设计落料模时,以凹模为基准,间隙取在凸模上,设计拉深模时,以凸模为基准,间隙取在凹模上。
(2)考虑到冲裁中凸、凹模的磨损,设计落料模时,凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸;设计拉深模时,凸模基本尺寸则应取工件孔的尺寸公差范围内的较大尺寸。这样凸、凹模虽磨损到一定程度,仍能冲出合格零件。
(3)由于凸、凹模均要与冲裁件或废料发生磨擦,从而导致模具磨损,凸模愈来愈小,凹模愈磨愈大,结果使模具间隙愈用愈大,因此在设计模具时,凸、凹模间隙应取最小合理间隙值。
(4)确定凸、凹模制造公差时,应考虑制件的精度与模具精度间的关系,既要保证工件的精度要求,又要保证合理间隙值,一般冲模精度较制件精度高2~3级。
对外轮廓的落料,由于形状比较复杂,采用配合加工的方法,以凹模为基准件,磨损后,刃口部分尺寸增大,零件图中未注公差的尺寸按自由公差,根据史铁梁主编《模具设计指导》表4—17查出其自由公差值。
尺寸计算:工件精度等级:IT10 模具精度等级:IT7 3.2.1落料凸、凹模的尺寸设计
查《模具技术问答》第二版P33表2-3、2-4
工件尺寸:D-△=1400㎜ ?1.00??d则凹模尺寸:D凹=Dd=(D-χ△)0
凸模尺寸:D凸=DP=(D-Zmin)0??p Zmin=0.123㎜ Zmax=0.180㎜ Zmax-Zmin=0.180-0.123=0.057㎜
上式中:△----由表查出的自由公差;
χ----系数。是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸。 ZMAX、ZMIN-----最大、最小合理间隙(mm)。
?、?d-----凹、凸模的制造公差(mm)。p]7[
为了保证间隙,必须满足下列条件:
?d??p≤Zmax-Zmin
取?p=0.4(Zmax-Zmin)=0.4×0.057=0.0228㎜
?d=0.6(Zmax-Zmin)=0.6×0.057=0.0342mm
χ△:磨损量
∵工件精度为IT10 ∴χ=1
??d?0.0342Dd=(140-1×1.00)0=1390㎜
00Dp=(D-χ△-Zmin)0??p=(140-1.00-0.123)?0.0228=138.877?0.0228㎜
[10]
3.2.2拉深凸、凹模的尺寸设计
查《冲压工艺学》P90表4-6
拉深凹模圆角半径 rd1=6×t=6×2=12㎜
拉深凸模圆角半径 rp=4㎜(凸模中的每个阶梯圆角半径匀为4mm) 凸、凹模间隙C,用压边圈 C=tmax+kt 式中,tmax:材料最大厚度 k:间隙系数 查《冲模设计手册》P191表5-8 k=0.3 ∴C=2+0.3×2=2.60㎜
以凸模为基准,则凸模尺寸 Dp=(D+0.4?)0??p
??d 凹模尺寸 Dd=(Dp+2C)0
[11]
由 D=76.5㎜
[12]
查《冲压工艺学》P91表4-7得 ?d=0.08㎜ ?p =0.05㎜ Dp=76.50?0.05㎜
?0.08?0.08Dd=(76.5+2×2.6)0=81.70㎜
[11]
模具结构设计
由凹模周界尺寸知: 因制件现状简单,制件尺寸也不大,故选用整体式圆形凸、凹模比较合理。 3.2.3卸料板的设计
由于此件的厚度较小,且要求表面平整,可采用无导向的弹压卸料版,查卸料板厚度表[2]。
选用卸料板宽度 B=230mm 卸料板厚度 h0=20mm
卸料螺钉选用常用的卸料螺钉结构形式[3]序号一形式。 卸料板材料选用45钢,不用热处理淬硬。 3.2.4压边圈
(1) 压边圈的内外径
选用带弹顶器的压边圈,示意图如图所示:
图:压边结构
内径 DY=(0.02~0.20)+dp
公式中: dp为拉深凸模外径 ;DY为压边圈外径 故 DY= 0.1+89.49=89.59mm ;
外径 dY=D-(0.03~0.08) :
公式中:dY—压边圈外径 ;D—拉伸前半成品工件内径 ;
dY=154-0.05=153.95mm ;
(2) 压边圈厚度
根据零件的厚度,及相关零件结构取h0?10mm。 3.2.5模座的设计
(1) 模座的外形尺寸
由于凹模的外形尺寸d=200mm,查模架标准结构表[4],可确定下模座的尺寸为400×315×60,同时可确定上模座的尺寸为400×315×60。
(2) 模座的材料
一般选用铸铁HT200,也可选用A3,A5结构钢,本设计从降低模具成本考虑选用铸铁HT200。
(3) 垫板的校核
垫板的作用是承受凹模或凸模的压力,防止过大的冲压力在硬度较低的上、下模座上压出凹坑,影响模具正常工作。拼块凹模与下模座之间也可以加垫板。垫板的厚度根据压力的大小选择,一般取5~12mm ,外形尺寸与固定板相同,材料一般为45

