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
0 ~1 h$ Y4 q! v$ ^# d' I. |　　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。
' u4 r& p9 S# q3 G) d　　（三） 冲压模具的设计计算。
　　　　（1） 排样
# C3 F4 d( d' i5 x+ C! ~4 y2 o　　　　（2） 冲压力
) y, `2 I  v3 o+ Q' b" q4 M　　　　（3） 压力中心
6 H' `* _- a( C+ R! {: j. S　　　　（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
9 u" ]# w% g+ M' b0 `% s　　　　（7） 确定所用冲床
- R1 _2 }' S0 L- J　　（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
" V/ O6 z+ n# B; O3 Q% l" ]
设计实例
　　（一） 冲裁件工艺分析
+ ^0 j4 L; s  K# G1 D( l6 b# ~　　1、 材料：08F是优质碳素钢，具有良好的冲压性能。
　　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。
　　（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
8 }4 m# K4 \1 P1 R8 s1 q! }1、 排样：按表2-8查：
( c# a0 J3 Q. s: L/ j5 a　　a:手动送料按图形a=2
. S% J- D1 b( H# j　　b: 手动送料按图形b=2
& G+ E0 S! \0 b6 ?! u　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
/ I6 K- r! U/ J6 I. i　　步进：30 2=32
　　画出排样图
2 ?0 J8 L' g4 `" |! ~2、 计算总冲压力
　　P总=P冲裁 P推件
. ~& x1 N  n% G' N　　　=P冲孔 P落料 P推件
　　P冲孔=1.3Lt
- s( c6 x' h0 k) H% c; S' V' ]# U　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
　　　　　=34000N
6 \+ B- d6 ?2 Y+ C6 n　　Pt=Kt.Pn
- h/ C/ J7 j) h7 Y/ c1 h　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
6 c" M  u$ E+ a0 e　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
　　　=26400
2 Z5 C- ~, [! v  q0 x1 q/ L　　　=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：
　　P1X=（32-X）P2
" }* P; u' q# I) F9 {8 L3 J+ l　　X=6.8
0 L8 X6 S* W$ N& E5 y  e4、 冲模刃口尺寸计算
; E0 c. X, |+ u8 w4 H- {( O　　（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
" T% @" N  K$ s9 `. g+ v1 Y" c$ g　　（2） 冲孔时的凸凹模尺寸计算。尺寸变小情况 配合加2
- Z( m( P' r+ E. S' [6 v- S+ ]　　5、 确定各主要零部件的结构尺寸。（公式）
; W0 S$ g/ Z7 x: r# O# N　　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
  v$ Q" F9 `4 z" o/ I1 F$ I7、 压力机的选用
　　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
) ]$ c$ @$ _9 T  K6 H　　即Hmax>=154 5=159mm
) B; O' X& R" w' Q. E' H1 [　　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：
2 n* ^$ f; m8 V0 F9 A　　H垫：270-159=111mm
（四） 绘制总装图选取标准件。
冲裁模的习惯画法：
, _! p6 x  j! v2 I2 Z6 J& r　　（1） 府视图画法，脱去上模画下模
3 U+ I1 m' m# Z: g　　（2） 右上角画出冲裁件零件图及排样图。
% q8 O& N2 v6 o画详细表。
  i+ J( y; R3 c. R2 r　　（五） 绘制非标准件零件图。
+ Q% j% `1 ~& ^- \9 m8 [, S& s% j　　下周模，凹模，卸料板，冲孔凸模，垫板。
/ O+ _3 f8 R. q6 s　　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。
　　一） 冲裁件的工艺分析及工艺方案和模具形式。
2 }2 ?' r# Y# K　　该零件开头简单，对称是由圆弧的与直线组成。
8 H/ g7 u' f& Z! x" m% a; H3 {　　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
条件宽度:b=120 3*3 44=173mm
- c$ R7 D4 a2 y　　步进:h=45 3=48mm
* v7 z0 X" c1 G: {# [　　每个的材料的利用率为:83%
9 S0 i: |5 c) R9 H" l. c# X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
4 P5 R! C) x9 {6 c3 Y- F3 W5 n　　3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N
　　4、 冲孔时的推件力p总=280.31KN
$ a9 R" D8 Z4 g. ~+ N5 `, R四）、 计算压力中心
% w4 f1 r6 R6 R　　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
) u" Y, A5 c  y6 X" O8 I. b2 o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。
( f0 _0 M5 C; W　　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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