切边冲孔模设计步骤(学习)

切边冲孔模设计步骤

一：设计前的分析和计算

1．分析本序续冲压内容

进行模具设计前，需要分析本工序的冲压内容

a)确定本工序的冲压方向

b)确定本工序的送料方向

c)确定本工序的数模中心

d)确定本工序的切边线，冲孔个数、孔径、孔位

e)分析废料排出有无障碍，考虑废料排出方案。

f)检查有无C/H孔

2．分析上序冲压内容

上工序的冲压内容对本序的设计有影响，需要确定几点

a)上序完成后的数模坯料大小，用来确定本序废料刀长度，保证

切断。

b)制件定位方式，形状定位、或切过的边定位、或孔定位，并确

定定位板或定位销的位置。

c)检查上序的制件放在本序模具上时，废料部分不能与本序模具

的结构实体干涉。

3．计算冲裁力和退料力，分析侧向力确定导向及防侧形式

a)冲裁力

i.无剪切角时的冲裁力P

P=Ltσb（N）

P：冲裁力（N）

L：冲裁轮廓长度（mm）

T：板厚（mm）

σb：抗拉强度（σb=350-500N/mm2）

ii.切刃侧压力N （此项似道理不充分，且力较大）约为冲裁力P的1/3，即N=P/3=Ltσb/

冲裁模块所受的侧向力一般有两种情况：

1.由于冲裁间隙产生的侧向力，其数值大小与间隙值占料

厚的百分比很接近，即冲裁间隙为料厚的5％时，侧向

力大小约为冲裁力的5％。（可加图说明力的分析，力的

平衡，防侧力结构等。）

2.由于冲切线的起伏，使冲切法向与冲压方向出现夹角

（α）产生的侧向力，该力的大小与法向冲裁力及夹角

α的大小有关，P侧＝P冲×Sinα (加图说明力的分

析，力的平衡，防侧力结构等）。

b)退料力Ps

在常规设计中，退料力一般为冲裁力的3-5%。（规定2～5％,常取3％）

如双边间隙为板厚的10%以下时，退料力将增大。

t≤2mm，Ps=0.05P（形状简单）；退料力Ps=0.06P（形状复杂）；P为冲裁力。（退料力的大小与冲裁间隙、切边线长度及料厚等

有关，与制件形状复杂程度无关。一般正常间隙情况下，料越厚，可取退料力比例越小。）

t=2～4.5mm，Ps=0.07P（形状简单）；退料力Ps=0.08P（形状复杂）；P为冲裁力。

t≥4.6mm，退料力Ps=（0.10-0.20）P；P为冲裁力。

c)卸料力

卸料力因料厚、形状等的不同而各异，一般取冲裁力的2～6%。

4．确定冲裁间隙

a)间隙选取原则

落料尺寸取决于凹模尺寸（基准侧），间隙取在凸模上；冲孔尺寸取决于凸模尺寸（基准侧），间隙取在凹模上。

b)标准间隙（单边间隙，单位mm）

料厚为0.6 —1.0时，间隙为料厚的5%

料厚为1.2 —1.5时，间隙为料厚的6%

料厚为2.0 —2.5时，间隙为料厚的6.5%

一般我们可以查冲裁间隙表来获取间隙值。

二模具运动行程的分析

2.1冲裁切入量的确定

在没有废料刀的情况下上模切入下模2-3mm即可

在有废料刀且料厚t≤1.2mm时，上模切入下模7mm, 废料刀切入2mm,如下图

当料厚t>1.2时，上模切入下模约(4+2.5t)mm，废料刀切入2mm。

2.2强制冲裁的行程分析

强制冲裁的定义：当立边的切边线方向与冲压方向θ≤8°时，此时切断为强制冲裁。

强制冲裁刃口设计：

（1）下模（凸模刃口）与制件形状完全一致。

（2）上模（凹模刃口）立边刃口与垂直方向成8°夹角，最小法向切入量≥1mm。

（3）强制冲裁工作行程加大，相应压料器行程也加大。

（4）强制冲裁处的刃口镶块应注意防侧。

2.3压料行程的分析

根据计算的退料力，选择适当的弹簧和压缩行程，保证在开始切边时

弹簧的压缩力大于退料力。

2.4估算模具的大小和闭合高度

（1）根据制件大小，冲切线的大小和位置，保证冲裁力中心与模具中心重合，估算出模具的长度和宽度。

（2）根据溜料角度和模具宽度估算出下模座的高度。

（3）根据压料行程确定压料块的高度。

（4）根据压料块高度及所选弹簧的型号，确定上模高度。

估算出模具的闭合高度，和压床参数进行比较，看所选压床是否合适，如不合适应更换压床以免影响模具设计。

三下模设计

第一节凸模及废料刀的设计

大件修边模的冲切刃口必须根据修边线的形状、修边线的高度差、修边线的角度等因素来选择最好的形式。以提高修边的质量，减少毛刺的产生，提高刃口的使用寿命。

1.1 堆焊刃口（本公司不使用，暂不介绍）

1.2 镶块式刃口

镶块分铸造镶块和锻造镶块两种，铸造镶块用于型面起伏较大或只做周圈刃口的情况，锻造镶块用于型面比较平缓的情况。

如左图所示切周边的镶块

中间可以空开，周圈做

20-30宽的沿形面即可。

如左图所示镶块型面变化

很大，若采用锻造镶块不

仅浪费材料而且增加了加

工量，所以应该采用铸造

镶块。

如左图所示镶块型面变化

不大，一般采用锻造镶块。废料刀的结构形式如下：

分块原则：

在结构满足机加工，热处理可行的情况下，凸模分块尽量少。

镶块的刃口处，避免出现锐角或钝角，以增加模具的寿命。

1.3 冲孔凹模的选择及设计

冲孔凹模应尽量选择标准凹模套，但是当孔与修边线太近或者孔距较小的情况下，应采用镶块凹模的形式。

第二节切边冲孔模的定位