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
3 x; s# B* X+ P　　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
# \, Z' g8 g, {' Q; `　　工序数目，工序性质，工序顺序，工序组合及模具结构形式。
! Y* C" W6 [4 P' J/ i9 X9 V　　（三） 冲压模具的设计计算。
　　　　（1） 排样
; M. H1 r* H* [" c4 r4 E　　　　（2） 冲压力
" ~8 {& U) @7 ~8 U　　　　（3） 压力中心
! j- `' a$ ?' S" Y9 P( V. ]: f& y　　　　（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
　　　　（7） 确定所用冲床
　　（四） 绘制冲模总装图
; S) @( d7 |. p) q, c　　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
& E/ \7 Q" r  _3 b. ?, V, g+ ^  a　　（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。
　　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。
4 l9 n! |- m/ P0 b0 w7 z. P  {0 t　　（三） 模具设计计算
1、 排样：按表2-8查：
! z  f! l$ E5 b  P  W7 ~" d　　a:手动送料按图形a=2
' h) M! j# O3 v* n　　b: 手动送料按图形b=2
　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
6 V- Q9 ]* r# P. m& q　　步进：30 2=32
% k% e9 |3 R7 H  C0 s& ~　　画出排样图
2、 计算总冲压力
　　P总=P冲裁 P推件
# s/ v8 J: `* i- L, u$ Q　　　=P冲孔 P落料 P推件
　　P冲孔=1.3Lt
　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
　　　　　=34000N
　　Pt=Kt.Pn
3 ?2 R5 w% t! f3 M　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
0 c& g- m" ]% K+ E: j1 ]　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
　　　=26400
　　　=186400N
* y  Z* \! d7 A3 O　　　=186.4KN
3、 压力中心在O1上，P2压力中心在O上。
　　离O1距离为X
6 I5 N: F2 h" Z7 W7 |　　根据压力中心两边边距相等的条件：
　　P1X=（32-X）P2
　　X=6.8
4、 冲模刃口尺寸计算
3 U2 K, I% v6 L9 f5 U  a: |　　（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：
3 z7 U5 R1 _3 `/ }3 Q6 T　　凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配作，保证双边间隙：
' B6 G5 m% s9 }　　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
' l* [6 b3 w9 b' \　　5、 确定各主要零部件的结构尺寸。（公式）
% {* v9 q( l( g; {　　6、 冲模闭合高度计算
& a& S$ |/ k) a& ^- j) q/ w/ r　　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
4 q$ T& |2 x2 ^　　压力机的分称压力大于P总，即大于186.4KN
( E" N5 [) }* K+ F　　闭合高度 Hmax-5>=Hm>=Hmin 10
& J* E3 z% y1 u+ }. P" a　　即Hmax>=154 5=159mm
　　工作台尺寸要可以按照装模具。
& `% Q' `8 G& ]2 V7 L8 H, j4 u; A　　选用J23-25开式双柱可倾压力机装模时加垫板：
　　H垫：270-159=111mm
（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
  F3 K9 m- }& g# ]$ y+ d　　（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。

1 d$ ?( v/ G; c/ n6 @3 Q# F) V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。
0 \- S4 a, S5 y　　一） 冲裁件的工艺分析及工艺方案和模具形式。
7 ?  C* J$ T7 ^) e* ?　　该零件开头简单，对称是由圆弧的与直线组成。
　　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。
' o: G: D% G. j! k8 T( q　　二） 排样。
- X3 A4 E8 Q! b) i0 v　　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。
6 p" W1 H9 F6 k% T4 \! I4 b　　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
0 J: t% w1 p( _) l& @" Z7 T' g　　步进:h=45 3=48mm
! A  G) g) @  R$ N; p' @* Y, n　　每个的材料的利用率为:83%
: }$ G8 {/ D  L三） 冲压力计算，模具彩方案性缺陷料及下出料方式。
8 E1 w' Y3 m! s8 z/ f　　1、 落 料力P1=212*103N
　　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
# ?/ }/ G6 A6 a+ \　　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。
9 C6 W3 x* c1 F8 R　　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。
4 q" l8 y6 E8 M5 l! \- E五）、 计算凸凹模刃口尺寸
/ {2 {: [: B" F* Z. L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。
6 `) P2 C5 D3 G! {　　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
* c7 X! z% m4 [1 G; p5 p3 {　　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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