飞行器钣金成型工艺

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算一、凸、凹模刃口尺寸计算重要性： 凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。 模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。 生产实践发现的规律： 1.冲裁件断面都带有锥度。 光亮带是测量和使用部位，落料件的光亮带处于大端尺寸， 冲孔件的光亮带处于小端尺寸；且落料件的大端(光面)尺寸等 于凹模尺寸，冲孔件的小端(光面)尺寸等于凸模尺寸。 2.凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大。

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算(一)刃口尺寸计算原则计算原则： 1.设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取 在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。 设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准，间隙取 在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。 2.根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模 基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸； 设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最 大极限尺寸。 模具磨损预留量与工件制造精度有关。

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算(一)、刃口尺寸计算原则(续)计算原则(续): 3.冲裁(设计)间隙一般选用最小合理间隙值(Zmin)。 4.选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的 关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。 5.工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入 体”原则标注为单向公差。但对于磨损后无变化的尺寸，一般标 注双向偏差。

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算(二)刃口尺寸计算方法加工方法： 1.分开加工 具有互换性、制造周期短，但Zmin不易保证，需提高加工精 度，增加制造难度。 2.配合加工 Zmin易保证，无互换性、制造周期长。

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算(二)刃口尺寸计算方法(续)1.按凸模与凹模图样分别加工法 (1)落料Dd = ( Dmax x )00+δ d

D p = ( Dd Z min ) δ = ( Dmax x Z min ) δ0p

p

(2)冲孔

d p = ( d min + x ) δ0 +δ d 0

d d = ( d p + Z min )

p

= ( d min + x + Z min )0

+δ d

(3)孔心距Ld = C ± 0.25 ' = C ± 0.25 2

第二章 冲裁第四节 冲裁工艺计算(二)刃口尺寸计算方法(续)1.按凸模与凹模图样分别加工法(续) 为了保证可能的初始间隙不超过Zmax,即 δp + δd + Zmin≤Zmax,选取必须满足以下条件： δp + δd ≤Zmax-Zmin 凸、凹模的制造公差，可按IT6~IT7级来选取，但需 校核。或取 δ p ≤ 0.4 ( Z max Z

min )

δ d ≤ 0.6 ( Z max Z min )

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算(二)刃口尺寸计算方法(续)2.凸模与凹模配作法 配作法就是先按设计尺寸制出一个基准件(凸模或凹模), 然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。 特点： 模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核 δp + δd ≤Zmax-Zmin 的条件，并且还可放大基准件的制造公差， 使制造容易。

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算(二)刃口尺寸计算方法(续)2.凸模与凹模配作法(续) (1)根据磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口尺寸类型： 磨损后变大，变小还是不变。 (2)根据尺寸类型，采用不同计算公式。 磨损后变大的尺寸，采用分开加工时的落料凹模尺寸计算公式。 磨损后变小的尺寸，采用分开加工时的冲孔凸模尺寸计算公式。 磨损后不变的尺寸，采用分开加工时的孔心距尺寸计算公式。 (3)刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4来选取。对于 刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取工件相应部位公差值的 1/8并冠以(±)。

第三章 冲裁落料

1.A类尺寸 Aid = (Α max x 3.C类尺寸 C0+ 时 (1)零件尺寸 0 C 时 (2)零件尺寸 ' (3)零件尺寸C ± 时

)+ δ d 2.B类尺寸 Bid = ( Bmin + x 0Cid = ( C + 0.5 Cid = ( C 0.5 Cid = C ± δ d

) δ0

d

) ± δd ) ± δd

第三章 冲裁冲孔

1.A类尺寸 Aip = ( Amin + x ) δ 2.B类尺寸 Bip = ( Bmax x p 3.C类尺寸 C0+ 时 C = ( C + 0.5 ) ± δ (1)零件尺寸 p p 0 (2)零件尺寸 C 时 C p = ( C 0.5 ) ± δ p (3)零件尺寸C ± ' 时 C p = C ± δ p0

)0

+δ p

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算三、例1冲制图示零件，材料为软铝，料厚 t=1.0mm。计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及 公差。 解：由图可知，该零件属于无特殊要求 的一般冲孔、落料。 外形 φ 36 0 0.62 mm 由落料获得， 2 φ 6 0 mm 和18±0.09由冲孔同时获得。查表得，+0.12

Z min = 0.04mm , Z max = 0.06mm ,则

Z max Z min = (0.06 0.04)mm = 0.02mm

第三章 冲裁

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算三、例1(续)+ 2 φ 6 0 0.12 mm为IT12级，取x = 0.75; 由公差表和 表3—14查得： φ 36 0 mm 为IT14级，取x = 0.5; 0.62

设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则0 0 冲孔：d p = ( d min + x ) δ p = (6 + 0.75 × 0.12) 0.008 = 6.09 0.008 0

d d = ( d p + Z min )

+δ d

0

+ + = (6.09 + 0.04)0 0.012 mm = 6.130 0.012 mm

校核： p + δ d ≤ Z Z δ max min 0.008 + 0.012 ≤ 0.06 - 0.04 0.02 = 0.02(满足间隙公差条件)

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算三、例1(续)孔距尺寸：ld = C ± 0.25 落料： +δ d + + Dd = ( Dmax x )0 = (36 0.5 × 0.62)0 0.025 mm = 3

5.690 0.025 mmD p = ( Dd Z min ) δ = (35.69 0.04)0 0.016 mm = 35.650 0.016 mm 0p

2

=18±0.25×0.09 = (18±0.023)mm

校核：0.016 + 0.025 = 0.04 > 0.02(不能满足间隙公差条件) 因此，只有缩小，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内， 由此可取： δ p ≤ 0.4(Z max Z min ) =0.4×0.02=0.008mm δ d ≤ 0.6(Z max Z min ) =0.6×0.02=0.012mm

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算三、例1(续)故：+ Dd = 35.690 0.012 mm

D p = 35.650 0.008 mm

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算三、例2如图所示的落料件，其中 a = 80 0.42 mm b = 40 0 0.34 mm c = 350 0.34 mm 0

d = 22±0.14mm e = 15 0.12 mm 板料厚度t=1mm,材料为10号钢。试计算 冲裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。0

解：该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，只需要计算落料 凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按间隙 要求配作。 由表查得： Z min = 0.05mm, Z max = 0.07 mm

第三章 冲裁

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算三、例2(续)由表3—14查得： 尺寸80mm,选x = 0.5;尺寸15 mm,选x = 1;其余尺寸均选 x = 0.75。 落料凹模的基本尺寸计算如下： 第一类尺寸：磨损后增大的尺寸

a凹 = (80 0.5 × 0.42)

+ 1 ×0.42 4 0

+ mm = 79.79 0 0.105 mm+ mm = 39.750 0.085 mm+ mm = 34.750 0.085 mm

b凹 = ( 40 0.75 × 0.34)c凹 = (35 0.75 × 0.34)

+ 1 ×0.34 4 0

+ 1 ×0.34 4 0

第三章 冲裁第四节 冲裁工艺计算三、例2(续)第二类尺寸：磨损后减小的尺寸d凹 = ( 22 0.14 + 0.75 × 0.28) 0 1 ×0.28 mm = 22.070 0.070 mm 4

第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸 落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是79.79mm, 39.75mm,34.75mm,22.07mm,14.94mm,不必标注公差，但 要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证 最小双面合理间隙值 Z min = 0.05mm 落料凹模、凸模的尺寸如图示1 e凹 = (15 0.5 × 0.12) ± × 0.12mm = 14.94 ± 0.015mm 8

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