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 1

1)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+C

2)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+2C

D —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+C

B 1’=D+1.5a+y

n —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=0

A 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+0

D T =( D A -Z min )0

T δ-= (D max -x ∆- Z min ) 0

T 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±8

1∆ 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。设计时，基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注，而

配作件上只标注公称尺寸，不注公差，但在图纸上注明：“凸(凹)模刃口按凹(凸)模实际刃口尺寸配制，保证最小双面合理间隙值Z min ”。

落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准

查表知凸凹模的最大间隙Z max 和最小间隙Z min ()

查公差表()确定工件的尺寸公差∆，确定x 的值

以凹(凸)模为基准，尺寸计算如下：

第一类尺寸 磨损后会增大的尺寸A A j =(A max -x ∆)∆+410

第二类尺寸 磨损后会减小的尺寸B B j =(B min +x ∆)0

4

1∆- 第三类尺寸 磨损后基本不变的尺寸C C j =(C min +

21∆)±∆8

1 A j 、B j 、C j —模具基准件尺寸

A max 、

B min 、

C min —工件极限尺寸

∆—工件公差 凸(凹)模实际刃口与凹(凸)模配作加工，基本尺寸与凹(凸)模相同。

做凹、凸模刃口尺寸图。

3、计算冲压力

查表确定材料的b τ或b σ

冲裁力：F=KLt b τ 或 F=Lt b σ

L —冲裁周边长度

t —材料厚度

K —系数 一般取K=1.3

卸料力：F x =K x F

推件力：F T =nK T F

顶件力：F D =K D F

K x 、K T 、K D —系数

n —同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。 n=t

h h —凹模洞口的直刃壁高度 t —板料厚度 压力机公称压力：

采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模：F Z =F+ F x + F T

采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模：F Z =F+ F x + F D

采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模：F Z=F+ F T

4、确定冲裁模压力中心

若工件几何图形完全对称，不用计算压力中心，冲裁模压力中心和工件几何中心重合。

5、冲压设备的选择

根据计算出的总压力，初选冲压设备的型号和规格，待模具总图设计好后，校核设备的装模尺寸(如闭合高度、工作台板尺寸、漏料孔尺寸等)是否合乎要求，最终确定压力机型号和规格。

三、凸、凹模的结构设计

1、凹模设计

凹模的固定方式和凹模刃口形式选择

凹模厚(高)度H=kb (≥15mm)

凹模壁厚C=(1.5~2)H (≥30~40mm)

b—凹模刃口的最大尺寸

k—系数

若圆形凹模计算出凹模直径D，若长方体凹模外形计算出长A和宽B。

画出凹模零件图，尺寸标注

2、凸模设计

凸模的固定方式和形式选择

凸模长度：

采用固定卸料板和导料板时L=h1+h2+h3+h

采用弹压卸料板时L=h1+h2+t+h

L—凸模长度(mm)；h1—凸模固定板厚度(mm，取凹模厚度的0.6~0.8倍)；

h2—卸料板厚度；

h3—导料板厚度

t—材料厚度h—增加长度，一般取10~20mm。

画出凸模零件图，尺寸标注

四、模具的总体设计和标准件的选择

1、模架的选择

根据凹模周界尺寸，选择标准模架。

2、联接螺钉和销钉的选用：