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1、管卡级进模具设计摘 要本文设计的模具为管卡级进模，使用方便可靠。该模具主要有冲孔、切断、弯曲等工序。首先通过对制件进行工艺分析、确定冲压工艺方案及模具结构形式，然后进行排样设计、压力中心计算、冲裁力计算、工作零件刃口尺寸的计算等，最后通过CAD绘制模具的装配图及零件图。关键词：冲孔；落料；弯曲；级进模；设计目 录1 绪论12 制件工艺分析22.1 材料分析22.2 零件结构42.3 尺寸精度43 确定工艺方案53.1 冲裁工艺方案的确定53.2 冲裁工艺方法的选择54 选择模具的结构形式74.1 模具的选择74.2 定位装置74.3 卸料装置74.4 导向方式的选择74.5 模架75 模具工艺
2、参数计算95.1 计算毛坯尺寸95.2 排样设计115.3 搭边值的确定125.4 条料宽度的计算135.5 导板间间距的确定135.6 材料利用率的计算146 计算冲裁力166.1 计算冲裁力的公式166.2 压力的计算166.2.1 总冲裁力166.2.2 卸料力的计算176.2.3 推料力的计算176.2.4 顶件力的计算186.2.5 弯曲力的计算186.2.6 总冲压力的计算196.2.7 压力机的初选197 模具压力中心的确定228 冲裁模间隙的确定239 刃口尺寸的计算259.1 刃口尺寸计算的基本原则259.2 刃口尺寸计算259.2.1 计算凸凹模刃口尺寸269.2.2 落料
3、刃口计算279.3 冲裁刃口尺寸289.4 弯曲部分刃口计算299.4.1 最小相对弯曲半径Rmin/t299.4.2 弯曲部分工作尺寸的计算2910 主要零部件的设计3210.1 凹模的结构设计3210.1.1 凹模外形尺寸的计算3210.1.2 凹模材料的选用3410.2 凸凹模的设计3510.3 外形凹模的设计3510.4 内孔凸模设计3510.4.1 凸模的结构设计3510.4.2 凸模尺寸计算3510.4.3 凸模材料的选用3610.5 弯曲凸模的设计3710.6 弹性元件的选择3710.7 卸料板的设计3810.8 推件装置的设计3810.9 挡料销的设计3910.10 模架及其它
4、零件的设计3910.10.1 模座的设计3910.10.2 模柄的选用4010.10.3 模架的设计4011 模具总装图42结论43致谢44参考文献45附录461 绪论模具，作为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品。冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产
5、中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。研究和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义，模具技术已成为衡量一个国家产品制造技术的重要标志之一，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中的地位日益提高，并在国民经济发展过程中发挥越来越大的作用。本次设计的产品名为管卡，其用途是固定各类管道。在日常生活中广泛使用，需求量极大。产品外形为U形弯曲件
6、，制造精度要求不高，按IT14级进行加工。该产品生产采用Q235材料。为了提高其经济效益，本产品可用模具大批量生产，所以就用该产品的模具设计作为毕业设计选题。2 制件工艺分析 图2-1 零件图工件名称：管卡生产批量：大批量材 料：Q235工件厚度：t=1.5mm工件精度：IT14级2.1 材料分析首先制件为弯曲件，这就要求材料具有良好的塑性，另外制件还得有一定强度，保证在使用中不易弯曲变形。从经济角度及大批量的角度考虑，材料价格不宜过高。表2-1可知Q235的抗剪强度为310380Mpa。从而得出Q235的塑性较好，有一定强度，冲裁性较好，适合普通冲裁加工，故选择Q235材料。表2-1 部分碳
7、素钢抗剪性能材料名称牌号材料状态抗剪强度（Mpa）普通碳素钢Q195未退火260-320Q235310-380Q275400-5002.2 零件结构该零件结构形状相对简单，无尖角，厚度适中，制件分布有8两个对称孔，孔离工件边缘最小为4mm。根据零件形状来分析，该零件的结构满足冲裁要求。2.3 尺寸精度零件上的尺寸都没有尺寸公差，属于自由尺寸，所以尺寸公差由公差等级表查得，经查表2-2，确定各尺寸公差：、。通过查公差表，我们发现普通冲裁能够满足零件精度要求。表2-2 常见零件公差等级表公差等级IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14基本尺寸/mm/m/mm33
8、6610101818303050508080120120180180250250315315400400500344567810121416182045689111315182023252768991316192225293236401012151821253035404652576314182227333946546372818997253036435262748710011513014015540485870841001201401601852102302506075901101301601902202502903203604000.100.120.150.180.210.250.300.
9、350.400.460.520.570.630.140.180.220.270.330.390.460.540.630.720.810.890.970.250.300.360.430.520.620.740.871.001.151.301.401.553 确定工艺方案3.1 冲裁工艺方案的确定在冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上，根据冲裁件的特点确定工艺方案。工艺方案分为冲裁工序的组合和冲裁顺序的安排。3.2 冲裁工艺方法的选择冲裁工序分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种。单工序冲裁是在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。复合冲裁是在压力机一次行程内，在模具的同一位置同时完成两个或两
10、个以上的冲压工序。级进冲裁是把冲裁件的若干个冲压工序，排列成一定的顺序，在压力机的一次行程中条料在冲模的不同位置上，分别完成工件所要求的工序。表3-1 单工序冲裁、级进冲裁和复合冲裁性能比较项目单工序模复合模级进模生产批量小批量中批量和大批量中批量和大批量冲压精度较低较高较高冲压生产率低，压力机一次行程内只能完成一个工序较高，压力机一次行程内可完成二个以上工序高，压力机在一次行程内能完成多个工序实现操作机械化自动化的可能性较易，尤其适合于多工位压力机上实现自动化制件和废料排除较复杂，只能在单机上实现部分机械操作容易，尤其适应于单机上实现自动化生产通用性通用性好，适合于中小批量生产及大型零件的大
11、量生产通用性较差，仅适合于大批量生产通用性较差，仅适合于中小型零件的大批量生产冲模制造的复杂性和价格结构简单，制造周期短，价格低冲裁较复杂零件时，比级进模低冲裁较简单零件时低于复合模综合模具的特点（见表3-1）有如下三种方案可选取：方案一：采用单工序模，由于其生产批量小，精度低，操作不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案二：采用复合模冲裁其模具结构复杂，制件废料排出较复杂。方案三：采用级进模冲裁，由于制件需要精度不高，且级进模安全性比较高，又因制件自身的特殊性，采用复合模结构较复杂。除此之外，该方案制件废料易排出，所以采用此方案较为合适。通过以上分析，应采用方案三，即该模具应采用级进模冲裁。4
12、选择模具的结构形式4.1 模具的选择由以上冲压工艺分析可知，采用级进模冲压，所以模具类型为级进模。4.2 定位装置该模具采用固定挡料销控制条料的进送步距，采用导料板控制条料的方向，有侧压装置。4.3 卸料装置条料的卸除：因为工件的料厚为1.5mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性卸料装置进行卸料。工件的卸除：采用打料装置将工件从上模落料凹模中推下，落在模具工作面上。冲孔废料的卸除：采用下模座漏料孔排出，冲孔废料在下模座的凸凹模内积聚到一定数量便从下模座漏料孔中排出。4.4 导向方式的选择导向零件有很多，用导板导向，安装不方便，而且阻挡操作者视线，所以不采用。滚珠式导柱导套进行导向，虽然导向精
13、度高，使用寿命长，但结构较为复杂，成本较高，维修麻烦，所以不常使用。而该零件精度要求不高，采用滑式导柱导套即可，且模具在压力机上的安装简单方便，成本低。4.5 模架对角导柱模架：由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑行平稳但使用不方便，加上难度高。后侧导柱模架：由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套、导柱的单边磨损，影响模具的使用寿命，且加工的制件精度不高。四角导柱模架：具有导向平稳，导向准确可靠，刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。中间导柱模架：导柱安装在模具的对称线
14、上，导向平稳、准确，但只能从一个方向送料，也容易阻挡操作者的视线。根据以上方案，比较并结合模具结构形式和送料方式，且该零件的加工精度不高，所以采用后侧式导柱模架。5 模具工艺参数计算5.1 计算毛坯尺寸相对弯曲半径：式中： R-弯曲半径； t-材料厚度。由于相对弯曲半径大于0.5，可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求变形区中性层曲率半径mm。 （5-1）式中： r1-内弯曲半径； k-中性层系数； t-材料厚度。表5-1 板料弯曲中性层系数r/t0.10.20.30.40.50.60.70.811.2x0.210.220.230.240.250.260.280.30.320.33r/t1
15、.21.522.5345678x0.340.360.380.390.40.420.440.460.480.5查表5-1得：k=0.5。根据公式5-1得：根据零件图可知，圆角半径较大（R0.5t），弯曲件的长度公式为： （5-2）式中： L-弯曲件毛坯的展开长度； L直-弯曲件各直线部分的长度； L弯-弯曲件各弯曲部分的长度。图5-1 制件简图（5-3）式中： R-大圆半径15； X1-系数取0.5； t-料厚1.5； r-小圆半径6； X2-系数取0.47。由于R=15，X1=0.5，t=1.5，代入公式5-3得： 由于L直=48mm，L弯=70.5087mm，代入公式5-2得： 取L=119
16、mm。根据计算得工件的展开尺寸为119mm14mm，如图5-2所示：图5-2 制件展开图5.2 排样设计冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。排样的意义在于减小材料消耗、提高生产率和延长模具寿命，排样是否合理将影响到材料的合理利用、冲件质量、生产率、模具结构与寿命。排样的方法有：直排、斜排、对直排、混合排，根据设计模具制件的形状、厚度、材料等方面全面考虑。因此有下列三种方案：方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材
17、料利用率稍高，冲模结构简单。方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但受条料宽度误差及条料导向误差的影响，冲裁件的尺寸精度不易保证，故应采用方案一。零件为矩形零件，选择直排法。5.3 搭边值的确定排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边是废料，从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。对于其他材料的计算应取数值表5-2的数：表5-2 其它材料的计算材料系数钢（WC0
18、.3%0.45%）0.9钢（WC0.5%0.65%）0.8硬黄铜11.1硬铝11.2软黄铜，纯铜1.2一般来说，搭边值是由经验和查表来确定的，该制件的搭边值采用查表5-3取得。表5-3 搭边值和侧边值的数值材料厚度t圆件及r2t圆角矩形边长l50矩形边长l50或圆角r2工件间a1侧边a工件间a侧边a1工件间a1侧边a0.25以下1.82.02.22.52.83.00.25-0.51.21.51.82.02.22.50.5-0.81.01.21.51.81.82.00.8-1.20.81.01.21.51.51.81.2-1.51.01.21.51.81.92.01.6-2.01.21.52.0
19、2.22.02.2根据该制件为矩形且厚度为1.5mm。查表5-3得：两制件搭边值a1=1.8mm。侧搭边值为a=2.0mm。5.4 条料宽度的计算计算条料宽度有3种情况需要考虑：（1）有侧压装置时条料的宽度。（2）无侧压装置时条料的宽度。（3）有定距侧刃时条料的宽度。有侧压装置的模具，能使条料始终沿着导料板送进。条料宽度公式：（5-4）式中： D-条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； A-侧搭边值。由于Dmax=14mm，a=2mm，查表5-4条料宽度偏差为0.1，代入公式5-4得：条料宽度B/mm材料厚度t/mm0.50.5112200.050.080.1020300.080.100.153050
20、0.100.150.20表5-4 条料宽度公差5.5 导板间间距的确定导板间距离公式：（5-5）式中： Z-导料板与条料间的最小间隙。由于查表5-5得：Z=5mm，代入公式5-5得：A=B+Z =18+5 =23mm表5-5 导料板与条料之间的最小间隙Zmin材料厚度t（mm）无侧压装置有侧压装置条料宽度B（mm）10010020020030010010000.50.51122334450.50.50.50.50.50.50.511111111115555558888885.6 材料利用率的计算冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比就叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的经济性指标。冲裁零件的面
21、积为：毛坯规格为：8501700mm。送料步距为：h=D+a1=119+1.8=120.8mm。一个步距内材料利用率为： n11=（）100%式中： n-为一个步距内冲件的个数。 横裁时的条料数为： 每条件数为： n2=(850-1.8)/120.8 =7.02 则可冲7件。板料可冲总件数为：n=n1n2=947=658（件）板料利用率为： 纵裁时的条料数为： n1=850/B =850/18 =47.2 则可冲47条。每条件数为： n2=(1700-1.8)/120.8 =1698.2/120.8 =14.05 则可冲14件。板料可冲总数为：n=n1n2=4714=658（件）板料利用率为：
22、 n12=(/8501700)100% =(6581666/8501700)100% =75.86%零件排样图如下：图5-3 零件排样图6 计算冲裁力6.1 计算冲裁力的公式计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力一般可以按下式计算： （6-1）式中： -材料抗剪强度，见附表（Mpa）； L-冲裁周边总长（mm）； t-材料厚度（mm）。系数Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均）润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数Kp，一般取13。当查不
23、到抗剪强度时，可以用抗拉强度代替，而取Kp=1.3的近似计算法计算。根据常用金属冲压材料的力学性能查出Q235未退火=310380（Mpa），取=350（Mpa），系数Kp一般取Kp=1.3。6.2 冲压力的计算由于冲裁模具采用弹性卸料装置和自然落料方式。总的冲裁力包括：F总冲压力、Kp总冲裁力、FQ卸料力、FQ1推料力、FQ2顶件力、FC弯曲力。根据常用金属冲压材料的力学性能查出Q235未退火=310380（Mpa），取=350（Mpa）。6.3 总冲裁力=F1+F2 （6-2）式中： F1-落料时的冲裁力； F2-冲孔时冲裁力。落料的周边长度为： L1=2（14+119）=1332=266
24、mm由于Kp=1.3，L=266mm，=350Mpa，代入公式6-1得：冲孔时的周边长度：L2=23.146=37.68mm总冲裁力：=F1+F2=181.55+25.716=207.266KN6.3.1 卸料力的计算 （6-3）式中： Fp-总冲裁力； Kx-卸料系数。表6-1 卸料力、推件力和顶件力系数料厚/mmK卸K推K顶钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.020.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝及铝合金紫铜、黄铜0.0250.080.02
25、0.060.030.070.030.09由于查表6-1得：Kx=0.040.05，取Kx=0.05，代入公式6-3得：FQ=0.05207.266=10.36KN6.3.2 推料力的计算 （6-4）式中： Kt-推料系数。由于查表6-1得：Kt=0.055，代入公式6-4得：FQ1=0.055207.266=11.4KN6.3.3 顶件力的计算FQ2=KdFp （6-5）式中： Kd-顶件系数。由于查表6-1得：Kd=0.06，代入公式6-5得：FQ2=0.06207.266=12.44KN6.3.4 弯曲力的计算影响弯曲力大小的基本因素有变形材料的性能和质量；弯曲件的形状和尺寸；模具结构及凸
26、凹模间隙；弯曲方式等，因此很难用理论的分析法进行准确的计算。实际中常用经验公式进行慨略计算，以作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。形弯曲件的经验公式为： （6-6）式中： Fu-冲压行程结束时不校正时的弯曲力； B-弯曲件的宽度（mm）； t-弯曲件的厚度（mm）； -内弯曲半径（mm）； b-弯曲拆料的抗拉强度(Mpa)； K-安全系数，一般取1.3。由于B=14mm，代入公式6-6： 对于顶件或压料装置的弯曲模，顶件力或压料力可近似取弯曲力的30%80%。 弯曲力： 6.3.5 总冲压力的计算根据模具结构的冲压力：6.3.6 压力机的初选压力机可分为机械式和液压式，机械式分为摩擦压力机、
27、曲柄压力机、高速冲床，液压式分为油压机、水压机，而在生产中一般常选用曲柄压力机，曲柄压力机分有开式和闭式两种，开式机身形状似英文字母C，其机身前端及左右均敞开，操作可见大，但机身刚度差，压力机在工作负荷作用下会产生变形，一般压力机吨位不超过2000KN。闭式机左右两侧封闭，操作不方便，但机身刚度好，压力机精度高。常用冷冲压设备的工作原理和特点如表6-2。表6-2 常用冷冲压设备的工作原理和特点类型设备名称工作原理特点机械式压力机摩擦压力机利用摩擦盘与飞轮之间相互接触传递动力，皆助螺杆与螺母相对运动原理而工作。结构简单，当超负荷时，只会引起飞轮与摩擦盘之间的滑动，而不致损坏机件。但飞轮轮缘摩擦损
28、坏大，生产率低。适用于中小件的冲压件加工。曲柄式压力机利用曲柄连杆机构进行工作，电机通过皮带轮及齿轮带动，经连杆使滑块作直线反复运动。生产率高，适用于各类冲压加工。高速压力机工作原理与曲柄压力机相同，但其刚度、精度、行程次数都比较高，一般带有自动送料装置、安全检测装置等辅助装置。生产率很高，适用于大批量生产，模具一般采用级进模。液压机油压机水压机利用帕斯卡原理，以水或油为工作介质，采用静压力传递进行工作，使滑块上、下往复运动。压力大，而且是静压力，但生产率低。适用于拉伸挤压等成形工序。根据总的冲压力与常用冷冲压设备的工作原理和特点，查表6-3初选压力机为：开式双柱可倾压力机J23-35。表6-
29、3 J23系列开式双柱可倾压力机主要技术参数型号J23-10J23-16J23-25J23-35J23-40公称压力/KN100160250350400滑块行程/mm455565100100最大闭合高度/mm180220270290330闭合高度调节/mm3545556065滑块中心线至床身距离/mm130160200200250滑块底面尺寸/mm前后150180220220260左右170200250250300工作台板厚度/mm35405029065模柄孔尺寸/mm直径3040404050深度35606060707 模具压力中心的确定模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保
30、压力机和模具正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合，否则会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。模具的压力中心，可安以下原则来确定：（1）对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。（2）工件形状相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。（3）各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置X0，Y0（x=0，y=0），即为所求模具的压力中心。Xo=L1X1+L2X2+LnXn/L1+L2+Ln Yo=L1Y1+L2Y2+LnYn/L1+L2+L
31、n设冲模压力中心离O点的距离为X根据力矩平衡原理得：F1X=(120.8-X)F2得X=16mm。图7-1 压力中心由于该零件是一个矩形，X轴、Y轴均对称的图形，属于对称零件，故落料时压力中心在O点，冲孔时在O1处。8 冲裁模间隙的确定设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙Cmin，最大值
32、称为最大合理间隙Cmax。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Cmin。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有极其重要的影响，此外，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重，而降低了模具的寿命。根据实用间隙表8-1查得材料Q235的最小双面间隙Zmin=0.132mm，最大双面间隙Zmax=0.24mm。表8-1 冲裁模初始双边间隙材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZm
33、axZminZmaxZminZmax小于0.5极小间隙（或无间隙）0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.03.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.
34、0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.
35、0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.1269 刃口尺寸的计算9.1 刃口尺寸计算的基本原则在确定冲模凸模和凹模刃口尺寸时，必须遵循以下原则：（1）根据落料和冲孔的特点，落料件的尺寸取决于凹模尺寸，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙；冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸，故冲孔以凹模为基准件，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。（2）根据凸
36、、凹模刃口的磨损规律，凹模刃口磨损后使落料件尺寸变大，其刃口的基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；凸模刃口磨损后使冲孔件孔径减小，故应使刃口尺寸接近或等于工件的最大极限尺寸。（3）凸模和凹模之间应保证有合理的间隙。（4）凸模和凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应。9.2 刃口尺寸计算冲裁模凹、凸模刃口尺寸有两种计算和标注的方法，即分开加工和配做加工两种方法。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薄板工件的模具。对于该工件的模具，为了保证冲裁凸、凹模间有一定间隙，必须采用配合加工。此方法是先做好其中一件作为基准件，然后以此基准件的实际尺寸来配合加工另一件，使它
37、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p与d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=/4。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。9.2.1 计算凸凹模刃口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： （9-1）（2）凹模
38、磨损后变小的尺寸，按一般冲孔凸模公式计算，即： （9-2）（3）凹模磨损后无变化尺寸，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：工件尺寸为时： （9-3）工件尺寸为时： （9-4）工件尺寸为时： （9-5）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； -工件偏差。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0.51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IT11IT13：x=0.75。工件精度IT14：x=0
39、.5。A、0.5A、A为凹模制造偏差，通常取A=/4。表9-1 系数x材料厚度工件公差1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30磨损系数非圆形X值圆形X值10.750.50.750.59.2.2 落料刃口计算图9-1 计算刃口尺寸简图图9-1中的尺寸均无公差要求，按国家标准IT14级公差要求处理，查公差表得：、。如图9-1中所示的落料零件图，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均属磨损后变大的尺寸，属于第一类尺寸，计算公式为：落料凹模的基本计算尺寸如下：凸模按凹模尺寸配制，保证双面间隙（0.1320.24mm）冲孔凸模的尺寸从图9-1上可知，凸模的尺寸在磨损过程中将变小，属于第二类尺寸
