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。
4 a+ w4 c8 \* K5 \$ k' K# p　　（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& S0 K+ l5 n6 j  b　　（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。
! S2 C0 U; x  L# D7 N　　　　（1） 排样
　　　　（2） 冲压力
. z' g2 Q5 O. T* S$ k, \7 ]　　　　（3） 压力中心
　　　　（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
+ u  O( M0 L3 y! h) R" F1 W7 z! t. o　　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
" {$ u* U4 K; V" K
设计实例
: q" e- {: W$ L1 P& _; U; t　　（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。
% a  a* |  N. V0 V- P  N4 e6 ?6 p& M　　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。
: r0 A) q, q( K6 B( j5 Q' m2 R　　（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。
- G% H0 X9 A) g) k2 d9 n' g! X　　（三） 模具设计计算
1、 排样：按表2-8查：
　　a:手动送料按图形a=2
　　b: 手动送料按图形b=2
　条料宽度：B=(d 2a)- =(58 4)-0.6=62-0.6
9 T9 H2 l; O! h: _. g. }1 k　　步进：30 2=32
5 M7 {" x" [7 x8 |! d( a　　画出排样图
2、 计算总冲压力
: Q4 r; y7 a+ O4 m) P3 q6 r7 e/ z　　P总=P冲裁 P推件
# y. }. m$ H: M/ @; s+ J4 N7 f　　　=P冲孔 P落料 P推件
0 ]4 L; D8 p& A# I8 D. I　　P冲孔=1.3Lt
- X' i" ?' u/ L' @1 S! \" g　　　　　=4*3.14*3.5*2*390
1 B- }/ c# B6 r9 [　　　　　=34000N
　　Pt=Kt.Pn
　　取n=3 Kt=0.055(查表2-5)
2 T6 m' p; W# q; E; t+ ]8 I2 Q　　Pt=0.055*(126000 34000)*3
0 z" h! e0 I1 x! n$ U$ d　　　=26400
　　　=186400N
  t7 p! p- y6 I! L/ n　　　=186.4KN
3、 压力中心在O1上，P2压力中心在O上。
8 U5 r8 P' d, U, Y; H" J　　离O1距离为X
6 v# u9 `2 E) ^% q　　根据压力中心两边边距相等的条件：
　　P1X=（32-X）P2
* }/ o8 c9 l. T1 z　　X=6.8
% R4 ^; J0 x. A5 Z! H( Z/ w4、 冲模刃口尺寸计算
　　（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：
+ V. S( U! d% c　　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）
　　6、 冲模闭合高度计算
  r, o* z! Y) ?) p/ t　　Hm=Hs Lt Ha Hx Hx 其中垫板厚度Hx=5mm
0 [- S0 N  D7 ^" C# ]# r( |　　Hm=30 57 26 36 5=154mm
  L* b  H, p) x4 Y+ M0 l7、 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
* Y1 K, z- ?: S9 d( ~　　即Hmax>=154 5=159mm
　　工作台尺寸要可以按照装模具。
- t9 C+ @; Z5 N8 Z　　选用J23-25开式双柱可倾压力机装模时加垫板：
$ {# h- |2 v( d0 U" b2 @+ C+ x9 G　　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
% u/ ]8 e# J9 E7 C  b3 @　　（2） 右上角画出冲裁件零件图及排样图。
  a1 S, x. S' f; e画详细表。
  l* U; L+ l9 W5 H5 S　　（五） 绘制非标准件零件图。
& c; \9 s+ U  ~1 G% Y% ^　　下周模，凹模，卸料板，冲孔凸模，垫板。
+ C9 `( `4 a9 ?' t1 x/ K　　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。
+ G7 c2 F; I7 S+ O　　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 n9 H3 }0 I7 W　　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。
' J; }+ R; O) }8 x  u0 B, _( Y1 F　　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
　　步进:h=45 3=48mm
) w% u3 t$ u6 r( Y+ W% Z( S　　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。
- j* v% d  a5 Q5 x' b( e" i2 [* E　　1、 落 料力P1=212*103N
( h3 A. j7 c* a3 q2 h　　2、 冲孔力：p2=53.953.9*103N
　　3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N
4 |' m# b$ [$ N　　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。
$ P; `; Q0 q' ^7 C　　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
% u8 u$ k. ~& V2 T" I* c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
/ S5 E+ u6 \  p; E# I　　3)凸凹模强度按最小壁厚：m=1.5t=1.5*2.2=3.3mm

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