冷冲模设计说明书

如图1所示零件：动触片

生产批量：中批量

材料：黄铜H62 t=0.4mm

设计该零件的冲压工艺与模具

图1

冲裁件的材料

查《冲压模具设计与制造》徐政坤主编，化学工业出版社P30，表1-3 冲压常用金属材料的力学性能黄铜H62半硬的τ=294Mpa,伸长率20%，此材料具有良好的塑性和较高的弹性，冲裁性较好,可以冲裁加工。

方案的选择

方案一：采用简单模

先冲孔，后落料。采用单工序模生产。方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，成本高而生产效率低，无法满足精度要求，难以满足大批量生产要求，在此被否定。

方案二：冲孔-落料复合冲压。采用复合模生产。

最小壁厚δ=1.5-0.8=0.7mm，凹凸模的最小壁厚查参1《模具设计与制造》P42

表2-10，得知当t=0.4mm时，δ

min =1.4mm, D

min

=15mm不符合复合模的最小壁厚要

求，复合模冲裁零件时受到壁厚的限制，模具结构与强度方面相对较难实现和保证，加工都是问题，再加上选择该方案虽只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但模具强度较差，制造难度大，成本加大，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：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。

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。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。

棑样设计

查《模具设计与制造》表2-7 确定搭边和工件间距值并进行圆整两工件的的间距值a1=1.2×1.1=1.32 mm

圆整后取a1=1.3 mm

工件距离边缘的搭边值a＝1.5×1.1＝1.65mm

圆整后取a=1.6 mm

为了方便取a =a1=1.5 mm

步距为：S= 21.5 mm

条料宽度B＝（D＋2a）+△

＝（25.4＋2×1.5）+△

＝28.4 mm

利用AUTO CAD软件可以算出零件的自身的面积为：239.943mm*mm 周长：158.4 mm

一个步距内材料的利用率为η为

η＝A/(BS)×100﹪

＝239.943÷（28.4×21.5）

＝39.3﹪

查《冲压模具设计与加工计算速查手册》表1-16板材标准，可以选择300mm ×530mm的铜板，每一张铜板可以裁减成10张条料（28.4×530mm），每一张条料可以冲出18个工件，则ηe

ηe＝n A/(BS)×100﹪

＝18×239.943÷28.4÷530

＝28.7﹪

每一张板料的使用率为28.7﹪

确定后的棑样图如图1所示

图 2 排样图

6，冲压力，初步设备选择与压力中心的计算

计算总冲压力

由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，所以在计算总冲裁力的时候不包含卸料力。

（1）落料力

落料时零件周长L=70.025 mm

落料力F落＝1.3Ltτ

＝1.3×70.025×0.4×294

＝10.71KN

τ为黄铜的抗剪强度255MPa

（2）冲孔力

1）冲三个小孔加上两个导正孔

F1冲＝1.3N Ltτ

＝1.3×5×3.14×1.6×0.4×294

＝3.84KN

其中3.14×1.6为工件中孔的圆周长。

2）冲中间不规则型孔

中间不规则型孔的周长：52.818 mm

F2冲＝1.3 Ltτ

＝1.3×52.818×0.4×294

＝8.075KN

总的冲压力

F总＝F落＋F1冲＋F2冲

＝10.71＋3.84＋8.075

＝23KN

查《冲压工艺与模具设计》附录一

可以选择压力机型号为偏心压力机J23－6.3

公称压力为63KN，最大装模高度为150mm

确定压力中心

由下图可知，此零件是完全对称的，压力中心就在（0，0）

二．冲压模具总体结构设计

1．模具类型

根据零件的冲裁工艺方案，采用级进冲裁模

2．操作与定位方式

零件中批量生产，安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。为了保证孔的精度及较好的定位，宜采用导板与导料板导向；同时冲两个上下对称的导正孔，采用导正销导正，为了提高材料利用率采用始用挡料销和固定挡料销。

3．卸料与出件方式

考虑零件尺寸一般，厚度较小，采用刚性卸料方式，冲件和废料采用凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式

4．模架类型与精度

由于零件材料较薄，尺寸一般，属于一般冲裁，又是级进模因此采用可以左右送料的滑动导向对角导柱模架规格，考虑零件精度要求较很高，冲裁间隙较小，因此采用Ⅰ级模架精度。

5．确定冲裁模间隙

查《模具设计与制造》表2－1 黄铜在厚度为0.4mm时的双面间隙为Zmin ＝0.020，Zmax＝0.028mm，考虑到模具在使用的过程中磨损使间隙值增大，

因此我们在设计时选用最小合理间隙Zmin。Z＝2C，模具的单面合理间隙为0.010mm。

6．计算凸凹模刃口尺寸及公差

凸模和凹模的制造公差δp，δd有如下关系

δp＋δd<= Zmax－Zmin＝0.008mm

查《冲压模具设计与加工计算速查手册》P141表3-9 磨损系数x

由于零件的三个小孔精度等级为IT9，因此冲这些孔的的磨损系数x＝1；

零件其它部位则为IT12或13，因此磨损系数为x＝0.75。

模具间隙较小,模具的间隙由配作保证,工艺比较简单,并且还可以放大基准件的制造公差,(一般可取冲件公差的1/4),使制造容易,因此采用配作加工为宜。

由冲孔尺寸得,凸模尺寸变小, 以凸模为基准,配作凹模

由落料尺寸得,凹模会变小，以凹模为基准,配作凸模.

1冲孔

（1）冲小孔

由于零件的三个小孔都为一个小圆孔，只有一个尺寸，因此很容易保证零件的制造加工要求，

零件的直径尺寸为以磨损后变小的尺寸

因此冲孔凸模尺寸为A p＝（A＋x⊿）－δp

＝（1.6＋1×0.02）－0.02

＝1.62

－0.02

其中⊿=0.02（冲裁件的公差）

查《冲压模具设计与加工计算速查手册》P141表3-10 凸模和凹模制造公差

（已下一样）

δp=-0.02 δd=+0.02

凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双边间隙值Zmin~Zmax。