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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