4冲裁模具设计汇总

冲裁模设计举例图2.69所示零件为电视机安装架下板展开坯料，材料为1Cr 13，厚度mm t 3=，未注圆角半径mm R 1=，中批量生产，确定产品的冲裁工艺方案并完成模具设计。

图2.69 零件图1． 冲裁件工艺性分析零件的加工涉及冲孔和落料两道工序。

除孔中心尺寸公差为±0.1mm 和孔径尺寸公差为+0.2mm 外,其余尺寸均为未注公差,查表2.4可知，冲裁件内外形的达到的经济精度为IT12～IT14级。

符合冲裁的工艺要求。

查表2.2可知，一般冲孔模冲压该种材料的最小孔径为d ≥1.0t ，t =3mm,因而孔径ø8mm 符合工艺要求。

由图可知，最小孔边距为：d =4mm ，大于材料厚度3mm ，符合冲裁要求。

2． 确定冲裁工艺方案及模具结构形式该冲裁件对内孔之间和内孔与外缘之间有较高的位置精度的要求，生产批量较大，为保证孔的位置精度和较高的生产效率，采用冲孔落料复合冲裁的工艺方案，且一次冲压成形。

模具结构采用固定挡料销和导料销对工件进行定位、弹性卸料、下方出料方式的倒装式复合冲裁模结构形式。

3． 模具设计与计算（1）排样设计排样设计主要确定排样形式、条料进距、条料宽度、材料利用率和绘制排样图。

1）排样方式的确定。

根据冲裁件的结构特点，排样方式可选择为：直排。

2）送料进距的确定。

查表2.7，工件间最小工艺搭边值为mm 2.2，可取mm a 31=。

最小工艺边距搭边值为mm 5.2，取mm a 3=。

送料进距确定为mm h 44.199=。

3）条料宽度的确定。

按照无侧压装置的条料宽度计算公式，查表2.8、表2.9确定条料与导料销的间隙和条料宽度偏差分别为mm mm b 0.1,0.10=∆=。

()()0100093132862-∆-∆-=+⨯+=++=b a L B4）材料利用率的确定。

%08.91%10044.1999344.19686=⨯⨯⨯==Bh A η 4）绘制排样图。

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：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：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。

第3章冲裁工艺及冲裁模具设计_ 、判断（正确的在括号内打2,错误的打X）1. ( ) 落料件比冲孔件精度高一级。

2. ( ) 在其它条件相同的情况下，H62比08钢的搭边值小一些。

3. ( ) 在复合模中，凸凹模的断面形状与工件完全一致。

4. ( ) 复合模所获得的零件精度比级进模低。

5. ( ) 直对排比斜对排的材料利用率高。

三、选择1.在压力机的每次行程中，在，同时完成两道或两道以上的冲模叫级进模。

A.同一副模具的不同位置B.同一副模具的相同位置。

C.不同工序D.相同工序2.精密冲裁的条件是A.工作零件带有小圆角，极小的间隙，带齿压料板，强力顶件B.工作零件为锋利的刃口，负间隙，带齿压料板，强力顶件3.冲裁模导向件的间隙应该凸凹模的间隙。

A .大于B.小于C.等于D.小于等于4. __________________________________ 凸模比凹模的制造精度要 ________ ，热处理硬度要求A .高一级B.低一级C.不同D.相同5. __________________________________ 硬材料比软材料的搭边值 _____________________________ ,精度高的制件搭边值和精度低的制件______________A .小B.大C. 不同 D. 相同四、思考1•什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要的。

2•比较单工序模、复合模、级进模的优缺点。

五、根据图示零件，完成以下内容:1）工作零件刃口尺寸；2）试画出其级进模排样图并计算出一块板料的材料利用率;3）计算冲裁力，选择压力机；4）绘出模具结构草图及工作零件图选择压力机4-03.5厚度：2mm生产纲领：大批量第章冲裁工艺及冲裁模具设计(答案)10.挡料销用于条料送进时的粗定位，导正销用于条料送进时的精定位。

二、判断(正确的在括号内打"，错误的打X)1.( X )落料件比冲孔件精度高一级。

冲裁模设计冲裁模设计一．冲裁件的工艺性冲裁件的工艺性是指零件对冲裁加工工艺的适应性，即加工的难易程度。

良好的冲压工艺性，是指在满足零件使用要求的前提下，能以生产率高最经济的方式加工出来。

由冲裁变形的过程分析可知，材料除剪切变形外，刃口附近的程序还存在拉伸、弯曲、横向挤压等变形，冲裁件断面具有明显的区域性特征。

所以在拟定冲裁件的工艺规程或设计冲裁件时，必须从制件结构形状、材料性能、尺寸精度及模具强度等方面分析零件的结构工艺性。

1．对结构的基本要求1) 冲裁件的形状应力求简单、规则、使排样时废料最少。

2) 制件内、外形转角处应避免设计成尖角，一般在圆角处应使R≥0.5t。

3) 冲孔制件的孔不能太小。

冲裁可冲出的最小孔径见教材。

4) 制件上孔与孔之间的距离，制件孔与边缘之距离c值不宜太小，一般要求c≥2t，并保证应大于3～4mm，连续模且对制件精度要求不高使，可适当减小但不小于板厚。

5) 制件外形应避免有长悬臂，或过窄的凹槽，悬臂和凹槽的宽度要大于料厚的1.5～2倍。

2．裁件的尺寸精度和粗糙度制件的尺寸精度以不高于IT12 级为宜。

如无特殊的要求，外形尺寸应低于IT10级，内形尺寸精度应低于IT9级。

对精度要求高于IT10级的冲裁件，应在模具结构设计方面采取措施，如提高定位精度，采用弹压卸料顶件装置，提高模具制造精度或采用精冲技术等。

制件的断面要求质量不高时，材料厚度和硬度的影响尤甚。

通常材料厚度t<1mm的制件，断面粗糙度可达Ra6.3um。

二．冲裁间隙1．冲裁间隙冲裁模的凸模横断面，一般小于凹模孔，凸、凹模刃口部分，在垂直于冲裁力方向的投影尺寸之差，称为冲裁间隙。

间隙有两种含义：一般指凸模与凹模间每侧空隙的数值，称为单边间隙；另一种指凹模与凸模间两侧空隙之和，成为双面间隙。

对于圆形刃口的凸、凹模来说，双面间隙是两者直径之差，常用C来表示。

2．间隙对冲裁的影响实践证明，间隙的大小，分布是否均匀等，对冲裁件的断面质量、尺寸精度、冲裁力和模具寿命有直接的影响。

设计案例冲裁、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、模具设计和模具主要零件的加工工艺;案例1冲裁模设计如图1所示零件：托扳生产批量：大批量材料：08F t=2mm设计该零件的冲压工艺与模具;图1 托板零件图一冲裁件工艺分析1. 材料：08F钢板是优质碳素结构钢,具有良好的可冲压性能;2. 工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角,为提高模具寿命,建议将所有90°清角改为R1的圆角;3. 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差;经查公差表,各尺寸公差为：、、、、14±、17±、Ф+结论：可以冲裁二确定工艺方案及模具结构形式经分析,工件尺寸精度要求不高,形状不大,但工件产量较大,根据材料较厚2mm的特点,为保证孔位精度,冲模有较高的生产率,通过比较,决定实行工序集中的工艺方案,采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式;三模具设计计算1．排样计算条料宽度及确定步距首先查有关表确定搭边值;根据零件形状,两工件间按矩形取搭边值b=2,侧边按圆形取搭边值a=2;连续模进料步距为32mm;条料宽度按相应的公式计算：B=D+2a-⊿查表⊿=B=58+2×2=画出排样图,图2图2 排样图2．计算总冲压力由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式,故总的冲压力为：P0=P+P tP=P1+P2而式中P1--------落料时的冲裁力P2--------冲孔时的冲裁力按推料力公式计算冲裁力：P1=KL tτ查τ=300MPa=258-16+230-16+16π2300/10000= tP2=4π2300/10000=t按推料力公式计算推料力Pt：P t=nK t P 取n=3,查表2-10,K t=Pt=3+304=t计算总冲压力PZ：P Z =P1+P2+Pt=++=t3．确定压力中心：根据图3分析,因为工件图形对称,故落料时P1的压力中心在O1上；冲孔时P2的压力中心在O2上;设冲模压力中心离O1点的距离为X,根据力矩平衡原理得：P1X=32-XP2由此算得X=7mm4．冲模刃口尺寸及公差的计算刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述,仅将计算结果列于表1 中;在冲模刃尺寸计算时需要注意：在计算工件外形落料时,应以凹模为基准,凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制,保证双面间隙为~;为了保证R8与尺寸为16的轮廓线相切,R8的凹模尺寸,取16的凹模尺寸的一半,公差也取一半;在计算冲孔模刃口尺寸时,应以凸模为基准,凹模尺寸按凸模实际尺寸配制,保证双面间隙为~;图3 压力中心表1 冲模刃口尺寸凸模固定板孔中心距的制造尺寸为：L14=14±8=14±L17=17±8=17±5. 确定各主要零件结构尺寸1凹模外形尺寸的确定凸模厚度H的确定：H=31.0P P取总压力=184750N*1.0=26mmH=3184750凹模长度L的确定W1==31；工件b=58L=b+2W1=58+231=120mm凹模宽度B的确定B= 步距+工件宽+2W2取：步距=32；工件=30；W2=B2=32+30+239=140mm2凸模长度L1的确定凸模长度计算为：L1=h1+h2+h3+Y其中导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量Y=18则L1=8+12+18+18=56mm选用冲床的公称压力,应大于计算出的总压力P0=;最大闭合高度应大于冲模闭合高度+5mm;工作台台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,可选用J23-25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;3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;绘制模具总装图;如图4,单排冲孔落料连续模;按模具标准,选取所需的标准件,查清标准件代号及标记,写在总图明细表内见表2;并将各零件标出统一代号;图4 单排冲孔落料连续模1-簧片 2-螺钉 3-下模座 4-凹模 5-螺钉 6-承导料 7-导料板 8-始用挡料销9、26-导柱 10、25-导套 11-挡料钉 12-卸料板 13-上模座 14-凸模固定板 15-落料凸模 16-冲孔凸模 17-垫板 18-圆柱销 19-导正销 20-模柄 21-防转销 22-内六角螺钉 23-圆柱销 24-螺钉序号名称数量材料热处理标准件代号备注页次1 簧片 1 65Mn2 螺钉 1 45 HRC40~453 下模座 1 1 HT2004 凹模 1 T10A HRC58~625 螺钉 4 45 HRC40~456 承导料 1 457 导料板 2 45 HRC40~458 始用挡料销 1 459 导柱 2 20 渗碳HRC56~6010 导套 2 20 渗碳HRC586211 挡料钉 1 4512 卸料板 1 Q235A313 上模座 1 HT20014 凸模固定板 1 4515 落料凸模 1 T8A HRC56~6016 冲孔凸模 1 T8A HRC56~6017 垫板 1 45 HRC40~4518 定位销 1 45 HRC40~4519 导正销 1 45 HRC40~4520 模柄 1 Q235A521 防转销 1 45 HRC40~4522 内六角螺钉M12×70 10 45 HRC40~4523 圆柱销12n6×100 6 45 HRC40~4524 内六角螺钉M12×70 1 45 HRC40~45五绘制非标准零件图本实例只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样,供初学者参考;见图5至图8;图5 凸凹模图6 落料凹模图2-16 凸模固定板图7 固定板图8卸料板六模具主要零件加工工艺规程的编制1．凸凹模加工工艺规程的编制表32．落料凹模加工工艺规程的编制表4表3凸凹模加工工艺规程。

冲裁模具设计计算说明随着工业化的发展和技术的不断创新，模具在冲压、注塑、挤压等生产过程中扮演着重要的角色。

为了保证模具的质量和使用寿命，模具的设计是至关重要的一步。

本文将介绍冲裁模具设计的计算说明。

一、冲裁模具设计计算说明的目的和意义冲裁模具的设计需要考虑多个因素，如要加工的零件形状、工艺要求、材料等。

设计计算说明的目的在于帮助设计者合理、准确地确定模具的各项参数，以保证模具具有良好的加工性能和较长的使用寿命。

为了达到这一目的，设计计算说明需要涵盖以下几个方面：1. 材料的选择和计算：选择适合的模具钢材料，根据材料的物理性质，计算模具的结构强度，选择合适的材料厚度，以保证模具的刚性和耐磨性。

2. 模具的尺寸设计：包括模具的几何尺寸和形状，材料的尺寸和厚度等。

根据要加工的零件的形状和尺寸，设计出合适的模具尺寸和形状，保证零件加工精度和质量。

3. 设计模具的结构：冲裁模具主要包括模具座、模具板、模具剪刃、顶杆等组成部分。

合理设计模具的结构，以确保模具可以承受加工过程中的巨大压力，而不会发生变形或破裂。

4. 模具加工工艺：根据模具的材料和结构，制定出合理的加工工艺，确保加工质量和加工效率。

以上几点是冲裁模具设计计算说明的重点，下面将针对这些方面逐一进行说明。

二、材料的选择和计算冲裁模具的选材十分重要，因为模具钢材料的质量关系到模具的使用寿命和生产效率。

一般来说，模具钢材料应具有高强度、高韧性和高耐磨性。

常用的模具钢材料有Cr12MoV、W6Mo5Cr4V2、Cr12等。

在选择模具材料时，应根据模具的使用环境和工艺要求来选择。

在计算模具的结构强度时，应考虑模具承受的力和力的方向。

主要有以下四种力：1. 剪切力：指模具在加工过程中承受的剪切力，需要根据加工材料的性质和工艺要求来确定模具的剪刃尺寸和角度。

2. 压力：指模具在加工过程中承受的压力，需要根据加工材料的硬度和厚度来确定模具的压力和搁板尺寸。

3. 弯曲力：指模具在加工过程中承受的弯曲力，需要根据加工材料的脆性和断裂条件来确定模具的强度和厚度。

冲裁模具课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解冲裁模具的基本概念，掌握模具的构造、分类及工作原理；2. 使学生掌握冲裁模具设计的基本方法，了解模具设计中的关键技术；3. 帮助学生了解冲裁模具的材料选择、加工工艺及其对模具性能的影响。

技能目标：1. 培养学生具备独立设计简单冲裁模具的能力，能够运用CAD软件进行模具设计；2. 提高学生分析、解决冲裁模具设计过程中问题的能力；3. 培养学生通过团队合作完成模具设计项目，提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对冲裁模具设计的学习兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨、认真、负责的工作态度，使其具备良好的职业素养；3. 引导学生关注模具行业的发展，了解国家相关政策，增强社会责任感。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在通过理论与实践相结合的教学方法，使学生掌握冲裁模具设计的基本知识和技能，培养具备创新意识和实践能力的高素质模具设计人才。

课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 冲裁模具基础知识：- 模具分类、结构及工作原理；- 冲裁模具的材料及热处理；- 冲裁模具设计的基本原则。

2. 冲裁模具设计方法：- 冲裁模具设计步骤及要点；- 冲裁模具结构设计；- 冲裁模具零件设计。

3. 冲裁模具设计关键技术：- 冲裁力计算与设备选择；- 冲模导向与定位设计；- 冲模间隙与刃口设计。

4. 冲裁模具设计实践：- 简单冲裁模具设计实例分析；- CAD软件在冲裁模具设计中的应用；- 模具设计项目实践。

5. 教学内容安排与进度：- 基础知识（2课时）；- 设计方法（3课时）；- 关键技术（4课时）；- 设计实践（5课时）。

教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行组织，确保科学性和系统性。

通过以上教学内容的学习，使学生掌握冲裁模具设计的基本知识和技能，为后续课程和实际工作打下基础。

三、教学方法针对本课程内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：通过教师讲解，使学生掌握冲裁模具设计的基本理论知识，如模具分类、结构、工作原理等。

冲裁工艺和冲裁模具设计(doc 11页)第2单元冲裁工艺与冲裁模具设计教学课题冲裁工艺及模具计划课时10教学目标1.掌握冲裁模设计基础；2.了解冲裁模设计应用。

教学重点冲裁模设计基础。

教学难点冲裁模设计基础。

教学内容所用时间二提出问题如果要你制作一个或几个垫片，你通常会想到哪些方法？如果要求你制作一匹垫片，通常用什么方法？本讲的问题提出：1.冲裁变形原理2.冲裁件的质量分析3.冲裁工艺分析4.冲裁模的分类5.排样6.计算冲压力7.冲压设备的选择8.确定模具压力中心9.冲裁模刃口尺寸计算10.凸模、凹模的结构设计11.定位零件12.导向零件13.卸料与顶件装置14.连接与固定零件三提1.掌握冲裁变形原理；出要求2.掌握排样、计算冲压力；3.掌握冲裁模刃口尺寸计算；4.其它仅作了解。

四分析解答问题（一）冲裁变形原理如下图所示是金属板料的冲裁变形过程。

变形过程大致可分为三个阶段。

(a) 弹性变形阶段(b) 塑性变形阶段(c) 分离阶段（a）弹性变形阶段（b）塑性变形阶段（c）分离阶段1、弹性变形阶段变形区内部材料应力小于屈服应力2、塑性变形阶段变形区内部材料应力大于屈服应力。

凸、凹模间隙存在，变形复杂，并非纯塑性剪切变形，还伴随有弯曲、拉伸，凸、凹模有压缩等变形。

3、分离阶段变形区内部材料应力大于强度极限。

裂纹首先产生在凹模刃口附近的侧面→凸模刃口附近的侧面→上、下裂纹扩展相遇→材料分离冲裁件断面特征：圆角带：塑性剪切变形。

质量最好的区域。

光亮带：塑性剪切变形。

质量最好的区域。

断裂带：裂纹形成及扩展。

毛刺区：间隙存在，裂纹产生不在刃尖，毛刺不可避免。

此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大毛刺。

（二）冲裁件的质量分析冲裁件质量：指断面状况、尺寸精度和形状误差。

断面状况：垂直、光洁、毛刺小。

冲裁间隙对于断面质量起决定性的作用。

在具有合理间隙的冲裁条件下，冲裁件所产生的初始裂纹将重合，可得正常的冲裁件断面质量。