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五金模具設(shè)計(jì)之凸模與凹模刃口尺寸的確定
來源: 發(fā)布時(shí)間:2019-01-16 點(diǎn)擊量:3208
凸模和凹模的刃口尺寸和公差,直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。
1凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則
沖裁件斷面都帶有錐度。光亮帶是測(cè)量和使用部位,落料件的光亮帶處于大端尺寸,沖孔件的光亮帶處于小端尺寸;且落料件的大端(光面)尺寸等于凹模尺寸,沖孔件的小端(光面)尺寸等于凸模尺寸。
在測(cè)量與使用中,落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn),沖孔孔徑是 以小端尺寸 為基準(zhǔn)。
凸模輪廓越磨越小,凹模輪廓越磨越大,結(jié)果使間隙越用越大。
計(jì)算原則:
設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸:以凹模為基準(zhǔn),間隙取在凸模上,即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。
設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸:以凸模為基準(zhǔn),間隙取在凹模上,沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。
根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律,設(shè)計(jì)落料模時(shí),凹模基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸;設(shè)計(jì)沖孔模時(shí),凸模基本尺寸則取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。
沖裁(設(shè)計(jì))間隙一般選用最小合理間隙值(Zmin)。
選擇模具刃口制造公差時(shí),要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系,即要保證工件的精度要求,又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高2~4級(jí)。
對(duì)于形狀簡單的圓形、方形刃口,其制造偏差值可按IT6~IT7級(jí)來選取;
對(duì)于形狀復(fù)雜的刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來選取;
對(duì)于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以(±)。
工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差。但對(duì)于磨損后無變化的尺寸,一般標(biāo)注雙向偏差。落料件上偏差為零,下偏差為負(fù);沖孔件上偏差為正,下偏差為零。
加工方法:
分開加工具有互換性、制造周期短,但Zmin不易保證,需提高加工精度,增加制造難度。適用于:圓形或簡單刃口。
配合加工,Zmin易保證,無互換性、制造周期長。適用于:異形或復(fù)雜刃口。
1凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法
1.按凸模與凹模圖樣分別加工法
(1)落料
設(shè)工件的尺寸為D-Δ ,根據(jù)計(jì)算原則,落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凹模尺寸,使凹模的基本尺寸接近或等于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到凸模尺寸;
(2)沖孔
設(shè)沖孔尺寸為d+Δ ,根據(jù)計(jì)算原則,沖孔時(shí)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凸模尺寸,使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸;將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凸模尺寸。
(3)孔心距
孔心距屬于磨損后基本不變的尺寸。 在同一工步中,在工件上沖出孔距為 L± 兩個(gè)孔時(shí),,其凹模型孔中心距 可按下式確定。
為了保證可能的初始間隙不超過Zmax,即
凸、凹模的制造公差,可按IT6~IT7級(jí)來選取,也可查表(如表)選取,但需校核。如不滿足上式,但只是稍不滿足可取 ;
x—系數(shù),是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸,與工件制造精度有關(guān) ,
當(dāng)制件公差為 IT10以上,取x=1;
當(dāng)制件公差為 IT11~13,取x=0.75;
當(dāng)制件公差為 IT14者,取x=0.5。
2.凸模與凹模配合加工
配合加工就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件(凸模或凹模),然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。
特點(diǎn):模具的間隙由配制保證,工藝比較簡單,不必校核。
并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差,使制造容易。
適用于:異形或復(fù)雜刃口。
設(shè)計(jì)時(shí):基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注,非基準(zhǔn)件上只標(biāo)注公稱尺寸,但在圖樣上注明:“凸(凹)模刃口按凹(凸)模實(shí)際刃口尺寸配作,保證最小雙面合理間隙值Zmin”。
配合加工應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題:
(1)根據(jù)磨損后輪廓變化情況,正確判斷出模具刃口尺寸類型:磨損后變大,變小還是不變。
(2)根據(jù)尺寸類型,采用不同計(jì)算公式。
磨損后變大的尺寸,采用分開加工時(shí)的落料凹模尺寸計(jì)算公式。
磨損后變小的尺寸,采用分開加工時(shí)的沖孔凸模尺寸計(jì)算公式。
磨損后不變的尺寸,采用分開加工時(shí)的孔心距尺寸計(jì)算公式。
(3)刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來選取。對(duì)于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以(±)。
(4)沖模刃口尺寸屬于半邊磨損時(shí):計(jì)算方法與前述相同,沖裁間隙和制造公差各取半。
(5)采用電火花加工沖模時(shí):一般凸模作基準(zhǔn)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沖模時(shí):一般也是凸模作基準(zhǔn)件,凹模按凸模配合加工,保證間隙.
不同尺寸類型,采用不同計(jì)算公式:
(1)凸模或凹模磨損后會(huì)增大的尺寸——第一類尺寸A
落料凹模或沖孔凸模磨損后將會(huì)增大的尺寸,相當(dāng)于簡單形狀的落料凹模尺寸,所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與分別加工時(shí)落料凹模相同。
(2)凸模或凹模磨損后會(huì)減小的尺寸——第二類尺寸B
沖孔凸模或落料凹模磨損后將會(huì)減小的尺寸,相當(dāng)于簡單形狀的沖孔凸模尺寸,所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與分別加工時(shí)沖孔模相同。
(3)凸模或凹模磨損后會(huì)基本不變的尺寸——第三類尺寸C
凸模或凹模在磨損后基本不變的尺寸,不必考慮磨損的影響,相當(dāng)于簡單形狀的孔心距尺寸,所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與分別加工時(shí)的孔心距相似計(jì)算。
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