修边模设计通用要素.doc

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）图3107.1.2 废料刀处刃口切入量结构（图311）图3117.2 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）H20mm 侧壁倾斜角5° H50mm 侧壁倾斜角10°H100mm侧壁倾斜角20°图3127.2.2 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 表 7.1材料厚t最小倾斜角Q°0.6（5.7）6°0.78°0.810°0.911°1.012°1.214°1.4（1.5）17°1.619°1.822°2.024°图3132） 斜面修边可在废料刀侧凹模设计与倾斜面一般呈10°造形。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图314表 7.2板料厚t最大Q1°最大Q2°t1.420251.4t21520t210157.3 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）图3157.3.2 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）图316计算公式： Z = ARCtam（a / b）关于b的求法：Sin（180-Y）= b / vv · Sin（180-Y）= bb = V · Cos（Y0）关于a的求法：首先用b求CC / b = Sin（180-Y）C = V（CosY）用a表示ctanx = a / ca = C ·tanxC用上式带入a = V（CosY）· tanx用a、b的式子带入ZZ0 = 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）图3172）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）图3183）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：d1= 图3197.5.2 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 = d1=再求图3207.5.3 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冲头直径d（min）倾斜角°65°以下6d1210°以下1215°以下 图3212）当两个方向有倾斜角时，先确定最大倾斜角，按公式tan= 再按表7.4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7.41°2°1234567891011121314151234567891011121314157.5.4 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。图3237.6 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）图3242）使用形式：与窝座修边镶块翻边镶块一个配合面与窝座修边镶块翻边镶块二个配合面二个配合面三个 配合面全部窝入用于凸模镶块注：镶块可以单独使用不需窝座而用柱销定位。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12mm铸件窝座与镶块间隙10mm。（图325）图325（2）铸态镶块接缝接触面宽30mm，铸件窝座间隙10mm。（图326）图3264）镶块分块处夹角60°时，接缝分界设置时必须保证刃口的强度。（图327）图3275）镶块端头最小宽度尺寸（图328）当镶块材料为：锻态钢时：Bmin15mm铸态钢时：Bmin25mm灰钢时： Bmin35mm6）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 镶块开槽，冲孔凹模放入槽中（图330） 镶块接合缝开槽，冲孔凹模放入槽中（图331） 镶块开洞，冲孔凹模放入洞中（图332）图329图330图331图3327）对曲率落差比较大的工作面镶块分块接缝时要考虑刃口加工时不得与工作形面发生干涉。（图333）图3338）镶块靠挡块设置的条件及尺寸要求（图334）当料厚t1：6mm侧向力比较大时采用；作为镶块初组装的位置基准以及度料刀单面刃口冲裁力较大时采用。图3349）两次修搭接处的结构处理（1）要求D/L图中详细画出二次修边的搭边值要求（图335）图335（2）二次修边时模具图中必须标注出第一次修边的位置，二次修边与一次修边刃口重叠量，以及一次修边后制件形状。（图336）图33610）垂直修边与侧修边凹模镶块刃口的交接侧修利用斜楔滑块的特点，使侧修镶块先修边后停止不动，垂直镶块后修边，两方向的镶块必须保持一点间隙（一般取1mm）（1）垂直方向运动和倾斜方向运动凹模镶块的交接（图337）图337（2）垂直方向运动和水平方向凹模镶块的交接（图338）图33811）合理的修边条件：工序件修边时刃口的运动方向最好和修边表面垂直，如果运动方向和修边表面成一个角度时其角度不得小于10°,避免材料撕断和实际厚度增加而受力过早损坏（图339）图33912）修废料刀设计要素（1）废料刀的宽度尺寸按拉延件轮廓大10mm尺寸考虑。（图340a）（2）在拉延深的部位影响废料刀强度时要考虑加强措施。（图340b） 废料刀一般结构 废料刀强度不足时图34013）便于废料的滑出废料刀后背应设计成斜面，相应基座也为斜面。（图341）图34114）废料刀基本尺寸要求（1）宽与高比值要素H1.5L（图342）图342（2）最小厚度和斜面角度（图343）图343（3）废料刀刃口与基座空开尺寸（图344）图344（4）铸态废料刀基本尺寸要求（图345）形面结构尺寸设计决定。图34515）镶块加强筋的设计与刚性的校核加强筋的作用：当结构受到限制或减轻模具重量时需要缩小壁厚尺寸要保证基座刚性必须设置加强筋，设置的加强筋与底座厚度尺寸的关系见下示（图346）B0结构需要壁厚B不设加强筋所需壁厚图346B不设筋所需壁厚 B0结构所需壁厚 b筋高尺寸L刃口线长 L0=L1+L2+（筋宽之和）计算步骤：（1）计算B/B0以及b/B0的比值（2）查图表得知L0/L的比值，计算L0数值。（3）确定加强筋宽度L1及根数圆整数值取上限。例：刃口长L=400；没有筋时壁厚B=120；结构需要B0=75；筋高b=140计算筋宽和根数：B/B0=120/75=1.6b/B0=140/75=1.87查图L0/L=0.22L0=L×0.22 = 400×0.22 = 90 用筋宽45两根用筋宽30三根16）镶块基座刚性校核：（1）壁厚与高度关系（图347）BH· 冲压间隙基本合理B 模具的刚性基本合理 图347B：基座厚度；H：基座高度； ：剪切应力E：弹性基数； ：许用应力；t：板材厚度：灰铁HT250 =3（Kg/mm2） 球铁：=6（Kg/mm2）E：灰铁HT250 E=1.1×164（Kg/mm2） 球铁E=1.6×104（Kg/mm2）选用数值计算数值表明设计尺寸合理，下图表5.70为校核参考数值使用基体材料为HT250：壁厚B与高度H的尺寸7.6.7 废料刀布置原则1）废料刀的布置以废料单面下落（废料不被夹持）为原则沿修边线轮廓布置一周。2）需要在平面方向设置角度的废料刀，其角度取510°。3）一块废料不能含两个垂直角，使废料卡在凸模上不易排除（图348）图3484）废料刀与修边轮廓线的交点必须成90°以上120°以下的角度（图349）图3495）废料刀同一方向排列，使废料与废料刀刃和修边线交点为中心与另一废料刀交点形成废料的回转轨迹易于废料的排除避免面对面排列（图350）图3506） 废料刀的位置不得将废料的回转轨迹与修边轮廓线以及废料刀刃口面相交叉造成废料不易排除（图351）图3517）相邻两废料刀设置平行或呈交点在修边线外侧的喇叭形式（图352）图3528）修边轮廓有凹槽或者呈阶梯形状时要考虑废料落下与排除的可能性，不得已时设置强制退料（图353）废料刀与修边刃口相对时：图3539）修边线呈倾斜线时设置废料刀刃口面朝向时必须考虑废料回转落下的方向。倾斜角在15°30°时必要按（图354）所示的方向设置。图35410）角部修边的废料刀要设置在过R切点的附近（图355）。图35511）废料刀设置时其刀座不得超过邻近修边轮廓线（图334）。12）废料刀的位置确保切下的废料重心位置在两废料刀连线a-a之外，确保废料自然落下（图356）图35613）修边轮廓线呈凸台或缺口时，凸模切下后使废料卡在凹模刃口内，废料不易排除此时必须设置强制废料处理措施（图357）图35714）废料的大小：为进入废料坑方便，所有废料均不能超过（图358）所示尺寸或按用户要求确定废料尺寸。细长且近似直线的废料（图358a）图358a呈L型的废料（图358b）图358b15）在易产生变形影响制件精度的部位不可设置废料刀，必须注意废料刀要有足够的强度。16）废料布置的实例（图359）图359图3597.6.8 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）图360（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）图361（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）图3627.6.9 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）图363（2）侧壁高度H100mm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。图364（3）左图用于冲制75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）图3652）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。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）图367（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）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50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）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。图370