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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。五金常用公式及数据表-第三章常用公式及數據表第四節衝壓件模具設計常用公式一. 衝裁間隙分類見表4-1表4-1衝裁間隙分類(JB/Z271-86)分類依據類別制件剪切面質量剪切面特征t=材料厚度塌角深度a(47)%t(68)%t(810)%t光亮帶b(3555)%t(2540)%t(1525)%t剪裂帶E小中大毛刺高度h一般小一般斜度4778811制件精度撓角f稍小小較大尺寸精度落料件接近凹模尺寸稍小于凹模尺寸小于凹模尺寸沖孔件接近凸模尺寸稍小于凸模尺寸小于凸模尺寸模具壽命較低較高最高適用場合制件剪切面質
2、量尺寸精度要求高時采用,模具壽命較低制件剪切面質量尺寸精度要求一般時采用,適用于繼續塑變的制件制件剪切面質量尺寸精度要求不高時采用,以利提高模具壽命二. 衝裁間隙選取(僅供參考)見表4-2表4-2衝裁間隙比值(單邊間隙)(單位:%t)分類依據類別低碳鋼08F10F1020A3B23.07.07.010.010.012.5中碳鋼45不銹鋼1Cr18Ni9Ti、4Cr13可伐合金4J293.58.08.011.011.015.0高碳鋼T8A、T10A、65Mn8.012.012.015.015.018.0純鋁L2、L3、L4、L5鋁合金(軟態)LF21黃銅(軟態)H62紫銅(軟態)T1、T2、T3
3、2.04.04,56.06.59.0黃銅(硬態)鉛黃銅紫銅(硬態)3.05.05.58.08.511.0鋁合金(硬態)LY12錫磷青銅、鋁青銅鈹青銅3.56.07.010.011.013.0鎂合金1.52.5硅鋼2.55.05.09.0(注:1.本表適用于厚度為10mm以下的金屬材料,厚料間隙比值應取大些;2.凸,凹模的制造偏差和磨損均使間隙變大,故新模具應取最小間隙;3.硬質合金衝模間隙比鋼模大20%左右.)注:衝裁間隙選取應綜合考慮下列因素:1.衝床模具的精度及剛性.2.產品的斷面品質尺寸精度及平整度.3.模具壽命.4.跳屑.5.被加工材料的材質硬度供應狀態及厚度.6.廢料形狀.7.衝子模
4、仁材質硬度及表面加工質量.三. 衝裁力卸(剝)料力推件力頂件力F衝=1.3*L*t*(N)(公式4-1)F卸=K卸*F衝(N)(公式4-2)F推=N*K推*K衝(N)(公式4-3)F頂=K頂*F衝(N)(公式4-4)其中:L衝切線長度(mm)t材料厚度(mm)材料抗剪強度(N/mm2)1.3安全系數K卸卸(剝)料力系數K推推料力系數K頂頂料力系數K卸K推K頂數值見表4-3表4-3卸料力推件力和頂件力系數料厚K卸K推K頂鋼0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.
5、0250.140.080.060.050.03鋁鋁合金紫銅黃銅0.0250.080.020.060.030.070.030.09注:卸料力系數K卸在衝多孔大搭邊和輪廓復雜時取上限值.四. 中性層彎曲半徑R=r+x*t(mm)(公式4-5)其中:R中性層彎曲半徑(mm)r零件內側半徑(mm)x中性層系數中性層系數見表4-4(僅供參考)表4-4中性層系數x值rt0.10.20.250.30.40.50.8X0.230.280.300.310.320.330.34rt1.01.52.03.04.05.06.5X0.350.370.400.430.450.480.5注:彎曲件展開尺寸與下列因素有關:1
6、. 彎曲成形方式.2. 彎曲間隙.3. 有無壓料.4. 材料硬度延伸率厚度.5. 根据實際狀況精確修正.五. 材料最小彎曲半徑,見表4-5表4-5最小彎曲半徑材料退火或正火冷作硬化彎曲線位置垂直于縴維平行于縴維垂直于縴維平行于縴維08101520253035404550556065MnT7Cr18Ni9軟杜拉鋁硬杜拉鋁磷銅半硬黃銅軟黃銅紫銅鋁錠0.1t0.1t0.2t0.3t0.5t0.7t1t1t1t2t0.1t0.1t0.1t0.1t0.4t0.5t0.6t0.8t1.0t1.3t2t2t1.5t3t0.35t0.35t0.35t0.35t0.4t0.5t0.6t0.8t1.0t1.3t2
7、t3t1.5t3t1t0.5t0.35t1t0.5t0.8t1t1.2t1.5t1.7t2t3t4t2.5t4t3t1.2t0.8t2t1t鎂合金加熱到300400冷彎MB1MB82t1.5t3t2t6t5t8t6t鈦合金BT1BT51.5t3t2t4t3t5t4t6t鉬合金t2mm加熱到400500冷彎2t3t4t5t注:表列數据用于彎曲中心角90斷面質量良好的情況.六彎曲回彈半徑及回彈角r凸=r0/(1+Kr0/t)(公式4-6)回彈角的數值為=(180-0)(r0/r凸-1)(公式4-7)式中r凸凸模的圓角半徑,r凸為mm;r0工件的圓角半徑,r0為mm;0工件的彎曲角度,0為();t工
8、件材料厚度,t為mm;K簡化系數,見表4-6表4-6簡化系數k值名稱牌號狀態K名稱牌號狀態K鋁L4,L6退火0.0012磷青銅QSn65-0.1硬0.015冷硬0.0041鈹青銅Qbe2軟0.0064防銹鋁LF21退火0.0021硬0.0265冷硬0.0054鋁青銅QA15硬0.0047LF12軟0.0024碳鋼08,10,A20.0032硬鋁LY11軟0.006420,A30.005硬0.017530,35,A50.0068LY12軟0.007500.015硬0.026碳工鋼T8退火0.0076銅T1,T2,T3軟0.0019冷硬0.0035硬0.0088不銹鋼1Cr18Ni9Ti退火0.0
9、044黃銅H62軟0.0033冷硬0.018半硬0.008彈簧鋼65Mn退火0.0076硬0.015冷硬0.015H68軟0.002660Si2MnA冷硬0.021硬0.0148七彎曲力計算針對“v”型彎曲:F彎=0.6kbtb/(R+t)(N)(公式4-8)其中:b彎曲線長度(mm)t材料厚度(mm)r內側半徑(mm)b材料極限強度(N/mm2)k安全糸數,一般k=1.3八拉深(抽引)系數m=d/D(公式4-9)其中:d拉深(抽引)后工件直徑(mm)D毛坯直徑(mm)1.無凸緣或有凸緣筒形件用壓邊圈拉深系數見表4-7表4-7無凸緣或有凸緣筒形件用壓邊圈拉深的拉深系數(適用08,10號鋼)t/
10、d100r1r/td凸/D1.51.00.60.30.1141251561872080.480.500.510.530.540.550.580.600.650.700.750.800.850.900.950.970.990.480.480.480.480.480.480.480.480.480.470.450.430.410.380.330.310.300.500.500.500.500.500.500.500.490.480.470.450.430.390.340.320.310.510.510.510.510.510.500.490.480.460.450.420.390.350.330.
11、320.540.540.540.530.520.510.490.470.450.410.370.340.330.530.530.530.530.530.520.510.490.470.450.410.370.350.330.550.550.550.540.530.510.490.460.430.380.360.340.550.550.540.530.520.500.480.450.420.380.360.330.580.580.560.540.520.500.480.440.390.370.340.580.570.550.530.510.490.470.430.380.360.340.600.
12、580.560.540.520.490.450.400.380.35以後各次拉深m2m3m4m50.730.760.780.800.750.780.800.820.750.780.800.820.760.790.810.840.760.790.810.830.780.800.820.850.780.800.820.840.790.810.830.850.790.810.830.850.800.820.840.86注:1)隨材料塑性高低,表中數值應酌情增減.2)線上方為直筒件(d凸=d1).3)隨d凸/D數值增大,r/t值可相應減小,滿足2r1h1,保証筒部有直壁.4)查用時,可用插入法,也可用
13、偏大值.5)多次拉深首次形成凸緣時,為考慮多拉入材料,m1增大0.02.2.帶凸緣筒形件第一次拉深系見表4-8表4-8帶凸緣筒形件第一次拉深時的拉深系數m1凸緣相對直徑d凸/d1毛坯相對厚度t/D1000.060.20.20.50.51.01.01.51.51.11.11.31.31.51.51.81.82.02.02.22.22.52.52.82.83.00.590.550.520.480.450.420.380.350.330.570.540.510.480.450.420.380.350.330.550.530.500.470.440.420.380.340.320.530.510.49
14、0.460.430.410.380.340.320.500.490.470.450.420.400.370.330.31注:適用于0810號鋼3.無凸緣筒形件用壓邊圈拉深系數見表4-9表4-9無凸緣筒形件用壓邊圈時的拉深系數拉深系數毛坯相對厚度t/D10021.51.51.01.00.60.60.30.30.150.060.20.20.50.51.01.01.51.51.11.11.31.31.51.51.81.82.02.02.22.22.52.52.82.83.00.640.600.570.530.470.430.380.350.330.620.590.560.520.460.430.38
15、0.350.330.600.580.550.510.450.420.380.350.330.580.560.530.500.440.420.380.350.330.550.530.510.490.430.410.370.340.336.有工藝切口的以后各次拉深系數見表4-12表4-12有工藝切口的以後各次拉深系數mn(材料:0810)拉深系數mn毛坯相對厚度t/D1000.060.20.20.50.51.01.01.51.5m2m3m4m50.800.820.850.870.790.810.830.860.780.800.820.850.760.790.810.840.750.780.800.
16、827.有工藝切口的各次拉深系數見表4-13表4-13有工藝切口的各次拉深系數材料拉深次數123456拉深系數m黃銅軟鋼鋁0.630.670.760.780.780.800.800.820.820.850.850.90九拉深(抽引)力F抽=3(b+s)(Dd-r凹)t(N)(公式4-10)其中:b材料極限強度(N/mm2)s材料屈服強度(N/mm2)D毛坯直徑(mm)d拉深凹模直徑(mm)r凹拉深凹模圓角(mm)t材料厚度(mm)十孔的翻邊1.翻邊系數K=d/D(公式4-11)d預衝孔直徑(mm)D翻邊后平均直徑(mm)各種材料極限翻邊系數見表4-14,表4-15表4-14低碳鋼的極限翻邊系數
17、K翻邊方法孔的加工方法比值d/t100503520151086.5531球形凸模鑚后去毛刺用沖孔模沖孔0.700.750.600.650.520.570.450.520.400.480.360.450.330.440.310.430.300.420.250.420.20圓柱形凸模鑚后去毛刺用沖孔模沖孔0.800.850.700.750.600.650.500.600.450.550.420.520.400.500.370.500.350.480.300.470.25表4-15其它一些材料的翻邊系數退火的材料翻邊系數KKmin白鐵皮黃銅H62t=0.56mm鋁t=0.55mm硬鋁0.700.68
18、0.700.890.650.620.640.802.預衝孔直徑d=D-2(h-0.43r-0.72t)(公式4-12)h翻邊高度(mm)r翻邊圓角(mm)t材料厚度(mm)3.翻邊高度h=D/(1-k)/2+0.4r+0.72t(公式4-13)4.翻邊口部材料厚度t1=tk(mm)(公式4-14)5.翻邊力F=1.1tts(D-d)s材料屈服強度(Mpa)十一設計連接器五金零件應注意的要點1. 尺寸標注:1) 尺寸標注在最顯要位置,直觀,不封閉;2) 重要關鍵尺寸直接標注,不能有累積公差;3) 尺寸公差大小應綜合考慮功能及制造成本,并非越小越好,体現“該精就精,該粗就粗”一般經濟公差為:下料0
19、.03,成形0.05,角度0.54) 重要及關鍵尺寸應綜合考慮制程穩定性、裝配、使用功能并非多益善.5) 設計基准,制造基准,測量基准相統一;2. 形位公差:1) 基准(面或線)不應有變形2) 標注應清楚明確,方便量測;3) 設計基准,制造基准,測量基准相統一;4) 應綜合考慮制程穩定性及使用要求,并非多多益善,精度一般可達到0.10;5) 很穩定的尺寸,如下料尺寸等可以不標.3. 結構設計及強度要求1) 材料選用滿足使用要求,又方便采購的原料;2) 零件外形園角,防止滾鍍表面刮傷;3) 零件應有足夠的強度及剛性,防止在貯存,電鍍、搬運過程中的變形及尺寸變異;4) 特殊零件,可采用多種工序組合
20、方式,如多軸成形加工.五金模具+治具等不同方式來完成;5) 連續料帶要求:A)Carrier應有足夠的強度及剛性B)盡量采用雙側CarrierC)注意包裝時Carrier及零件是否變形D)連續電鍍的孔徑、孔距特殊要求4. 五金零件加工工藝:1) 衝裁A)斷面質量、光亮面比例大小B)毛刺大小(一般不超過0.05)及方向,對外觀、功能的影響C)倒刺結構,不允許有園角D)盡量避免長懸臂或長槽E)零件平整度要求,一般為0.10彎曲A)最小彎曲半徑B)外側龜裂的影響C)彎起高度應大于2t,如圖4-4D)孔邊距離應大于t,如圖4-5,也可采用如圖4-6所示工藝F)材料方向性對使用性能的影響2) 抽引A)
21、形狀盡量簡單對稱B) R角不應太小,一般可達R0.30,如圖4-7C) 內外尺寸不可同時標注D) 表面模痕不應有苛刻要求E) 平面度一般可達0.10第八章工程圖面作業標准第二節五金模具一. 五金模具開發流程,見表8-1二. 五金模具裝配圖(圖8-1)三. 模具圖面常見符號含義M,MC銑SP基准點H熱處理TYP典型尺寸ELE鍍鉻RP圓弧點DYE染黑CEN,CL中心線G磨TAN切點PG光學曲線磨THR穿孔JG座標磨BOTT底面W/C,W線割TOP頂面E,EDM放電SYM對稱L車T厚度INT交點CB沉孔C倒角CLEAR間隙四. 典型零件排樣1. HOOK類,見圖8-22. 抽引類,見圖8-3外殼類,見圖8-4-