修边模设计通用要素

汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

7. 修边模设计通用要素

7.1 修边刃口切入量：一般刃口切入2 ~ 4mm，但废料刀处切入量为6mm。 7.1.1 刃口呈波浪形波峰间隔大约300mm，废料刀处必须是切入的最高点，刃口从最高点到最低点逐渐切入。（图310）

∥∥

24

图310

7.1.2 废料刀处刃口切入量结构（图311）

0.84210凸模废料刀凹模刃口222660.8一般切入量4料厚t凸模刃口10凹模刃口废料刀图311

168

汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

7.2 侧壁垂直修边

7.2.1 侧壁垂直修边不影响毛刺产生的最低条件：（图312） H≤20mm 侧壁倾斜角≥5°

上刃H≤50mm 侧壁倾斜角≥10° H≤100mm侧壁倾斜角≥20° r1制件r1+3修边线 r260°

图312

7.2.2 侧壁修边凹模刃口设置时特别注意：刃口最大切入量对压料板行程的影响。 7.2.3 斜面部分垂直修边的规定

1）垂直修边时不得小于规定的与修边方向平行的最小倾斜角Q值。（图313）表7.1

θ° 表 7.1

材料厚t 最小倾斜角Q° t 0.6 （5.7）6°

0.7 8° 2R

0.8 10°

0.9 11°

1.0 12°

1.2 14° 1

1.4（1.5） 17° 图313

1.6 19° 2）斜面修边可在废料刀侧凹模设计与倾斜面一般

1.8 22° 呈10°造形。

2.0 24° 3）超出规定Q角时需用斜楔修边。

4）垂直修边时不得大于规定的与修边方向垂直的最大倾斜角Q1、Q2值（图314）表7.2

θ2

θ16H图314

表 7.2 板料厚t t≤1.4 1.4＜t＜2 t≥2 最大Q1° 20 15 10 最大Q2° 25 20 15 169

2汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

7.3 斜面上有倾斜角的修边

7.3.1 斜面的角度A决定后，平面形状的角度B在下面图表规定的范围内可进行修边。（图315）

ba 0°

BBA冲压方向 （+）（-） 0°（-）（+） max120°

170

修边线min70°90°60°30°平面角 B加工可能范围0°-30°-60°-90°0°30°60°90°120°150°180°断面角 A图315

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7.3.2 制件斜面角度决定后平面形状的角度Y经过计算求得角度用来使用。（图316）

baY°CcV点ZZZ -- ZX°图316

计算公式： Z = ARCtam（a / b）

关于b的求法：Sin（180-Y）= b / v

v · Sin（180-Y）= b b = V · Cos（Y0）

关于a的求法：首先用b求C

C / b = Sin（180-Y） C = V（CosY）

用a表示c

tanx = a / c a = C ·tanx C用上式带入 a = V（CosY）· tanx

用a、b的式子带入Z

Z0 = ARCtan (V（CosY）· tanx / VcosY) = ARCtan（CosY ·tanx）

7.4 修边顶出器行程

7.4.1 顶出器顶出刃口最小有10mm的予压量。 7.4.2 波浪形刃口时以最高点计算顶出行程。

7.4.3 顶出器行程 = 予压量+板料厚度（断面最长厚度）+ 刃口切入量。

1）板料断面最长厚度：指倾斜面修边刃口切入料厚变化最长处的厚度（图317）

冲t t0 =压sinθ° 方向

θ°

t 0

图317

171

t 料厚Z°v汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

2）刃口切入量：考虑侧壁垂直修边的部位倾斜角小于10°时刃口相对斜面切入2mm设置；倾斜角＞10°时相对斜面切入3mm设置（图318）

料厚

2 上刃 θ°下刃

图318

b2上刃切入量3）垂直修边与斜楔修边同时进行时顶出器行程设计基准按斜楔行程曲线图。

7.5 斜面垂直冲孔的条件

7.5.1 一个斜面上冲孔注意与产品要求的差异不得超出制件公差范围（图319） 按下式比较产品孔径差值：

d

d1 d-t?SinQd

θ° 1= CosQ

t图319

7.5.2 在二个方向斜面上冲孔（图320）

按下式求出最大倾斜角Q值比较孔径差值：

tanQ = tanQ12 ? tanQ22 再求

d-t?SinQ d1=

CosQ

172

θ1°θ2°abab图320

汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

7.5.3 斜面冲孔孔径与最大倾斜角

1）确保产品孔径精度控制毛刺最小程度，倾斜角要满足表7.3中规定数值。（图321）

表7.3 фd冲头直径d（min） 倾斜角θ° Q°≤6 6＜d＜12 ＞12

5°以下 10°以下 15°以下 图321

2）当两个方向有倾斜角时，先确定最大倾斜角θ，按公式tanθ= tanQ 2 2 再按表 ? tanQ7.4规定的角度界线确定冲压方向，非表格界内的角度用斜楔冲制。（图322）

表7.4

1° 1 °θ2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 θ 2121 2 3 θ1° 4 5 6 7 θ2° 8 9 10 11 12 13 14 15

173

汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

7.5.4 冲孔刃口切入量（图323） 1）斜面上凸模一般切入量2mm以上最 小1mm。

2）能否垂直冲孔取决于倾斜角的条件。 3）根据倾斜角决定凸模刃口接触形状。 （1）倾斜角小于15°时凸模刃口端头为 平切，但取决于凸模的切入状态。（图323a） （2）倾斜角大于15°时凸模刃口端部设 计折面（防止尖部过快磨损）如（图323b） （3）原则上大于15°时应该使用斜楔冲制。

2以上2以上15°以下a15°以下b图323

7.6 修边镶块设计要素

7.6.1一般镶块的种类：锻态镶块和铸态镶块以及铸态基体焊接刃口三种类型。

7.6.2选用镶块类型的原则：根据生产纲领, 产品的料厚以及产品形状和模具的类型选取。 7.6.3锻态镶块

1）基本形式：（图324）

10-15

1-2

H30151-310-15301045°251530201-2HH图324

2）使用形式：

与窝座 修边镶块 2个柱销孔翻边镶块 一 个 配 合 面 背座面25174

汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

与窝座 修边镶块 柱销孔翻边镶块 二 个 配 合 面 配合面 起重螺孔柱销孔二 个 配 合 面 配合面 螺钉孔三 个 配 合 面 柱销孔 翻口全 部 窝 入 冲孔配合面用 于 凸 模 镶 块 螺钉孔柱销孔 配合面配合面注：镶块可以单独使用不需窝座而用柱销定位。

175

汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

3）修边镶块的接缝形式及设计要素

（1）钢质镶块缝及阶梯接缝接触面宽15mm，窝座与镶块留间隙1~2mm铸件窝座与镶块间隙10mm。（图325） 形状面 刃口形状面

1-2 底面

1-2 背挡面

形状面

1010min5010151-2 底面图325

（2）铸态镶块接缝接触面宽30mm，铸件窝座间隙10mm。（图326）

101020101020min5030图326

4）镶块分块处夹角θ≤60°时，接缝分界设置时必须保证刃口的强度。（图327）

θ′90°必须保证刃口强度图327

176

汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

5）镶块端头最小宽度尺寸（图328）

当镶块材料为：

锻态钢时：Bmin＞15mm

凸模铸态钢时：Bmin＞25mm 灰钢时： Bmin＞35mm

6）修边冲孔时镶块结构： 图328 （1）整体式—修边刃口与冲孔凹模口较近时（图329） （2）分离式—修边刃口与冲孔凹模口较远时 ① 镶块开槽，冲孔凹模放入槽中（图330） ② 镶块接合缝开槽，冲孔凹模放入槽中（图331） ③ 镶块开洞，冲孔凹模放入洞中（图332）

凹模镶块端头B图329

图330

图331

图332

177

汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

B向 min10 25° 注意螺钉头不能与

废料板发生干涉C CH130强度基座意注hC50以上C50以上铸件不要设计成斜面图359

7.6.8 悬空式废料切刀 1）采用场合：

（1）减少金属材料切断时产生的切削粉末，提高制件外观质量时采用。 （2）安置废料刀造成影响废料的排除的情况采用。

（3）废料刀隔开困难，安置废料刀其刀口没有强度时采用。 2）废料切刀设计原则

（1）必须和修边轮廓对应90°设置（图360） R30 修边轮廓40°

图360

3修边切刀轮廓min40

（2）废料切刀部的修边轮廓线的高低变化不能太大，最大不超过15°（图361） max15°

图361

188

5H2汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

（3）废料切刀部位的压料面拉延深度必须浅（小于5mm）。 （4）废料切刀用于废料宽度小于50mm以下的场合（图362） 拉延深度（5mm以下）压料面 图362 50mm以下7.6.9 修边定位型面和顶出器压紧面的设置 1）基本尺寸：

（1）以凸模型面做为定位面，按其形面轮廓至少有40-60mm（图363） 30(内外表面件）过R切点40(内、外表面件）

40(内表件）50（外表件）呈平坦形状50(内表件）60（外表件）30(内、外表面件）呈斜面形状呈侧壁形状图363

（2）侧壁高度H＞100mm的制件，顶出器的形状面从R切点至少保证30-40mm的形状面，其它设置躲避面（图364），铸件顶出器R处壁厚至少有20mm保证其强度。小于20mm时采用加工22mm躲避面处理。 侧壁较高情形2mm R切点min2040 加工躲避处30-40图364

189

H汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

（3）左图用于冲制Ф75以下小直径的情况距刃口线30mm以上作成形状面。顶出器侧距刃口20mm以上做成形状面（图365）

（冲孔）

图365

2030

2）对个别制件设置时注意事项

（1）例如挡泥板外板形状变化比较大（图366）斜面的形状面设置的要大些防止制件拉伤。 40-60T.L

H/2以上HT.L修边线图366

（2）支柱、摇臂外板等细长的板件压紧面不能太少，以高度部分的形状控制板件的位置，进行设计，以两边形状约束板件的移动（图367）

H图367

190

H/2以上汽 车 冷 冲 模 设 计 图 面 细 则 及 结 构 设 计 要 素

（3）当制件没有约束位置的形状面时，要设计出必要的部分形状做为防制件移动的定位形面（图368）

躲避处形面以下空开

H/2以上H形状面200-300100形状面T.L形状面A向刃口A向图368

（4）顶盖、门外板等曲率变化小的大型制件刚性较差，下模的型面至少设置70-100mm，顶出器压紧制件时为了制件很好的贴付，顶出器上要设置排气用铸造通孔Ф50以上，注意上模相应在侧壁上设置铸造通孔。（不能在上模顶部对应直接设置），防止灰尘落下（图369） 顶出器与上底板铸造, 通孔不能相对应 铸造通孔

铸造通孔(Φ50以上)70-100留在板料与顶出器间的空气使板料产生变形图369

（5）设置凸模躲避面时距离C/P点20mm方形区域以外15mm以上的范围设置形状面 （图370） 在顶出器侧，制件外周附近设置4处

C/P点的形状面。制件冲压不设C/P点时形状面没有必要设置。

□20

C/P

15151515形状面图370

191

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