落料拉深冲孔切边模具的设计(3)

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确定凸模和凹模工作部分尺寸，应考虑模具的磨损和拉深件的弹复，其尺寸公差只在最后一道工序考虑。

1）最后一道工序凸凹模工作部分尺寸应按拉深件尺寸标注方式不同，由公式进行计算。在此选择下列公式。

Dd=（d+0.4Δ+2C）0+δd dp=（d+0.4Δ）-δ

0p

Dd-----凹模尺寸 dp-----凸模尺寸

d-----拉深件外形的基本尺寸、 C-----凸凹模的单边间隙 δd----凹模制造公差 δp----凸模的制造公差

Δ----拉深件的基本尺寸的公差 Dd =（d+0.4Δ+2C）0+δd

=（46+0.4×0.25+2×2）+00.05

=50.1+00.05

Dp =（d+0.4Δ）-δ

0p

=（46+0.4×0.25）-00.035

=46.1-00.035

由表19.4-40可得圆形拉深模凸、凹模的制造公差

δd=0.05 δp=0.035

2) 拉深凸模的出气孔尺寸

出气孔的尺寸可查表19.4-41 得 d=5mm.

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3.1.4 压边力和拉深力

为了防止在拉深过程中制件的边臂或凸缘起周皱，应使毛坯（或半成品）被拉入凹模圆角以前保持稳定状态，其稳定程度主要取决于毛坯的相对厚度t/d×100，由表19.4-42(1)可知该零件不用压边圈。

拉深力的计算

在确定拉深件所需的压力机吨位时必须先求出拉深力，由表19.4-46(1)可得拉深力公式。

F=3.14 d1tσF---拉深力 t---材料厚度 σ

b-----

b

k1

材料的抗拉强度

k1-----系数

则F=3.14×50×2×70×0.65=14287

压力机吨位的选择 对于单动压力机F>F对于双动压力机F1>F

拉

+F

压

拉

，F2>F

压

式中F----压力机的公称压力

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F1-----内滑快的公称压力

F2-----外滑快的公称压力 F F

拉

-----拉深力 -----压边力

压

3.2 冲压工艺设计

冲裁是利用模具使板料产生分离的冲压工序，包括落料，冲孔，切边，剖切，修边等，用它可以制作零件或为弯曲，拉深，成行等工序准备毛坯，从板料冲下所需形状的零件叫落料，在工件上冲出所需形状的孔（冲去的为废料），叫冲孔。本零件所用到的冲压工艺主要有落料和冲孔两步。

3.2.1模具间隙的设计

模具间隙是指凸、凹模刃口间缝隙的距离。若用符号C表示，俗称单面间隙。

而双面间隙用Z表示，间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命的影响很大，是冲裁工艺与模具设计中的一个及其重要的问题。

由表

19.1-6(1)可查得软铝

3的冲裁模初始双面间隙

Z为

Zmin=0.100mm，Zmax=0.140mm 3.2.2凸凹模刃口尺寸计算

模具刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的首要因素，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及其公差来保证，在生产实践中可以发现：

(1)由于凸凹模之间存在间隙，使落下的料或冲出的孔都是带有堆度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。

(2)在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲件孔径是以小端尺寸为基准的。

(3)冲裁时凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，

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凹模越磨越大。结果使间隙越用越大。

所以在决定模具刃口尺寸及其制造公差是需考虑下述原则

1) 落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸有凸模决定，故设计落料模时以凹模为基准，间隙取在凸模上，设计冲孔磨时，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，设计落料模是凹模基本尺寸应取在工件尺寸公差范围内的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件的尺寸公差范围内的较大尺寸，这样凸、凹模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件。

3) 由于磨损间隙会越用越大，则设计时凸、凹模间隙应取最小合理间隙。

由于冲孔和落料外形都比较简单，则采用凸、凹模分别制造法来进行设计。

1. 落料

设工件尺寸为 Dd=（D-x△）0

+δ

0p

Dp=(Dd-Zmin) -δ

2．冲孔

=( D-x△- Zmin) -δ

0p

dp=(d+x△) -δ dd=(dp+Zmin) 0

0 p

+δ

=( d+x△+Z

min

) 0

+δ

d

式中 Dp Dd——落料凹模和凸模的刃口尺寸，（mm） dp dd——冲孔凹模和凸模的刃口尺寸，（mm）

d--------冲孔工件孔径的基本尺寸，（mm）

D--------落料工件外径的基本尺寸，（mm）

△--------工件制造公差（mm） X-----系数

Z

δp

min-----

最小合理间隙

------制造公差

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由表19.1-6查得Zmin=0.100mm，ZMAX=0.140mm . 则双面间隙ZMAX -Zmin=0.140-0.100=0.040mm

由表19.1-9查出，凸，凹模的极限偏差落料部分基本尺寸为67mm则

δd=+0.03mm, δp=-0.02mm δd+δp=0.05>ZMAX -Zmin 冲孔部分基本尺寸为32mm,则 δd=+0.03mm, δp=-0.02mm δd+δp=0.05>ZMAX -Zmin

由上式计算落料部分尺寸由表19.1-10取x=0.5,则

落料凹模：Dd=（D-x△）0+δd=（67-0.5×0.25）0-0.03=66.880-0.03 凸模基本尺寸为67mm。间隙配做保证Zmin=0.100mm

冲孔凸模：dp=(d+x△) -δp0=（32+0.5×0.21）0.020=32.110.020 凸模基本尺寸为32mm。间隙配做保证Zmin=0.100mm. 3.2.3冲裁力的计算及压力中心的确定

由于该零件为轴对称零件，故不必进行压力中心的计算。 1.冲裁力的计算

计算冲裁力的目的是为了合理地选定压力机和设计模具。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力。 2.计算冲裁力F0=LtΤb

式中 F0-----冲裁力（N） t-----材料厚度（mm） Τb-----材料抗剪强度(N) L------冲裁周长（mm） 而实际冲裁力为F=1.3 F0=1.3 LtΤb= Ltσ

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b