冷冲模设计要领及实例解析

龍杺起航

在工艺分析的基础上，综合考虑产品的产量和精度要求。所用材料的性能，工厂的技术力量，设备情况及模具制造情况，确定该工件的工艺规程和每道工序的冲模结构形式。
结构设计：在方案设计的基础上，进一步设计模具各部分零件的具体结构尺寸。
; O1 w7 B; \, [. v0 j　　（一） 冲裁的工艺分析
' n+ }8 G$ R# v　　分析冲裁件的结构形状，尺寸精度，材料是否符合，冲压力工艺要求，从而确定冲裁的可能性。
) M. _8 s& r" W* Y' A　　（二） 确定冲裁工艺方案及模具结构形式
　　工序数目，工序性质，工序顺序，工序组合及模具结构形式。
　　（三） 冲压模具的设计计算。
0 V" k# `6 x3 l/ }; G. r5 U2 E　　　　（1） 排样
' e# w# J6 Y: O, O- I; m0 @　　　　（2） 冲压力
　　　　（3） 压力中心
3 p' D1 _. p, d. X8 j　　　　（4） 模具刃口尺寸计算
' J* |2 `4 |" T　　　　（5） 确定各主要零件的外形尺寸
　　　　（6） 计算模具的闭合高度
　　　　（7） 确定所用冲床
　　（四） 绘制冲模总装图
　　从冷冲模标准中选取标准件，将标准编号写入详细表。
! G5 Y8 y1 t! x! B. M　　（五） 绘制非标准零件图

! C1 k+ o3 b' }设计实例
9 r1 `. N; u% S" N9 I　　（一） 冲裁件工艺分析
　　1、 材料：08F是优质碳素钢，具有良好的冲压性能。
; W- \  \( M3 K; S# D　　2、 结构形状：冲裁件内，外形要尽量避免尖锐清角。
　　3、 尺寸精度：未标注按IT14级，查标准公差表。
) h* |) L" O8 \" @4 s: U6 D　　（二） 确定工艺方案及模具形式：采用具有导正钉定位的连续冲裁模。
　　（三） 模具设计计算
1、 排样：按表2-8查：
4 A2 s6 D; {# O5 o3 O3 S　　a:手动送料按图形a=2
3 S' S! l* r2 n: \+ d& g1 e) G　　b: 手动送料按图形b=2
　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
) C5 o7 y* a! M% h0 e/ n　　步进：30 2=32
- t7 }, k% u/ p5 Q& x- ?　　画出排样图
2、 计算总冲压力
　　P总=P冲裁 P推件
7 ?; f( H: m- U　　　=P冲孔 P落料 P推件
7 Y9 W# {1 T+ q" s　　P冲孔=1.3Lt
　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
1 ~$ R" {' I6 b& K9 R　　　　　=34000N
0 p6 C1 q; V2 u- ^4 F' z+ e　　Pt=Kt.Pn
3 J# Z6 N/ u: f  F: ~# X　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
　　　=26400
　　　=186400N
" `% n/ l" T6 D! G4 k3 F　　　=186.4KN
3、 压力中心在O1上，P2压力中心在O上。
4 b$ ~- M2 g$ Z! e- _* C" Q$ F　　离O1距离为X
. n% p" W' D, Y+ Y) P* _　　根据压力中心两边边距相等的条件：
　　P1X=（32-X）P2
　　X=6.8
4、 冲模刃口尺寸计算
: E7 V( ], J: @, U5 V　　（1） 落料凹、凸模尺寸，按配合加工，只计算凹模尺寸。外形尺寸都属于尺寸变大的情况：
　　凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配作，保证双边间隙：
　　0.246-0．360
　　（2） 冲孔时的凸凹模尺寸计算。尺寸变小情况 配合加2
" p, K' S+ |# s1 ^, z9 _　　5、 确定各主要零部件的结构尺寸。（公式）
　　6、 冲模闭合高度计算
4 H6 t1 ~- }' P8 a* C" t　　Hm=Hs Lt Ha Hx Hx 其中垫板厚度Hx=5mm
　　Hm=30 57 26 36 5=154mm
  n" l) ?" V* ^5 @) [/ p7、 压力机的选用
/ A4 \$ u2 d9 A" n3 g! v+ R　　压力机的分称压力大于P总，即大于186.4KN
8 X/ \! y" s' D$ X' X; ^% F　　闭合高度 Hmax-5>=Hm>=Hmin 10
　　即Hmax>=154 5=159mm
　　工作台尺寸要可以按照装模具。
　　选用J23-25开式双柱可倾压力机装模时加垫板：
　　H垫：270-159=111mm
（四） 绘制总装图选取标准件。
0 A* i) ]+ h5 j* f% q冲裁模的习惯画法：
( x, m/ F, Q% B/ L　　（1） 府视图画法，脱去上模画下模
　　（2） 右上角画出冲裁件零件图及排样图。
画详细表。
　　（五） 绘制非标准件零件图。
4 Z$ {$ P- X, D% I5 I3 c　　下周模，凹模，卸料板，冲孔凸模，垫板。
　　注意刃口尺寸的配合加工的标注。
( a" C2 x3 m$ ^. e. y) Y- H
% y; F) H/ t; W5 j1 \9 @- x% p倒装复合冲裁模的设计 零件如图就示，大批量生产，材料是10钢。料厚是2.2MM。
! w8 u6 A$ H, v# |6 d) F- w　　一） 冲裁件的工艺分析及工艺方案和模具形式。
　　该零件开头简单，对称是由圆弧的与直线组成。
　　零件尺寸的公差都有在CT12以下，材料是10钢，优质碳素钢，具有良好的冲压性能，故不可以冲裁，考虑到零件的形状及生产批量，决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工。可一次件压成形。
! a3 ?$ N! C; o　　二） 排样。
　　根据零件的开头特点，采用如图就未的起码对排 的排样方案。
　　由表2-8起码出最小的搭边什a=3mm冲裁件毛坯面积：A=（44*45 66*20 1/2*3.14*102）mm2
条件宽度:b=120 3*3 44=173mm
　　步进:h=45 3=48mm
5 _2 S7 {- H/ J  u( S' U　　每个的材料的利用率为:83%
  G1 b3 O# h% P6 K) B三） 冲压力计算，模具彩方案性缺陷料及下出料方式。
　　1、 落 料力P1=212*103N
　　2、 冲孔力：p2=53.953.9*103N
9 m, w% W( X3 K+ i' Y: I( m　　3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N
$ @) R6 _5 R, l2 w1 w, C6 i　　4、 冲孔时的推件力p总=280.31KN
四）、 计算压力中心
　　按比例画出零件形状选定座标系xoy,零件左右对称，即x0=0,只需计算y0即可。
# Z1 E- _+ q- n　　将零件冲裁固边分成L1,L2……L6基本线段,求出各线段的中心位置。
8 N2 ^- a5 m; r0 M五）、 计算凸凹模刃口尺寸
六）、凸模、凹模、凸凹模的结构设计
　　1）用圆形冲头冲孔，在凸模外边装上推件块，所以此凸模设计成直柱形状。
* R; ]* l- C8 T: d! A& F　　2）凹模的刃口形式，考虑到本例生产是大批量生产，所以采用刃口强度较高的凹模。它的长度尺寸是：120 42*2=204mm
　　凹模的宽度是45 42*2=129mm
　　3)凸凹模强度按最小壁厚：m=1.5t=1.5*2.2=3.3mm

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