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。

凸凹模（落料、拉深）尺寸计算凸凹模（落料、拉深）尺寸计算1.落料凸模刃口尺寸计算料厚mm t 2.1=,查表1-20取mm Z 126.0min =，mm Z 18.0max =。

查表1-22：0.025mmp =δ、mm 035.0d =δ。

满足in d p Z Z m max -≥+δδ，适当调整p δ、d δ值，使满足in d p Z Z m max -≤+δδ。

由此知可采用分别加工方法制造以凹模为基准件。

由公差表查得：为注公差尺寸按IT14级取，均取系数5.0=X 、冲裁件的制造公差0.25m =?落料凹模按公式0 m i n p )(D p Z D d δ--=计算刃口尺寸：mm D d 00.025-00.03-874.208)0.126209(φ=-=2.拉深凹模的刃口尺寸计算2.1拉深凸、凹模圆角半径确定根据)(t d D r d -=8.0 ，()18.0~6.0-=n i d d r r ，和()d p r r 0.1~7.0= 的关系，代入参数后计算得：)()(()m m r r r t d D r p d p d 8.898.00.1~7.010mm 2.183.82098.08.01111=?=?==?-?=-=得：由2.2拉深凸、凹模间隙、工件公差及凸凹模制造公差由公式100)/?D t （可知模具需用压边圈，一次拉深模具的单边间隙为mm 65.15.11.11.1t Z 1=?==拉深凹模横向尺寸及公差由表3-14得：mm mm p 02.003.0d ==δδ，由公式mm D d05.000max d 125.884)75.0D ++=?-=φδ3.1计算弹簧的预压力冲模冲裁的板料厚度t=1.2mm ，由表1-7得MPa b 350=σ,由表1-8得45.00=X K ，冲裁力：N Lt F b .22756293502.16.2656=??==σ ，所以卸料力：N F X .31124035.236211445.00=?=按标准选弹簧个数n=4，则每个弹簧的预压力为；N F F Y Y 5.731004/1.3124034/1===3.2初选弹簧规格估算弹簧的极限负荷.5N 62015.73100221=?==r j F F查标准GB/T 2089—94。

模具的落料凹模，凸凹模，冲孔凸模的工作关系。

对工件未注公差可按IT14计算，也可由书附录1D 查得各尺寸的未注公差。

根据表1—20（见冲压模具设计与制造）查得冲裁模刃口双间隙040.0min=Zmm ， 060.0max=Zmm 。

1 工作部分尺寸的计算（1）、落料刃口尺寸计算：087.096-φ的凸凹模的制造公差由表1—22（见冲压模具设计与制造）查得mm035.0=凹δ， mm025.0=凸δ。

由于minmax06.0ZZ->=+凸凹δδ=0.060-0.040=0.02mm ， 故采用凸模与凹模配合加工方法，该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，采用配合加工，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸根据凹模实际尺寸按间隙要求配作。

因数由表 1—23（见冲压模具设计与制造）因为冲裁件精度IT14级，查得X=0.5 ，则落料凹模的基本尺寸计算如下：mmX D D218.0087.0410410max 565.9587.05.096+⨯+∆+=⨯-=∆-=）（）（凹凸D 按凹模尺寸配制，根据表1—20（见冲压模具设计与制造）查得其双面间隙为0.040~0.060mm ,该零件,5.152.0100)/( =⨯D t 所以需采用压边圈，第一次拉深凸模与凹模的单边间隙可按表3—13（见冲压模具设计与制造）中式Z=1.2t 计算得Z=0.6mm ，由于拉深工件的公差可采用IT10级精度，拉深凸模，凹模制造公差查表3—14（见冲压模具设计与制造）03.0=凸δmm 凹δ=0.02mm ，因为零件尺寸标注在外形，所以按以下公式可求拉深凸、凹模尺寸及公差如下：工件尺寸：074.04.62-φmmmmD D 02.0002.00max 845.61)74.075.04.62(75.0+++=⨯-=∆-=凹）（凹δmmZ D D 003.00max 645.60)6.0274.075.04.62()275.0(--=⨯-⨯-=-∆-=凸凸δ计算拉深凸，凹模的圆角半径 首次拉伸凹模圆角半径可按td D r )(8.01-=凹和凹凸）（r r0.1~7.0=的关系；计算首次拉深凹模与凸模的圆角半径，分别算得为：mmr28.31=凹mmr 28.31=凸其工作部分结构尺寸如图所示：二模具的总体设计及装配该工件的模具结构如图（冲压模具设计与制造见253页）主要由上下模座、上下固定板、落料凹模、凸凹模、拉深凸模、上顶件块、下推件块、压边圈卸料板、橡胶等零件组成。

各种冲压模具结构形式与设计普通冲模的结构形式与设计凹模结构尺寸1.凹模厚度 H 和壁厚 C 凹模厚度 H可按下式计算：式中 F ——最大冲裁力（ N）。

但 H 必须大于 10mm，如果冲裁轮廓长度大于 51mm，则上式计算值再乘以系数1.1 ～ 1.4 。

凹模壁厚按下式确定：C=（1.5 ～2）H（mm）2.凹模刃口间最小壁厚一般可参照表1。

表 1 凹模刃口间最小壁厚（mm）材料厚度 t冲件材料≤ 0.50.6 ～ 0.8≥1铝、紫铜0.6 ～ 0.80.8 ～ 1.0(1.0～ 1.2)t 黄铜、低碳钢0.8 ～ 1.0 1.0 ～ 1.2(1.2～ 1.5)t 硅钢、磷铜、中碳钢 1.2 ～ 1.5 1.5 ～ 2.0(2.0～ 2.5)t常用凸模形式简图特点适用范围典型圆凸模结构。

下端为工作部分，中间的圆柱部分用以与固定板配合冲圆孔凸模，用以冲裁（安装），最上端的台肩承受向下拉（包括落料、冲孔）的卸料力直通式凸模，便于线切割加工，如各种非圆形凸模用以冲凸模断面足够大，可直接用螺钉固定裁（包括落料、冲孔）断面细弱的凸模，为了增加强度和凸模受力大，而凸模相刚度，上部放大对来说强度、刚度薄弱凸模一端放长，在冲裁前，先伸入单面冲压的凸模凹模支承，能承受侧向力整体的凸模结构上部断面大，可直单面冲压的凸模接与模座固定节省贵重的工具钢或硬凸模工作部分组合式质合金组合式凸模，工作部分轮廓完整，圆凸模。

节省工作部分与基体套接定位的贵重材料冲裁凹模的刃壁形式简特点适用范围图刃壁带有斜度，冲件或废料不易滞留在刃孔内，因而减轻对刃壁的磨适用于冲件为任何形状、各损，一次刃磨量较少。

刃口尺寸随刃种板厚的冲裁模（但料太薄不磨变化宜采用）凹模工作部分强度好α一般取5′～ 30 ′刃壁带有斜度，漏料畅通，但由于适用于材料厚度小于3mm 刃壁与漏料孔用台肩过渡，因此凹模的冲裁模工作部分强度较差凹模厚度即有效刃壁高度。

刃壁带有斜度，冲件或废料不易滞留在刃孔内，因而刃壁磨损小，一次刃磨量少。

(2)凹模外形尺寸（外形及紧固孔布置）1. 外形尺寸（1） 厚度尺寸）（＝理mm LP H 6225.0值）修磨量（表＝理实h H H 52−+小型 H 实际＝10～25mm大型 H 实际≤50mm ，时加固理mm H 50>（2） 长宽尺寸（图2-28），，，理理理H W H W H W 0.25.12.1321≥≥≥两形孔之间最小壁厚不得小于5mm 。

注：W1平滑曲线到凹模边界距离，W2直线到凹模边界距离，W3复杂情况或尖端到凹模边界距离。

2. 紧固件（螺钉、圆柱销）尺寸（1） 直径与配合长度1）直径d 表2-2，通常取理H 31 2）配合长度 通常取d 5.1≥（2） 位置尺寸1）孔心－外部边距离，一般可取1.5d2）孔心－（光滑）孔边距离，一般可取1.5d 。

3）螺孔间距 一般约等于10d例题一已知某冲件如图，求凹模结构尺寸解：求外廓尺寸1. 冲裁周长L ＝20+20+20+10π＝91.4162. 冲裁力P ＝1.3×91.416×1×200＝23768.160（P ＝1.3lt τ）3. 厚度H（取整数进一位）＝＝＝理1626.1525.062LP H 考虑刃磨量，据表2-5，刃口厚度h ＝5，21516＝＝实+H4. 长宽尺寸（1） 边宽 W 1＝1.2×16＝19.2，W 2＝1.5×16＝24（2） 压力中心 X 0＝0，Y 0＝-6.6（压力中心6.656.6432144332211−≈−=++++++=l l l l y l y l y l y l y c ） （3） 长度尺寸20-6.6+W 2＝37.4，10+6.6+W 1＝35.8压力中心定为凹模几何中心，则凹模长度为2×37.4＝74.8＝75（进一位取整数）（4） 宽度尺寸20＋2W 2 =68∴凹模外形尺寸为75×68×21注：通常凹模板外廓尺寸应按标准选取，可加大取为：80×80×22求紧固孔尺寸 料厚=1抗剪强度20016＝5.3进一位取61. 紧固件直径：由d≈H理/3＝3如内六角螺钉GB70－85 M6×L圆柱销GB119－86 A6×L A表示过度配合B表示间隙2. 紧固件长度L 紧固件配合长度L’应大于1.5d3. 紧固件位置及数量（1）距边尺寸，取1.5d＝9（2）螺孔间距75-2×9＝5768－2×9＝50（3）销孔位置：销孔边距螺孔中心≥1.5d＝9销孔中心距螺孔中心≥2d＝12销孔中心距57－2×12＝33。

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。