第四章模具工作部分尺寸计算

第4章模具工作部分尺寸的计算

4.1凸、凹模圆角半径的确定

凸、凹模的圆角半径对拉伸制件影响很大。毛坯经凹模圆角进入凹模时，受到弯曲和摩擦作用。凹模半径r d过小，因径向拉力较大，易使拉伸件表面划伤或产生断裂；r d过大，由于悬空面积增大，使压边面积减小，易起内皱。因此，合理选择凹模圆角半径是极为重要的。一般情况下，只要拉伸变形区不起皱，凹模圆角半径应尽量取大值，这不但有利于减少拉伸力，而且还可以延长凹模寿命。

查【1】p194得表4-1：

表4-1首次拉伸凹模的圆角半径r d1

该件为有凸缘拉伸件r d=10t

式中t—坯料的厚度，㎜

所以，r d=10×0.6=6㎜

凸模圆角半径r p的大小，对拉伸也有影响。若r p过小，r p处弯曲变形程度大，危险断面所受拉力大，制件易产生局部变薄，降低变形程度；若过大，凸模与毛坯接触面小，易产生底部变薄和内皱。

查【1】p194式7-40得：

r p1 = （0.7～1.0 ）r d1

r p=r d=6㎜

最后一次拉伸凸模圆角半径应等于制件的圆角半径，但不得小于（2～3）t。如果制件的圆角半径要求小于（2～3）t时，则凸模圆角半径仍取（2～3）t，最后用一次整形工序来得到制件要求的圆角半径。

在实际生产中，应根据现场试模情况对上面所列数值作必要的修正。一般在实际设计中先选取较小的数值，而在试模调整时再逐渐增大，直到冲到合格制件时为止。

4.2凸、凹模间隙的确定

拉伸模间隙是指单边间隙，即凹模和凸模直径之差的一半。拉伸时凸、凹模之间的间隙对拉伸力、制件质量、模具寿命等都有影响。拉伸模凸、凹间隙过小，使拉伸力增大，从而使板料内应力增大；同时摩擦加剧，导致制件变薄严重，甚至拉裂。间隙过大，对板料的校直作用小，拉伸成的制件侧壁不直，并且在壁部容易起皱，或者制件有锥度，精度差。因此，正确地确定凸模和凹模之间的间隙非常重要。

拉伸模在确定其凸、凹模间隙的方向时，主要应正确选定最后一次拉伸的间隙方向，在中间拉伸工序中，间隙的方向是任意的。而最后一次拉伸的间隙方向应按下列原则确定：

当拉伸件要求外形尺寸正确时，间隙应由缩小凸模尺寸取得；当拉伸件要求内形尺寸正确时，间隙应由缩小凹模尺寸取得。

查【1】p194得表4-2：

表4-2带压边圈拉伸时的单边间隙值

因该件属于一次拉伸件，故取单边间隙Z=t=0.6㎜。

4.3凸、凹模工作部分的尺寸与公差

凸、凹模工作部分尺寸的确定，主要考虑模具的磨损和拉伸件的回弹。工件的尺寸公差在最后一道工序考虑，最后一道工序的凸、凹模尺寸由拉伸件的尺寸标注方法决定。如图 3—1(a)所示，制件尺寸标注在外形时，要求以凹模尺寸为基准，通过减小凸模尺寸保证间隙，其相应凸、凹模尺寸的计算公式为

max 0(0.75)d d D D

max (0.752)p P D D Z

如图3—1 (b)所示，制件尺寸标注在内形时，要求以凸模尺寸为基准，通过加大凹模内形尺寸保证间隙，其相应凸、凹模尺寸的计算公式为

0min (0.4)p P

d d min 0(0.42)d d d d Z

图 4—1工件尺寸与模具尺寸

式中：D d 、d d ——凹模的基本尺寸，mm ；

D p 、d p ——凸模的基本尺寸，mm ；

D max ——拉伸件外径的最大极限尺寸，mm ；

d min ——拉伸件内径的最小极限尺寸，mm ；

Δ——工件公差；

δd 、 δp ——凹模和凸模制造公差，见表4—3；

Ζ——拉伸模单边间隙，mm 。

表4—3 凸模与凹模的制造公差

由零件图知道，要保证外形尺寸：查表4—3 δd =0.08 mm 、δp =0.05mm ，Δ=0.02㎜ D max =550.7㎜、Z=0.6㎜

凹模尺寸max 0(0.75)d d

D D =0.080.0800(550.70.750.02)550.685㎜ 凸模尺寸0max (0.752)p

P

D D Z =0.050.0500(550.70.750.0220.6)549.485㎜ 4.4拉深凸模的通气孔

通常，在拉深凸模上要求加工通气孔。其目的是保证拉深件能顺利地从凸模上脱出。否则会在拉深件与拉深凸模之间形成真空而难以脱模，或使拉深件底部出现不平整。常见的凸模气孔开设如图3—2所示

图3—2凸模通气孔

表4—3 通气孔的设计尺寸查【1】p190得表4—3，取凸模直径12㎜。