凸凹模(落料、拉深)尺寸计算

工件公差（1） 、落料模应先确定凹模尺寸，其基本尺寸应按入体方向接近 或等于相应的落料件极限尺寸，此时的凸模基本尺寸按凹模相应沿入 体方向减（加）一个最小合理间隙值 Z min 。

（2） ）冲孔模应先确定凸模尺寸，其基本尺寸应按入体反向接近 或等于相应的冲孔件极限尺寸，此时凹模的基本尺寸按凸模相应沿入 体反向加（减）一个最小合理间隙值 Z min 。

（3） ）凸模和凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应， - 般比制件的精度高2~3级，且必须按入体方向标注单向公差。

模具磨损预留量与工件制造精度有关用△ x 表示，其中△为工件的公差 值,x 为磨损系数,其值在0.5〜1之间，根据工件制造精度选取：计算原则:计算方法落料 冲孔凸、凹模制造公差工件精度IT10级以上X =1.0工件精度IT11〜13X =0.75工件精度IT14X =0.5规则形状冲裁模凸模、凹模制造偏差51、分别加工法§凸+ §凹W Z max- Z min落料D凹=(D max - X △0D凸=(D凹-Z min )二凸=(D max - X △Z min )」凸冲孔d凸=(d min + X △) 1凸d凹=(d凸+ Z min ) 0 = ( d min + X△Z min ) 0孔心距孔心距属于磨损后基本不变的尺寸，在同一工步中，在工件上冲出的孔距为L±2/2两个孔时，其凹模型孔心距L d可按下式确定。

L d =L+ —■-8:凸、「•凹一一凸、凹模制造公差，可按IT6〜IT7级来选取，或取、•凸W0.4 ( Z max- Z min ) , '•凹W0.6 ( Z max" Z min )2、单配加工法单配加工法是用凸模和凹模相互单配的方法来保证合理间隙的一种方法。

此方法只需计算基准件（冲孔时为凸模，落料时为凹模）基本尺寸及公差，另一件不需标注尺寸，仅注明“相应尺寸按凸模（或凹模）配做，保证双面间隙在Z max〜Z min之间”即可。

(一) 凸、凹模工作尺寸计算凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。

模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。

因此，正确确定凸、凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模设计中的一项重要工作。

1、凸、凹模工作尺寸计算原则由于凸、凹模之间存在着间隙，所以冲裁件断面都带有锥度。

但在冲裁件尺寸的测量和使用中，则是以光亮带的尺寸为基准。

落料件的光亮带处于大端尺寸，其光亮带是因凹模刃口挤切材料产生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸。

冲孔件的光亮带处于小端尺寸，其光亮带是凸模刃口挤切材料产生的，且冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。

冲裁过程中，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大。

因此，确定凸、凹模刃口尺寸应区分落料和冲孔工序，并遵循如下原则：（１）．设计落料模先确定凹模刃口尺寸。

以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。

设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。

以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。

（２）．根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。

这样，凸、凹在磨损到一定程度时，仍能冲出合格的零件。

模具磨损预留量与工件制造精度有关。

用x、Δ表示，其中Δ为工件的公差值，x为磨损系数，其值在0.５～１之间，根据工件制造精度进行选取：工件精度IT10以上 X=1工件精度IT11～IT13 X=0.75工件精度IT14 X=0.5（３）．不管落料还是冲孔，冲裁间隙一般选用最小合理间隙值（Zmin）。

（４）．选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。

一般冲模精度较工件精度高2～4级。

对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７级来选取；对于形状复杂的刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4来选取；对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取工件相应部位公差值的1/8并冠以（±）。

落料冲孔级进模设计工件名称：垫圈生产批量：大批量材料：H62-M厚度：1.5mm工件简图见图1图1垫圈一、工艺性分析图示零件材料为H62-M，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。

外形落料的工艺性：垫圈属于中等尺寸零件，料厚1.5mm，外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。

冲孔的工艺性：φ6.5mm，尺寸精度要求一般，可采用冲孔。

此工件只有外形落料和冲孔两个工序。

图示零件尺寸均为未注公差的一般尺寸，按惯例取IT14级，符合一般级进冲压的经济精度要求。

由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。

二、排样设计1、确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。

垫圈零件具有外形规则的特点，采用直排（图2所示）的排样方案进行冲裁。

图2 条料的排样2、条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查表取得搭边值为1.5mm 和1.8mm 。

条料宽度的计算：拟采用无侧压装置的送料方式，由b -Δ=〔D+2a+c 1〕- Δ﹝2﹞D —条料宽度方向冲裁件的最大尺寸a —侧搭边值c 1—导料板与最宽条料之间的间隙代入数据计算，取得条料宽度为26mm 。

导尺间距离的计算：由s=D+2(a+c 1),代入数据计算得导尺间距离为27 mm 。

由文献﹝2﹞ 材料利用率通用计算公式η =%100⨯BsnA 式中 A —一个冲裁件的面积，mm 2;n —一个进距内的冲裁件数量；B —条料宽度，mm;s —进距， mm得η=%1009.255.1546.2431⨯⨯=60.44%三、工艺方案的确定手柄零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。

方案一：用简单模分三次加工，即落料——冲孔——冲孔。

方案二：冲孔落料复合模。

方案三：冲孔落料级进模。

采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。

垫圈外形结构简单，可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。

一、零件的工艺性分析1）拉深件的结构工艺性1．拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形；2．需多次拉深的零件，在保证必要的表面质量前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹；3．在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度；4．拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离要合适；5．拉深件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四角的圆角半径要合适，取拉深件底与壁的圆角半径 r p1=1.5 mm ， r p 21.5mm ，拉深件凸缘与壁的圆角半径r d12mm ， r d2 1.5mm ；6．拉深件的尺寸标注，应注明保证外形尺寸，还是内形尺寸，不能同时标注内外形尺寸。

带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为基准，若以上部为基准，高度尺寸不易保证。

2）拉深件的公差拉深件的尺寸精度应在T13 级以下，不宜高于IT11 级。

查表确定此拉深件的精度等级为IT12~IT13. ，拉深件毛坯厚度t=0.5mm 。

拉深件壁厚公差要求一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律。

3）拉深件的材料用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。

本拉深模具加工的零件的材料已确定为08 钢。

二、冲压零件工艺方案的拟定（选择冲压基本工序、工序组合及顺序安排）拉深零件外形及相关尺寸如图所示：零件应先冲出38mm 通孔，然后落料，零件有两处圆筒形需要进行拉深工序，直径分别为41mm 和47.5mm 。

应先对41mm 进行拉深，接着对47.5mm 进行拉深。

因为该拉深件的生产批量大，所以采用落料、冲孔、拉深复合模冲压。

三、确定毛坯形状、尺寸和下料方式及排样设计、材料利用率计算1）确定毛坯形状对于不变薄拉深，拉深件的平均壁厚与毛坯的厚度相差不大，因此可用等面积条件，即毛坯的表面积相等的条件计算毛坯的尺寸。

毛坯的形状和拉深件的筒部截面形状具有一定的相似性，因此，旋转体拉深件的毛坯形状为圆形。

1、如题图所示零件，材料为Q235，料厚为2mm。

试确定凸、凹模分别加工时的刃口尺寸，并计算冲压力，确定压力机公称压力。

正确答案：解:(1)刃口尺寸计算列于下中:(2)冲压力的计算:落料力F落料=1.3 Lδτ=1.3×280×2×350=254.8(KN)冲孔力F冲孔=1.3Lδτ=1.3×2π×16×2×350=91.44(KN)卸料力F卸=K卸F落料=0.05×254.8=12.63(KN)推件力F推=nK推F冲=4×0.055×91. 44=20.12(KN) 其中n为堆积在凹模孔口内的冲件数，n=h/δ(h是直刃口部分的高度，δ是材料厚度)。

总冲压力:F总=F 落料+F冲孔+F卸+F推=254.8+91.44+12.63+20.12 =378.99(KN)2、试完成题图所示弯曲制件的毛坯图，冲压工序安排。

正确答案：解:(1)展开后的毛坯尺寸:LZ=l1+l2+l3+l4+0.6δ=26+18+18+30+0.6×2=93.2mm (2)冲压工序安排由零件图可知加工该零件包括冲孔、落料、弯曲三个工序。

工序安排如下:1.冲孔.落料(复合工序); 2.弯曲R5一角; 3.弯曲R0.8两角;3、计算题图所示弯曲件的坯料长度。

正确答案：4、分析题图所示零件(材料:65mn,料厚为1 mm,未注尺寸公差为IT12)的冲裁工艺性，确定其工序性质.数量及组合方式，画出冲裁排样图。

正确答案：解:该零件的材料为65Mn钢，是弹簧钢，具有良好的冲压性能。

它的形状简单.结构对称。

从零件图上Φ5（+0.2，0）的尺寸精度属IT13级，其余未注公差尺寸按IT12级确定，一般的冲压工艺均能满足其尺寸精度要求，可以冲裁。

由于该零件Φ2孔的孔边距小于凸凹模允许的最小壁厚(查表得a=2.7mm)，且1.5的槽太窄，所以该零件不能采用复合冲裁模，应采用连续冲裁模加工。

目录1 前言………………………………………………………………‥31.1 题目的由来……………………………………………………‥31.2 具体的题目及零件工艺分析.......................................‥3 2 冲压工艺方案 (3)2.1 修边余量的确定 (3)2.2 坯料直径的计算 (4)2.3 拉深系数的计算 (4)2.4 拉深次数的计算 (4)2.5 冲压工艺设计及工艺方案确定（工序冲件图绘制）............4 3 冲压模具设计 (5)3.1 落料模、拉深模的设计或落料拉深复合模的设计 (5)3.2 冲压力的计算 (7)3.3 冲压设备的选定 (8)3.4 模柄尺寸及其它相关尺寸确定 (8)3.5 强度校核………………………………………………………‥93.6模具材料与热处理………………………………………………9 4 模具关键零件加工工艺编制…………………………………‥164.1 凸模加工工艺编制 (16)4.2 凹模加工工艺编制 (16)4.3 凸凹模加工工艺编制 (17)5 结束语……………………………………………………………‥17 前言1.1 题目的由来在教育主管部门的关怀下，在院系领导的关心、关注下，在《冲压成型技术》课程实践考核方案获得通过之后，由专业老师出题，进行与冲压、模具、加工有关的综合设计，重点考核综合运用冲压知识、工序与工序衔接复合、拉深曲线拟合(或正拉深与反拉深的应用、在掌握模具制造工艺基础上正确利用合理模具结构解决冲压件成形问题能力。

1.2 具体的题目及零件工艺性分析1对以下冲压件（材料08FAl, 厚度1mm ）进行冲压工艺设计、模具设计，对关键模具零件进行加工工艺编制，按要求绘制模具装配图、关键模具零件的零件图，编写设计计算说明书，正确回答有关提问。

将以上长度方向尺寸各加上1mm图1.1 冲压件2、材料及强度、刚度。

该零件的材料为硬度t=1.5的08FAL 钢，具有优良的冲压性能。