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配作法就是先按设计尺寸制出一个基准件(凸模或凹模),然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证,工艺比较简单,并且还可放大基准件的制造公差,使制造容易。设计时,基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注,而配作件上只标注公称尺寸,不注公差,但在图纸上注明:“凸(凹)模刃口按凹(凸)模实际刃口尺寸配制,保证最小双面合理间隙值Zmin”。
采用配作法,计算凸模或凹模刃口尺寸,首先是根据凸模或凹模磨损后轮廓变化情况,正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大,变小还是不变这三种情况,然后分别按不同的公式计算。
(1) 凸模或凹模磨损后会增大的尺寸——第一类尺寸A;
落料凹模或冲孔凸模磨损后将会增大的尺寸,相当于简单形状的落料凹模尺寸,所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法的公式如下。
第一类尺寸:
?? Aj?(Amax?x?)0 (2.10)
(2) 凸模或凹模磨损后会减小的尺寸——第二类尺寸B;
冲孔凸模或落料凹模磨损后将会减小的尺寸,相当于简单形状的冲孔凸模尺寸,所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与公式如下。
第二类尺寸:
(3) 凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸——第三类尺寸C;
凸模或凹模在磨损后基本不变的尺寸,不必考虑磨损的影响,相当于简单形状的孔心距尺寸,所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与公式如下。
第三类尺寸:
? Cj?(Cmin?0.5?)??? (2.12)
Bj?(Bmin?x?)0?? (2.11)
式中 AJ、BJ、CJ—基准件尺寸,单位为mm;
Amax、Bmin、Cmin—相应的工件极限尺寸,单位为mm;
?—工件公差,单位为mm;
?—基准件制造偏差,单位为mm,当刃口尺寸公差标注形式为??(或
??)时, ???4,当标注形式为??时, ???8。
1) 侧刃孔刃口的计算:
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图2.5侧刃尺寸
所有尺寸都为A类尺寸:
14A1??62?0.75?0.4?0?0.4?61.70mm
0.1 A2??13.55?0.5?0.6?0
?0.6/4?13.250?0.15mm
2) 落料异形孔刃口尺寸计算:
图2.6落料异形孔尺寸
其中A类尺寸:A1(26.81)、A2(94.4)、A3(44.4)、A4(40.4)、A5(R18),B类尺寸:R4,其余为C类尺寸。
A1?(26.81?0.5?0.8)1??0.8401??0.440?26.410?94.10?0.2?0.2mm
A2?(94.4?0.75?0.4)A3?(44.4?0.5?0.8)A4?(40.4?1?0.2)?0.1mm
1??0.840?440mm mm mm
1??0.2401??0.840?40.20?0.05A5?(18?0.5?0.8)?17.60?0.2- 20 -
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B1?(4?0.75?0.25)0??0.2541?4.1880?0.062mm
C1?(10?0.5?0.74)?0.74/8?10.37?0.09mm C2?(4?0.5?0.5)?0.5/8?4.25?0.0625mm C3?(12?0.5?0.72)?0.72/8?12.36?0.09mm
C4?(6?0.5?0.6)?0.6/8?6.3?0.075mm
2.8.3 切断凸凹模设计
为顺利完成连续模的工作过程,切断过程安排在弯曲之后,由于切断工序与冲异形孔的目的相近,因此,计算凸凹模间隙时可以用冲异形孔时刃口尺寸的公式。
凸模形状如图:
图2.7 剪切凸模
为避免剪切与冲孔在同一瞬时进行,设计切断凸模长于冲孔凸模1mm,这样在冲孔之后进行切断,有利于延长模具的工作寿命和设备的稳定。
凸模的刃口尺寸计算:
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图2.8 剪切异形孔尺寸
1??0.5401??0.840 A1?(10?0.5?0.5)A1?(88?0.5?0.8)?9.750?0.125mm
?87.60?0.2mm
材料为Cr12MoV,淬火硬度为HRC58-60,尾部回火硬度HRC40-50。 2.8.4 弯曲凸凹模的设计 2.8.4.1 凸凹模的圆角半径
当r<(5~8)t(t为板料厚度)时,工件弯曲半径变化不大,只考虑角度回弹。
r=8t=8×2=16mm,所以对与工件的弯曲角仅考虑角度回弹,且回弹量很小,可以忽略。凸模的圆角半径rp等于弯曲件内侧的圆角半径r,所以rp=16mm。凹模圆角半径rd不宜过小,以免弯曲时擦伤毛坯表面,同时凹模两边的圆角半径应该相等。本套模具rd根据板料厚度t知,t≤2mm时,rd=(3~6)t取得rd=12mm。 2.8.4.2 凸凹模的间隙
1. U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙
对于U形件弯曲,设计模具时应当确定合适的间隙值。间隙过小,会使弯曲件直边料厚减薄或出现划痕,同时还会降低凹模寿命,增大弯曲力;间隙过大,则回弹增大,从而降低了弯曲件精度。生产中,U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按如下公式确定:
弯曲有色金属时
Z=tmin+ct 式中 Z―弯曲凸、凹模的单边间隙; t―弯曲件的材料厚度(基本尺寸); tmin―弯曲件材料的最小厚度; c―间隙系数,可查模具手册。 则查模具手册取c=0.07代人上式得:
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(2.13)
北华大学学士学位论文 Z=2+2×0.07=2.14mm
2. U形件弯曲模的凸、凹模横向尺寸及公差
确定U形件弯曲模的凸、凹模横向尺寸及公差的原则是:在弯曲件标注外形尺寸时(图2.9a)应以凹模为基准件,间隙取在凸模上;在弯曲件标注内形尺寸时(2.9b),应以凸模为基准件,间隙取在凹模上;基准凸凹模的尺寸及公差则应根据弯曲件的尺寸、公差、回弹情况以及模具磨损规律等因素确定。
a) b) c)
图2.9 标注外形与内形的弯曲件及模具尺寸
(1) 弯曲件标注外形尺寸时(图2.9a)
Ld??Lmax?0.75??0
P??d (2.14)
LP??Ld?2Z?0 (2.15) ??(2) 弯曲件标注内形尺寸时(图2.9b)
Lp??Lmin?0.75????
0p
(2.16)
Ld??Lp?2Z?0
??d (2.17)
式中 Ld、Lp―弯曲凸凹模横向尺寸;
Lmax、Lmin―弯曲件的横向最大、最小极限尺寸; ?―弯曲件横向的尺寸公差;
?d?p―弯曲凸、凹模的制造公差,可采用IT7~IT9级精度,一般取凸模 的精度比凹模精度高一级,但要保证δd/2+δp/2+tmax的值在最大 允许间隙范围以内;
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