4.7 凸、凹模刃口尺寸的计算 4.7.1 尺寸计算原则
模具刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的首要因素,模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及其公差来保证。因此,正确确定凸、凹模刃口尺寸和公差,是冲裁模具设计中的重要工作。
因落料件的尺寸等于凹模尺寸,而冲孔件尺寸等于凸模尺寸,因此,计算模具刃口尺寸时,应按落料和冲孔两种情况分别处理。
(1)设计落料模时,由于落料件尺寸等于凹模刃口公称尺寸,故应先确定凹模尺寸,间隙取在凸模上;考虑到冲裁中模具的磨损,凹模尺寸越磨损越大,因此,凹模刃口的基本尺寸应取工件尺寸公差范围的较小尺寸,以保证磨损到一定程度时,仍能冲制出合格的零件;凸凹模之间的间隙取最小合理间隙值,以便
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保证模具磨损到一定程度时,间隙仍然在合理间隙范围内。
(2)设计冲孔模时,因工件孔的尺寸等于凸模刃口公称尺寸,故应先确定凸模尺寸,间隙取在凹模上,考虑冲裁过程中模具的磨损,凸模刃口尺寸越磨越小,因此,凸模刃口的基本尺寸应取工件尺寸公差范围的较大尺寸,以保证凸模磨损到一定程度时,仍可使用;凸、凹模之间的间隙取最小合理间隙值。
(3)凸模和凹模的制造公差,主要与冲裁件的精度和形状有关。一般比冲裁件的精度高2~3级,如果对刃口精度要求过高,势必增加模具制造成本和难度,生产周期长;如果对刃口精度要求过低,冲制的零件不合格。如零件仅为名义尺寸,即未标注公差,对非圆形件按国家标准《非配合尺寸的公差数值》IT14处理,而冲模制造公差可按IT11级选取;对于圆形件,一般可按IT6~IT7精度制造模具。
4.7.2 冲裁模凸模、凹模刃口尺寸计算
由于凸模和凹模的加工方法不同,设计时计算方法不尽相同,其刃口尺寸计算应分别进行计算。 (1)冲孔
设工件孔的尺寸为d+Δ0,根据冲裁模刃口尺寸计算原则,冲孔应先确定凸模刃口尺寸,间隙取在凹模上。其计算公式为:
dT?(dmin???)0??T 4-14
??T??A 4-15 dA?(dT?Zmin)0?(dmin????Zmin)0式中:dA、dT----冲孔凸凹模直径(mm);
dmin----冲孔时内径的最小极限尺寸(mm);
Δ------冲裁件制造公差(mm);
Zmin----凸凹模最小初始双面间隙(mm);
χ------在模具设计中考虑磨损所取的系数,为的是使冲裁件的实际尺寸尽
量接近冲裁件公差带的中间尺寸。χ的值在0.5-1.0之间,与工件的制造精度有关,可查表4-3选取。
表4-3 磨损系数χ
材料厚度 t/mm <1 1 ~2
<0.16 <0.20 0.17-0.35 0.21-0.41 21
1 非圆形 0.75 0.5 工件公差Δ/mm ≧0.36 ≧0.42 <0.16 <0.20 ≧0.16 ≧0.20 0.75 圆形 0.5 安徽建筑工业学院毕业设计(论文)
2 ~4 >4 <0.24 <0.30 0.25-0.49 0.31-0.59 ≧0.50 ≧0.60 <0.24 <.030 ≧0.24 ≧0.30 为了保证间隙值,模具加工偏差和模具之间还应满足下列条件: ?T??A?Zmax?Zmin 或取:
4-16 ?T?0.4(Zmax?Zmin) ?A?0.6(Zmax?Zmin)
(2)落料
设落料件的尺寸为D-Δ,根据冲裁模刃口尺寸计算原则,落料应先确定凹模刃口尺寸,间隙取在凸模上。其计算公式如下:
??A DA?(Dmax???)0 4-17
0 DT?(DA?Zmin)0?(D????Z)??Tmaxmin??T 4-18
式中:DA、DT-----落料凹凸模直径(mm); Dmax-----落料件外径的最大极限尺寸(mm);
Δ-------冲裁件制造公差(mm);
δT、δA---凸模下偏差、凹模上偏差(mm)。可按IT16-IT17精度选取,
或者取(1/4-1/6)Δ。
(3) 孔中心距
1Ld?L?? 4-19
8式中:
Ld---模具凸模中心距(mm); L----零件孔中心距(mm); Δ----孔中心距公差。
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如上零件图可知,该零件 材料为Q235A,厚度t=2mm。可按表4-4来选取初始单面间隙,查出
Zmin=0.42mm,Zmax=0.48mm
(1)冲孔υ10孔时,由表4-4查出凸、凹制造公差
δT =0.02mm δA =0.02mm
校核:δT +δA =0.04< Zmax - Zmin 又表4-2查出:χ=0.75 因此,冲孔部分:
00dT?(dmin???)0?(10?0.75?0.15)?10.113??T?0.02?0.02(mm)
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