冲裁模具设计步骤

1、冲裁模具设计步骤第一步工作:对所设计模具之产品进行可行性分析 , 以电脑机箱为例, 首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析 (套图 , 确保各 产品图纸的正确性,另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要 性,以确定重点尺寸,这样在模具设计中很有好处。第二步:对产品进行分析采用什么样的模具结构 , 并对产品进行排工 序, 确定各工序冲工内容, 并利用设计软件进行产品展开, 在产品展 开时一般从后向前展开, 例如一产品需要量五个工序, 则从加工成品 开始展开,一直向前四工序、三工序、二工序、一工序,并展开一个 图形后复制一份再进行前一工序的展开。 注意, 这一步很重要, 同时 要细心。第三步

2、:依产品展开图进行备料, 在图纸中确定模板尺寸, 包括各固 定板、卸料板、凸凹模、镶件等 。注意:如果直接在产品展开图中进 行备料并加入定位销钉、 导柱、 螺丝孔的位置。 可以大大的提高设计 效益。如果进行手工计算效率太低。第四步:模具图的绘制 , 在备料图纸中再制一份出来, 进行各组件的 绘制,并且加入线切割的穿丝孔,在成型模中,上下模的成型间隙, 一定不能忘记。尺寸的标注也是一个非常重要的工作。第五步:校对设 计 实 例 1冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工 序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲 及拉深的 冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。 零件简图:

3、如图 3-1所示.名称:垫圈生产批量:大批量材料:Q235钢材料厚度:2mm要求设计此工件的冲裁模。 图 3-1一 . 冲 压 件 工 艺 分 析该零件形状简单、 对称, 是由圆弧和直线组成的。 根据 冲模手册表 2-10、 2-11查得,冲裁件内外所能达到的 经济精度为 IT14,孔中心与边缘距离尺寸公差为0.1mm .将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相 比较, 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到 保证. 其它尺寸标注、 生产批量等情况, 也均符合冲裁 的工艺要求, 故决定采用利用导正销进行定位、 刚性卸 料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。方案一:采用复合模加工。复合模

4、的特点是生产率高, 冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高, 冲模的轮廓尺 寸较小。 但复合模结构复杂, 制造精度要求高, 成本高。 复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。 方案二:采用级进模加工。 级进模比单工序模生产率高,减少了模具和设备的数量, 工件精度较高, 便于操作和 实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压 件, 用简单模或复合模冲制有困难时, 可用级进模逐步 冲出。 但级进模轮廓尺寸较大, 制造较复杂,成本较高, 一般适用于大批量生产小型冲压件。比较方案一与方案二 :对于所给零件, 由于两小孔比较 接近边缘, 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

5、实现和保证, 所以根据零件性质 故采用级进模加工。二 . 设 计 计 算1.排样、计算条料宽度及确定步距采用单排方案,如图 3-2。由表 2-18确定搭边值,根据零件形状两式件间按矩形 取搭边值 a=2.0mm,侧边取搭边值 a=2.2mm。 进距: 22.65+2= 25条料宽度: 查表 2-19 图 3-22.计算冲压力该模具采用钢性卸料和下出料方式1 落料力查表 8-7 2 冲孔力中心孔: 2个小孔: 3 冲裁时的推件力 查表 2-37 取表 2-38,序号 1的凹模刃口形式, ,则故 为避免各凸模冲裁力的最大值同时出现, 且考虑到凸模相距很近 时避免小直径凸模由于承受材料流动挤压力作用

6、而产生倾斜或 折断故把三冲孔凸模设计成阶梯凸模如图 3-3 图 3-3则最大冲压力: 3.确定模具压力中心如图 3-4,根据图形分析,因为工件图形对称,故落料时 F 落 的 压力中心在上 O 1;冲孔时 F 孔 1、 F 孔 2的压力中心在 O 2上。 图 3-4设冲模压力中心离 O 1点的距离为 x ,根据力矩平衡原理 得: 由此算得 4.冲模刃口尺寸及公差的计算国际模具网 1冲孔部分 对冲孔和采用凸、凹模分开的加工方法由表 2-23查得 , 由表 2-28查得 对冲孔时:, 对冲孔时:, 故满足 条件查表 2-30得 ,则冲 孔部分: 冲孔部分:尺寸极限偏差转化为 2落料部分对外轮廓的落料

7、,由于形状较复杂,故采用配合加工方法 , 当以 凹模为基准件时, 凹模磨损后刃口部分尺寸都增大, 因此均属于 A 类尺寸。 零件图中末注公差的尺寸由表 10-11查出其极限偏差:、 、尺寸极限偏差转化为、 查表 2-30得 则: 该零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制, 保 证双面间隙值。5.确定各主要零件结构尺寸 1凹模外形尺寸的确定凹模厚度 的确定: 取总压力 工件长 凹模宽度 的确定: 取步距 工件宽 2凸模长度 的确定凸模长度计算为 其中初定 导尺厚 卸料板厚 凸模固定板厚 凸模修磨量 则 先用冲床的公称压力应大于计算出的总压力 ;最大闭合高度应大于冲模闭合高度;工作台台

8、面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求,结合工厂实际,可称用 J23-16开 式双柱可倾压力机。 并需在工作台面上配备垫块, 垫块实际尺寸 可配制。双柱可倾压力机 J23-16参数: 公称压力: 滑块行程:最大闭合高度:连杆调节量: 工作台尺寸(前后 左右 :垫板尺寸(厚度 孔径 : 模柄尺寸(直径 深度:最大倾斜角度:国际模具网三. 设计并绘制总图、选取标准件 按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。绘 制总图。如图 3-5 所示，单排孔落料连续模。按模具标准，选取 所需的标准件，查清标准件代号及标记，写在总图明细表内，并 将各零件标出统一代号。 图 3-5 单排冲孔落料连续模部分零件尺寸： 上模座： 下模座： 导柱： 导套： 垫板： 凸模固