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
( Z) Y! r: G8 u% {) t6 Z; _$ ?　　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。
　　　　（1） 排样
& ^4 E0 d1 L% p　　　　（2） 冲压力
　　　　（3） 压力中心
　　　　（4） 模具刃口尺寸计算
! N$ e0 g- L+ s2 ^1 j& `　　　　（5） 确定各主要零件的外形尺寸
# C0 [! E2 v5 S3 r7 d5 R2 l　　　　（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
. [3 P: C6 c7 z7 f" [/ ^　　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
. {/ X5 k) o' }4 t1 @  L/ M
设计实例
; R# o$ Y$ X' g　　（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。
- j, `* E; o0 X) |' I# Y　　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。
( q% i9 }1 }1 |　　（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。
5 |: S7 x4 V9 x- f　　（三） 模具设计计算
1、 排样：按表2-8查：
; v( K1 K& l6 E5 m7 ^  H. ~　　a:手动送料按图形a=2
3 ?1 J- C5 a8 p- I2 V/ ]5 M　　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
　　画出排样图
2、 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
: K9 d3 y8 Z) l0 k, s% P' P　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
, O! H0 O3 i4 L. W" l! L: t　　　　　=34000N
　　Pt=Kt.Pn
　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
7 Y. E( ^" ]/ c# X5 f* j. N　　　=26400
　　　=186400N
　　　=186.4KN
/ V0 A' l3 V) _1 l! p' w% R1 j3、 压力中心在O1上，P2压力中心在O上。
　　离O1距离为X
$ `9 y% C% }8 b' b& e　　根据压力中心两边边距相等的条件：
　　P1X=（32-X）P2
　　X=6.8
/ i- C9 z% P9 ~$ R4、 冲模刃口尺寸计算
+ v6 K4 }: }% g　　（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：
( s3 R. P. I, ^9 ~　　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
　　5、 确定各主要零部件的结构尺寸。（公式）
: Y% z4 m' W) y4 \# B* y　　6、 冲模闭合高度计算
, n+ n8 K6 {: W# H: s' w　　Hm=Hs Lt Ha Hx Hx 其中垫板厚度Hx=5mm
* L* P8 k  Z: x: t　　Hm=30 57 26 36 5=154mm
$ |- f# G6 k7 H5 A7、 压力机的选用
　　压力机的分称压力大于P总，即大于186.4KN
3 [  x' h2 N4 W2 i1 Q4 J7 G　　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。
) v4 |% j2 G: x6 [& Y! F6 w6 |# P　　选用J23-25开式双柱可倾压力机装模时加垫板：
　　H垫：270-159=111mm
. `; ?# o) P! [7 J5 L( [* @+ ]（四） 绘制总装图选取标准件。
冲裁模的习惯画法：
8 v9 C0 e! }# S' U& X! y7 g　　（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。
1 C9 V' \$ R  e2 ~: v/ [2 }　　（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。
% J- a* o( V9 ]0 u, t. F
' W; u: f( D2 I7 @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。
5 D/ Z. W5 ~, y7 f( h  L. O/ x　　一） 冲裁件的工艺分析及工艺方案和模具形式。
/ _+ q7 Q" ~- F; j7 D0 L　　该零件开头简单，对称是由圆弧的与直线组成。
1 \# P, s- b8 C* m' V% F( u　　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。
5 W: u7 v$ |9 c6 _1 g3 N8 W3 C　　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
- a3 e3 Z0 ~  S" a& V$ A5 h　　步进:h=45 3=48mm
" @  W% T' t3 q2 P5 w　　每个的材料的利用率为:83%
- E, M1 T! n+ P4 E! G8 O三） 冲压力计算，模具彩方案性缺陷料及下出料方式。
7 K7 c9 Y' H0 w0 {/ [　　1、 落 料力P1=212*103N
/ s" ?! i2 c; M4 c　　2、 冲孔力：p2=53.953.9*103N
: K1 }1 N; B$ Y3 M0 d5 w) [( x　　3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N
' k# ?3 j$ Q4 b　　4、 冲孔时的推件力p总=280.31KN
四）、 计算压力中心
6 `( i! x  S5 [. Z: p$ q" M　　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。
/ @5 A" w3 m9 s* d7 {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
# C# R+ T7 {8 s5 S　　凹模的宽度是45 42*2=129mm
. I! q/ s; C& C/ O2 A　　3)凸凹模强度按最小壁厚：m=1.5t=1.5*2.2=3.3mm

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