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。
$ z! }% f9 K, _) F4 V) @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
3 @7 B  |# ~+ 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。
( c6 w+ l* P2 V# A+ h, J' |% b! k　　（二） 确定冲裁工艺方案及模具结构形式
1 V4 D$ }6 E9 t! G4 |　　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。
/ b. ]' p7 r2 \1 R2 h) {　　　　（1） 排样
　　　　（2） 冲压力
　　　　（3） 压力中心
, s- T) T: F3 Q# f) P1 T/ k$ d　　　　（4） 模具刃口尺寸计算
　　　　（5） 确定各主要零件的外形尺寸
　　　　（6） 计算模具的闭合高度
# n6 @4 |' }5 m6 z* x; v/ e　　　　（7） 确定所用冲床
* j- N+ f/ g- T) }/ _" [　　（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

- ?: c. v# _. @设计实例
　　（一） 冲裁件工艺分析
2 E$ W# d* h. N　　1、 材料：08F是优质碳素钢，具有良好的冲压性能。
1 u- l- b6 `6 t8 r$ [7 ~- {/ E　　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' \) J: [- t　　（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：
& ^7 _+ U5 Y5 `# W$ `+ W# w: k　　a:手动送料按图形a=2
　　b: 手动送料按图形b=2
7 |1 m: C' d( g* j7 ~* H1 Y　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
+ B. y! y& ?$ G* L3 L1 T& B　　步进：30 2=32
7 O7 v  N7 \3 i* A( p! H6 j　　画出排样图
5 B) K1 G3 H# f8 i2、 计算总冲压力
　　P总=P冲裁 P推件
  M' h" s* z$ v! z! X6 J1 V　　　=P冲孔 P落料 P推件
　　P冲孔=1.3Lt
5 R  F3 B% c) @$ r$ j5 Z5 u1 a　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
( g5 X8 E+ m# g) t7 U% @　　　　　=34000N
　　Pt=Kt.Pn
　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
　　　=26400
　　　=186400N
) r* t5 a3 }, v　　　=186.4KN
* k1 E; ?$ A( b: t3 F6 d# P- f$ w6 m8 e3、 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：
9 Z. g7 D8 o; Z1 L% N9 `4 H5 G　　P1X=（32-X）P2
1 J' _7 H5 r$ x( }" K　　X=6.8
  l" |# h6 q4 W, k, y4、 冲模刃口尺寸计算
! W* y! c2 M* @& _7 @　　（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：
% W4 {. B) [  E　　凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配作，保证双边间隙：
  J/ F) K7 O1 h　　0.246-0．360
( C; _6 l; E! o0 A. e7 a　　（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）
! h  X' s% A2 n2 [; z　　6、 冲模闭合高度计算
* H+ q2 w; l9 }　　Hm=Hs Lt Ha Hx Hx 其中垫板厚度Hx=5mm
; \/ H6 f2 |& u% d+ L- D8 L( r. e　　Hm=30 57 26 36 5=154mm
" p( @  R; M/ U6 M4 G0 g4 k! U; \7、 压力机的选用
! z, {) x& F8 F6 `3 }4 i　　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
" L8 y4 e0 L3 @. V) |4 D: p6 ^% r0 y　　工作台尺寸要可以按照装模具。
5 Q$ G7 J% L5 v3 Z3 ?" d8 B　　选用J23-25开式双柱可倾压力机装模时加垫板：
　　H垫：270-159=111mm
- ^$ n! q. i( H3 v（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 o% E+ z+ h- v: y& X0 _　　（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。
　　注意刃口尺寸的配合加工的标注。
. O" x* v' a% q) i) a0 g0 Q! R6 j
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。
' {: C. y4 p  ]: \  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。
　　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
( K/ D2 C8 n, B- C条件宽度:b=120 3*3 44=173mm
　　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
8 u; \' Y- E' w( g. W) E+ [( ?　　2、 冲孔力：p2=53.953.9*103N
/ t/ X- w. U/ |% U% e, S5 u　　3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N
5 f" A- \- l9 _& K! r　　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
! J6 Y; a" ?6 O' U$ x六）、凸模、凹模、凸凹模的结构设计
+ @3 M6 j7 G$ a5 D) Q　　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。
' P8 I! ^; I* J6 V- s　　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
0 z9 {, ^) W; c, R" R$ S( `7 J　　3)凸凹模强度按最小壁厚：m=1.5t=1.5*2.2=3.3mm

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