ug冲压模具设计实例

冲压模具设计与制造实例

例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

零件名称：止动件

生产批量：大批

材料：A3

材料厚度：t=2mm

一、冲压工艺与模具设计

1.冲压件工艺分析

①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。

②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。

③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。孔边距12mm的公差为-0.11，属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为：

零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm

零件内形：10 mm

孔心距：37±0.31mm

结论：适合冲裁。

2.工艺方案及模具结构类型

该零件包括落料、冲孔两个工序，可以采用以下三种工艺方案：

①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。

②落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。

③冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。

方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸12 mm有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定 用复合冲裁方式进行生产。

工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。

3.排样设计

查《冲压模具设计与制造》表2.5.2，确定搭边值：

两工件间的搭边：a=2.2mm

工件边缘搭边：a1=2.5mm

步距为：32.2mm

条料宽度B=D+2a1

=65+2*2.5

=70 0

-0.74 0

-0.52 0

-0.52 0

-0.52 0

冲压模具实例

例8.2.1冲裁模设计与制造实例

工件名称：手柄

工件简图：如图8.2.1所示。

生产批量：中批量

材料：Q235-A钢

材料厚度：1.2mm

1．冲压件工艺性分析

此工件只有落料和冲孔两个工序。 材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm（大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。

2．冲压工艺方案的确定

该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：

方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。

方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。

方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚3．5mm接近凸凹模许用最小壁厚3．2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。

3．主要设计计算

（1）排样方式的确定及其计算

设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取2．5mm和3．5mm，条料宽度为135mm，步距离为53 mm，一个步距的材料利用率为78%（计算见表8.2.1）。查板材标准，宜选950mm×1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为7张条

冲压模具设计与制造实例

例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

零件名称：止动件

生产批量：大批

材料：A3

材料厚度：t=2mm

一、 冲压工艺与模具设计

1.冲压件工艺分析

①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。

②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。

③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，0

-0.74 0

-0.52 0

-0.52 0

-0.52 0

-0.52

可按IT14级确定工件尺寸的公差。孔边距12mm的公差为-0.11，属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为：

零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30

mm R2 mm

零件内形：10 mm

孔心距：37±0.31mm

结论：适合冲裁。

2.工艺方案及模具结构类型

该零件包括落料、冲孔两个工序，可以采用以下三种工艺方案：

①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。

②落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。

③冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。

方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸12 mm有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定 用复合冲裁方式进行生产。 +0.36

0

0

-0.11

工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。

3.排样设计

查《冲压模具设计与制造》表2.5.2，确定搭边值：

两工件间的搭边：a=2.2mm

工件边缘搭边：a1=2.5mm

步距为：32.2mm

条料宽度B=D+2a1

第３３卷第１Ｏ期　２０１３年１Ｏ月　西安工业大学学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｘｉ’ａｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖ０１．３３　Ｎｏ．１０　０ｃｔ．２０１３　

文章编号：１６７３—９９６５（２０１３）１０～８０４—０５　

ＵＧ智能冲压模具原型系统设计　

校江超　

（西安工业大学机电工程学院，西安７１Ｏ０２１）　

摘　要：　以ＵＧ　ＮＸ４．０为ＣＡＤ平台，ＶＣ＋＋６．０为集成环境，使用第三方软件接１：２函数　ＵＧ／ＯＰＥＮ　ＡＰＩ对ＵＧ二次开发技术进行研究，并将冲压件特征识别、ＣＡＰＰ和ＵＧ二次开发　

三种技术进行融和，从而实现冲压模具智能设计系统．对系统实现智能化和自动化功能所需要　包含的功能模块即冲压件特征识别模块、冲压件ＣＡＰＰ模块和模具生成模块进行详细的研　究，该三个模块分别是获取冲压件的制造特征及其特征参数、计算合理的冲压工艺路线的方　法、使用ＵＧ／ＯＰＥＮ　ＡＰＩ函数自动生成成形冲压件的模具．最后通过系统运行论证了实现系　

统的正确性．　关键词：　ＵＧ；冲压工艺；模具；特征参数　中图号：ＴＰ３７　文献标志码：Ａ　

模具作为现代制造业的基本工艺装备之一，对　

产品和质量有着非常重要的作用，其制造技术水平　可以衡量一个国家的产品制造水平＿１］．随着社会对　

生产率的要求，模具制造工业也正在逐步走向自动　

化．ＵＧ软件是当今世界模具设计的主要软件之　

一，鉴于ＵＧ软件在模具设计中的广泛应用，本文　

提出了对以ＵＧ为ＣＡＤ平台的冲压模具智能设　

计原型系统的研究．　

１冲压模智能系统设计　

本文提出的基于ＵＧ的冲压模智能设计原型　系统，是以美国ＵＧＳ公司的ＵＧ　ＮＸ４．０为ＣＡＤ　

平台，以Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司的Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋　６．０为集成环境，通过ＵＧ的用户接口函数ＵＧ／　ＯＰＥＮ　ＡＰＩ函数对ＵＧ进行二次开发实现系统＿２　．　

系统包含了三个主要功能模块，分别为冲压件　

特征识别模块、冲压件ＣＡＰＰ模块和模具生成模　块．三个模块的信息流向是从冲压件特征识别模块