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。
+ V: S6 H- ]$ q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。
$ p- P$ d9 x5 z　　（一） 冲裁的工艺分析
　　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。
, O' h( c1 `4 I$ F0 d　　（二） 确定冲裁工艺方案及模具结构形式
: a1 [2 C) z% J/ y　　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。
: Y6 K# {9 E: o3 X4 N4 i! p　　　　（1） 排样
6 Y6 P, H7 w$ A' p; a5 d$ y! k# h1 k　　　　（2） 冲压力
　　　　（3） 压力中心
! Z1 {& I* p# X. ^) {9 U0 z　　　　（4） 模具刃口尺寸计算
8 s8 `. F, ]; R( r2 i( g　　　　（5） 确定各主要零件的外形尺寸
　　　　（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。
　　（五） 绘制非标准零件图
4 b9 \. t. m# j' k1 O' v- U6 i/ W
设计实例
　　（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。
: }8 ^$ ]& F5 n6 C　　2、 结构形状：冲裁件内，外形要尽量避免尖锐清角。
  [/ ~( ?( I2 @; ~' M　　3、 尺寸精度：未标注按IT14级，查标准公差表。
% ?5 N: |: k; g; H& K! w　　（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。
7 p: T) H- v$ F( d% P　　（三） 模具设计计算
1、 排样：按表2-8查：
) o1 a( f7 H4 v　　a:手动送料按图形a=2
　　b: 手动送料按图形b=2
5 Z5 Y7 v: z! k9 B　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
/ Y6 _9 a) i7 g* h% M6 Y　　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
$ \, c: x9 Q. T　　P冲孔=1.3Lt
5 B. j% ?* V# L! S, L+ E( O4 d　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
　　　　　=34000N
8 J8 z8 b$ U2 v7 i4 U' F2 S　　Pt=Kt.Pn
　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
& g9 D( }3 F7 _9 _. }) G　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
　　　=26400
, c" Q* ?8 d7 W7 n3 ~8 Z　　　=186400N
. R5 n" ~' m; m　　　=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：
' G. M- Q8 \8 Y: [7 l1 i　　P1X=（32-X）P2
5 _9 z8 ?. S& ?4 N4 W　　X=6.8
4、 冲模刃口尺寸计算
# T. c( s% T2 u　　（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：
( a" v4 D( B/ G/ K3 T2 H: ^  P9 f　　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
9 ~7 B, R9 o  L1 R$ R- b　　（2） 冲孔时的凸凹模尺寸计算。尺寸变小情况 配合加2
7 R# w- n+ H  p7 v, [$ ^/ k3 P; A　　5、 确定各主要零部件的结构尺寸。（公式）
　　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
7、 压力机的选用
　　压力机的分称压力大于P总，即大于186.4KN
* q/ |  a" e- f6 K1 }) n& V　　闭合高度 Hmax-5>=Hm>=Hmin 10
5 |+ i) E. h* \9 i! Z　　即Hmax>=154 5=159mm
" y" ]+ I" s; s/ O　　工作台尺寸要可以按照装模具。
0 n$ h0 ~9 [$ W; c6 n8 [) M( v, ~　　选用J23-25开式双柱可倾压力机装模时加垫板：
) ?+ u, U: l2 @, s/ r! K1 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：
. G0 ?& P& ]6 m# g- ]( w　　（1） 府视图画法，脱去上模画下模
7 v9 [/ {8 r. u; E6 g# w7 X0 T- }　　（2） 右上角画出冲裁件零件图及排样图。
; u. F# g) l) t0 ?" ?0 r) ]画详细表。
. j- O) a$ j9 E: U- v/ X- @: r　　（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。

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。
* M' d1 |0 c& A　　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。
6 Y  s# _2 x! J6 R! w# H3 r　　二） 排样。
( T& [! m( F/ H% Y　　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。
4 G  N- i  ^% {2 ^/ q/ D+ U$ T" T　　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
9 X5 `2 s0 r- I: K　　步进:h=45 3=48mm
5 H# }1 {8 u8 X. M　　每个的材料的利用率为:83%
4 z( u% ^' k+ u) @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
7 q' U2 m' F- f! X% \0 H　　2、 冲孔力：p2=53.953.9*103N
　　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
; D" E2 K; |1 I1 C9 v　　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。
- ]/ i( ~) v( }9 J2 O　　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  x, G; `3 C& `0 [. k, w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
　　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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