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。
　　（一） 冲裁的工艺分析
　　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。
　　（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。
. [# O" i- X# ^4 D/ o　　　　（1） 排样
　　　　（2） 冲压力
　　　　（3） 压力中心
( Q3 W5 L9 y/ D$ ^$ [; `　　　　（4） 模具刃口尺寸计算
  H7 z! a5 `2 M: j% \　　　　（5） 确定各主要零件的外形尺寸
# t! F7 l5 s: V! y! a　　　　（6） 计算模具的闭合高度
　　　　（7） 确定所用冲床
: @0 m4 p# P6 ?% R4 U　　（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。
9 @' U6 {8 D" v) [( W! e　　（五） 绘制非标准零件图
" Y* ^0 [& V+ M5 u) s8 e$ ?1 a: c7 Z
设计实例
1 c; F. \+ \1 e　　（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。
　　2、 结构形状：冲裁件内，外形要尽量避免尖锐清角。
2 U# c0 }% w& V" |* ^　　3、 尺寸精度：未标注按IT14级，查标准公差表。
' C  j  j0 }3 |　　（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。
- m# w0 Q4 V* \: r6 B$ W4 B$ d　　（三） 模具设计计算
1、 排样：按表2-8查：
5 P/ Z, T% L7 N- T/ c2 d7 Q1 h　　a:手动送料按图形a=2
- ^$ H1 H9 F4 P# [2 Z6 t1 [1 V　　b: 手动送料按图形b=2
　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
　　步进：30 2=32
+ x: C) X$ z! r6 D　　画出排样图
) ~$ Z" f9 K& s5 C3 f9 |2、 计算总冲压力
　　P总=P冲裁 P推件
/ R* x# l6 \2 n8 g# U6 k　　　=P冲孔 P落料 P推件
　　P冲孔=1.3Lt
　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
0 g, i+ I& {3 a8 N  f　　　　　=34000N
6 E. H7 `1 X/ h; }) D' D6 A7 [　　Pt=Kt.Pn
　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
! d  M5 D8 l3 S  Y% B1 E7 l/ L, Q　　　=26400
+ b) x9 S5 _  F6 {; \% k# T　　　=186400N
: t, \9 M# Z8 H4 Z2 N  u1 K  E: o　　　=186.4KN
3、 压力中心在O1上，P2压力中心在O上。
　　离O1距离为X
% I5 w) Q" Z# D$ y/ w* H　　根据压力中心两边边距相等的条件：
1 x* m' s6 {9 F0 R: c　　P1X=（32-X）P2
/ E* }+ F2 \- E8 o3 j! E4 N* X　　X=6.8
4、 冲模刃口尺寸计算
　　（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：
& [: C4 J% U# z: ]( e　　凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配作，保证双边间隙：
- U, l9 f8 H, M2 v( q( `; q: D: G　　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
* I5 I% E. Y" \　　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 ~) N) y* X; W- q% n: z　　Hm=Hs Lt Ha Hx Hx 其中垫板厚度Hx=5mm
　　Hm=30 57 26 36 5=154mm
7、 压力机的选用
　　压力机的分称压力大于P总，即大于186.4KN
: {. E! V6 w& U0 D5 W- z, _" F$ J　　闭合高度 Hmax-5>=Hm>=Hmin 10
3 ^& p4 _& l$ G$ [) h  M  v% X4 z　　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。
冲裁模的习惯画法：
　　（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。
　　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。

* _& u& D) c8 M* _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。
/ X  L! I% f# A% p* ~. c　　一） 冲裁件的工艺分析及工艺方案和模具形式。
7 k7 ^7 r/ s3 R$ W8 b# ~" T　　该零件开头简单，对称是由圆弧的与直线组成。
6 X, ~& {" ~5 c5 N) i　　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。
! x; j/ t" s  X6 q　　二） 排样。
( w" L. m. ]; j# s/ f* ^$ B　　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
6 v. M( m7 U3 x　　步进:h=45 3=48mm
3 ~' m. \2 A* E　　每个的材料的利用率为:83%
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
8 G0 W0 b5 U2 ?7 Z1 |% w　　3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N
- }4 ^! M" r5 u' E' v7 T6 }( F　　4、 冲孔时的推件力p总=280.31KN
. v0 y1 H! Q9 B7 t四）、 计算压力中心
4 |+ n$ t# O6 ~1 L$ W+ I　　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。
　　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。
! s8 P! h3 Z8 J' b9 g3 f/ j1 x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。
- E/ k: I% D$ `7 c8 g9 R! F5 d　　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
& v  U4 T) }, r9 f" T　　3)凸凹模强度按最小壁厚：m=1.5t=1.5*2.2=3.3mm

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