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。
! b$ ?7 R4 }8 b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。
7 q; t$ y  T) [& T2 |) l9 d　　（一） 冲裁的工艺分析
3 t" e1 n+ ^+ _& F　　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。
% v3 |7 Y  v& p8 o& ~# k　　（二） 确定冲裁工艺方案及模具结构形式
( [( x) S4 w( F" ~' F7 l0 v; _" {) t　　工序数目，工序性质，工序顺序，工序组合及模具结构形式。
% [2 w( P* w' |9 N　　（三） 冲压模具的设计计算。
　　　　（1） 排样
　　　　（2） 冲压力
　　　　（3） 压力中心
　　　　（4） 模具刃口尺寸计算
( K. |; i1 V' y1 w2 }　　　　（5） 确定各主要零件的外形尺寸
$ _5 P1 I: ^% a6 E& F　　　　（6） 计算模具的闭合高度
　　　　（7） 确定所用冲床
* q3 {2 U" s8 t' f　　（四） 绘制冲模总装图
8 P/ M; R% p; r; T( T　　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

设计实例
: z4 w2 u# w9 F8 S/ `　　（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。
9 W9 n. J$ X2 W) J1 E0 ^　　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。
! f# b( F$ D1 s　　（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：
2 Q. C& H% J, K1 `% U　　a:手动送料按图形a=2
, \) V' `7 j4 @% w# t" |　　b: 手动送料按图形b=2
7 _* n( k, W5 {/ d- `　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
　　步进：30 2=32
  C4 X9 {7 G3 d. _- @6 P　　画出排样图
) L- K% M$ D$ \* V% A, s2、 计算总冲压力
　　P总=P冲裁 P推件
　　　=P冲孔 P落料 P推件
! h# z6 @# e- e- p# r' t　　P冲孔=1.3Lt
) m# O" d7 g+ K4 Q" q* q+ m　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
/ {; g6 p7 }9 j* }; ^* {　　　　　=34000N
　　Pt=Kt.Pn
& C  Q2 T( |5 g! h; C9 s　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
1 Z  \) Q# O, u0 r; ?　　　=26400
　　　=186400N
　　　=186.4KN
3、 压力中心在O1上，P2压力中心在O上。
　　离O1距离为X
　　根据压力中心两边边距相等的条件：
- x, l( R1 `$ V" R! }; ?　　P1X=（32-X）P2
' M' J! W3 i5 _) L% p　　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：
, W9 v) w8 b' o1 f　　凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配作，保证双边间隙：
6 ~$ U4 h2 F2 D% d+ v8 G( L" s: N　　0.246-0．360
! ?: l( p& Z/ v' `8 C* X# A  e. Q$ T　　（2） 冲孔时的凸凹模尺寸计算。尺寸变小情况 配合加2
  A' O1 P6 N, {# G4 C! U2 y　　5、 确定各主要零部件的结构尺寸。（公式）
6 w3 {7 s+ z2 k' L　　6、 冲模闭合高度计算
9 k( [; @$ I" u$ A　　Hm=Hs Lt Ha Hx Hx 其中垫板厚度Hx=5mm
　　Hm=30 57 26 36 5=154mm
( o. e+ P4 g9 B+ e/ j1 h7、 压力机的选用
2 D- ?" h. v$ [: M) j　　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
　　工作台尺寸要可以按照装模具。
" }7 e' _" k6 R/ _7 F  c# s  {　　选用J23-25开式双柱可倾压力机装模时加垫板：
& u4 p- v! [0 A, b　　H垫：270-159=111mm
（四） 绘制总装图选取标准件。
# r! }; i- H5 v+ q$ f3 [' d( r0 N冲裁模的习惯画法：
* ^; }' C/ u& t6 w0 L　　（1） 府视图画法，脱去上模画下模
& b, [- ?- m- ^1 w7 e7 s6 b　　（2） 右上角画出冲裁件零件图及排样图。
画详细表。
$ k1 i) O, f6 w! h　　（五） 绘制非标准件零件图。
　　下周模，凹模，卸料板，冲孔凸模，垫板。
% ~5 m% a7 x) p- a( w& I　　注意刃口尺寸的配合加工的标注。
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# s2 {3 O# E% ?8 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. Y/ N2 t/ \/ \2 D　　一） 冲裁件的工艺分析及工艺方案和模具形式。
" |- z' T0 ^, t. Z9 Q3 Z　　该零件开头简单，对称是由圆弧的与直线组成。
2 w/ Y. p2 {' S+ j! }　　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。
9 C  e3 b  u6 \/ `/ @" w% }" x6 ]　　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。
# M! w: `/ X6 ~　　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 I! j1 q* x9 O0 C  H　　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。
# t1 r7 V4 x, x0 V1 |, j+ F　　1、 落 料力P1=212*103N
　　2、 冲孔力：p2=53.953.9*103N
: {- S: v2 i$ H# j9 a; O1 m  {- v7 g　　3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N
7 @& _' k8 }& Z2 w" T) y9 t　　4、 冲孔时的推件力p总=280.31KN
  F9 n/ X) a' g4 E3 ]( p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。
( }7 s9 @2 `2 l5 \7 O+ x% C　　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
# ]( W* p+ i( v8 i六）、凸模、凹模、凸凹模的结构设计
' g# k0 D7 I# [. Z6 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。
1 q% C9 o6 }/ m. v6 y" ~, l　　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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