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。
1 h- Y' A5 z$ W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。
( H: k4 M( z' X5 u2 l% {　　（二） 确定冲裁工艺方案及模具结构形式
0 d# i, H* E# K' _' @4 r　　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。
　　　　（1） 排样
　　　　（2） 冲压力
: g6 z8 `- d! Y6 o2 n　　　　（3） 压力中心
　　　　（4） 模具刃口尺寸计算
$ Q7 @; Z5 G6 B8 Q: ]: h$ \　　　　（5） 确定各主要零件的外形尺寸
# s, Z7 U& X& m　　　　（6） 计算模具的闭合高度
, ~3 R8 t& B& ]. l& G　　　　（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。
　　（五） 绘制非标准零件图
% s) f7 n. N5 |) F2 s2 }, I1 ~
3 n4 D  |+ M) h4 B$ [" x* F6 S9 S, P! n设计实例
　　（一） 冲裁件工艺分析
2 }+ V6 {* }( j& s, ^! Y　　1、 材料：08F是优质碳素钢，具有良好的冲压性能。
" p0 j( V# m  [0 S　　2、 结构形状：冲裁件内，外形要尽量避免尖锐清角。
1 a2 v$ K4 o: R) R( U0 S; E　　3、 尺寸精度：未标注按IT14级，查标准公差表。
　　（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
2 J$ s$ ?5 r0 U8 k7 T( C1、 排样：按表2-8查：
　　a:手动送料按图形a=2
　　b: 手动送料按图形b=2
+ ]6 z2 `$ b% Y3 k' M. f1 @5 z　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
! e# Y0 [1 V, ]( k  u' i" ^( X　　步进：30 2=32
　　画出排样图
2、 计算总冲压力
　　P总=P冲裁 P推件
, h4 C- a( s( ?. {# t4 F　　　=P冲孔 P落料 P推件
% G: l# R8 N) k3 e　　P冲孔=1.3Lt
　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
$ i& C8 t8 S2 ^8 K　　　　　=34000N
　　Pt=Kt.Pn
" }; z: O$ ^& b9 G- Q3 C6 ]: x　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
+ U/ a2 {& t& c7 {6 ~" ?: O　　　=26400
' Q$ {% k0 r% w/ e3 ?+ l　　　=186400N
. P9 V5 [* R; b! o　　　=186.4KN
3、 压力中心在O1上，P2压力中心在O上。
7 B# m. N3 p+ i  K　　离O1距离为X
　　根据压力中心两边边距相等的条件：
　　P1X=（32-X）P2
9 U/ J8 q! K, H　　X=6.8
4、 冲模刃口尺寸计算
( Y: x, K5 J8 x8 ?# ~/ R2 |　　（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
# p& n) A8 V0 A, T: w7 o4 o' K8 w　　（2） 冲孔时的凸凹模尺寸计算。尺寸变小情况 配合加2
　　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
　　Hm=Hs Lt Ha Hx Hx 其中垫板厚度Hx=5mm
　　Hm=30 57 26 36 5=154mm
7 Z4 V  G& d6 `* v7、 压力机的选用
4 z; I$ ~2 ?% W6 }5 y　　压力机的分称压力大于P总，即大于186.4KN
+ Q  `0 W5 p$ g& m5 j6 a& G* Z' ~　　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：
) F+ G& X) J& Z" t- D　　H垫：270-159=111mm
. F' o# Y# j4 }6 g- ?（四） 绘制总装图选取标准件。
; A7 M' O9 v9 g冲裁模的习惯画法：
& B+ z' ^* q& J4 l% V! v1 u　　（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。
+ A8 L. }5 h" v  N) G) ?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。

& o9 G: Z' N; h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。
' E7 i0 L$ F9 X& n$ K+ L  J　　一） 冲裁件的工艺分析及工艺方案和模具形式。
8 ?3 b1 ~# {. D3 j1 v: J　　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。
　　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
2 `3 u; ^0 d4 ^　　步进:h=45 3=48mm
  [; F$ e# A7 F7 u, y　　每个的材料的利用率为:83%
; W# S9 `7 C! \* N: Q! k三） 冲压力计算，模具彩方案性缺陷料及下出料方式。
" l# x  i; \- h) f* V: q' v) P2 T* W　　1、 落 料力P1=212*103N
　　2、 冲孔力：p2=53.953.9*103N
　　3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N
　　4、 冲孔时的推件力p总=280.31KN
9 M& `, a( k9 Z: p7 ^* r2 n% B5 P2 O$ V四）、 计算压力中心
# T; Q! G/ g( P0 R. R　　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。
五）、 计算凸凹模刃口尺寸
+ H2 X4 `* }% ^- g六）、凸模、凹模、凸凹模的结构设计
) d$ A  h5 [! i: \0 \) ]0 r( z　　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。
. m8 o2 T6 E- ?9 N　　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
. d. N& w' c# x6 y　　3)凸凹模强度按最小壁厚：m=1.5t=1.5*2.2=3.3mm

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