冲孔模的凹模设计

冲孔模的凹模设计摘要 从实例出发，详细论述了如何由已知零件，设计出冲孔模凹模的过程。关键词 冲孔模 凹模 凸模 冲裁间隙一 前言由于冷冲压加工具有材料消耗少、生产率高、生产成本低等特点，其在工业各行业中已广泛应用。由于现在模具的居多零件已实现了标准化、系列化、通用化，所以本文以设计加工某箱盖钥匙孔的模具为例，仅对冲孔模的凹模进行了一个较为详细的设计。二 已知条件图 1 制件孔图 1 为制件孔，列出已知的参数，见表 1。表 1 已知的参数材料厚度 t材料制件孔尺寸 d公差 Δ2Q235-A26.50.521030.87公差 Δ 可由 HB5800-1999《一般公差》查得。三 计算过程（一）凸模刃口尺寸计算经推断，凸模磨损后尺寸均减小。先将制件孔的尺寸化成 d＋Δ 的形式，凸模尺寸计算公式为：d 凸＝（d＋KΔ）－δ 凸式中：d 凸 —冲孔凸模公称尺寸；d—制件孔的公称尺寸；Δ—制件公差；δ 凸—凸模制造公差，取 δ 凸＝（0.25%～0.2%）Δ；K—系数。按表 2 选取。表 2 系数 K材 料 厚 度 t非 圆 形圆 形制 件 公 差 Δ ﹤1﹤0.160.16～0.36﹥0.36﹤0.16﹥0.161～2﹤0.200.20～0.42﹥0.42﹤0.20﹥0.202～4﹤0.240.24～0.50﹥0.50﹤0.24﹥0.24﹥4﹤0.300.30～0.60﹥0.60﹤0.30﹥0.30系数 K10.750.50.750.5凸模尺寸计算结果见表 3。表 3 凸模尺寸制件孔尺寸 d＋Δ凸模刃口尺寸 d 凸δ 凸26.5＋0.52026.76-0.130（＝26.5＋0.5×0.52）0.13（＝0.52×25%）103＋0.870103.43-0.210（＝103＋0.5×0.87）0.21（＝0.87×25%）冲裁最小圆角半径(不适用于精冲件)，见表 4。表 4 冲裁最小圆角半径 夹角材料α≥90°α﹤90°钢 σb﹥882MPa0.8t1.1t钢 σb＝490～882MPa0.6t0.9t钢 σb﹤490MPa0.4t0.7t黄铜、铜、铝、锌0.2t0.5t（二）凸、凹模间隙的计算间隙大小主要与材料厚度和塑性有关，其合理间隙理论值为：Z 理＝2（t－t0）tgβ＝2t（1－t0/t）tgβ＝2×2（1-0.3）tg5°＝0.245式中：Z 理—间隙理论值；t0 —塑性剪切深度，即凸模压入材料深度；β—裂纹斜度（度）。t0/t、β 与材料性质及其状态有关，其值见表 5。表 5 t0/t、β 的值材 料t0/tβ材 料 状 态退 火硬 化退 火硬 化软钢、紫铜、软黄铜0.50.3565中硬钢（A3、A4、20～30 号）0.30.254硬钢（40～60 号、A5、A6）、硬青铜0.20.144冲裁间隙的大小直接影响制件断面质量、尺寸精度、冲裁力、卸料力和模具寿命等。间隙过...