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1、南阳理工学院2.3 模具主要零部件的结构设计 南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化从结构上分：整体式 镶拼式从形状上分：圆 形 非圆形l凸模结构形式1.凸模结构2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化l凸模结构形式u圆形凸模结构形式a.特小型凸模：b.小型凸模：适于冲制2的工件适于冲制25的工件2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化d.大型凸模c.中型凸模：适于冲制530的工件适用于冲制较大的工件e.快换凸模2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化u非圆形凸模结构形式a.台阶式b.直通式镶拼式整体式2021/9
2、/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化l凸模固定方法台阶式固定法 2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化分析结构工艺合理性 2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化挂销固定法 螺钉及销钉固定法 2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化螺钉固定法 铆接式固定法 浇注粘接式固定法 2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化l凸模尺寸计算刃口尺寸计算 凸模长度尺寸计算 a.弹性卸料机构 L=h1+A+h2+t+12021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化b.刚性卸料机构
3、 L=h1+A+h2+h3A：刃口修模量；凸模进入凹模深度；安全值；经验取值10202021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化凸模固定部分尺寸确定 D=d+0.51 取整D1=D+5L1=h1-过渡R-0.51 h=510粗糙度、形位公差 2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化l凸模强度校核压应力的校核2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化l凸模强度校核弯曲应力的校核无导向装置的圆形凸模无导向装置的非圆形凸模2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化l凸模强度校核弯曲应力的校核带导向装置的圆形凸模带
4、导向装置的非圆形凸模2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化l凸模材料 选材：冷作模具钢 寿命要求不高：T8A、T10A、CrWMn形状复杂、寿命要求较高：Cr12、Cr12MoV。热处理要求 5862HRC2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化l凸模技术要求按JB/T 8057.11995选取标准尺寸a.凸模尾部端面与凸模固定板装后磨平。b.保持刃口锋利，不得倒钝。c.刃口部位粗糙度Ra=0.80.4m。d.小直径凸模刃口端面不允许打中心孔。2021/9/25南阳理工学院2.3.1 凸模的结构设计与标准化l实例 技术要求1.10.2与序号6凹
5、模实际尺寸配 作，保证双面间隙0.2；2.11与凸模固定板紧配，过 盈量0.01mm；3.热处理5862HRC4.装后磨平上端面。2021/9/25南阳理工学院2.3.2 凹模的结构设计与标准化l凹模结构形式 整体式优点：结构简单，强度好，制造精度高。缺点：非工作部分也用模具钢制造，制造成本较高。适用范围：中小型及尺寸精度要求高的制件。凹模结构2021/9/25南阳理工学院2.3.2 凹模的结构设计与标准化 组合式优点：只有工作部分采用模具钢制造，制造成本低，维修方便。缺点：结构稍复杂，制造精度比整体式有所降低。适用范围：大中型及精度要求不太高的制件。2021/9/25南阳理工学院 镶拼式优点
6、：加工方便，降低复杂模具 加工难度，易损部分易更 换，维修费用低。缺点：精度低，装配要求高。适用范围：窄壁制件，形状复杂、大型制件。2.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院l凹模刃口形式 直筒式 优点：加工方便；刃口强度高；刃口有修磨量，质量稳定。缺点：冲落制件或废料不易排除，其聚集易引起凹模胀裂适用范围：适用于冲裁形状复杂或精度要求高的制件。2.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院 图a所示形式使用较为广泛。单工序冲裁模，都是向下出料，可使用图a、图b所示的形式。连续冲裁模向下出料（废料和制件），可选用图a、b所示形式。复合冲裁模中，使用推件装
7、置时，常选用图a、图c所示的形式。在使用图a、图b所示的形式时，凹模下方的非刃口部位，应进行 形状简化设计。如下图所示：应用举例：2.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院 锥形优点：冲落工件或废料易于排出，凸模对凹模孔壁磨擦及压力小适用范围：适用于形状简单、精度要求不高的薄壁 或非金属材料的制件。缺点：刃口为锐角，强度差，修磨 后尺寸增大，冲裁间隙增大2.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院 凸台式适用范围：冲裁间隙很小，冲裁厚度在0.3mm以下的工件。凹模淬火硬度较低：HRC35402.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学
8、院l凹模固定方法 2.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院l凹模尺寸计算 凹模厚度 H=Kb（8）b最大孔口尺寸；k厚度修整系数。b料 厚 t1 13350501001002002000.300.400.200.300.150.200.100.150.350.450.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.222.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院l凹模尺寸计算 凹模壁厚 大型：c=（23）H 30小型：c=（1.52）H 302.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南
9、阳理工学院l凹模尺寸计算 凹模刃壁高度 冲件料厚t3：h0=3；冲件料厚t3：h0=t。凹模外形尺寸 A=a+2c；取整B=b+2c 取整2.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院l凹模的连接与定位 连接：定位：销钉GB119-88 数量：2个 内六方螺钉GB70-85 2.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院l凹模材料 选材：冷作模具钢 寿命要求不高：T8A、T10A、CrWMn形状复杂、寿命要求较高：Cr12、Cr12MoV。热处理要求：硬度比凸模略高6064HRC2.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院l凹模技术要求按
10、GB287081冷冲模零件的技术条件执行。a.保持刃口锋利，不得倒钝、倒锥。b.刃口部位粗糙度Ra=0.80.4m。2.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院l实例技术要求1.2X2.1与序号8凸模1刃口实际尺寸配作，保证双面间隙0.2；2.24X3与序号9凸模2刃口实际尺寸配作，保证双面间隙0.2;3.12X4与序号10凸模3刃口实际尺寸配作，保证双面间隙0.2；4.热处理6062HRC2.3.2 凹模的结构设计与标准化2021/9/25南阳理工学院2.3.3 凸凹模外形参考凸模结构设计内形参考凹模结构设计 l凸凹模最小壁厚m(1)不积聚废料：冲裁硬材料：m1.5t 冲裁软材料：mt积聚废料时以上数值加大。不满足时，不能采用复合模凸凹模设计2021/9/25南阳理工学院 2.3.3 凸凹模（2）经验数值以上都不满足时，不能采用复合模！2021/9/25南阳理工学院 2.3.3 凸凹模外形固定部位增加壁厚，但要考虑加工工艺性。l增强凸凹模强度方法：2021/9/25南阳理工学院2.3.3 凸凹模l实例 技术要求 1.7.1与序号8凸模1刃口实际尺寸配作，保证双面间隙0.2；2.4.06与序号10凸模2刃口实际尺寸配作，保证双面间隙0.2；3.外形刃口与序号15凹模实际实际尺寸配作，保证双面间隙0.2；4.热处理6062HRC2021/9/25