冲裁模的设计步骤及实例
冲裁模设计实例1
冲裁模设计实例1零件图如下：图2-1 零件零件名称：托板，大批量生产材料：08F钢板 t=2mm2.1 冲裁件的工艺性分析冲裁零件的工艺性是指零件对冲压加工工艺的适应性，即加工过程的难易程度。
良好的加工工艺性是指在满足使用要求的前提下能够用最经济实用的方法将零件给冲压出来。
而级进模由于多工位因素大的存在必须从冲裁件的基准、结构形式、尺寸公差、表面精度、材料性能、模具的工作强度等方面进行分析冲裁件的工艺性。
本设计的冲裁件为托板，其加工的工艺性分析如下：冲件为08F钢板，是优质的碳素结构钢，具有良好的冲压性能；冲裁件结构简单但有90度尖角，为了提高模具寿命故改为R1的工艺圆角，零件图上未标注尺寸偏差，属未标注公差，可按IT14级确定工件尺寸的公差。
经查公差表，各尺寸公差58074.0-,38062.0-,052.0-,044.0-,1422.022.0+-,1722.022.0+-,φ5.3 3.00+为:2.2 确定工艺方案及模具结构形式在冲压工艺方案确定后，模具结构形式的确定也相当重要，因为他直接关系到冲压过程的生产效率、冲压件的质量、尺寸精度、及其模具的寿命。
由上面的分析可知冲裁件尺寸要求不高，尺寸不大形状结构简单，但生产量大，根据材料较厚的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，实行工序集中的工艺方案，采用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然卸料方式的级进模结构形式。
级进模是指在依次排列不同工步的凸模下连续送进坯料，使得压力机的一次行程中在模具的不同部位同时完成数道工序的模具。
级进模可以减少模具和设备的数量，提高生产率，而且容易实现自动化。
但是比简单模具结构复杂、制造麻烦。
成本相对较高。
表2-2冲压批量图批量项目单件小批中批大批大量大件＜1 1-2 2-20 20-300 ＞300中件＜1 1-5 5-50 50-1000 ＞1000小件＜1 1-10 10-100 100-5000 ＞5000模具形式简易模简单模连续模、复合模连续模、复合模连续模、复合模组合模组合模简单模简单模简单模简易模半自动模半自动模设备形式通用压力机通用压力机高速压力机机械高速压力机自动机专用压力机与自动机自动和半自动通用压力机注：表内数字为每年班产量的概略数值（千件）第3章：模具设计计算3.1排样、计算条料宽度及其确定步距在纯冲裁类级进模排样设计时原则上为先冲导正孔和间距精度要求较高的孔。
第2章 冲裁及冲裁模设计
§2-1 冲裁变形过程及其断面特征 §2-2 冲裁间隙 §2-3 凸模、凹模的刃口尺寸计算 §2-4 冲裁力 §2-5 排样与搭边 §2-6 冲裁件的工艺性 §2-8 冲裁模的基本类型及典型模具 §2-9 冲裁模的零部件设计 §2-10 冲裁模设计要点
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第二章 冲裁及冲裁模设计
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2．凹模设计
（1）直壁型（柱形孔）孔口： （2）锥孔型孔口： （3）凹模外形尺寸的确定： ↓表2-9 凹模厚度：H = k· b ↑工件最大外形尺寸 凹模壁厚：C=(1.5～2.0)H (≥30～40) （4）固定方式： （5）技术要求：材料：T10A、Cr6WV、9Mn2V Cr12 硬度：HRc58～62 粗糙度：Ra0.8～0.4
定义:指凸模与凹模之间的直径之差（即双面间隙，用Z表示。单边间隙，用Z/2表示。）。 一．间隙对冲裁件断面质量的影响： 过大：制件锥度过大、断裂带过宽。 过小：两个光亮带、上有毛刺。 二．间隙对冲裁件尺寸精度的影响： 过大：以拉伸变形为主，弹性恢复后，冲孔孔扩大、落料料缩小。 过小：以压缩变形为主，弹性恢复后，冲孔孔缩小、落料料扩大。 三．间隙对模具寿命的影响： 过小：凸模与凹模之间磨损严重，降低模具寿命。 四．间隙对冲裁力的影响： 间隙大：冲裁力减小。 但是，当间隙增至材料厚度的5%～20%时，冲裁力不再明显降低。 另外，间隙大：卸料力也减小。 五．间隙值的确定： 合理间隙值与材料性质和厚度等因素有关。 h 1．理论计算法： Z = 2 (t − h0 )tg β = 2 t 1 − 0 tg β
若制件没有标注公差，则： 对于非圆形工件，工件按IT14级精度、模具按IT11级精度处理； 对于圆形工件，由于加工方法比较成熟，模具按IT6～IT7级精度处理。 当凸模、凹模分开加工时，须满足：δ凸+δ凹≤Zmax-Zmin
冲裁实例
冲裁模设计实例已知冲裁零件的形状和尺寸如图1，试确定冲裁工艺方案，设计冲裁模具。
材料：钢45 图1 冲裁零件图一、确定基本冲压工序1、分析本例的工艺性（1）该零件形状简单、对称。
（2）该零件圆弧与直线相切处有尖角，但图纸上无特殊要求，用线切割钼丝半径加单边放电间隙代替尖角是允许的。
（3）冲件上无悬臂和狭槽。
（4）最小孔边距为(14-6)/2=4>t ，最小孔间距为(28-2×5-2×2-6)/2 = 4 > t = 1.2 。
（5）该冲件端部带圆弧，用落料成形是允许的。
（6）检查最小孔的刚度和强度。
由Q235查得τ= 304~373MPa 。
再由表2-1查得b ≥ 0.8t=0.8×1.2=0.96，该件上的最窄孔为4，远远大于b ＝0.96的要求。
2、分析公差和粗糙度 （1）公差该件的最小公差的尺寸为075.006+Φ, 查得精度等级为IT11，低于冲孔可以达到的精度等级为IT10。
（2）粗糙度 本例未作特殊要求。
3、被冲材料为Q235，冲裁性能很好。
根据以上分析，本例的冲裁工艺性好。
4、确定基本冲压工序由图1可知，该件外形为落料，内形为冲孔，冲孔有一圆孔和两长圆形孔。
二、确定冲裁工艺方案1、确定冲裁工艺方案：就是确定工序顺序和工序组合。
方案一：先落料、后分三次冲孔，采用四付单工序模方案二：先落料、后同时冲三孔，采用二付单工序模方案三：先冲孔、后落料，采用级进模冲裁方案四：先冲孔、后切断，采用少废料级进模冲裁方案五：同时冲孔、落料，采用复合工序模方案一和方案二的模具结构简单，生产率低，既不能满足产量要求又不经济；方案四最大的特点是省料，但冲件精度低，若按长度方向送进零件尺寸可以保证但料窄，送料步距大，不方便；若按宽度方向送进，冲件圆弧与直边吻接不好。
方案五冲件精度高但操作不方便，生产率不高；方案三既能满足冲件精度要求，模具数量少，操作方便，生产率高，若采用侧刃定距还便于实现自动送料。
冲裁工艺与模具设计-冲裁模设计步骤及实例
高模具寿命，建议将所有90°清角改为R=1的圆角。 3. 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可
按IT14级确定工件尺寸的公差。经查公差表，各尺寸公差为： 58-0.74、38-0.62、30-0.52、16-0.44、14±0.22、17±0.22、
Ф3.5+0.3 结论：可以冲裁
《冲压工艺及模具设计》
第2（章１冲）裁模具工类艺型及冲裁模设计
模具类型主要是指单工序模、复合模、级进模三种。有些单件试 制或小批量生产的情况下，也采用简易模或组合模。
模具类型应根据生产批量、冲件形状与尺寸、冲件质量要求、材 料性质与厚度、冲压设备与制模条件、操作与安全等因素确定。
（２）操作与定位方式
△ ------条料下料时的下偏差值 C -------条料与导料板之间的间隙
《冲压工艺及模具设计》
第2章 冲裁工艺及冲裁模设计
表 2.5.3剪料公差△及条料与导料板之间隙δ(mm)
《冲压工艺及模具设计》
第2章 冲裁工艺及冲裁模设计
2．计算总冲压力 由于冲模采用刚性卸料装置和自然漏料方式，故
总的冲压力为： P总冲压力=P冲裁力+P推件力 P冲裁力=P1+P2 式中 P1--------落料时的冲裁力
《冲压工艺及模具设计》
第2章 冲裁工艺及冲裁模设计
冲裁模设计与制造实例
例8.2.1冲裁模设计与制造实例工件名称：手柄工件简图：如图8.2.1所示。
生产批量：中批量材料：Q235-A钢材料厚度：1.2mm1．冲压件工艺性分析此工件只有落料和冲孔两个工序。
材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。
工件结构相对简单，有一个φ8mm 的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm(大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。
工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。
2．冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。
采用单工序模生产。
方案二：落料-冲孔复合冲压。
采用复合模生产。
方案三：冲孔-落料级进冲压。
采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。
方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚3．5mm 接近凸凹模许用最小壁厚3．2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。
方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。
通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。
3．主要设计计算（1）排样方式的确定及其计算设计级进模，首先要设计条料排样图。
手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。
隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。
搭边值取2．5mm和3．5mm，条料宽度为135mm，步距离为53 mm，一个步距的材料利用率为78%（计算见表8.2.1）。
查板材标准，宜选950mm ×1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为7张条料（135mm×1500mm），每张条料可冲56个工件，故每张钢板的材料利用率为76%。
冲裁模设计过程实例(一)
总个数为：
1500 43.6
1000 51.5
34
19
646
➢ 裁成宽53.6mm、长1500mm的条料，则一张板材能出的零件
总个数为：
1000 53.6
1500 41.5
18
36
648
➢ 裁成宽53.6mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件
总个数为：
1500 53.6
凹模外壁间的距离均满足最小距离要求。
冲裁模设计
凸模与固定板结构
冲裁模设计
任务一凹模结构设计（P579）
冲裁模设计
案例分析：任务一模架及连接固定件的设计
凹模外形尺寸为110mm×100mm， 后侧导柱模架规格为： 上模座125mm×100mm×30mm， 下模座125mm×100mm×35mm， 导柱22mm×130mm， 导套22mm×80mm×28mm。 初选压力机为J23—16。压入式模柄规格A30×73。 垫板外形尺寸同凹模周界，厚度取8mm。 凸模固定板外形尺寸也为凹模周界尺寸，厚度取27mm。 根据模具尺寸，选M8的螺钉和φ8的销钉，卸料螺钉也为M8。
C2 19 0.025 mm
技术要求：凸模刃口按凹模实际刃口尺寸配作，以0.0720.104mm的间隙与凹模配制。
冲裁模设计
e)弹性元件选用与计算
材料较薄，料厚为0.8mm，采用弹性卸料装置，橡胶尺寸计算
如下：
（1）确定橡胶垫自由高度
H 0 （3.5 ~ 4）H工
H 工 h工作 h修磨 t 1mm (5 ~ 10)mm
a)
现选用1500mm×1000mm的钢板，则需计算采用 不同的裁剪方式时，每张板料能出的零件总个数。
冲裁模设计
模具毕业设计实例冲裁模设计举例
冲裁模设计举例图2.69所示零件为电视机安装架下板展开坯料，材料为1Cr 13，厚度mm t 3=，未注圆角半径mm R 1=，中批量生产，确定产品的冲裁工艺方案并完成模具设计。
图2.69 零件图1． 冲裁件工艺性分析零件的加工涉及冲孔和落料两道工序。
除孔中心尺寸公差为±0.1mm 和孔径尺寸公差为+0.2mm 外,其余尺寸均为未注公差,查表2.4可知，冲裁件内外形的达到的经济精度为IT12～IT14级。
符合冲裁的工艺要求。
查表2.2可知，一般冲孔模冲压该种材料的最小孔径为d ≥1.0t ，t =3mm,因而孔径ø8mm 符合工艺要求。
由图可知，最小孔边距为：d =4mm ，大于材料厚度3mm ，符合冲裁要求。
2． 确定冲裁工艺方案及模具结构形式该冲裁件对内孔之间和内孔与外缘之间有较高的位置精度的要求，生产批量较大，为保证孔的位置精度和较高的生产效率，采用冲孔落料复合冲裁的工艺方案，且一次冲压成形。
模具结构采用固定挡料销和导料销对工件进行定位、弹性卸料、下方出料方式的倒装式复合冲裁模结构形式。
3． 模具设计与计算（1）排样设计排样设计主要确定排样形式、条料进距、条料宽度、材料利用率和绘制排样图。
1）排样方式的确定。
根据冲裁件的结构特点，排样方式可选择为：直排。
2）送料进距的确定。
查表2.7，工件间最小工艺搭边值为mm 2.2，可取mm a 31=。
最小工艺边距搭边值为mm 5.2，取mm a 3=。
送料进距确定为mm h 44.199=。
3）条料宽度的确定。
按照无侧压装置的条料宽度计算公式，查表2.8、表2.9确定条料与导料销的间隙和条料宽度偏差分别为mm mm b 0.1,0.10=∆=。
()()0100093132862-∆-∆-=+⨯+=++=b a L B4）材料利用率的确定。
%08.91%10044.1999344.19686=⨯⨯⨯==Bh A η 4）绘制排样图。
冲裁模设计(doc10)
冲裁模设计冲裁模设计一．冲裁件的工艺性冲裁件的工艺性是指零件对冲裁加工工艺的适应性，即加工的难易程度。
良好的冲压工艺性，是指在满足零件使用要求的前提下，能以生产率高最经济的方式加工出来。
由冲裁变形的过程分析可知，材料除剪切变形外，刃口附近的程序还存在拉伸、弯曲、横向挤压等变形，冲裁件断面具有明显的区域性特征。
所以在拟定冲裁件的工艺规程或设计冲裁件时，必须从制件结构形状、材料性能、尺寸精度及模具强度等方面分析零件的结构工艺性。
1．对结构的基本要求1) 冲裁件的形状应力求简单、规则、使排样时废料最少。
2) 制件内、外形转角处应避免设计成尖角，一般在圆角处应使R≥0.5t。
3) 冲孔制件的孔不能太小。
冲裁可冲出的最小孔径见教材。
4) 制件上孔与孔之间的距离，制件孔与边缘之距离c值不宜太小，一般要求c≥2t，并保证应大于3～4mm，连续模且对制件精度要求不高使，可适当减小但不小于板厚。
5) 制件外形应避免有长悬臂，或过窄的凹槽，悬臂和凹槽的宽度要大于料厚的1.5～2倍。
2．裁件的尺寸精度和粗糙度制件的尺寸精度以不高于IT12 级为宜。
如无特殊的要求，外形尺寸应低于IT10级，内形尺寸精度应低于IT9级。
对精度要求高于IT10级的冲裁件，应在模具结构设计方面采取措施，如提高定位精度，采用弹压卸料顶件装置，提高模具制造精度或采用精冲技术等。
制件的断面要求质量不高时，材料厚度和硬度的影响尤甚。
通常材料厚度t<1mm的制件，断面粗糙度可达Ra6.3um。
二．冲裁间隙1．冲裁间隙冲裁模的凸模横断面，一般小于凹模孔，凸、凹模刃口部分，在垂直于冲裁力方向的投影尺寸之差，称为冲裁间隙。
间隙有两种含义：一般指凸模与凹模间每侧空隙的数值，称为单边间隙；另一种指凹模与凸模间两侧空隙之和，成为双面间隙。
对于圆形刃口的凸、凹模来说，双面间隙是两者直径之差，常用C来表示。
2．间隙对冲裁的影响实践证明，间隙的大小，分布是否均匀等，对冲裁件的断面质量、尺寸精度、冲裁力和模具寿命有直接的影响。
第2章 冲裁工艺及冲裁模具的设计
2541.4 208.15 2333.25mm2
一个进距的材料面积：
S0 A B 19.4136 2638.4mm2
因此其材料利用率为
S 100% 2333.25 100% 88%
S0
2638.4
案例2：垫圈 （1）排样设计
排样图 尺寸计算
复合工序 级进工序
（2）定位方式的确定
挡料销
导料销
（3）条料尺寸的确定
结合实际工作情况，取b=1mm，a1=0.8mm， 则： B=（l+2a1+nb）-δ=（20+2x1）=22mm
（4) 材料利用率
通过计算可知：工件面积：
S 235.62mm2
一个进距的材料面积：
S0 457.6mm2
因此其材料利用率为：
S 100% 235.62 100% 51.49%
采用侧刃：B=(L+1.5a+nF) –Δ
式中： L——制件垂直于送料方向的基本尺寸； n——侧刃数； F——侧刃裁切宽度； Δ——条料的宽度公差； a——侧面搭边值。
Ⅰ-冲方孔 Ⅱ-冲圆孔 Ⅲ-落料 1—前侧刃 2—前侧刃挡块 3—后侧刃挡块 4—后侧刃
2.5.4.材料利用率的计算 一般常用的计算方法是：一个进距内的实际面积与
所需板料面积之比的百分率，一般用η表示：
S 100 % S 100 %
S0
AB
式中：
A—在送料方向，排样图中相邻两个制 件对应点的距离（mm）；
B—条料宽度（mm）； S—一个进距内之间的实际面积（mm）； 单排的材料利用率：74.87% S0 —一个进距内所需毛坯面积（mm）。 双排的材料利用率：87.35%
2.5.3 定位元件与条料宽度尺寸的确定 A
冲裁模设计案例
设计案例冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算、模具设计和模具主要零件的加工工艺;案例1冲裁模设计如图1所示零件：托扳生产批量：大批量材料：08F t=2mm设计该零件的冲压工艺与模具;图1 托板零件图一冲裁件工艺分析1. 材料：08F钢板是优质碳素结构钢,具有良好的可冲压性能;2. 工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角,为提高模具寿命,建议将所有90°清角改为R1的圆角;3. 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差;经查公差表,各尺寸公差为：、、、、14±、17±、Ф+结论：可以冲裁二确定工艺方案及模具结构形式经分析,工件尺寸精度要求不高,形状不大,但工件产量较大,根据材料较厚2mm的特点,为保证孔位精度,冲模有较高的生产率,通过比较,决定实行工序集中的工艺方案,采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式;三模具设计计算1．排样计算条料宽度及确定步距首先查有关表确定搭边值;根据零件形状,两工件间按矩形取搭边值b=2,侧边按圆形取搭边值a=2;连续模进料步距为32mm;条料宽度按相应的公式计算：B=D+2a-⊿查表⊿=B=58+2×2=画出排样图,图2图2 排样图2．计算总冲压力由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式,故总的冲压力为：P0=P+P tP=P1+P2而式中P1--------落料时的冲裁力P2--------冲孔时的冲裁力按推料力公式计算冲裁力：P1=KL tτ查τ=300MPa=258-16+230-16+16π2300/10000= tP2=4π2300/10000=t按推料力公式计算推料力Pt：P t=nK t P 取n=3,查表2-10,K t=Pt=3+304=t计算总冲压力PZ：P Z =P1+P2+Pt=++=t3．确定压力中心：根据图3分析,因为工件图形对称,故落料时P1的压力中心在O1上；冲孔时P2的压力中心在O2上;设冲模压力中心离O1点的距离为X,根据力矩平衡原理得：P1X=32-XP2由此算得X=7mm4．冲模刃口尺寸及公差的计算刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述,仅将计算结果列于表1 中;在冲模刃尺寸计算时需要注意：在计算工件外形落料时,应以凹模为基准,凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制,保证双面间隙为~;为了保证R8与尺寸为16的轮廓线相切,R8的凹模尺寸,取16的凹模尺寸的一半,公差也取一半;在计算冲孔模刃口尺寸时,应以凸模为基准,凹模尺寸按凸模实际尺寸配制,保证双面间隙为~;图3 压力中心表1 冲模刃口尺寸凸模固定板孔中心距的制造尺寸为：L14=14±8=14±L17=17±8=17±5. 确定各主要零件结构尺寸1凹模外形尺寸的确定凸模厚度H的确定：H=31.0P P取总压力=184750N*1.0=26mmH=3184750凹模长度L的确定W1==31；工件b=58L=b+2W1=58+231=120mm凹模宽度B的确定B= 步距+工件宽+2W2取：步距=32；工件=30；W2=B2=32+30+239=140mm2凸模长度L1的确定凸模长度计算为：L1=h1+h2+h3+Y其中导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量Y=18则L1=8+12+18+18=56mm选用冲床的公称压力,应大于计算出的总压力P0=;最大闭合高度应大于冲模闭合高度+5mm;工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装;按上述要求,结合工厂实际,可选用J23-25开式双柱可倾压力机;并需在工作台面上配备垫块,垫块实际尺寸可配制;3设计并绘制总图、选取标准件按已确定的模具形式及参数,从冷冲模标准中选取标准模架;绘制模具总装图;如图4,单排冲孔落料连续模;按模具标准,选取所需的标准件,查清标准件代号及标记,写在总图明细表内见表2;并将各零件标出统一代号;图4 单排冲孔落料连续模1-簧片 2-螺钉 3-下模座 4-凹模 5-螺钉 6-承导料 7-导料板 8-始用挡料销9、26-导柱 10、25-导套 11-挡料钉 12-卸料板 13-上模座 14-凸模固定板 15-落料凸模 16-冲孔凸模 17-垫板 18-圆柱销 19-导正销 20-模柄 21-防转销 22-内六角螺钉 23-圆柱销 24-螺钉序号名称数量材料热处理标准件代号备注页次1 簧片 1 65Mn2 螺钉 1 45 HRC40~453 下模座 1 1 HT2004 凹模 1 T10A HRC58~625 螺钉 4 45 HRC40~456 承导料 1 457 导料板 2 45 HRC40~458 始用挡料销 1 459 导柱 2 20 渗碳HRC56~6010 导套 2 20 渗碳HRC586211 挡料钉 1 4512 卸料板 1 Q235A313 上模座 1 HT20014 凸模固定板 1 4515 落料凸模 1 T8A HRC56~6016 冲孔凸模 1 T8A HRC56~6017 垫板 1 45 HRC40~4518 定位销 1 45 HRC40~4519 导正销 1 45 HRC40~4520 模柄 1 Q235A521 防转销 1 45 HRC40~4522 内六角螺钉M12×70 10 45 HRC40~4523 圆柱销12n6×100 6 45 HRC40~4524 内六角螺钉M12×70 1 45 HRC40~45五绘制非标准零件图本实例只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样,供初学者参考;见图5至图8;图5 凸凹模图6 落料凹模图2-16 凸模固定板图7 固定板图8卸料板六模具主要零件加工工艺规程的编制1．凸凹模加工工艺规程的编制表32．落料凹模加工工艺规程的编制表4表3凸凹模加工工艺规程。
冲模的设计步骤(精)
2.5 冲模的设计步骤以及实例一、设计步骤一般分为冲裁工艺设计和冲裁模具设计1.剖析冲裁件的工艺性① 构造与尺寸②精度ITXX是采纳一般冲裁模，仍是采纳精细冲裁模③ 资料查明抗剪强度，延长率，并判断高低与利害经过冲裁件的工艺剖析，确立零件可否进行冲裁，并明确在冲裁工艺以及模具设计中主要解决的难点所在2.确立冲裁工艺方案在工艺性剖析的基础上，依据冲裁件的特色和要求确立合理的冲裁工艺方案。
工艺方案是指冲裁件所采纳的工序性质、工序数目、工序以及工序的组合方式，是设计制造模具和指导冲压生产的依照。
① 工序性质与数目确实定② 工序次序确实定（减少定位偏差，保证尺寸精度）③ 工序组合方式确实定工序能否组合以及组合的方式与冲压件生产批量，尺寸大小。
精度要求以及模具构造，强度、加工以及操作等要素。
先制定几种不一样的工艺方案，后做全面的剖析与研究，并确立最后的冲裁工艺方案。
3.确立模具整体构造方案① 模具种类② 操作与定位方式③ 卸料与出件方式④ 模架种类以及精度4.进行相关工艺设计计算① 排样设计与计算② 设计冲压力与压力中心，初选压力机③ 设计凸凹模刃口尺寸5.设计采纳模具零零件，绘制模具总装草图① 确立凸凹模构造形式，计算凹模轮廓以及凸模构造尺寸② 选择定位零件③ 设计、采纳卸料与出件零件④ 选模架，并确立其余模具零件的构造尺寸或标准规格⑤ 绘制模具总装草图6.绘制模具总装图和零件① 总装图② 主视图、俯视图、协助视图、冲件图、排样图、技术要求、明细表③ 模具零件图非标的零件图。
冲裁模设计案例71795
冲裁模设计案例71795摘要：关键词：冲裁模，设计案例，设计优化，冲裁工艺一、引言二、冲裁模设计流程1.初步设计：根据零件的尺寸和形状，确定冲裁模的结构和尺寸。
2.选材：根据冲裁工艺的具体要求，选择适合的模具材料，常用的有工具钢、合金钢等。
3.零件布排：根据零件的尺寸和形状，合理布置冲裁模上的冲片和导向柱等零部件。
4.模具设计：根据零件的形状和结构，设计冲裁模的具体结构，包括上模、下模、切断模等。
5.模具加工：根据设计要求，进行冲裁模的加工制作。
6.模具装配：将各个零部件装配在一起，形成完整的冲裁模。
7.试模和修改：进行初次试模，发现问题后及时对冲裁模进行修改和调整。
8.产品试产：对设计好的冲裁模进行试产，检验产品的质量和工艺的稳定性。
三、冲裁模设计要点1.结构合理：在冲裁模的设计中，要保证模具具有合理的结构，能够满足零件的尺寸和质量要求。
2.强度足够：冲裁模需要能够承受一定的载荷和冲击力，因此，在设计时要保证冲裁模具有足够的强度和刚度。
3.寿命长久：冲裁模作为一种使用频繁的模具，需要具有较长的使用寿命，所以在选材和表面处理上要做出合理的选择。
4.维修方便：冲裁模在使用过程中，可能会出现故障或磨损，因此要保证冲裁模具有方便维修和更换的功能。
四、模具材料的选择冲裁模的材料选择直接关系到模具的使用寿命和冲裁工艺的稳定性。
常用的冲裁模具材料有工具钢、合金钢等，优点是强度高、硬度好、耐磨性强。
根据具体的冲裁工艺要求和成本考虑，选择合适的模具材料。
五、结论1.冲裁模的设计优化可以提高冲裁工艺的稳定性和效率，减少生产成本，提高产品质量。
2.冲裁模的设计要点是结构合理、强度足够、寿命长久和维修方便。
3.冲裁模的材料选择应根据具体的冲裁工艺要求和成本考虑，选择合适的模具材料。
冲裁模具设计实例
冲裁模具设计实例概述冲裁模具是一种用于将板材、线材等金属材料加工成特定形状的工具。
冲裁模具设计是指根据产品的要求和加工工艺，对冲裁模具的结构和尺寸进行设计的过程。
本文将通过一个实例来详细介绍冲裁模具设计的相关内容。
冲裁模具设计步骤1. 确定产品要求首先，设计师需要与产品工程师沟通，了解产品的要求。
这包括产品的形状、材料、尺寸等方面的要求。
对于复杂的产品，可能需要进行多次沟通和确认。
2. 分析工艺要求根据产品要求，设计师需要分析冲裁的工艺要求。
这包括冲裁的顺序、冲裁的力度、冲裁的速度等方面的要求。
对于一些需要特殊加工的产品，可能需要进行工艺性分析和验证。
3. 设计模具结构根据产品的形状和冲裁工艺要求，设计师开始设计冲裁模具的结构。
一般来说，冲裁模具包括上模、下模和导向结构。
设计师需要合理安排模具之间的间隙和导向结构，以确保冲裁加工的准确性和稳定性。
4. 确定模具尺寸根据模具结构的设计，设计师需要确定每个部件的尺寸。
这包括上模、下模和导向结构的尺寸。
设计师需要考虑模具的强度和刚度，以及冲裁加工的精度和稳定性。
5. 选择材料和加工工艺根据模具的尺寸和工艺要求，设计师需要选择合适的材料和加工工艺。
一般来说，冲裁模具需要具有足够的硬度和耐磨性。
常用的材料包括合金工具钢和硬质合金。
加工工艺包括热处理、精密加工等。
冲裁模具设计实例产品要求分析我们将以冲压加工一个U形零件为例，该零件由0.8mm厚的冷轧钢板制成。
零件的尺寸为100mm×50mm。
工艺要求分析根据产品要求，我们需要进行两次冲裁过程，先冲裁出一个矩形孔，再将孔加工成U形。
冲裁的力度应适中，以保证冷轧钢板不变形。
冲裁速度应适当，以保证加工效率。
模具结构设计根据冲裁工艺要求，我们设计了以下模具结构：•上模：由压板和冲头组成。
•下模：平板。
•导向结构：通过导柱和导套实现。
模具尺寸确定根据模具结构的设计和工艺要求，我们确定了各部件的尺寸： - 上模压板尺寸：120mm×70mm。
冲裁模具毕业设计实例
冲裁模具毕业设计实例冲裁模具设计是现代制造工程领域中非常重要的一部分，它在家电、汽车、航空航天等行业中起到了至关重要的作用。
冲裁模具的设计涉及到材料选择、结构设计、工序规划等多个方面，下面是一个冲裁模具毕业设计实例供参考。
设计目标：设计一套冲裁模具，用于制造汽车配件。
模具的主要功能是在金属板材上进行冲裁，使其形成特定的形状和尺寸。
设计内容：1.材料选择：模具主要采用优质合金钢制作，具有优异的硬度、强度和耐磨性。
同时，考虑到模具的使用寿命和成本，选择适当的材料。
2.结构设计：2.1上模和下模：上模用于对金属板材进行冲裁，下模用于支撑金属板材。
在冲裁过程中，通过上下模的协同动作，使金属板材在模具的压力下发生剪切变形。
2.2导向机构：导向机构用于保证上模和下模的相对位置，防止产生偏移或歪斜。
导向机构应具有足够的刚度和精度，以确保冲裁过程的精确性。
2.3脱模机构：脱模机构用于将冲裁好的金属件从模具中取出。
考虑到汽车配件的大批量生产，脱模机构应设计为快速、准确、可靠的自动化取出系统。
3.工序规划：在设计模具的过程中，需要考虑制造过程中的材料切割、成型、装配等工序。
工序规划应确保每个步骤的安全和高效性，并减少生产中可能出现的问题。
4.模具寿命：模具的寿命是设计中一个重要的指标。
通过合理的材料选择、结构设计和表面处理，可以延长模具的使用寿命，同时减少模具的损耗。
5.模具维修：模具的维修和保养对于保证冲裁过程的质量和稳定性非常重要。
设计中应考虑模具维修和更换零件的方便性和经济性。
总结：通过以上的设计内容，可以设计一套适用于汽车配件制造的冲裁模具。
设计过程中应全面考虑各个方面的因素，并注重模具的精度、稳定性和寿命等指标。
尽可能利用先进的技术手段，如模具设计软件和模拟分析工具，提高设计效率和质量。
同时，根据实际生产需要，进行工序规划和模具维修方案的制定，以确保模具的长期使用和生产效果的稳定性。
一个垫片冲裁模的设计范例
一个垫片冲裁模的设计范例垫片冲裁模是一种常用的冲压模具，在工业生产中应用广泛。
下面是一个垫片冲裁模的设计范例：设计目标：设计一个垫片冲裁模，可以用于自动化生产线上进行高速冲裁工作。
垫片的材料为低碳钢板，厚度为1mm，直径为50mm。
设计模具要求能够快速、准确地冲裁出符合尺寸要求且无毛刺的垫片。
设计步骤：1.确定冲裁模的整体结构：冲裁模由上模、下模和压力系统组成。
上模为切削部分，下模为支撑部分。
模具由高强度合金钢材料制成，确保其使用寿命和稳定性。
2.设计上模：上模为冲孔切削部分，由孔切削模组成。
根据垫片尺寸和形状，设计孔切削模的形状和尺寸。
同时，还需要考虑孔模之间的间距和孔模布局，以便在一个冲裁行程内能够同时完成多个垫片的冲裁。
3.设计下模：下模为垫片的支撑部分，采用固定座和导向机构支撑垫片。
下模还需要考虑底模开孔和排屑的设计，以确保冲裁过程中垫片顺利排出。
4.设计压力系统：压力系统为垫片提供冲裁所需的工作压力。
根据材料的强度和冲裁所需的力度，选择合适的液压缸和液压系统。
确保压力系统能够提供稳定的工作压力和控制冲裁的速度。
5.确定模具的装配方式：将上模、下模和压力系统进行装配。
确保模具的稳定性和紧密连接，避免在冲裁过程中发生位移或松动。
6.进行模具的测试和优化：制作成型样品，进行模具的测试。
根据测试结果对模具进行优化，调整冲裁参数和模具结构，使得冲裁结果更加准确和稳定。
7.模具的维护和保养：定期对模具进行检查和保养，包括清洁、修复和润滑等。
确保模具的寿命和稳定性。
总结：通过以上设计步骤，我们可以设计出适用于垫片冲裁的模具。
这个模具具有高效、精准和稳定的特点，能够满足生产线上高速冲裁的需求。
在设计模具时，需要考虑到材料的选择、结构的设计和加工工艺等因素，以确保模具的性能和使用寿命。
同时，模具的维护和保养也是重要的，可以延长模具的使用寿命并提高生产效率。
冲裁模设计过程
冲裁模设计过程一、确定冲压工艺方案和模具结构形式1、冲裁件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。
应从冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料和厚度等是否符合冲裁的工艺要求分析。
2、冲裁工艺方案的确定1)冲裁工序的组合 2)冲裁顺序的安排3、确定模具类型及结构形式1)毛坯定位方式 2)导料方式 3)出件方式 4)模架及导向方式5)卸料方式二、工艺计算1、排样及材料利用率计算查表确定最小搭边值—a(侧边搭边值)和a 1(两工件间的搭边值)。
进料步距S=D+a 11)有侧压装置时条料宽度 0∆-B = (D+2a)0∆-导料板间距离 A=B+C=D+2a+C2)无侧压装置时条料宽度 0∆-B = (D+2a+C) 0∆-导料板间距离 A=B+C=D+2a+2CD —条料宽度方向冲裁件尺寸C —导料板与最宽条料之间的间隙∆—条料宽度的单向偏差3)用侧刃定距时条料宽度 0∆-B = (D+1.5a+nb 1) 0∆-导料板间距离 B ’=B+C=D+1.5a+nb 1+CB 1’=D+1.5a+yn —侧刃数 b 1—侧刃冲切的料边宽度 C —冲切前的条料宽度与导料板的间隙 y —冲切后的条料宽度与导料板间的间隙 B ’—冲切前导料板间的距离 B 1’—冲切后导料板间的距离计算材料利用率 η=0A A ⨯100% A 0—一个步距的条料面积 A —制件的总面积画出排样图。
2、冲裁模刃口尺寸计算查表知凸凹模的最大间隙Z max 和最小间隙Z min计算Z max -Z min 的值查公差表确定工件的尺寸公差∆，确定x 的值(注：工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差，但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差)1)按凸模与凹模图样分别加工法落料 以凹模为基准，间隙取在凸模上。
D A =(D max -x ∆)A δ+0D T =( D A -Z min )0T δ-= (D max -x ∆- Z min ) 0T δ-(T δ、A δ—凸、凹模制造公差)校核：|A δ|+|T δ|≤Z max -Z min 若不能满足间隙公差条件，则取：T δ≤0.4 (Z max -Z min ) A δ≤0.6(Z max -Z min )冲孔 以凸模为基准，间隙取在凹模上d T =(d min + x ∆)0T δ-d A ==( d T +Z min ) A δ+0=(d min + x ∆+Z min ) A δ+0校核：|A δ|+|T δ|≤Z max -Z min 若不能满足间隙公差条件，则取：T δ≤0.4 (Z max -Z min ) A δ≤0.6(Z max -Z min )孔心距：L d =L±81∆ 2)凸模与凹模配作法对于冲制薄材料的冲模，或冲制复杂形状工件的冲模，或单件生产的冲模，常常采用凸模与凹模配作的加工方法。
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计与制造实例例：图1所示冲裁件,材料为A3,厚度为2mm,大批量生产.试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程. 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm一、 冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能. ②零件结构：该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角,比较适合冲裁. ③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差.孔边距12mm 的公差为,属11级精度.查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm零件内形：10 mm孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁. 2.工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序,可以采用以下三种工艺方案：+①先落料,再冲孔,采用单工序模生产.②落料-冲孔复合冲压,采用复合模生产.③冲孔-落料连续冲压,采用级进模生产.方案①模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求.由于零件结构简单,为提高生产效率,主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式.由于孔边距尺寸12 mm有公差要求,为了更好地保证此尺寸精度,最后确定用复合冲裁方式进行生产.工件尺寸可知,凸凹模壁厚大于最小壁厚,为便于操作,所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式.3.排样设计查冲压模具设计与制造表 2.5.2,确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm工件边缘搭边：a1=2.5mm步距为：32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为：η=A/BS×100%=1550÷70××100%=%查板材标准,宜选900mm×1000mm的钢板,每张钢板可剪裁为14张条料70mm×1000mm,每张条料可冲378个工件,则η为：η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=%即每张板材的材料利用率为%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力 F总=τ=××2×450=KN其中τ按非退火A3钢板计算.冲孔力 F冲=τ=×2π×10×2×450=KN其中：d 为冲孔直径,2πd为两个圆周长之和.卸料力 F卸=K卸F卸=×=KN推件力 F推=nK推F推=6××=KN其中 n=6 是因有两个孔.总冲压力：F总= F落+ F冲+ F卸+ F推=+++=KN⑵压力中心如图3所示：由于工件X方向对称,故压力中心x0=32.5mm=13.0mm其中：L1=24mm y1=12mmL2=60mm y2=0mmL3=24mm y1=12mmL4=60mm y4=24mmL5=60mm y5=27.96mmL6=60mm y6=24mmL7=60mm y7=12mmL8=60mm y8=12mm计算时,忽略边缘4-R2圆角.由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为,135.工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制.即以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制.刃口尺寸计算见表16.工作零件结构尺寸落料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb≥15mmH=×凹模边壁厚：c≥~2H=~2×=~mm 实取c=30mm凹模板边长：L=b＋2c=65＋2×30=125mm查标准JB/T ：凹模板宽B=125mm故确定凹模板外形为：125×125×18mm.将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为：125×125×14mm.凸凹模尺寸：凸凹模长度：L=h1+h2+h=16+10+24=50mm其中：h1-凸凹模固定板厚度h2-弹性卸料板厚度h-增加长度包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度等凸凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查冲压模具设计与制造表2.9.6知,该壁厚为4.9mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够.冲孔凸模尺寸：凸模长度：L凸= h1+h2+h3=14+12+1440mm其中：h1-凸模固定板厚 h2-空心垫板厚 h3-凹模板厚凸模强度校核：该凸模不属于细长杆,强度足够.7.其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点：凹模板尺寸并查标准JB/,确定其它模具模板尺寸列于表2：根据模具零件结构尺寸,查标准GB/选取后侧导柱125×25标准模架一副.8.冲床选用根据总冲压力 F总=352KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,选用J23-63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块.其主要工艺参数如下：公称压力：63KN滑块行程：130mm行程次数：50次/分最大闭合高度：360mm连杆调节长度：80mm工作台尺寸前后×左右：480mm×710mm二、模具制造1、主要模具零件加工工艺过程制件：柴油机飞轮锁片材料：Q235料厚：1.2mm该制件为大批量生产,制品图如下：一冲裁件的工艺分析1、冲裁件为Q235号钢,是普通碳素钢,有较好的冲压性能,由设计书查得τ=350Mpa.2、该工作外形简单,规则,适合冲压加工.3、所有未标注公差尺寸,都按IT14级制造.4、结论：工艺性较好,可以冲裁.方案选择：方案一：采用单工序模.方案二：采用级进模.方案三：采用复合模.单工序模的分析单工序模又称简单模,是压力机在一次行程内只完成一个工序的冲裁模.工件属大批量生产,为提高生产效率,不宜采用单工序模,而且单工序模定位精度不是很高,所以采用级进模或复合模.级进模的分析级进模是在压力机一次行程中,在一副模具上依次在几个不同的位置同时完成多道工序的冲模.因为冲裁是依次在几个不同的位置逐步冲出的,因此要控制冲裁件的孔与外形的相对位置精度就必须严格控制送料步距,为此,级进模有两种基本结构类型：用导正销定距的级进模和用侧刃定距的级进模.另外级进模有多个工序所以比复合模效率低.复合模的分析复合模是在压力机一次工作行程中,在模具同一位置同时完成多道工序的冲模.它不存在冲压时的定位误差.特点：结构紧凑,生产率高,精度高,孔与外形的位置精度容易保证,用于生产批量大.复合模还分为倒装和正装两种,各有优缺点.倒装复合模但采用直刃壁凹模洞口凸凹模内有积存废料账力较大,正装复合模的优点是：就软就薄的冲裁件,冲出的工件比较平整,平直度高,凸凹模内不积存废料减小孔内废料的胀力,有利于凸凹模减小最小壁厚.经比较分析,该制件的模具制造选用导料销加固定挡料销定位的弹性卸料及上出件的正装复合模.二排样图设计及冲压力和压力中心的计算由3-6,3-8表可查得：a1=,a=,△=查书391.料宽计算： B=D+2a=62+2=64mm2.步距：A=D=a1=62+=62.8mm3.材料利用率计算：η=A/BS×100%=πR2-πR2+12/64=312-+/64×100%=%其中a是搭边值,a1是工作间隙,D是平行于送料方向冲材件的宽度,S是一个步距内制件的实际面积,A是步距,B是料宽,R1是大圆半径,R2是小圆半径,12×是方孔的面积,η为一个步距内的材料的利用率4.冲裁总压力的确定：L=231+2+12+2=周边总长计算冲裁力：F=KLtτ查设计指导书得τ=350MpaF=350≈180KN落料力：F落=τ=231350=卸料力：F卸=kF落==冲孔力：F冲=τ+12+2350=顶件力：F顶=-k2F落==冲裁总压力：F∑=F落+F卸+F冲+F顶=+++=F压=~F∑=246KN说明：K为安全系数,一般取；k为卸料力系数,其值为~,在上式中取值为；k2为顶件力系数,其值为~,式中取值为5.压力机的初步选用：根据制件的冲裁的公称压力,选用开式双柱可倾式压力机,公称压力为350k N 形号为J23-35 满足：F压≥F∑。
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压力机闭合高度与模具闭合高度的关系 M— 1—床身； 2—滑块
冲裁模的设计步骤及实例
1.1 冲裁模的设计步骤
模具总装配图的一般布置情况
Hale Waihona Puke 冲裁模的设计步骤及实例1.2 冲裁模的设计实例
1.冲压件工艺性分析 2.冲压工艺方案确定 3.主要设计计算
4.模具总体设计 5.模具主要零部件的设计 6.模具装配图
冲压工艺与模具设计
冲压工艺与模具设计
冲裁模的设计步骤及实例
1.1 冲裁模的设计步骤
1.冲裁件工艺性分析。 2.确定冲裁工艺方案。 3.选择模具的结构形式。 4.进行必要的工艺计算。 5.选择并确定模具主要零部件的结构与尺寸。 6.选择压力机的型号或验算已选的压力机。 7.绘制模具总装配图及零件图。
冲裁模的设计步骤及实例
冲裁模的设计步骤及实例
1—顶杆； 2、4、13—垫板； 3—凸模固定板； 5—凸模； 6—推件块； 7—落料凹模； 8—导料销； 9—卸料板； 10—推杆； 11—凸凹模； 12—凸凹模固定板； 14—上模座； 15—模柄； 16— 17—橡胶； 18—卸料螺钉； 19—挡料销； 20—下模座
落料冲孔复合模总装配图