冷冲模设计与制造实例

书名：冷冲模设计与制造实例ISBN：978-7-111-27278-6作者：王嘉出版社：机械工业出版社本书配有电子课件冷冲模设计与制造实例高职高专ppt课件书名：冷冲模设计与制造实例冷冲模设计与制造实例高职高专ppt1冷冲压模具设计与制造实例主编：王嘉冷冲模设计与制造实例高职高专ppt课件冷冲压模具设计与制造实例主编：王嘉冷冲模设计与制造实例高职2第一部分冷冲压模具设计步骤冷冲模设计与制造实例高职高专ppt课件第一部分冷冲压模具设计步骤冷冲模设计与制造实例高职高专3

冷冲压模具设计的一般步骤

1．搜集必要的资料如产品图、样品、设计任务书和参考图等，并相应了解如下问题：（1）了解提供的产品视图是否完备，技术要求是否明确，有无特殊要求的地方。（2）了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性质。（3）了解制件的材料性质（软、硬还是半硬）、尺寸和供应方式，如条料、卷料还是废料利用等，以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。（4）了解可供适用的压力机情况和有关技术规格，根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数，如模架大小，模柄尺寸，模具闭合高度和送料机构等。（5）了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧，为确定模具结构提供依据。（6）了解最大限度采用标准件的可能性，以缩短模具制造周期。冷冲模设计与制造实例高职高专ppt课件冷冲压模具设计的一般步骤1．搜集必要的资料4

2．冲压工艺性分析冲压件的冲压工艺性是指该零件冲压加工的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小（最小孔边距，孔径，材料厚度，最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。

3．确定合理的冲压工艺方案

确定方法如下：（1）根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析，确定基本工序的性质。（2）根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。（3）根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序。

（4）根据生产批量和条件，确定工序的组合。（5）最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和模。具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比较，在满足冲件质量要求的前提下，确定适合于具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案。冷冲模设计与制造实例高职高专ppt课件2．冲压工艺性分析冷冲模设计与制造实例高职高专5

4．确定模具结构形式确定工序的性质、顺序及工序的组合后，即确定了冲压的工艺方案，也即决定了各工序模具的结构型式。冲模的种类很多，必须根据冲压件的生产批量、尺寸大小、精度要求、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择，其选用原则如下：（1）根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。（2）根据制件的尺寸要求确定冲模的精度等级。（3）根据设备能力选择冲模的类型。（4）根据制件的形状大小和复杂程度选择结构形式。（5）根据模具制造力量和经济性选择模具类型。总之，在选择冲模结构类型时，应从多方面考虑，经过全面分析合比较，尽可能使所选择的模具结构合理。冷冲模设计与制造实例高职高专ppt课件4．确定模具结构形式冷冲模设计与制造实例高职高专65．进行必要的工艺计算主要工艺计算包括：（1）坯料展开计算（2）冲压力计算及冲压设备的初选（3）压力中心计算（4）进行排样及材料利用率计算，以便为材料消耗定额作依据（5）凸、凹模间隙和工作部分尺寸计算（6）对于拉深工序，进行确定拉深模用不用压边圈、拉深次数、各中间工序模具尺寸分配以及半成品尺寸等计算；（7）其它方面的特殊计算冷冲模设计与制造实例高职高专ppt课件5．进行必要的工艺计算冷冲模设计与制造实例高职高7

6．模具总体设计在上述分析、计算的基础上，即可进行模具结构的总体设计，并勾画草图，初步算出模具闭合高度，概略的定出模具外形尺寸，同时考虑如下内容：（1）凸、凹模的结构形式及固定方法；（2）制件或毛坯的定位方式；（3）卸料和出件装置；（4）模具的导向方式以及必要的辅助装置；（5）送料方式；（6）模架形式的确定及冲模的安装；（7）模具标准件的应用；（8）压力机的选用；

7．画模具装配图、非标准零件图，并校核冲模设计图样冷冲模设计与制造实例高职高专ppt课件6．模具总体设计冷冲模设计与制造实例高职高专p8第二部分模具设计与制造实例冷冲模设计与制造实例高职高专ppt课件第二部分模具设计与制造实例冷冲模设计与制造实例高职高专9

例一单工序冲裁模设计与制造实例

设计任务：完成图示落料件的模具设计。材料：10料厚：0.8mm冷冲模设计与制造实例高职高专ppt课件例一单工序冲裁模设计与制造实例设计任务：完成图10

一、工艺性分析材料分析

10钢为优质碳素结构钢，具有良好的冲压成形性能。2.结构分析零件结构简单、左右对称，对冲裁较为有利，但外形有多处尖角，对模具的制造和使用寿命不利，建议在不影响使用的前提下改为圆弧过渡。建议过渡圆角值应为R0.25mm。3.精度分析零件上有5个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属于IT12，所以普通冲裁可以满足零件的精度要求。对于2个未注公差尺寸，应按照IT14查得公差为mm、

mm。一、工艺性分析材料分析11

三、工艺计算

1.刃口尺寸计算

零件为一落料件，所以工艺方案为一套简单落料模生产该零件。

二、冲裁工艺方案的确定

根据零件形状特点，刃口尺寸计算宜采用配做法，但由于零件形状较复杂，考虑模具工作零件的制造，决定凸模采用线切割加工方法，所以刃口尺寸最终选用分开制造的方法计算。落料件的基准件为凹模，根据凹模在工作中的实际磨损情况，其磨损后的尺寸可分为如下三类：三、工艺计算

1.刃口尺寸计算12（1）磨损后变大的尺寸：mm、mm、mm、四个尺寸的精度等级都为IT12，所以磨损系数X取0.75。此外，为了保证模具的初始合理间隙，同时最大限度地降低工作零件的制造难度，取凹模制造公差

凸模制造公差。mm（1）磨损后变大的尺寸：mm、mm、mm、四个尺寸的精度等13由冲裁刃口尺寸基本计算公式可得由冲裁刃口尺寸基本计算公式可得14（2）磨损后变小的尺寸：，尺寸的精度等级为IT14，磨损系数X取0.5。磨损后变小尺寸的基本计算公式

（2）磨损后变小的尺寸：，尺寸的15（3）磨损后不变的尺寸：、，磨损后尺寸不变的基本计算公式为、（3）磨损后不变的尺寸：、16

2.排样计算

分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式有以下所示两种。

2.排样计算分析零件形状，应采用单直排的排样方17

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。（1）裁成宽43.6mm、长1500mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为（2）裁成宽43.6mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为现选用1500mm×1000mm的钢板，则需计算采用18

（3）裁成宽53.6mm、长1500mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为

（4）裁成宽53.6mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为比较以上四种裁剪方法，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。（3）裁成宽53.6mm、长1500mm的条料，则一张19零件最终的排样图为零件最终的排样图为203.冲压力计算

根据冲裁力基本计算公式可得：。此例中零件的周长为218mm，材料厚度0.8mm，10钢的抗剪强度取320MPa，则冲裁该零件所需冲裁力为模具采用弹性卸料装置和推件结构，所需卸料力和推件力为

则零件所需的冲压力为

初选设备为开式压力机J23—16。3.冲压力计算根据冲裁力基本计算公式可得：21

4.压力中心计算

零件为左右对称件，所以只需计算压力中心纵坐标。建立图示坐标系，并将零件左半部分图形分解为9条直线，则每段直线的长度及中点的纵坐标分别为：

4.压力中心计算零件为左右对称件，所以只需计算22代入压力中心计算公式得代入压力中心计算公式得23

四、冲压设备的选用根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机J23—16，其主要技术参数如下公称压力：160kN滑块行程：55mm最大闭合高度：220mm闭合高度调节量：45mm滑块中心线到床身距离：160mm工作台尺寸：300mm×450mm工作台孔尺寸：160mm×240mm模柄孔尺寸：φ40mm×60mm垫板厚度：40mm四、冲压设备的选用根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压24

五、模具零部件设计

1.标准模架的选用标准模架选用的依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的计算公式得凹模高度凹模壁厚所以凹模的总长为，凹模的宽度为

。模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，查得模架规格为：上模座125mm×100mm×30mm，下模座125mm×100mm×35mm，导柱22mm×130mm，导套22mm×80mm×28mm。五、模具零部件设计1.标准模架的选用252.卸料装置中弹性元件的计算

由于该零件的材料厚度为0.8mm，材料较薄，所以模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用橡胶，其尺寸计算如下：（1）确定橡胶垫的自由高度

由以上两个公式得。2.卸料装置中弹性元件的计算由于该零件的材料厚26

（2）确定橡胶垫的横截面积查得矩形橡胶垫在预压量在10%~15%时的单位压力为0.5Mpa，所以（3）确定橡胶垫的平面尺寸根据零件的形状特点，橡胶垫的外形应为矩形，中间开有矩形孔以避让凸模。结合零件尺寸确定橡胶垫中间的避让孔尺寸为45mm×55mm，外形暂定一边长为110mm，则另一边长为（2）确定橡胶垫的横截面积查得矩形橡胶27

（4）校核橡胶垫的自由高度经计算橡胶垫的高径比在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30mm。

3.其他零部件结构凸模由凸模固定板固定，两者采用过渡配合。模柄采用压入式模柄，根据设备上模柄孔尺寸