冲孔模的凹模设计
冲模冲裁件凸凹模尺寸计算
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Date6ຫໍສະໝຸດ 经验公式如下: PX=KX*P(N) PT=nKX*P(N) PD=Kd *P(N) 式中, PX 、PT 、PD------分別为卸料力,推件力和頂件力系数 P------冲裁力 n------同时卡在凹模洞口內的落料件数.n=H/t,H为凹模刃壁垂直 部分高度,t为料厚.当采用锥形洞口时,因无落料件卡在洞口 內,故可不计推件力.
冲压力是指冲裁时，压力机应给出的最小压力。冲 压力是冲裁力，卸料力，推件力和顶出力的总称。 冲裁力的计算公式: P=KLtτ (N) P----冲裁力(N) L----冲裁件周边长度(MM) τ ----材料的抗剪程度(MPA) t----料的厚度(MM) k----系数通常k=1.3
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如有不同意见敬请赐教! 让我们共同进步!
Thanks！
DCS L&P Stamping Team
DEC 2010
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Date
9
Date
3
2、降低冲裁力的方法
(1) 斜刃口及波形刃口冲裁法
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Date
4
(2) 阶梯凸模冲裁法
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5
3、卸料力,推件力,頂件力的計算
卸料力是将箍在凸模上的板料卸下时所需要的力；推料力是 将落料件顺着冲裁凹模洞口推出时所需的力；頂件力是将落料件 逆着冲裁方向顶出凹模刃口时所需的力。
2. 凸、凹模分开加工
冲裁模凸模与凹模刃口尺寸的计算
冲压工艺与模具设计冲裁模凸模与凹模刃口尺寸的计算落料件大端尺寸冲孔件小端尺寸1、 基准件的确定 落料件尺寸由凹模尺寸决定，以凹模为基准，间隙取在凸模上； 冲孔件尺寸由凸模尺寸决定;以凸模为基准， 间隙取在凹模上。
2.3.1 凸模、凹模刃口尺寸计算的依据和原则2、考虑冲模的磨损规律 落料模：凹模基本尺寸应取落料件公差范围的较小尺寸； 冲孔模：凸模基本尺寸应取冲孔件公差范围的较大尺寸。
冲裁间隙采用最小合理间隙值3、制件和冲模刃口尺寸偏差应按“入体”原则标注“入体”原则：向材料实体方向单向标注落料件和凸模上偏差为零,下偏差为负；冲孔件和凹模上偏差为正,下偏差为零。
2.3.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法图 2.3.1冲模的制造公差与冲裁间隙之间关系图 a)落料；b)冲孔 1、凸模与凹模分别加工计算模具刃口尺寸分开加工：是指凸模和凹模分别按图纸标注的尺寸和公差进行加工特点：制造周期短，互换性好，但是间隙受模具制造影响，适合于简单形状的冲压件。
冲模的制造公差与冲裁间隙之间应满足：∣δp∣+ ∣δd∣≤2c max－2c minδp ——凸模下偏差；δd——凹模上偏差。
若：∣δp∣+ ∣δd∣>2c max－2c min取δp = 0.4(2c max－2c min) ；δd = 0.6(2c max－2c min)（1）落料（以凹模为基准，先确定凹模尺寸）落料凹模的尺寸：D d=(D max－xΔ)0+ δd落料凸模的尺寸：D p=(D d－ 2c min)0－δp（2）冲孔（以凸模为基准，先确定凸模尺寸）冲孔凸模的尺寸：d p=(d min+ xΔ)0－δp冲孔凹模的尺寸：d d=(d p+2c min)0+ δd（3）凹模型孔中心距：L d=(L min+0.5Δ)±0.125Δ2、凸模和凹模配制加工计算刃口尺寸按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个(基准件)，然后依此为基准再按最小合理间隙配作另一件。
冲孔模具 设计标准
冲孔模具设计标准冲孔模具的设计标准包括以下方面：1. 冲头：必须使用带顶针的类型。
2. 脱料板：材质一般用A3，固定方式如结构简图所示，导柱导套品牌按客户要求选择。
为防止活动工件（比如弹簧）从模具中飞出造成伤害，脱料板周边需要加防护角铁。
3. 压料板：起压料作用，作用于料片上防止产品变形。
4. 弹簧：是模具中广泛应用的弹性零件，主要用于卸料、压料、推件及顶出等功能。
长度选择应保证开模状态下预压缩2mm左右，闭模状态弹簧压缩量小于或等于最大压缩量。
冲孔模和成形模用绿色弹簧，如有特殊需要，可考虑其它规格。
弹簧规格优先选用Φ25，特殊情况可选用其它规格。
弹簧孔中心到距离约等于弹簧外径，与其它弹簧孔保持实际壁厚大于5MM。
弹簧排列优先考虑受力重点部位，然后再考虑整体受力均衡性。
5. 下模入子：固定在下模板内，正面不能倒角，其品牌按客户要求使用。
6. 球锁冲头：需要快拆，在不影响脱料板强度的情况下，优先选择快拆球锁座子。
7. 冲裁间隙：按结构通用标准（）冲裁间隙做。
在客户没有特殊要求的前提下，冲头在脱料板的间隙放。
冲头进入凹模5-8MM（特殊情况下请部门负责人确认）。
8. 等高套筒：规格一般有M6、M8、M10三种。
综合考量活动板大小以及受力状况，一般优先选用M8，考量模板大小可选用M6、M10。
根据活动板行程，及相关板厚决定套筒长度。
一般排完等高筒后再排其它五金件。
优先考虑受力重点部位，其次考虑受力均衡性。
这些标准是根据一般的实践经验和行业规范总结出来的，具体的设计要求可能会根据实际的应用场景和客户需求有所不同，建议根据具体情况进行设计调整。
冲压工艺与模具设计课件 3.3 凸模与凹模刃口尺寸的确定
图3-14 落料件与落料凹模
湖南工业大学 机械工程学院
第三章 冲裁工艺与模具设计
3.3.2 凸模与凹模刃口尺寸的计算方法
2.凸、凹模配合加工 (1) 落料(续) 从图3-14b可看出，凹模磨损后刃口尺寸的变化有增大、减小
和不变三种情况，故凹模刃口尺寸也应分三种情况进行计算：
1）凹模磨损后变大的尺寸（A1、A2、A3）：
计算方法同样根据凸模磨损后的变化情况进行计算：
1）凸模磨损后变大的尺寸（a1、a2、…）：
按一般落料凹模计算公式：
aa
amax
x
4 0
2）凸模磨损后变小的尺寸（b1、b2、… ）：
按一般冲孔凸模计算公式：
bb
bmin x
0 4
3）凸模磨损后不变的尺寸（c1、c2、… ）：
按一般孔距尺寸计算公式：cc
按一般落料凹模计算公式：
AA
Amax
xΔ
Δ 4 0
2）凹模磨损后变小的尺寸（B1、B2）：
按一般冲孔凸模计算公式：
BA
Bmin
xΔ
0 Δ 4
3）凹模磨损后不变的尺寸（C1、C2）：
按一般孔距尺寸计算公式： CA Cmin 0.5Δ Δ 8
湖南工业大学 机械工程学院
第三章 冲裁工艺与模具设计
0.246 0.360 0.260 0.380 0.260
0.380
2.1
0.260 0.380 0.280 0.400 0.280
0.400
2.5
0.360 0.500 0.380 0.540 0.380
0.540
2.75
0.400 0.560 0.420 0.600 0.420
冲孔凹模
前言冲压技术广泛应用于航空、汽车、电机、家电、通信等行业的零部件的成形的加工。
据国际生产技术协会预测，到本世纪中，机械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要有模具来完成加工。
因此，冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。
目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。
本次设计是参考了众多参考文献及专业资料的规范要求编写而成。
本设计主要介绍垫板的冲压工艺分析和落料冲孔模结构设计过程。
本设计共分五章，主要包括垫板材料工艺分析和成形性能、冲压工序特点和工艺计算、模具总体结构设计、模具主要零件结构设计及工艺性分析、主要零件工艺过程的制订和主要工序的制订等。
另外，还附有毕业设计任务书、论文评阅表、答辩小组成员表、部分模具零件冲压工艺过程卡、装配图一张、零件图四张导师程凤荣曾在编写及内容安排提出不少有益的意见。
在此，谨向尊敬的导师表示真诚的感谢和崇高的敬意！由于本人知识水平和能力的有限，在设计的过程中难免存在很多的纰漏和不足之处，恳请个各位老师的批评与指正。
目录前言 (I)一、冲压工艺设计1.1工艺设计内容 (1)二、垫板工艺分析及计算2.1垫板的工艺设计 (9)三、垫板的模具设计与标准选用(2)2.2排样的设计及计算 (3)2.3冲裁力和压力中心的计算 ..........................................................................3.1模具工作零件的结构设计 (15)3.2定位零件的设计 (27)3.3卸料与推件装置的设计 (33)3.4标准模架和导向零件的选取 (39)3.5固定零件的选取 (41)四、冲裁模的制造工艺4.1冲孔凸模的制造工艺 (43)4.2凸凹模的制造工艺 (46)4.3其它模具零件的制造工艺加工工艺过程 (48)五、模具装配5.1模具零件的装配 (52)5.2总装配 (53)5.3模具装配图 (53)5.4模具零件图 (54)5.5试模 (54)5.6润滑 (54)5.7模具使用注意事项 (54)参考文献 (55)一、冲压工艺设计1.1 工艺设计内容冲压工艺设计，就是根据冲压件的要求，合理安排原材料准备、各种加工工序等，使得冲压过程在经济和技术上合理可行。
冲压模具设计图纸
固定挡料销A7X4X3
1
45#
7
凹模固定板
1
45#
6
GB2863.5-81
落料凹模
1
9Mn2V
5
GB2855.6-81
下模座200X100X40
1
T10
4
GB2869.2-81
限位柱81
1
45#
1
3
GB2868.5-81
导料板180X25X8
2
A3
工件图 材料：T2 厚度：2.0
技术要求 未注明圆角为R5 未注明倒角5X45°
4
Q235-A
14
GB2863.1-81
落料凸模
1
9Mn2V
13
GB/T70.1-2000
内六角螺钉M8X50
4
Q235-A
12
GB/T2855.5-81
上模座200X100X35
1
T10
2
11
GB/T70.1-2000
卸料螺钉M5X50
4
Q235-A
10
橡胶
2
9
卸料板
1
45#
8
GB2866.11-81
12 19 20
H7 m6
13
14
15
16
17 18
21 22
H7 m6 H7 m6
11 10 9 8 7 6 5
H7 m6 H7 m6
23
说明 本模具采用始用挡料销和固定挡料销挡料。条 料从右方送进，开始两次行程由第一第二两始用挡 料销26挡料，第三次行程以后即由固定挡料销8挡 料。 模具的冲孔与落料凹模采用整体固定板7固定， 冲孔凸模与落料凸模由固定板20固定。采用弹性卸 料板9，在卸料的同时，起到压边的作用。采用限 位柱4，保护模具，防止模板在高速长时间的过负 荷冲击中发生潜变。
冲孔凹模加工设计
冲孔凹模加工设计
1.冲孔凹模的材料选择：冲孔凹模一般采用高硬度、高强度的工具钢或合金工具钢制作，以保证冲压过程中的耐磨性和使用寿命，并且加工后需要进行热处理，以增强其硬度。
常用的材料有优质碳素结构钢、合金结构钢、冷作模具钢等。
2.冲孔凹模的结构设计：冲孔凹模的结构设计主要包括模具形状、模穴尺寸、孔形状和数量等。
根据产品的尺寸和形状要求，合理设计冲孔凹模的结构，确保冲压过程中板材能够顺利进入和退出模具，避免因尺寸设计不合理而导致的问题。
3.冲孔凹模的夹具设计：冲孔凹模加工过程中需要使用夹具将板材固定在冲床上，确保冲击过程中板材的稳定性和准确度。
夹具设计要考虑到夹紧力的大小、夹紧方式的选择和夹具结构的合理设计，以确保加工过程中的安全性和效率。
4.冲孔凹模的防护设计：冲孔凹模加工过程中，由于冲击力较大，容易产生噪音和振动。
为了保证操作人员的安全和健康，需要进行相应的防护设计。
可以采用隔音材料和减震材料进行线性振动的减震和隔音处理，同时采取个人防护措施，如佩戴防护耳塞和防护手套等。
5.冲孔凹模的冲击力计算和调整：冲孔凹模加工过程中，冲击力的大小对冲模和机床有较大的影响。
冲孔凹模的冲击力与板材的材料性质、板材的厚度和冲模的形状等因素有关。
需要合理计算和调整冲击力的大小，以确保冲压过程的稳定性和质量。
以上是冲孔凹模加工设计的一些基本内容，设计师在进行冲孔凹模加工时需要综合考虑以上几个方面的因素，确保模具的稳定性、加工精度和质量。
这样才能生产出满足客户需求的高质量产品。
【最新资料】凸、凹模刃口尺寸的计算
计算方法计算原则：（1）、落料模应先确定凹模尺寸，其基本尺寸应按入体方向接近或等于相应的落料件极限尺寸，此时的凸模基本尺寸按凹模相应沿入z。
体方向减（加）一个最小合理间隙值min（2）、冲孔模应先确定凸模尺寸，其基本尺寸应按入体反向接近或等于相应的冲孔件极限尺寸，此时凹模的基本尺寸按凸模相应沿入z。
体反向加（减）一个最小合理间隙值min（3）、凸模和凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应，一般比制件的精度高2～3级，且必须按入体方向标注单向公差。
模具磨损预留量与工件制造精度有关用△χ表示,其中△为工件的公差值,χ为磨损系数,其值在0.5～1之间，根据工件制造精度选取：工件精度IT10级以上χ=1.0工件精度IT11～13 χ=0.75工件精度IT14 χ=0.5规则形状冲裁模凸模、凹模制造偏差δ凸模和凹模分别加工时间隙变动范围1、 分别加工法凸δ+凹δ≤max Z -min Z 落料凹D =（max D -χ△)凹δ+0凸D =（凹D -min Z ）0凸δ-=（max D -χ△-minZ ）0凸δ- 冲孔凸d =（min d +χ△）0凸δ-凹d =（凸d +min Z ）凹δ+0=（min d +χ△+min Z ）凹δ+0孔心距孔心距属于磨损后基本不变的尺寸，在同一工步中，在工件上冲出的孔距为L ±Δ/2两个孔时，其凹模型孔心距d L 可按下式确定。
d L =L+∆81凸δ、凹δ——凸、凹模制造公差，可按IT6～IT7级来选取，或取 凸δ≤0.4（max Z -min Z ） ， 凹δ≤0.6（max Z -min Z ）2、 单配加工法单配加工法是用凸模和凹模相互单配的方法来保证合理间隙的一种方法。
此方法只需计算基准件（冲孔时为凸模，落料时为凹模）基本尺寸及公差，另一件不需标注尺寸，仅注明“相应尺寸按凸模（或凹模）配做，保证双面间隙在max Z ～min Z 之间”即可。
在制件上，会同时有三类不同性质的尺寸，需要区别对待， 第一类：凸模（冲孔件）或凹模（落料件）磨损后增大的尺寸；第一类基准尺寸=（冲裁件上该尺寸的最大极限-χ△）4/0∆+第二类：凸模（冲孔件）或凹模（落料件）磨损后减小的尺寸；第二类基准尺寸=（冲裁件上该尺寸的最小极限+χ△）04/∆- 第三类：凸模（冲孔件）或凹模（落料件）磨损后基本不变的尺寸。
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冲孔模的凹模设计
摘要从实例出发，详细论述了如何由已知零件，设计出冲孔模凹模的过程。
关键词冲孔模凹模凸模冲裁间隙
一前言
由于冷冲压加工具有材料消耗少、生产率高、生产成本低等特点，其在工业各行业中已广泛应用。
由于现在模具的居多零件已实现了标准化、系列化、通用化，所以本文以设计加工某箱盖钥匙孔的模具为例，仅对冲孔模的凹模进行了一个较为详细的设计。
二已知条件
图1
三计算过程
（一）凸模刃口尺寸计算
经判断，凸模磨损后尺寸均减小。
先将制件孔的尺寸化成d＋Δ的形式，凸模尺寸计算公式为：
d
凸＝（d＋KΔ）
－δ凸
式中：
d
凸
—冲孔凸模公称尺寸；d—制件孔的公称尺寸；Δ—制件公差；
δ
凸—凸模制造公差，取δ
凸
＝（0.25%～0.2%）Δ；
K—系数。
按表2选取。
间隙大小主要与材料厚度和塑性有关，其合理间隙理论值为：
Z
理＝2（t－t
）tgβ＝2t（1－t
/t）tgβ
＝2×2（1-0.3）tg5°＝0.245
式中：
Z
理
—间隙理论值；
t
—塑性剪切深度，即凸模压入材料深度；
β—裂纹斜度（度）。
t
/t、β与材料性质及其状态有关，其值见表5。
等。
间隙过大，使断面光亮带减小，毛刺增加，冲孔尺寸增大，冲裁力减小，但模具寿命延长；间隙过小，使冲孔尺寸减小，卸料力增大，凸模磨损快，但断面毛刺减少。
在经验法中，查相关手册可知，Zmin＝0.24，Zmax＝0.36。
取间隙为0.24～0.32。
（三）凹模尺寸计算
1凹模刃口尺寸计算
因为冲孔尺寸随凸模尺寸而定，所以一般是先制凸模，然后用凸模配制凹模。
但由于实际情况凹模比凸模难制，所以我们常常将凸模尺寸换算到凹模上去，以凹模配凸模。
d＝26.5
D
凹
＝D＝26.76＋
0＝a－0，即a＝0
－0.13＝b－0.08，即b＝－0.05
2凹模外形尺寸计算
、凹模壁厚C的近确定凹模的外形尺寸，可由图3、图4、图5查得凹模厚度H
凹
似值，然后按表8和表9可查得矩形、圆形凹模的外形尺寸及工作部分最大允许尺寸，其结果见表7。
1 国营北京电子管厂冷冲压与弯曲机模具国防工业出版社，1982
2 徐灏机械设计手册机械工业出版社，2000。