两种方法。前者用于冲件厚度较大和尺寸精度要求不高的场合,后者用于形状复杂或波板工件的模具。
对于该工件厚度只有1.2(mm)属于薄板零件,并且四个孔有位置公差要求,为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值,必须采用配合加工。此方法是先做好其中一件(凸模或凹模)作为基准件,然后以此基准件的实际尺寸来配合加工另一件,使它们之间保留一定的间隙值,因此,只在基准件上标注尺寸制造公差,另一件只标注公称尺寸并注明配做所留的间隙值。这δp与δd就不再受间隙限制。根据经验,普通模具的制造公差一般可取δ=△/4(精密模具的制造公差可选4~6μm)。这种方法不仅容易保证凸、凹模间隙枝很小。而且还可以放大基准件的制造公差,使制造容易。在计算复杂形状的凸凹模工作部分的尺寸时,可以发现凸模和凹模磨损后,在一个凸模或凹模上会同时存在三种不同磨损性质的尺寸,这时需要区别对待。
1第一类:凸模或凹模磨损会增大的尺寸; ○
2第二类:凸模或凹模磨损或会减小的尺寸; ○
3第三类:凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸; ○
9.3计算凸、凹模刃口的尺寸
凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸。 1、凹模磨损后变大的尺寸,按一般落料凹模公式计算,即
+δAAa=(Amax-x△) 0 公式(9—1)
2、凹模磨损后变小的尺寸,按一般冲孔凸模公式计算,因它在凹模上相当于冲孔凸模尺寸,即
0 公式(9—2)Ba=(Bmax+x△)- δA
3、凹模磨损后无变化的尺寸,其基本计算公式为Ca=(Cmax+0.5△)±0.5δA为了方便使用,随工件尺寸的标注方法不同,将其分为三种情况:
△工件尺寸为C+ 0 时
Ca=(C+0.5△) ±0.5δA 公式(9—4)
工件尺寸为C-△0时
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Ca=(C-0.5△) ±0.5δA 公式(9—5)
工件尺寸为C±△时
Ca=C±δA 公式(9—6) 式中 Aa、Ba、Ca——相应的凹模刃口尺寸; Amax——工件的最大极限尺寸; Bmin——工件的最小极限尺寸;
C——工件的基本尺寸; △——工件公差; △——工件偏差;
x——系数,为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸(落料时偏向最
小尺寸,冲孔时偏向最大尺寸),x值在0.5~1之间,与工件精度有关可查表9—1或按下面关系选取。
工件精度IT10以上 x=1 工件精度IT11~IT13 x=0.75 工件精度IT14 x=0.5
δA、0.5δA、δA——凹模制造偏差,通常取δA=△/4。
表9—1 系数x
料厚t(mm) 1 非圆形 0.75 0.5 工件公差△/mm 1 1~2 2~4 >4 <0.16 <0.20 <0.24 <0.30 0.17~0.35 0.21~0.41 0.25~0.49 0.31~0.59 ≥0.36 ≥0.42 ≥0.50 ≥0.60 <0.16 <0.20 <0.24 <0.30 ≥0.16 ≥0.20 ≥0.24 ≥0.30 0.75 圆形 0.5 (一)落料刃口尺寸计算
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图9—1 计算刃口尺寸示意图
图上的尺寸均无公差要求,安国家标准IT14级公差要求处理,查公差表得: 320-0.52 250-0.25 ?3.50 +0。30
如图8—1所示的固定夹的落料零件图,计算凸、凹模的刃口尺寸。考虑到零件形状比较复杂,采用配作法加工凸、凹模。凹模磨损后其尺寸变化有三种情况, 落料时应以凹模的实际尺寸按间隙要求来配作凸模,冲孔时应以凸模的实际尺寸按间隙要求来配制凹模。
落料凹模的尺寸从图9—1上可知,A、B、C、D均属磨损后变D大的尺寸,0 (δA=△/4) 属于第一类尺寸,计算公式为:Ba=(Bmax-x△)- δA查表8—1得:2Cmin=0.132(mm),2Cmax=0.18(mm);查表 9—1 得:x1=x2=x3=x4=0.75
落料凹模的基本尺寸计算如下: 0
根据公式9—1 A凹=(Bmax-x△)- δA=(32-0.75×0.52)0-0.52/4
0
=31.61-0.13(mm) B
0
凹=(Bmax-x△)- δA=(25-0.75×0.52)0-0.52/4
0
=24.61-0.13(mm)
0
C凹=(Bmax-x△)- δA=(32+0.75×0.52)0-0.52/4
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0
=31.62-0.13(mm) D
0
凹=(Bmax-x△)- δA=(25-0.75×0.52)0-0.52/4
0
=24.61-0.13(mm)
凸模安凹模尺寸配制,保证双面间隙(0.132~0.180)(mm).
冲孔凸模的尺寸从图9—1上可知,四个冲孔凸模的尺寸在磨损过程中将变0 (δA=△/4)
小,属于第二类尺寸,计算公式为:Ba=(Bmax+x△)- δA查表8—1得:2Cmin=0.132mm,2Cmax=0.18mm;查表 9—1磨损系数X=3.950.5
冲孔凸模的刃口尺寸计算如下: 0
根据公式8—2 E凸=(Bmax+x△)- δA =(3.8+0.5×0.3)0-0.3/4
= 3.950-0.075(mm)
四个冲孔凸模的尺寸是一样的,都为3.950-0.075(mm) 凹模按凸模尺寸配制,保证双面间隙(0.132~0.180)(mm) 9.4冲裁刃口高度
表9—2 刃口高度
料厚 刃口高度h ≤0.5 ≤6 >0.5~1 >6~8 >1~2 >8~10 >2~4 >10~12 >4 ≥14 查表9—1,刃口高度为h>8~10(mm),取h=9(mm)
9.5弯曲部分刃口尺寸的计算 9.5.1最小相对弯曲半径rmin/t
弯曲时弯曲半径越小,板料外表面的变形程度越大,若弯曲半径过小,则板料的外表面将超过材料的变形极限,而出现裂纹或拉裂。在保证弯曲变形区材料外表面不发生裂纹的条件下,弯曲件列表面所能行成的最小圆角半径称为最小弯曲半径。
最小弯曲半径与弯曲件厚度的比值rmin/t称为最小相对弯曲半径,又称为最小弯曲系数,是衡量弯曲变形的一个重要指标。
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设中性层半径为ρ,则最外层金属(半径为R)的伸长率外为:
δ外=(R-ρ)/ρ 公式(9—1) 设中性层位置在半径为ρ=r+t/2处,且弯曲厚度保持不变,则有R=r+t,固有 δ外=1/(2r/t+1) 公式(9—2) 如将δ外以材料断后伸长率δ带入,则有r/r转化为rmin/t,且有
rmin/t=(1-δ)/2δ 公式(9—3) 根据公式就可以算出最小弯曲半径。 最外层金属(半径为R)的伸长率外为: 根据公式9—2 δ外=1/(2r/t+1)
=1÷(2×5÷1.2+1) =0.107
最小弯曲半径为:
根据公式9—3 rmin/t=(1-δ)/2δ =(1-0.107)/2×0.107 =0.1012 9.5.2弯曲部分工作尺寸的计算
1、回弹值 由工艺分析可知,固定夹弯曲回弹影响最大的部分是最大半径处,r/t=3.8/1.2=3.16<5。此处属于小圆角V形弯曲,故只考虑回弹值。查表8.5—1得,回弹值为60,由于回弹值很小,故弯曲凸、凹模均可按制件的基本尺寸标注,在试模后稍加修磨即可。
表9—3 铝材料校正弯曲回弹
材料 r/t <0.8 硬铝LY12 <2 2~5 >5 20 40 60 材料厚度t(mm) 0.8~2 30 60 100 >2 40 80 140
3、模具间隙 弯曲V形件时,不需要在设计和制造模具时确定间隙。对于U形件的弯曲,必须选择合模具间隙 弯曲V形件时,凸、凹模间隙是用调
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