汽车覆盖件冲压模具设计

模具设计时应遵守以下原则：

(1) 当冲裁件尺寸精度要求不高或对断面无特殊要求时，一般采用较大的间隙值。当冲裁件尺寸精度要求较高或对断面质量有较高要求时，则尽量选择较小的间隙值；

(2) 确定的模具的间隙值应满足：Zmin?Z?Zmax；

(3) 考虑到模具在使用过程中的逐步磨损，新制作模具时宜采用最小间隙值。 5.1.3 合理间隙值的确定

合理间隙值的确定方法有三种：公式法、经验值法和查表法[2]。在本次设计中采用查表方法来确定冲裁模具间的间隙，由于的要冲裁的零件为一般尺寸精度断面质量要求，其间隙为：

Zmin?0.246mmZmax?0.360mm

[2]

5.2冲裁模刃口尺寸的计算

5.2.1 凸、凹模刃口尺寸计算原则

(1) 落料时，落料件的外尺寸等于凹模的内尺寸；冲孔时，冲孔件的内径尺寸等于凸模的外径尺寸。所以落料模应以凹模为设计基准，然后按间隙确定凸模尺寸；冲孔模应以凸模为设计基准，然后按间隙确定凹模尺寸。

(2) 凸、凹模应考虑磨损规律。凸模刃口尺寸磨损使冲孔尺寸减小，凹模刃口尺寸磨损则使落料尺寸增大。为了提高模具的使用寿命，保证冲裁件的尺寸精度要求，设计落料模时，制造模具凹模的刃口的基本尺寸（即设计尺寸）应趋向于工件的最小极限尺寸；设计冲孔凸模时，其刃口基本尺寸应趋向于工件孔的最大极限尺寸。

(3) 凸、凹模之间保证合理的间隙值。由上面分析知道，对于落料件，凹模是设计基准，间隙应由减小凸模尺寸来取得；对于冲孔件凸模是设计基准，间隙应以增大凹模尺寸来取得。由于间隙在模具磨损后增大，所以在设计凸、凹模时均取最小合理间隙Zmin，这样可以保证模具具有一定的使用寿命。在本次设计中零件没有标注尺寸公差，对于非圆形件按国家标准非配合尺寸的IT14级来处理,圆形件一般按IT10级来处理，工件尺寸公差按入体原则标注为单向公差。

(4) 凸、凹模刃口尺寸的计算要考虑模具制造的特点。 5.2.2 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算

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模具刃口尺寸及其公差的计算与加工方法有关，基本上可以分为两类，一是分开加工，另一种则是配合加工，由于配合加工精度较低，故生产中以及本设计中均采用分开加工的方法。采用分开加工必须满足下列条件：

?T??A?Zmax?Zmin (5-2)

如果其偏差值不符合上述原则时则按下面公式重新计算：

?T?0.4(Zmax?Zmin) (5-3)

?A?0.6(Zmax?Zmin)

(5-4)

由上分析并根据计算原则，可计算凸、凹模工作部分尺寸如下： 对于冲孔模：

dT?(dmin???)?? (5-5)

T0 dA?(dT?Zm对于切断模：

in)?d(m?in???Z??Am)in (5-6)

DA?(Dmax???)0??A (5-7)

m?ax DT?(DA?Zmin)?D(???Z0)inm??A (5-8)

式中 DA、DT——分别为切断模凹模、凸模的基本尺寸；

dT、dA——分别为冲孔模的凸模、凹模的基本尺寸；

Dmaxdmin?——切断件的最大极限尺寸； ——冲孔件的最小极限尺寸；

——冲裁件的公差。根据前面的分析可得孔的IT10级的公差值为：

0.084mm，切断时的IT14级的公差值为：0.62mm[6]，故可将冲裁时的极限尺寸标注为：

切断时：360? 0.62

? 0.084冲孔时：?200

?T、?A——分别为凸模、凹模的制造公差，凸模公差取下偏差，凹模取上偏差。在本

设计中，冲裁模一个为切断模，视为落料模，因为切断加工为单边工作，并且查得的公差值应除以2，所以其基本尺寸为722?36mm，所以可得模具的制造公差为：

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?T?0.022?0.01mm，?A?0.0302?0.015mm[2]

另一个为冲孔模，其基本尺寸为：20mm，所以有：

?T?0.02mm，?A?0.025mm?——磨损系数

[2]

切断时：??0.5，冲孔时：??1[2]

通过资料已查得冲模设计中的合理间隙的最大及最小值，其差值为：

Zmax?Zmin?0.36?0.246?0.114mm

又因为在冲孔时有：

?A??T?0.02?0.025?0.045mm?0.114mm；

切断时有：

?A??T?0.01?0.015?0.025mm?0.114mm。

所以两处冲裁均满足分别加工时的条件：?T??A?Zmax?Zmin。故在冲裁时模具尺寸计算为：

切断时：

DA?(Dmax???)0??A?0.015?(36?0.5?0.62)0?35.690?0.015mm

mm0ADT?(DA?Zmin)???(35.69?0.246)?0.01mm ?35.44?0.01mm00冲孔时：

dT?(dmin???)??0T?(20?1?0.084)?0.02mm ?20.084?0.02mmdA?(dT?Zmin)0??A?0.02500?(20.084?0.246)0?20.330

?0.025mm

mm17

在宽度方向上可以根据冲压件的条料宽度选择，此设计中条料宽度为40mm，所以在进行模具设计时均选择比条料稍宽一些，此处取其为：45mm。

5.3弯曲刃口尺寸的计算

5.3.1 凸、凹模圆角半径的确定

(1) 凸模的圆角半径

当弯曲件的相对弯曲半径rt较小时，凸模圆角半径小于弯曲件的弯曲半径，但必须大于最小弯曲圆角半径。若rt小于最小相对弯曲半径，则可先弯成较大的圆角半径，然后再采取整形工序进行整形。具体来讲为当弯曲件的相对弯曲半径rt小于5～8，且不小于rmint时，凸模的圆角半径一般等于弯曲件的圆角半径。若弯曲件的圆角半径小于最小弯曲半径即r?rmin时，则应可先弯成较大的圆角半径，然后采用整形工序进行整形，以使其油菜花满足弯曲件的圆角要求。

当弯曲件的相对弯曲半径较大，精度要求较高时，由于圆角半径的回弹量大，凸模的圆角半径应根据回弹值作相应的修正。

在此次设计中，通过前面工艺参数的设计计算已知，弯曲件的最小弯曲半径为：

rmin?1mm，弯曲件的圆角半径为：r?2mm，材料厚度为：t?2mm。因此根据上述设计

原则有：

rt?22?1?5?8

rmint?12?0.5 rt?rmint且r?rmin

故可以取凸模的圆角半径为弯曲件的圆角半径即：

rT?r?2mm

虽然设计中的弯曲件具两个弯曲部位，但它们的设计参数均一样，所以在设计其模具时两处也可以采取部分相同的工艺参数，因此两处凸模的圆角半径均取相同值。

(2) 凹模的圆角半径

凹模的圆角半径的大小对弯曲变形力和制件的质量均有较大的影响，同时还关系到凹模厚度的确定。凹模圆角半径过小，会使弯矩的力臂减小，毛坯沿凹模圆角滑进时阻力增

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