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：
3、弹簧的选用(弹性卸料装置需选用)依据卸料力、推料力的大小选用弹簧种类
五、绘制模具总装配图(A2图纸)
导料板结构挡料销结构卸料板结构模柄
六、绘制非标准零件图(A4)
根据时间安排和任务量要求，指定非标准零件。

七、校核冲压设备基本参数
1、模具闭合高度校核
，查,可知压力机的闭合高度和可调量，确定初选压力机是计算模具的闭合高度H
闭
否符合要求；
2、冲裁所需总压力校核
根据前面计算总冲压力，可知所选压力机满足生产要求。

3、模具最大安装尺寸校核
根据选择的标准模架，可知模具的最大安装尺寸L×B，冲床工作台面尺寸，只要冲床工作台面尺寸>模具的最大安装尺寸即为满足模具的安装要求。