冷冲模设计

1：设计题目

2：原始数据

3：零件的工艺分析

4：确定总裁工艺方案

5：工艺与设计计算

6:：定位零件的设计与标准

7：模具总体设计

冷冲模设计

1：设计题目

简单垫片冲裁模

2：原始数据

冲压材料：08钢，进度t=2mm.

对凸凹

零件图：如下图

3：零件的工艺分析

该零件对称形简单，形状规则，适于总裁加工。材料为08钢、厚度t=2mm的碳素钢，抗拉强度为324~441MP，零件尺寸无特殊要求，按IT14(即?=0.52mm)级选取，利用普通总裁方式可达到图样要求。4：确定总裁工艺方案

总裁该工件只需落料一个基本工序，因此采用单工序摸生产即可满足条件。

5：工艺与设计计算

（1）：冲裁力的计算

根据零件图可采用普通平刃口模具冲裁，冲裁力F可按下式计算：

F=KLtτb

式中：F——冲裁力；

L——冲裁周边长度；

t——材料厚度；

τb——材料抗剪强度；

K——系数。（一般取K=1.3）

其中L=52.06+0.39×2+14.7=67.54mm

τb=300MP

所以F=1.3×67.54×2×300N=52681.2N

（2）：卸料力、推件力和顶件力

卸料力：Fx=Kx×F=0.03×52681.2=1580.436N

推件力：Ft=nK T×F=0.040×52681.2=2107.248N 顶件力：F D=K D×F=0.05×52681.2=2634.06N

n=h/t

式中：F——冲裁力；

Kx、K D、K T——卸料力、推件力及顶件力系数（可查表2.17）；

n——同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）的个数；

h——凹模刃壁垂直部分高度，mm；

t——板料厚度。

(3):压力中心的计算

压力中心分析图如下图所示：

由圆弧段压力的压力中心按下式

y=Rs /b

求得：y=11×14.7/52.06=3.106mm;

由零件图分析可知，该工作是对称零件，其重心定在对称线AB上，且在中心线CD以上，由上式计算所得到的值是重心到中心线CD的距离，其压力中心即为重心，取整可得y=3mm.即工件的压力中心在中心线CD以上的3mm处。

(4):计算各主要零件的尺寸

i：凸凹模刃口尺寸的确定

落料模应以为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸刃口尺寸来取得。（冲裁间隙一般选用最小合理间隙Z min）

落料凹模：D A=（D max-x?）0+δA

落料凸模：D T=（D A-Z min）0-δT=( D max-x?-Z min）0-δT

式中：D A

、D T——落料凹、凸模刃口尺寸，mm;

D max——落料件的最大极限尺寸，mm;

?——冲裁件制造公差，mm;

δT、δA——凸、凹模的制造公差，可查表2.10；（或取

δT<=0.4(Z max-Z min), δA<=0.6(Z max-Z min);

x——磨损系数，在0.5~1之间，与工件精度有关，可查

表2.11或按下列值选取。

工件精度IT10以上，x=1;

工件精度IT11~IT13，x=0.75;

工件精度IT14以下，x=0.5。

由零件所标的尺寸可知?220-0.52、14.70-0.43、190-0.52;

凸凹模制造公差取δT=0.2?Z=0.008，δA=0.4?Z=0.016

D A1=（22-0.5×0.52）0+0.016=21.740+0.016

D T1=(22-0.5×0.52-0.14)0-0.008=21.60-0.008

D A2=(14.7-0.5×0.43) 0+0.016=14.480+0.016

D T02=(14.7-0.5×0.43-0.14) 0-0.008=14.340-0.008

D A3=（19-0.5×0.52）0+0.016=18.740+0.016

D T30=（19-0.5×0.52-0.14）+0.0160=18.60+0.016

ii：凹模厚度: H=kb（=>15mm）

凹模壁厚：C=（1.5~2）H(=>30~40mm)

式中：b——凹模刃口的最大尺寸，mm

k——系数，考虑板料厚度的影响，可查表 2.22

（k=0.42）。

由上式可计算得：凹模厚度为：H=0.42×22=9.24取整为15mm

凹模壁厚为：C=2H=30mm。

凹模的外形尺寸；（2C+22）×（2C×22）即82×82取整80×80mm，凹模的结构图如下图示：

iii：凸模固定板的厚度。H1=0.7H=21mm，取整数为：20mm。

iiii：垫板的采用与厚度：是否采用垫板，心承压面较小的凸模进行计

算，冲近似圆形孔的凸模承压面的尺寸如下图所示。

所以其承压应力为：

σ=F/A=205.99>[σp],所以须采用垫板，垫板厚度取8mm. iV：卸料弹簧的自由高度。根据工件材料厚度为2mm，冲裁时凸模进入凹模深度取1mm，考虑模具维修时刃磨留余量2mm，再考虑开启时卸料板高出凸模1mm，则总的工作行程，h工件=10mm,弹簧的自由高度为：

h自由=h工件/(0.25~0.3)=27~32mm

取h自由=32mm

模具在组装时弹簧的预压量为：

h预=（10%~15%）×h自由=3.2~4.8mm

取h预=4mm。

由此可算出模具中安装弹簧的空间高度尺寸为

6：定位零件的设计与标准

1：导料销、导料板：导料销（板）的作用是导正材料的送进方向。

可用于单工序模。由材料厚度为2mm，这里的导料销高度取3mm，导料板高度为6~8mm。

2：挡料销：挡料销用于限定条料送进距离、挡住条料的搭边或工件轮廓，起定位作用。（挡料销有固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销）这里为了不削弱凹模强度，采用固定钩形的挡料销。

3：卸料板：卸料板用于卸掉卡在凸模上的或凸凹模上的冲裁件或废料。这里采用弹压卸料装置，其既起卸料作用又起压料作用，由于板料厚度为2mm，故凸模与卸料板的双面间隙取0.5mm。

4：导柱、导套的选用

根据需要查标准。

7：模具总体设计

有了上述步计算所得的数据及确定的工艺方案后，便可以对模具进行总体设计模具总装图如装配图示。