汽车左座椅摇臂冲压模设计毕业论文.doc

摘 要 汽车左座椅摇臂是现代汽车不可缺少的组成部分。由于汽车左座椅摇臂主要作用是起固定作用，因此要求汽车左座椅摇臂具有良好的经济性和可靠性，所以采用冲压模具进行生产。综上所述，对汽车左座椅摇臂的冲压模具设计是具有现实意义的。 本文以汽车左座椅为对象，分析了汽车左座椅摇臂的冲压工艺，并对模具结构进行了设计和计算。首先对工件进行了工艺分析，确定了最佳工艺方案，并进行工艺计算；然后确定了落料、冲孔复合模的结构型式，并对主要结构零件进行了设计计算和强度校核；最后又确定了翻孔、弯曲复合模的结构型式，对零件进行了设计和校核，并合理的选择了压力机。通过本课题研究，使我掌握了冲压模具设计的理论知识。 关键词：汽车左座椅摇臂；冲压工艺；翻孔；模具设计Abstract An automobile left-seat rocker which works as a fixative part is an essential component of modern cars. In order to meet the requirement for reliability and economy, it makes practical sense to produce the left-seat rocker by stamping process. This paper which was based on the research on an automobile left-seat rocker, focused on the analysis for the stamping process, structure design and strength calculations of the left-seat rocker. Firstly, according to the analysis and calculations of the process, desirable process scheme was determined. Secondly, the blanking mould and hole -punching compound tool were designed the part of which were also designed with strength checking. Finally, the structure patterns of the compound tools of the bending and punched hole were decided as the designs and strength checking of the parts were completed. Appropriate presses were selected as well. Through this design, the basic theory of a mold design was gained. Key words: Automobile left-seat rocker; Stamping process; Punched hole; Mould desigNI 第1章 绪论 .1 1.1课题研究目的和意义.1 1.2冲压模具行业发展现状及技术趋势 .1 1.3课题研究的理论依据.4 1.3.1塑性变形的基本理论 .4 1.3.2塑性力学基础 .5 1.3.3金属塑性变形的一些基本规律 .6 1.4AUTOCAD软件介绍 .7 1.5课题研究的主要内容 .7 第2章 冲压工艺分析 .8 2.1冲压件的工艺分析 .8 2.2确定冲压工艺方案 .9 2.2.1计算毛坯尺寸 .9 2.2.2确定其搭边值 . 10 2.2.3确定排样方式和计算材料利用率. 10 2.2.4加工顺序决定的的毛坯原则 . 11 2.2.5冲压工艺次数的选择及最佳工艺方案的确定 . 11 2.3 计算各工序冲压力和选择冲压设备 . 12 2.3.1落料、冲压复合模的冲压力计算和设备选择 . 12 2.3.2翻孔、压弯复合模冲压力计算和设备选择 . 13 2.4小结 . 15 第3章 落料、冲孔复合模设计 . 16 3.1模具结构型式 . 16 3.2确定模具的压力中心 . 17 3.3模具闭合高度的确定 . 18 3.4凸、凹模设计 . 19 3.4.1冲裁凸凹模的设计原则 . 19 3.4.2确定凸、凹模间隙 . 20 3.4.3凸、凹模刃口尺寸确定 . 21 3.4.4凸、凹模结构设计 . 24 II 3.5定位零件的设计 . 27 3.6卸料和压料零件 . 28 3.6.1卸料板 . 28 3.6.2推件块 . 28 3.6.3打杆、顶板和带臂推杆 . 28 3.6.4卸料螺钉 . 29 3.7模架及导套、导柱选择 . 29 3.8固定零件. 30 3.9选择冲压设备. 30 3.10模具总装图的绘制 . 31 3.11模具的装配 . 33 3.12小结 . 35 第4章 翻孔、压弯复合模设计 . 36 4.1模具结构型式 . 36 4.2模具闭合高度的确定 . 37 4.3凸、凹模设计 . 37 4.3.1确定凸、凹模间隙 . 37 4.3.2凸、凹模尺寸及结构设计 . 38 4.4.卸料及压料零件设计与标准 . 39 4.5卸料螺钉及其它零件的的选择 . 40 4.6模架及导套、导柱选择 . 41 4.7选择冲压设备 . 41 4.8模具总装图的绘制 . 41 4.9模具的装配 . 43 4.10小结 . 43 第5章 结论与展望 . 44 参考文献 .45致谢 .46 第2章 冲压工艺分析 2.1冲压件的工艺分析 冲压零件如图2.1。材料08F，工件厚度：2mm，模具精度：普通的。该零件是汽车座椅上的一个摇臂。零件年产量属于中批量，冲压加工经济性良好。 从零件图分析，该冲压件采用2mm的08 F钢板冲压而成，可保证足够的刚度与强度。零件外形尺寸无公差要求，壁部圆角半径1rmm，相对圆角半径/rt为0.5大于最小弯曲半径值0.4，因此可以弯曲成型。10mmf的两个小孔和大孔分布在两个平面上,但孔径无公差配合。零件图上没有注公差，属自由尺寸，可按经济级别IT14来确定工件尺寸的公差 。 从零件尺寸标注可以看出模具精度为普通，形状复杂，其他加工方法很难加工，而且尺寸要求也不高，主要是轮廓成型问题，而且产量也大，因此可以用冲压方法生产。 图2.1 工件图 9 2.2确定冲压工艺方案 2.2.1计算毛坯尺寸 1）弯曲边的展开尺寸可按式（2.1）计算。即 120()2Lllrxtp=+ （2.1） 上式中，圆角半径1rmm=；板料厚度2tmm=；0x为中性层系数，查的00.38x=；12,ll为直边尺寸，有图2.1可知，124010lmmlmm=，。将这些数值代入，可得到52.8Lmm=。 2）翻孔的尺寸 圆孔翻边毛坯计算主要是利用板料中性层长度不变的原则，用翻边高度计算翻边圆孔的初始直径d。 本件的翻边高度不大，可将平板毛坯一次翻边成型。按图2.2所示，翻边圆孔的初始直径d、翻边高度h和翻边系数tK之间的关系如下。 0112()2tdDrhp=-+ （2.2） 因为 102mDDrt=+，10hhrt=-，将它们代入上式化简后得 02(0.430.72)mdDhrt=- （2.3） 上式中，圆角半径1rmm=；板料厚度02tmm=；38mDmm=，12hmm=，将这些数值代入，可得到17.74dmm=。 最后得出如图2.3所示的毛坯的形状和尺寸。 图2.3 工件毛坯图 图2.2 翻孔件的尺寸10 2.2.2确定其搭边值 考虑到成型范围，应考虑以下因素： 1) 材料的机械性能 软件、脆件搭边值取大一些，硬材料的搭边值可取小一些。 2) 冲件的形状尺寸 冲件的形状复杂或尺寸较大时，搭边值大一些。 3) 材料的厚度 厚材料的搭边值要大一些。 4) 材料及挡料方式 用手工送料，且有侧压装置的搭边值可以小一些，用侧刃定距的搭边值要小一些。 5) 卸料方式 弹性卸料比刚性卸料大搭边值小一些。 6) 综上所述，根据冲模设计手册确定其搭边值： 两工件间的最小搭边值：a1=2.5mm，工件侧面最小搭边值：a=2.2mm。 2.2.3确定排样方式和计算材料利用率在冲压零件的成本中，材料费用占60%以上，因此材料的经济利用是一个重要问题。冲裁件在板料上的布置叫排样。合理排样，充分利用材料具有重大的意义，排样的经济程度中材料的利用率K表示为： 0K=na/A100% （2.4）式中 K材料利用率（%）； n条料上生产的冲件数； a每一冲件的面积（2mm）； A0条料面积（2mm）。 根据以上数据，可以计算出落料面积为254152mm，代入公式得：254152(260230)=85%aK=，25415(260125)78.2%bK=。可以得出第一种排样材料利用率高。 a b 图2.4 排样图 11 2.2.4加工顺序决定的的毛坯原则 所有的孔，只要其形状和尺寸不受后续工序的影响，都应该在平板毛坯上冲出，因为在成型后冲孔模具结构复杂，定位困难，操作也不便，冲出的孔有时不能作为后续工序的定位孔使用。 凡是在位置会受到以后某工作变形影响的孔（拉深件的底部孔径要求不高和变形减轻孔除外）都应在有关的成型工序后再冲出。 两孔靠近或者孔距边缘很小时，如果模具强度足够，最好同时冲出，否则应先冲大孔和一般情况孔，后冲小孔和高精度孔，或者先落料后冲孔，力求把可能产生的畸变限制在最小范围内。 多角弯曲件主要从材料变形和弯曲的材料移动两方面安排弯曲的先后顺序，一般情况下，先弯曲外部角，后弯曲内部角。 整形或较平工序，应在冲压件基本成型后进行。 2.2.5冲压工艺次数的选择及最佳工艺方案的确定根据工件的形状和尺寸及极限变形程度可进行以下决定：落料、冲孔一次，翻边、弯曲一次，所以作出下列顺序：落料、冲孔翻孔、弯曲成品。根据以上这些工序，可以作出下列各种组合方案：方案一：落料，冲孔，翻孔，弯曲。采用单工序模生产。方案二：落料冲孔采用复合模生产；翻孔、弯曲采用单工序模生产。方案三：冲孔、落料采用级进模生产；翻孔、弯曲采用单工序模生产。方案四：落料、冲孔采用单工序模生产；翻孔、弯曲采用复合模生产。方案五：落料、冲孔采用复合模生产；翻孔、弯曲采用复合模生产。方案六：冲孔、落料采用级进模生产；翻孔、弯曲采用复合模生产。对以上六种方案进行比较，可以看出：方案一，分别在四副模具冲压，有利于降低冲裁力和提高模具寿命，同时模具结构比较简单，操作也较方便。但是，生产率较低，难以满足该零件的年产量要求。方案二，落料、冲孔只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。但是模具结构较方案一复杂，模具制造也困难。 方案三，落料、冲孔也只需要一副模具，生产率也很高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。 方案四，落料、冲孔需要二副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度不容易保证，且生产率也不高。但由于翻孔、弯曲采用复合模生产，定位方便效率高。12方案五：落料、冲孔只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。但由于翻孔、弯曲采用复合模生产，定位方便效率高。方案六：落料、冲孔只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。但由于翻孔、弯曲采用复合生产，定位方便效率高。通过以上的方案分析，可以看出，在一定的生产批量下，选用方案五是比较合理的。采用这种冲压方案，从模具的结构和寿命考虑，有利于降低冲裁力，提高模具的使用寿命，而且效率高，此种方案最合适。2.3 计算各工序冲压力和选择冲压设备 2.3.1落料、冲压复合模的冲压力计算和设备选择 1）冲压力计算 在冲裁过程中，冲压力是指冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的总称。冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进人材料的深度(凸模行程)而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。用普通平刃口模具冲裁时，其落料力F一般按下式计算： bFKLt= （2.5） 式中 F冲裁力，N； L冲件周边长度，mm； t材料厚度，mm； bt材料抗剪强度，MPa。 系数K是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取K1.3。 对于同一种材料，其抗拉强度与抗剪强度的关系为bs1.3bt。故冲裁力也可按下式计算： bFLts= （2.6） 将643Lmm=，厚度2tmm=，以及08F钢材料的抗抗剪强度260bMPat=代入上式，得 11.36432260434668FN= 其冲孔力公式也是公式2-5，将数值代入，得 21.3118226079768FN= 12514436FFFN= 13 当冲裁结束时，由于材料的弹性回复及摩擦的存在，从板料上冲裁下的部分会梗塞在凹模孔口内，而冲裁剩下的材料则会紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上和卡在凹模内的材料（冲件、或废料）卸下或推出。从凸模上卸下箍着的料所需要的力为卸料力，用XF表示；将卡在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称为推件力，用TF表示；逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称为顶件力，用DF表示。 卸料力、推件力和顶件力是从压力机和模具的卸料、推件和顶件装置中获得的，所以在选压力机的公称压力和设计冲模以上装置时，应分别予以计算。影响这些力的因素较多，主要有材料的力学性能与厚度、冲件形状与尺寸、冲模间隙与凹模孔口结构、排样的搭边大小及润滑情况等。在实际计算时，常用下列计算公式： XXFKF= （2.7） TTFnKF= （2.8） DDFKF= （2.9） 式中 XTDKKK、分别为卸料力系数、推件力系数和顶件力系数，其值可查表； F冲裁力，N； n同时卡在凹模孔内的冲件（或废料）数，由于材料厚度2tmm=，查表可得取XK=0.05，TK=0.055，0.06DF=则 总冲压力 2）选用冲压设备 这一工序需要的总压力568452FN=，从总压力来说我们选择的是800KN的压力机，其具体的型号要等后面的计算来决定。 2.3.2翻孔、压弯复合模冲压力计算和设备选择 1）翻孔力的计算 该工序有预制孔的平底凸模翻边力计算可按下式计算： 01.1()bFDdtps=- （2.10） 式中 D翻边后的直径（按中线计），mm； 0d翻边预冲孔直径，mm； t材料厚度（mm）； bs材料的强度极限（MPa）。14 从零件图可知D=38mm，0d=17.74mm，t=2mm，查表可知bs=330 MPa。将已知条件代入式（2.10）则可得出 F=46185.5N 无预制孔的翻边力比有预制孔的大1.331.75倍。用球形凸模或锥形凸模翻边时，所需的翻边力比平底凸模翻边约降低20%30%。 2）弯曲力计算（1）自由弯曲力计算，计算公式如下： 210.6bKBtFrts= （2.11） 式中 1F自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力，N； B弯曲件的宽度，mm； r弯曲件的内弯曲半径，mm； t弯曲件的材料厚度，mm； bs材料的抗拉强度，MPa； K安全系数，一般取K=1.3。 该零件取bs=330，t=2mm，B=160 mm，r=1mm（由目测法可得），代入（2.11）式中可得出： 210.61.316023305491212FN=（2）校正弯曲力计算 板料经自由弯曲阶段后，开始与凸、凹模表面全面接触 ，此时，如果凸模继续下行，零件受到模具挤压继续弯曲，弯曲力急剧增大，称为校正弯曲。校正弯曲的目的，在于减少回弹，提高弯曲质量。校正弯曲力可按下列式近似计算： F校=AP (2.12) 式中 F校校正弯曲力，N； A弯曲件的校正部分的投影面积，2mm； P单位校正力，MPa。 把A=163562mm；P=70MPa代入上式中得，F校=1635670=1144920N （3）压料力 F压=（0.30.8）F1。若取系数0.5，则F压=28kN 3）选用冲压设备 有弯曲工艺可知，弯曲时的校正弯曲力与翻边力、自由弯曲力、压料力不是同时发生的，且校正力比其它力大的多。因此可以按F校=1144kN选择冲压设备，实际选用1600kN的压力机。 2.4小结 本章主要介绍了汽车左座椅摇臂的冲压工艺分析过程，确定了排样方式和最小搭边值，完了冲压工艺次数的选择和最佳工艺方案的确定，并对落料冲孔复合模和翻孔压弯复合模进行了工序冲压力的计算，初步选择的压力机的吨位。 第3章 落料、冲孔复合模设计 3.1模具结构型式 通过工艺分析，由选定的最佳工艺方案确定我们选定的复合模来进行落料、冲孔。 操作与定位方式，零件的生产批量不是很大，但合理安排生产可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式，考虑零件厚度较薄，为了便于操作和保证零件精度，采用定位销的定位方式。卸料与出件方式。考虑零件厚度较薄，采用弹性卸料方式，为了便于操作，提高生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模腔中推下的出件方式。模架类型及精度，由于零件厚度薄，冲裁间隙很小，采用后侧导柱模架。图3.1 落料、冲孔复合模 1-内六角螺钉 2-圆柱销 3-垫板(上) 4-固定挡料销 5-顶板 6-带臂推杆 7-内六角螺钉 8-打杆 9-模柄10-凸凹模 11-带臂推杆 12-固定板(上) 13-圆柱头内六角卸料螺钉 14-上模座 15-橡胶 16-卸料板17-导套 18-凹模 19-垫块 20-固定板(下) 21-内六角螺钉 22-下模座 23-大孔凸模 24-小孔凸模 25-橡胶 26-弹顶器托板 27-拉杆 28-六角薄螺母 29-顶杆 30-垫板(下) 31-推件块32-圆柱销 33-导柱17 如图3.1所示，采用顺装式复合模，上模主要有凸凹模10、固定板10卸料板16等组成，下模主要有凹模18、推件块31、小孔凸模23和24等组成。冲压时，卸料板和凸凹模始终压住毛坯，得到的冲压件平整度很好，同时每次冲压后的孔料通过推杆6和11推出。我选用滑动式后侧导柱模架，定位我选用的是6个固定挡料销4来定位的。工作时，卸料板先把板料压住，然后有凸凹模进行落料，下模有推件块进行推板，使板料与凸凹模始终压紧，同时小孔凸模也在进行冲孔。冲完后，有卸料板把板料从凸凹模上卸下，打杆把冲孔后进入凹模腔中的废料推出。 3.2确定模具的压力中心 一副模具的压力中心就是这幅冲模各个压力的合力作用点，一般都指平面投影。冲模的压力中心，应尽可能与压力机滑块的中心在同一垂直线上。否则冲压时会产生偏心载荷，导致模具以及压力机滑块与导轨的急剧磨损，这不仅降低模具和压力机的使用寿命，而且也影响冲压件的质量，因此必须计算其压力中心。对于对称形状的压力中心就是其几何中心，对于复杂形状工件或多凸模冲压的模具，其压力机中心的计算，是采用平行力系合力作用线的求解方法，即某点“合力对某轴的力矩之和”的力学原理求得。本次设计采用计算法求得压力中心，计算方法如下：1）选定坐标系xOy，如图所示。由于工件比较外形比较复杂，所以将工件主要轮廓分成若干基本线段，长度已经在前面计算过，总长度为L=643mm。 图3.1 压力中心的确定18 2)计算各基本线段的重心位置到y轴的距离和到x轴的距离，距离大小分别如下： 3）根据力矩原理得到压力重心点c到x轴和y轴的距离公式如下：为了定位设计方便，实际中我以为压力中心进行设计。3.3模具闭合高度的确定 模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时，上模板的上平面与下模板的下平面之间的距离，以H模表示。压力机的装模高度是指滑块在下止点位置时，滑块底平面至工作台垫板上平面之间的距离。一般压力机的连杆都具有一定的调节量，当连杆调至最短时，成为压力机的最大装模高度，以Hmax表示，当连杆调至最长时，称为压力机的最小装模高度，以Hmin表示，模具闭合高度必须与压力机的闭合高度相适应，由于压力机的连杆长度可调整，故模具闭合高度分为最大闭合。 压力机的闭合高度与模具闭合高度的关系一般为： （maxHh1）5H(minHh)+10 （3.3） 式中 Hmax压力机最大的闭合高度（mm）； Hmin压力机最小的闭合高度（mm）； h1压力机垫板厚度（mm）； h模具的闭合高度（mm）。 当模具的闭合高度大于压力机的最大闭合高度时，模具无法在压力机上安装，冲模不能在该机床上使用，必须选取其他压力机。当模具的闭合高度小于压力机的最小闭合高度时，可以在压力机的垫板上再加垫板来使用。19 本次设计中各零件厚度如下 下模座厚度为60mm；下垫板厚度为10mm；凸凹模固定板厚度为32mm；卸料板厚度为10mm；上模座厚度为50mm；上垫板厚度为20mm；凸模固定板厚度为32mm；落料凹模厚度为36mm；垫块厚度为20mm； 凸凹模厚度为62mm。 落料、冲孔复合模具的闭合高度为：H模=277mm。 另外，模具的其他结构尺寸也必须与压力机配合。 3.4凸、凹模设计 3.4.1冲裁凸凹模的设计原则 由于凸、凹模之间存在着间隙，所以冲裁件断面都带有锥度。但在冲裁件尺寸的测量和使用中，则是以光亮带的尺寸为基准。落料件的光亮带处于大端尺寸，其光亮带是因凹模刃口挤切材料产生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的光亮带处于小端尺寸，其光亮带是凸模刃口挤切材料产生的，且冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。冲裁过程中，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，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。因此，确定凸、凹模刃口尺寸应区分落料和冲孔工序，并遵循如下原则： 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。这样，凸、凹在磨损到一定程度时，仍能冲出合格的零件。模具磨损预留量与工件制造精度有关。用x、表示，其中为工件的公差值，x为磨损系数，其值在0.之间，根据工件制造精度进行选取：工件精度IT10以上 X=1 u 工件精度IT11IT13 X=0.75 20 工件精度IT14 X=0.5 3）不管落料还是冲孔，冲裁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。一般冲模精度较工件精度高24级。对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按级来选取；对于形状复杂的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（）。 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，所谓“入体”原则是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注。但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差。 3.4.2确定凸、凹模间隙 冲裁间隙是指冲裁模中凸、凹模刃口之间的空隙。凸模与凹模间每侧的间隙称为单面间隙，用Z/2表示；两侧间隙之和称为双面间隙，用Z表示。如无特殊说明，冲裁间隙是指双边间隙。 冲裁间隙的数值等于凸、凹模刃口尺寸的差值，如图3.2所示，即 ZDd=- （3.4） 式中 D凹模刃口尺寸； d凸模刃口尺寸。 在冲压实际生产中，为了获得合格的冲裁件、较小的冲压力和保证模具有一定的寿命，我们给间隙值规定一个范围，这个间隙范围就称为合理间隙，这个范围的最小 图3.2冲裁间隙21 值称为最小合理间隙（Zmin），最大值称为最大合理间隙（Zmax）。考虑到冲模在使用过程中会逐渐磨损，间隙会增大，故在设计和制造新模具时，应采用最小合理间隙。 确定合理间隙的方法有理论确定法和经验确定法两种。我所用的是经验确定法，经验确定法是根据经验数据来确定间隙值。有关间隙值的经验数值，可在一般冲压手册中查到，选用时结合冲裁件的质量要求和实际生产条件考虑。按材料的性能和厚度来选择该零件冲压间隙，则 minZ=0.246mm maxZ=0.36mm 3.4.3凸、凹模刃口尺寸确定 冲裁件的尺寸精度主要决定于凸、凹模刃口尺寸及公差，模具的合理间隙值也是靠凸、凹模刃口尺寸及公差来保证。因此，正确确定凸、凹模刃口尺寸及公差，是冲裁模设计中的一项重要工作。1）冲孔凸、凹模刃口尺寸确定 冲孔采用凸、凹模分别加工时的计算法。凸、凹模分别加工是指凸模和凹模分别按各自图样上标注的尺寸及工差进行加工，冲裁间隙由凸、凹模刃口尺寸及公差保证。这种方法要求分别计算出凸模和凹模刃口尺寸及公差，并标注在凸、凹模的设计图样上。由于冲件为冲孔件，则有 冲孔凸、凹模刃口尺寸，mm；mind冲孔件孔的最小极限尺寸，mm；冲件的制造公差，mm； minZ最小合理间隙，mm； pd、dd凸、凹模制造公差； x磨损系数，x值在0.51之间，它与冲件精度有关。查表得，p=0.02mm，dd=0.02mmx=1。 校核间隙，因为pd+dd=0.02+0.02=0.04(mm)maxminZZ-=0.05(mm)，所以符合maxminpdZZdd-。冲圆孔（f17.74 0+0.12） pd=00.0217.7410.12=00.0217.86(mm) 22 dd=0.02017.860.246=0.02018.11(mm) 冲圆孔（f10 0+0.12） 2）落料凸、凹模刃口尺寸确定 由于工件形状复杂，为保证凸、凹模间一定的间隙值，必须严格限制冲模制造公差，因此，造成冲模制造困难。对于冲制薄材料（因Zmax与Zmin的差值很小）的冲模，或冲制复杂形状工件的冲模，或单件生产的冲模，常常采用凸模与凹模配合的加工方法。 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。这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，并且还可放大基准件的制造公差，使制造容易。设计时，基准件的刃口尺寸及制造公差应细标注，而配作件上只标注公称尺寸，不注公差，但在图纸上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模实际刃口尺寸配制，保证最小双面合理间隙值Zmin”。 采用配作法，计算凸模或凹模刃口尺寸，首先是根据凸模或凹模磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大，变小还是不变这三种情况，然后分别按不同的公式计算。 （1）凸模或凹模磨损后会增大的尺寸第一类尺寸A 落料凹模或冲孔凸模磨损后将会增大的尺寸，相当于简单形状的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法的公式。 第一类尺寸： max0()jAAxd=- （3.7） （2）凸模或凹模磨损后会减小的尺寸第二类尺寸B； 冲孔凸模或落料凹模磨损后将会减小的尺寸，相当于简单形状的冲孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与公式（3.4）相同。 第二类尺寸：0min()jBBxd=+ （3.8） （3）凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸第三类尺寸C； 凸模或凹模在磨损后基本不变的尺寸，不必考虑磨损的影响，相当于简单形状的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与公式（3.5）计算。 第三类尺寸： min(0.5)jCdd=+ （3.9） 式中 JJJABC、基准件尺寸，单位为mm；23 maxminminABC、相应的工件极限尺寸，单位为mm； 24 工件公差，单位为mm； 基准件制造偏差，单位为mm，当刃口尺寸公差标注形式为d（或d）时，4d=，当标注形式为d时，8d=。 根据图3.3零件的形状，凹模磨损后其尺寸变化有三种情况。 第一类尺寸，把数值代入公式（3.7）求值。 外轮廓各圆的