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。
5 d: c( u* Z7 ]" Q. s( F　　（一） 冲裁的工艺分析
) X  S* w$ H& p) P8 |4 j1 Q　　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。
# _4 {4 @; t* d3 N　　（三） 冲压模具的设计计算。
, c* \9 t) \4 }3 [　　　　（1） 排样
) K' g. H7 e$ ^' Y5 C　　　　（2） 冲压力
, R) A8 |3 t" r4 |+ c3 }　　　　（3） 压力中心
　　　　（4） 模具刃口尺寸计算
　　　　（5） 确定各主要零件的外形尺寸
3 J9 e" `& P  K　　　　（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。
( q4 L! L7 `3 x9 ]; n7 U+ t' p　　（五） 绘制非标准零件图

$ b2 L5 D0 e% O+ e. k设计实例
% f! V! w% H( M5 b/ u; a9 h　　（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 |9 b3 ~9 Z4 e5 F8 x6 ]* [　　2、 结构形状：冲裁件内，外形要尽量避免尖锐清角。
+ D8 o' Z8 {4 `* J　　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
& c/ Z0 M$ ~  c1 Y9 Q1、 排样：按表2-8查：
9 B! @3 z, F, m1 n9 {, x3 V& C　　a:手动送料按图形a=2
　　b: 手动送料按图形b=2
　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
0 c$ P0 c* e! u3 a  X$ C" H　　步进：30 2=32
　　画出排样图
. J* L3 q- B+ i0 m2、 计算总冲压力
　　P总=P冲裁 P推件
　　　=P冲孔 P落料 P推件
　　P冲孔=1.3Lt
　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
　　　　　=34000N
　　Pt=Kt.Pn
　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
　　　=26400
; A: q  w0 Z  f& d! G( n　　　=186400N
- Y2 q' O" U( D, d　　　=186.4KN
3、 压力中心在O1上，P2压力中心在O上。
　　离O1距离为X
, ]0 y, M: K) O/ k- r1 z/ E$ v　　根据压力中心两边边距相等的条件：
2 h+ w# [) f" j8 s　　P1X=（32-X）P2
　　X=6.8
3 w% _: G9 Z1 ~- T4、 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：
　　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
: E5 R8 T$ X, T9 p+ |  T　　5、 确定各主要零部件的结构尺寸。（公式）
* S0 y) U; C( W　　6、 冲模闭合高度计算
　　Hm=Hs Lt Ha Hx Hx 其中垫板厚度Hx=5mm
. b. @/ k" u& c* I/ x# \' {　　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
! C: C' u* _+ N) |　　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。
: r% v; [; i" C7 M　　选用J23-25开式双柱可倾压力机装模时加垫板：
1 _( P" k9 M! a) }# g　　H垫：270-159=111mm
/ P7 ]/ ?& B0 e4 v0 x$ [（四） 绘制总装图选取标准件。
" `5 T# w- X- R, Y# R冲裁模的习惯画法：
　　（1） 府视图画法，脱去上模画下模
- u& ?+ l. P7 {5 S　　（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。
6 ~9 B7 y* c' T1 v( G　　注意刃口尺寸的配合加工的标注。

2 t" s( d' d3 ~6 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。
　　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。
6 O8 X2 g* ]+ ^1 K　　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。
( _+ C4 c" _; T& k　　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
" a: U1 A4 s! n% n" k# Z( w条件宽度:b=120 3*3 44=173mm
; g- _$ Q& S4 t1 E　　步进:h=45 3=48mm
　　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
" v  w! m2 U# ^1 q  O　　2、 冲孔力：p2=53.953.9*103N
+ G% n' p% Y5 g6 x6 g2 z* W* B% G; ~, ~　　3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N
　　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。
　　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
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
* e) c, s9 Q/ u' r　　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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