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1、第三章常用公式及數據表第四節 衝壓件模具設計常用公式.衝裁間隙分類見表4-1表4-1衝裁間隙分類JB/Z 271-86分類依據類別In制 件 剪 切 面 質 量剪切面特征T严1 一-肚林匚 *- -祇打i1!t If- Wn-Lf:T1 塌角深度a(47)%t(68)%t(810)%t光亮帶b(3555)%t(2540)%t(1525)%t剪裂帶E小中大t=材料厚度毛刺高度h一般小一般斜度B4778811制 件 精 度撓角fLr稍小小較大尺寸精度落料件接近凹模尺寸稍小于凹模尺寸小于凹模尺寸沖孔件接近凸模尺寸稍小于凸模尺寸小于凸模尺寸模具壽命較低較咼最高適用場合制件剪切面質量、尺 寸精度要求高時
2、采用, 模具壽命較低制件剪切面質量、 尺寸精度要求一 般時采用,適用于 繼續塑變的制件制件剪切面質量、 尺寸精度要求不 高時采用,以利提 高模具壽命.衝裁間隙選取僅供參考見表4-2 見下頁表4-2衝裁間隙比值單邊間隙單位:t分類依據類別In低碳鋼08F、10F、10、20、A3、B23.07.07.010.010.012.5中碳鋼45不銹鋼 1Cr18Ni9Ti、4Cr13 可伐合金4J293.58.08.011.011.015.0高碳鋼T8A、T10A、65Mn8.012.012.015.015.018.0純鋁 L2、L3、L4、L5鋁合金軟態儿F21 黃銅傲態H62 紫銅軟態、T2、T32
3、.04.04,56.06.59.0黃銅硬態 鉛黃銅紫銅硬態3.05.05.58.08.511.0鋁合金硬態LY12錫磷青銅、鋁青銅 鈹青銅3.56.07.010.011.013.0鎂合金1.52.5硅鋼2.55.05.09.0注：1.本表適用于厚度為 10mm以下的金屬材料,厚料間隙比值應取大些2. 凸,凹模的制造偏差和磨損均使間隙變大,故新模具應取最小間隙3. 硬質合金衝模間隙比鋼模大20%左右.注：衝裁間隙選取應綜合考慮以下因素：1衝床、模具的精度及剛性2. 產品的斷面品質、尺寸精度及平整度.3. 模具壽命.4. 跳屑.5. 被加工材料的材質、硬度、供應狀態及厚度6. 廢料形狀.7. 衝子
4、、模仁材質、硬度及外表加工質量.三.衝裁力、卸剝料力、推件力、頂件力F衝=1.3 * L * t * t N公式4-1F卸=K 卸 * F 衝N公式4-2F推=N * K 推 * K 衝N公式4-3F頂=K 頂 * F 衝N公式4-4其中：L 衝切線長度mmt材料厚度mmt材料抗剪強度N/mm2 1.3 平安系數K卸一一卸剝料力系數K推推料力系數K頂頂料力系數K卸K推K頂數值見表4-3表4-3卸料力、推件力和頂件力系數料厚K卸K推K頂三0.10.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.0630.08鋼0.52.50.040.050.0550.062.56.50.030
5、.040.0450.056.50.020.030.0250.03鋁、鋁合金0.0250.080.030.07紫銅、黃銅0.020.060.030.09注:卸料力系數K卸在衝多孔、大搭邊和輪廓復雜時取上限值四.中性層彎曲半徑R = r + x * t mm公式 4-5其中：R 中性層彎曲半徑 mm r 零件內側半徑 mmx中性層系數中性層系數見表4-4僅供參考表4-4中性層系數x值r /10.10.20.250.30.40.50.8X0.230.280.300.310.320.330.34r /11.01.52.03.04.05.06.5X0.350.370.400.430.450.480.5注
6、：彎曲件展開尺寸與以下因素有關 1彎曲成形方式2彎曲間隙.3. 有無壓料.4. 材料硬度、延伸率、厚度5. 根据實際狀況精確修正五.材料最小彎曲半徑,見表4-5表4-5最小彎曲半徑退火或正火冷作硬化材 料彎曲線位置垂直于縴維平行于縴維垂直于縴維平行于縴維08、100.1t0.4t0.4t0.8t15、200.1t0.5t0.5t1t25、300.2t0.6t0.6t1.2t35、400.3t0.8t0.8t1.5t45、500.5t1.0t1.0t1.7t55、600.7t1.3t1.3t2t65Mn、T71t2t2t3tCr18Ni91t2t3t4t軟杜拉鋁1t1.5t1.5t2.5t硬杜拉
7、鋁2t3t3t4t磷銅1t3t半硬黃銅0.1t0.35t0.5t1.2t軟黃銅0.1t0.35t0.35t0.8t紫銅0.1t0.35t1t2t鋁錠0.1t0.35t0.5t1t鎂合金加熱到300400C冷彎MB12t3t6t8tMB 81.5t2t5t6t鈦合金BT11.5t2t3t4tBT53t4t5t6t鉬合金加熱到400500C冷彎t 三 2mm2t3t4t5t注:表列數据用于彎曲中央角三90、斷面質量良好的情況六、彎曲回彈半徑及回彈角18r 凸=ro / ( 1 + K ro / t )(公式 4-6)回彈角的數值為 a = (180- a o )( ro / r 凸-1)(公式 4
8、-7)式中 r凸凸模的圓角半徑,r 凸為 mm;r0-工件的圓角半徑,r0 為 mm;a 0-工件的彎曲角度,a 0為()；t-工件材料厚度,t為 mm;K簡化系數,見表4-6表4-6簡化系數k值名稱牌號狀態K名稱牌號狀態K鋁L4, L6退火0.0012磷青銅QSn 65-0.1硬0.015冷硬0.0041鈹青銅Qbe2軟0.0064防銹鋁LF21退火0.0021硬0.0265冷硬0.0054鋁青銅QA15硬0.0047LF12軟0.0024碳鋼08, 10, A20.0032硬鋁LY11軟0.006420, A30.005硬0.017530, 35, A50.0068LY12軟0.00750
9、0.015硬0.026碳工鋼T8退火0.0076銅T1, T2, T3軟0.0019冷硬0.0035硬0.0088不銹鋼1Cr18Ni9Ti退火0.0044黃 銅H62軟0.0033冷硬0.018半硬0.008彈簧鋼65Mn退火0.0076硬0.015冷硬0.015H68軟0.002660Si2 MnA冷硬0.021硬0.0148七、彎曲力計算針對“v型彎曲：F 彎=0.6kbt(T b / (R + t )(N)(公式4-8)其中：btr(T b彎曲線長度 mm材料厚度mm內側半徑mm2材料極限強度 N/mm平安糸數,一般k=1.3八、拉深抽引系數m = d/D公式 4-9其中：d 拉深抽引
10、后工件直徑mmD毛坯直徑 mm1. 無凸緣或有凸緣筒形件用壓邊圈拉深系數見表4-7表4-7無凸緣或有凸緣筒形件用壓邊圈拉深的拉深系數適用08,10號鋼d凸/DdxjOO1.51.00.60.30.1141251561872080.480.480.500.480.500.510.480.500.510.530.480.500.510.530.540.480.500.510.540.530.550.480.500.510.540.530.550.550.580.480.500.510.540.530.550.550.580.580.600.480.500.500.530.530.550.540.5
11、80.570.600.650.480.490.490.520.520.540.530.560.550.580.700.470.480.480.510.510.530.520.540.530.560.750.450.470.460.490.490.510.500.520.510.540.800.430.450.450.470.470.490.480.500.490.520.850.410.430.420.450.450.460.450.480.470.490.900.380.390.390.410.410.430.420.440.430.450.950.330.340.350.370.370.3
12、80.380.390.380.400.970.310.320.330.340.350.360.360.370.360.380.990.300.310.320.330.330.340.330.340.340.35以後m20.730.750.750.760.760.780.780.790.790.80以後m3各次0.760.780.780.790.790.800.800.810.810.82各次拉深m40.780.800.800.810.810.820.820.830.830.84拉深m50.800.820.820.840.830.850.840.850.850.86注:1隨材料塑性上下,表中數值
13、應酌情增減.2線上方為直筒件d凸=di .3隨d 凸/D數值增大,r/t值可相應減小,滿足2r1三hi,保証筒部有直壁4查用時,可用插入法,也可用偏大值.5屡次拉深首次形成凸緣時,為考慮多拉入材料,m1增大0.02.2. 帶凸緣筒形件第一次拉深系見表4-8表4-8帶凸緣筒形件第一次拉深時的拉深系數mi凸緣相對直徑d 凸 /d1毛坯相對厚度 t /DX1QQ0.060.20.20.50.51.01.01.51.5三1.10.590.570.550.530.501.11.30.550.540.530.510.491.31.50.520.510.500.490.471.51.80.480.480.4
14、70.460.451.82.00.450.450.440.430.422.02.20.420.420.420.410.402.22.50.380.380.380.380.372.52.80.350.350.340.340.332.83.00.330.330.320.320.31注:適用于08、10號鋼3. 無凸緣筒形件用壓邊圈拉深系數見表4-9表4-9無凸緣筒形件用壓邊圈時的拉深系數拉深 系數毛坯相對厚度 t /D X10021.51.51.01.00.60.60.30.30.150.060.20.20.50.51.01.01.51.5三1.10.640.620.600.580.551.11.
15、30.600.590.580.560.531.31.50.570.560.550.530.511.51.80.530.520.510.500.491.82.00.470.460.450.440.432.02.20.430.430.420.420.412.22.50.380.380.380.380.372.52.80.350.350.350.350.342.83.00.330.330.330.330.336. 有工藝切口的以后各次拉深系數見表4-12表4-12有工藝切口的以後各次拉深系數mn 材料：08、10拉深系數mn毛坯相對厚度t /DX1000.060.20.20.50.51.01.01.
16、51.5m0.800.790.780.760.75ms0.820.810.800.790.78m40.850.830.820.810.80ms0.870.860.850.840.827. 有工藝切口的各次拉深系數見表 4-13表4-13有工藝切口的各次拉深系數拉深次數材 料123456拉深系數m黃銅0.630.760.780.800.820.85軟鋼、鋁0.670.780.800.820.850.90九、拉深抽引力(公式4-10)F 抽=3(T b + (T s )( D d - r凹)t (N)其中:(T b-材料極限強度(N/mm2)(T s-材料屈服強度(N/mm2)D-一毛坏直徑(mm
17、)d拉深凹模直徑(mm)r凹拉深凹模圓角(mm)t材料厚度(mm)十、孔的翻邊ihIl OdL D1. 翻邊系數 K = d/D公式4-11d預衝孔直徑mmD 翻邊后平均直徑 mm各種材料極限翻邊系數見表4-14表4-15表4-14低碳鋼的極限翻邊系數K翻邊方法孔的加工方法比值d/t100503520151086.5531球形凸模鑚后去毛刺0.700.600.520.450.400.360.330.310.300.250.20用沖孔模沖孔0.750.650.570.520.480.450.440.430.420.42圓柱形凸模鑚后去毛刺0.800.700.600.500.450.420.40
18、10.370.350.300.25 1用沖孔模沖孔0.850.750.650.600.550.520.500.500.480.47表4-15其它一些材料的翻邊系數退火的材料翻邊系灵數KKmin白鐵皮0.700.65黃銅 H62、t=0.56mm0.680.62鋁 t=0.55mm0.700.64硬鋁0.890.802.預衝孔直徑d = D-2( h - 0.43r - 0.72t )h 翻邊高度(mm)r 翻邊圓角(mm)t 材料厚度(mm)(公式 4-12)3. 翻邊高度h = D/ 1-k /2 + 0.4r + 0.72t公式 4-134. 翻邊口部材料厚度t1 = tVkmm公式 4-
19、145.翻邊力F = 1.in t c s D-d c s 材料屈服強度Mpa一 設計連接器五金零件應注意的要點1. 尺寸標注 :1 尺寸標注在最顯要位置 ,直觀,不封閉 ;2重要、關鍵尺寸直接標注,不能有累積公差；3尺寸公差大小應綜合考慮功能及制造本钱,并非越小越好 ,体現“該精就精,該粗就粗一般經濟公差為 :下料0.03,成形0.05,角度0.54重要及關鍵尺寸應綜合考慮制程穩定性、裝配、使用功能并非多益善5設計基准,制造基准 ,測量基准相統一 ；2. 形位公差 :1 基准面或線 不應有變形 2標注應清楚明確 ,方便量測 ;3設計基准,制造基准 ,測量基准相統一 ;4應 綜合考慮制程穩定性
20、及使用要求 ,并非多多益善 ,精度一般可達到 0.10;5很 穩定的尺寸 , 如下料尺寸等可以不標 .3. 結構設計及強度要求1材料選用滿足使用要求 ,又方便采購的原料 ;2零件外形園角 ,预防滾鍍外表刮傷 ;3零件應有足夠的強度及剛性 ,预防在貯存 ,電鍍、搬運過程中的變形及尺 寸變異 ;4特殊零件,可采用多種工序組合方式 ,如多軸成形加工 .五金模具 +治具 等不同方式來完成 ;5連 續料帶要求 :ACarrier應有足夠的強度及剛性B盡量采用雙側CarrierC注意包裝時Carrier及零件是否變形D連續電鍍的孔徑、孔距特殊要求4. 五金零件加工工藝 :1衝裁A斷面質量、光亮面比例大小B
21、毛刺大小一般不超過0.05及方向,對外觀、功能的影響C倒刺結構,不允許有園角D盡量预防長懸臂或長槽E零件平整度要求,一般為0.102彎曲IA最小彎曲半徑B外側龜裂的影響C彎起高度應大于2t,如圖4-445D孔邊距離應大于t,如圖4-5,也可采用如圖4-6所示工藝F材料方向性對使用性能的影響3抽引A形狀盡量簡單對稱BR角不應太小,一般可達R0.30,如圖4-7C內外尺寸不可同時標注D外表模痕不應有苛刻要求H+-7E平面度一般可達0.10第八章 工程圖面作業標准第二節 五金模具. 五金模具開發流程 ,見表 8-1. 五金模具裝配圖 圖 8-1. 模具圖面常見符號含義M,MC 銑SP 基准點H 熱處理TYP 典型尺寸ELE 鍍鉻RP 圓弧點DYE 染黑丿2八、CEN,CL 中央線G 磨TAN 切點PG 光學曲線磨THR 穿孔JG 座標磨BOTT 底面W/C,W 線割TOP 頂面E,EDM 放電SYM 對稱L 車T 厚度INT 交點CB 沉孔C 倒角CLEAR 間隙四 . 典型零件排樣1. HOOK 類,見圖 8-22. 抽引類,見圖 8-33. 外殼類,見圖 8-4