冲裁模设计过程实例(一)

冲裁模设计

案例分析：完成任务一落料件的冲裁工艺性分 析并 确定其冲裁工艺方案。

材料： 10钢 料厚：0.8mm

大批量生产

冲裁模设计 1. 冲裁工艺性分析(1)材料分析 10钢为优质碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。 (2)结构分析 零件结构简单，左右对称; 外形有多处尖角，建议过渡圆角值为R0.25mm。 零件结构满足冲裁要求。 (3)精度分析 5个尺寸，查表属于IT12,2个未注公差按IT14取值。 普通冲裁满足零件的精度要求。

2. 冲裁工艺方案的确定一套简单落料模 3. 选择模具的结构形式 采用单工序模具

冲裁模设计

模具结构：单工序落料模 材料料厚：0.8mm 卸料装置：弹性卸料 定位零件：固定挡料销和导料销

冲裁模设计

1-下模座 2-销钉 3-凹模 4-导料销 5-橡胶 6-导套 7-凸模固定板 8-上模座 9-卸料螺钉 10-模柄 11-横销 12-防转销 13-螺钉 14-垫板

15-凸模 16-导柱17-卸料版18-螺钉 19-挡料销

任务二装配图

冲裁模设计

4.工艺计算： 1)确定排样方式根据零件形状分析其应采用单直排的排样方式，排 样方式有如下两种。

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 裁成宽43.6mm、长1500mm的条料，则一张板材能出的零件 总个数为： 1000 1500 43.6 51.5 22 29 638

裁成宽43.6mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件 总个数为： 1500 1000 43.6 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 1500 53.6 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 1000 53.6 41.5 27 24 648

冲裁模设计经比较第3、4种裁剪方法的材料利用率最高。考虑工人操作方 便，选用第4种裁剪方式，即裁为宽53.6mm、长1000mm的条 料。其具体排样图如下图所示。

冲裁模设计b)计算冲裁力，卸料力：F=KLt =1.3*224*0.8*300=69888N, F推件力=F*0.06=4193N, 初选压力机为J23—16

冲裁模设计

c)压力中心的计算零件左右对称，只需计算压力中心纵坐标。建立坐标系，并 将零件右半部分图形分解为9条直线，则每段直线的长度及中点 的纵坐标分别为：

l1 22

y1 20

l 2 12

y2 147

l3 3l 4 16 l5 3

y3 8y4 0 y5 8y6 149

65

8

l6 12l7 11 l8 19 l9 11

y7 20 y8 10.5 y9 1

1

2

43

冲裁模设计代入公式计算得：

x0 0y0

l yi 1 n i

n

i

li 1

i

22 ( 20) 12 ( 14) 3 ( 8) 11 1 mm 22 12 3 19 11 0.08mm

冲裁模设计

d) 凸凹模刃口尺寸计算，已知材料为08钢， 料厚0.8mm。

冲件图

凹模磨损示意图

冲裁模设计 说明：因零件较薄凹模计算采用配做法。落料件应先计算凹模。(见中国模具设计大典P211表7.2-41800.3—1998)) 标准公差数值(摘自G B/T

1. 磨损后刃口尺寸变大的有： 440 mm、400 mm 、 160 0.24 0.18

mm 、 500 0.24 mm 0.18 0.24 / 4 0 0.18 / 4 0

,

精度等级都为IT12,所以X取0.75。代入公式得：

A1 (44 0.75 0.24)

43.82 39.87

A2 (40 0.75 0.18)

0.06 0 0.05 0

mmmm

A3 (16 0.75 0.18) 00.18 / 4 15.8700.05 mm A4 (50 0.75 0.24) 00.24 / 4 49.8200.06 mm

冲裁模设计 2. 磨损后刃口尺寸变小的有：2200.52 mm,

精度等级为IT14,X取0.5。则0 Bj Bmin XΔ) / 4 (22 0.5 0.52) 0 0.13 22.260 0.13 mm (

3. 磨损尺寸不变的有：12 0.22 mm

、 0.1 mm 19

,则有：

C1 12 0.055 mm

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 (0.8 1 7.2)mm

H 0 36mm

9mm (2)确定橡胶垫的横截面积 查得橡胶垫预压量在10%~15%时的单位压力为0.5Mpa, 3630 N A FX / p A 7260 mm 2 0.5MPa

冲裁模设计(3)确定橡胶垫的平面尺寸，外形为矩形，中间开有矩形孔以 避让凸模。避让孔尺寸为45mm×55mm,外形暂定一边长为 110mm,则另一边长为

b 110 45 55 A 7260 45 55 b mm 89mm 110(4)校核橡胶垫的自由高度H0 36 0.65 a 110 55

高径比在0.5~1.5之间，所以选用的橡胶垫规格合理。橡胶的装模高度约为0.85×36mm=30.6mm,取整装模高度为 30 mm。卸料板外形尺寸同凹模外形尺寸110mm×100mm, 厚度取8mm,并用四个卸料螺钉将其和橡胶固定于上模。

冲裁模设计

5.模具主要零部件的结构设计(1)凸模：直通式凸模，横销吊装固定。 (2)凹模：外形为矩形，直刃口高度为5mm,4个M8 螺钉和2个φ8销钉。 凹模高度：H Kb 0.33 50mm 16.5mm 17 mm 凹模壁厚：C (1.5 ~ 2) H 1.8 17mm 30mm 凹模的总长：L (50 2 30)mm 110mm B 凹模的宽度： (40 2 30)mm 100mm 经检查螺孔与销孔间，螺孔、销孔与凹模刃口、 凹模外壁间的距离均满足最小距离要求。

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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。