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
' O1 `3 z3 c4 }　　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。
; y8 R3 e4 J- F　　（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。
　　　　（1） 排样
　　　　（2） 冲压力
　　　　（3） 压力中心
( O5 _& G' ~2 u9 g; C4 ~+ z　　　　（4） 模具刃口尺寸计算
# }1 X% W. Z4 d  j( o, T　　　　（5） 确定各主要零件的外形尺寸
　　　　（6） 计算模具的闭合高度
% h3 B, ^' i/ T! C; H% y　　　　（7） 确定所用冲床
　　（四） 绘制冲模总装图
5 g+ c3 p% z8 E* Z) |4 ~0 C　　从冷冲模标准中选取标准件，将标准编号写入详细表。
- W$ K" B6 n% v# Z" M　　（五） 绘制非标准零件图

' T+ m; v$ C& L. h4 j6 d设计实例
6 |; X/ \6 i3 a; t' o  v* z1 @　　（一） 冲裁件工艺分析
8 ^; ?( k" f9 Z- V7 M  l　　1、 材料：08F是优质碳素钢，具有良好的冲压性能。
% A% B" _8 m. k$ q. X$ p8 w　　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。
- c& C$ t3 h8 ~% d. M　　（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
$ z( P" Z# a0 |) B1、 排样：按表2-8查：
: _+ F) V& I; D6 D( W# ]+ ~　　a:手动送料按图形a=2
　　b: 手动送料按图形b=2
4 e) D! {: N. C" h2 l" l1 l　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
* ?9 b  e( {  t0 \4 T0 @* [　　步进：30 2=32
　　画出排样图
" N2 L7 v, v# W9 U1 ~: E! K2、 计算总冲压力
　　P总=P冲裁 P推件
# x+ r, w  k6 f+ G) _  O　　　=P冲孔 P落料 P推件
6 ?6 f4 X0 W" @/ B2 z6 X; i4 d　　P冲孔=1.3Lt
　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
  V) T/ z/ @/ T$ |  d　　　　　=34000N
: u+ D# |+ s8 B) |6 y) w% n1 o　　Pt=Kt.Pn
& Z+ j& X% q6 o4 |+ l. F$ n　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
　　　=26400
8 |& O. b  B5 S# t　　　=186400N
7 d9 @6 N( @0 ]0 E! X  |7 }' T　　　=186.4KN
3、 压力中心在O1上，P2压力中心在O上。
5 Q$ ]' W- P* p# Y　　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
　　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：
　　凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配作，保证双边间隙：
2 ]( d( D+ \4 g  m　　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
　　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、 压力机的选用
+ M: @2 N( Q1 c' d9 d　　压力机的分称压力大于P总，即大于186.4KN
　　闭合高度 Hmax-5>=Hm>=Hmin 10
　　即Hmax>=154 5=159mm
! d, R, M& K1 X4 z; P) z- [　　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。
! t% D( I6 k6 e画详细表。
　　（五） 绘制非标准件零件图。
1 F' |+ q" }6 Q1 O　　下周模，凹模，卸料板，冲孔凸模，垫板。
5 ?8 u% m3 m" |0 x: a; t　　注意刃口尺寸的配合加工的标注。

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。
1 a5 n: a! `9 ?( `. y  _0 c; Y　　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。
　　二） 排样。
5 L9 _5 Z5 w5 i$ x　　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。
5 T0 \. L/ ~  ]　　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
* V2 E7 ^3 c- N( Z　　步进:h=45 3=48mm
2 p4 t6 B; q* J3 A( }　　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
* Z) M9 b+ R. q2 w. K" D5 a7 ^　　3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N
: P: W, q/ }. ~+ h& J1 u　　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。
6 P5 W* ^& e  R' f: w' E# \　　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。
% `6 Z4 ~  {: Q/ A, i/ g五）、 计算凸凹模刃口尺寸
8 ]3 X0 M/ ]* u7 Z$ Y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。
　　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
6 G" O, j( q# l! V8 Z6 p1 v  o% F　　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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