凸(tū)模和凹模(mó)的刃口尺寸和公差,直接影響衝裁件的尺寸精度。模(mó)具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其(qí)公差來保證。
1凸、凹模刃口尺寸計算原(yuán)則
衝裁件斷麵都(dōu)帶有錐度。光亮帶(dài)是測量(liàng)和使用部(bù)位,落料件的光亮帶處於(yú)大端尺寸,衝孔件的光亮帶處於小(xiǎo)端尺寸;且落料件的大端(duān)(光麵(miàn))尺寸(cùn)等於凹模尺寸,衝孔件的小端(光麵)尺寸等於凸模尺寸。
在測量與使用中,落(luò)料件是以大端尺寸為基準,衝孔孔徑是 以小端尺寸 為(wéi)基準。
凸模輪廓(kuò)越磨(mó)越小(xiǎo),凹模輪廓越磨越大,結果使間隙越用越大。
計算原則:
設計落料模(mó)先確定凹模(mó)刃口尺(chǐ)寸:以凹模為基準,間隙取在凸(tū)模上,即衝裁間隙通(tōng)過減小凸模刃口尺寸(cùn)來取得。
設計衝孔模先確定凸模刃口尺寸:以凸模為基準,間隙取(qǔ)在凹模上,衝裁間隙通過(guò)增大凹模刃口尺寸來(lái)取得。
根據衝模在使用(yòng)過程中的磨損規律,設計落料模時(shí),凹模基本尺寸應(yīng)取接近或等於工件的(de)最小極限尺(chǐ)寸;設計衝孔模時,凸模基本尺(chǐ)寸則(zé)取接近或等於工(gōng)件孔的最大(dà)極限尺寸。模具磨損預留量與工件製造精度有關。
衝裁(設計)間隙一般選用最小合理間(jiān)隙值(Zmin)。
選擇模具刃口製造公差時,要考慮(lǜ)工件精度與模具精度的關係(xì),即要保證工件的精度要求,又要保證有合(hé)理的間隙(xì)值(zhí)。一般衝模精度較工件(jiàn)精(jīng)度高2~4級。
對於形狀簡單的圓形、方形刃(rèn)口,其製造偏差值可(kě)按IT6~IT7級(jí)來選取;
對於形狀複雜的刃口製造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來選取;
對於刃口尺寸磨損(sǔn)後無變化的製造偏差值可取工件相應部位公差值的1/8並冠以(±)。
工件尺寸公差與衝模刃口尺寸的(de)製造(zào)偏(piān)差原則上都應按“入體(tǐ)”原(yuán)則標注為單向公差。但對於(yú)磨損(sǔn)後無變化的尺寸,一般標注(zhù)雙向偏差。落料件上偏差為零,下偏差為負;衝孔件上偏差為正,下偏差為零。
加工方法:
分(fèn)開加工具有互(hù)換性、製造周期短,但Zmin不易保證,需提(tí)高(gāo)加工精度,增加製造難度(dù)。適用於:圓形或簡單刃口。
配合加工,Zmin易保證,無互換性、製造周期(qī)長。適用於:異形或複雜刃口。
1凸、凹模刃口尺寸的計算方法
1.按(àn)凸模與凹(āo)模圖樣分別加工法(fǎ)
(1)落料
設工件的尺寸為D-Δ ,根據計算(suàn)原則,落料時(shí)以凹(āo)模為設計基(jī)準。首先確定凹模尺寸,使凹模的(de)基本尺寸接近或等於工件輪廓的最小極限尺寸;將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得(dé)到凸模尺寸;
(2)衝孔
設衝(chōng)孔尺寸為d+Δ ,根據計算原則,衝孔時以凸模為設計基準。首先確定凸模尺寸,使凸模的基本尺(chǐ)寸接近或等於工件孔的最大極限尺寸;將凸模(mó)尺寸增大(dà)最小合理間隙(xì)值即得到凸模尺寸。
(3)孔心距
孔心距屬於磨損後基本不變的尺寸。 在同一(yī)工步中,在工件上衝出孔距為 L± 兩個孔時,,其凹模型孔中心距 可(kě)按下式確定。
為了保證可能(néng)的(de)初始間隙不超過Zmax,即
凸、凹模的製造公差,可按IT6~IT7級來選取,也(yě)可查表(如表)選取,但需(xū)校核。如不滿足上式,但隻是稍不滿(mǎn)足可(kě)取 ;
x—係數,是為了使衝裁件的實際尺寸盡量接近衝裁件公差帶(dài)的中間尺(chǐ)寸,與工件製造精度有關 ,
當製件公差為 IT10以(yǐ)上,取x=1;
當製件公差為 IT11~13,取x=0.75;
當製件公差為 IT14者,取(qǔ)x=0.5。
2.凸模與凹模配合加(jiā)工
配合加(jiā)工就是先(xiān)按設計尺寸製出一個基準件(凸模或凹模),然後根據(jù)基準件的實(shí)際尺寸再按最(zuì)小(xiǎo)合(hé)理間隙配製另一件。
特點:模具的間隙由配製保證,工藝比較簡單(dān),不必校核。
並且還可放大(dà)基準件的製(zhì)造公(gōng)差,使製造容易。
適用於:異形或複雜刃口。
設計(jì)時:基準件的刃口尺寸及(jí)製造公差應詳細標注,非基準件上隻標注公稱尺寸,但(dàn)在圖樣上注明:“凸(凹)模刃口按凹(āo)(凸)模實際刃口尺寸(cùn)配作,保(bǎo)證最小雙麵合理間隙值Zmin”。
配(pèi)合(hé)加工應注意的幾點問題(tí):
(1)根據磨損後輪廓變化情況,正確判斷出模具刃口尺寸類型:磨損後(hòu)變(biàn)大,變小還是不變。
(2)根據尺寸(cùn)類型,采用不同計算公式(shì)。
磨損後變大的(de)尺寸(cùn),采用分開加工時的落(luò)料凹模尺寸計算公式。
磨損後變小的尺寸,采用分開加工時的衝孔凸模尺寸計算公(gōng)式。
磨損後不變的尺寸(cùn),采用分開加工時的孔心距尺寸計算公式。
(3)刃口製(zhì)造偏差可按工件相應部位公差(chà)值的1/4來(lái)選取。對(duì)於刃口尺寸磨損(sǔn)後無變化的製造偏差(chà)值可取(qǔ)工件相應部位(wèi)公(gōng)差值的1/8並冠以(±)。
(4)衝模刃口尺寸(cùn)屬於半邊磨損時:計算(suàn)方法與前述相同,衝裁間隙和製造公差各(gè)取半。
(5)采用電火(huǒ)花加工衝模時:一(yī)般凸模作基準件,電火花加工的凹模與之配作,保證間隙。
(6)若采用成形磨削加工衝模(mó)時(shí):一般也是凸模作基準件,凹模按凸模配合加工(gōng),保證間隙(xì).
不同尺寸類型,采用不同計算公式:
(1)凸模或凹模磨損後會增大(dà)的尺寸——第一類尺寸(cùn)A
落料凹模或衝孔凸模磨損後將會增(zēng)大的尺寸,相當(dāng)於(yú)簡單(dān)形狀的落料凹模尺寸,所以它的基本尺寸及製造公差的確定方法與分別加工時落料凹模相同。
(2)凸模或凹模磨損後會減小的尺寸——第二類尺寸B
衝孔凸模或落料凹模磨損後將會減小的尺寸,相當於簡單形狀的衝孔(kǒng)凸模尺寸,所以它的基本尺寸及製造公(gōng)差的確(què)定方法與分別加工時衝孔模相同。
(3)凸模或凹模(mó)磨損後會基本不(bú)變的尺寸——第三類尺寸C
凸模或凹模(mó)在磨(mó)損後基本不(bú)變的尺寸,不必考慮磨損(sǔn)的影響,相當於簡單形狀的孔心距尺寸,所以它的基本尺寸及製造公差的確定(dìng)方法與分別加工(gōng)時的孔心距相似計算。