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冲模设计参考实例

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1 模具设计参考实例 一、落料冲孔复合模设计实例 （一）零件工艺性分析 工件为图1所示的落料冲孔件，材料为08钢，材料厚度0.8mm，生产批量为大批量。工艺性分析内容如下： 1.材料分析

08钢为优质低碳钢，具有较好的冲裁成形性能。 2. 结构分析 零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中部有一圆孔，孔

的最小尺寸为22mm，满足冲裁最小孔径mind≥1.0t=0.8mm的要求。另外，经计

圆孔距零件外形之间的最小孔边距为8mm，满足冲裁件最小孔边距minl≥1.5t=1.2mm的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。 3. 精度分析： 零件上有3个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属IT12，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。 由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。 （二）冲裁工艺方案的确定 零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压，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，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的

图1 工件图 2

几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。 所以，比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为0.8mm时，可查得凸凹模最小壁厚为2.3mm，现零件上的最小孔边距为1.2mm，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。 （三）零件工艺计算 1.刃口尺寸计算 根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。 （1）落料件尺寸的基本计算公式为

A0maxA

)(XΔDD

0minmax0minATTT)()(ZXΔDZDD

尺寸mm30018.0，mm38022.0可查得凸、凹模最小间隙Zmin=0.072mm，最大间

隙Zmax=0.104mm，凸模制造公差mm02.0T，凹模制造公差mm03.0A 即 30mm mm865.29mm18.075.03002.0002.00A1）（D mm793.29mm072.0865.29003.0003.0T1）（D 38mm mm835.37mm22.075.03802.0002.00A1）（D mm763.37mm072.0835.37003.0003.0T1）（D 将以上各值代入AT≤minmaxZZ校验是否成立，经校验，不等式不成立，

所以0192.00128.0032.04.0ATx 即是30mm mm865.290192.00A1D mm793.2900192.0T1D （2）冲孔基本公式为 0minTT)(XΔdd

A0minminA

)(ZXΔdd

尺寸mm2214.00R，查得其凸模制造公差mm02.0T，凹模制造公差 3

mm025.0A。

mm105.22mm)14.075.022(002.0002.0T1d mm1777.22mm)072.0105.22(025.00025.00A1d 经验算，不满足不等式AT≤minmaxZZ， 所以 mm105.2200128.0T1d mm1777.220192.00A1d

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图2所示两种。

比较方案a和方案b，现选用4000mm×1000 mm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39.5mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为

30135.3910006.334000

（2）裁成宽40mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为 32468.304000401000

 4

比较以上两种裁剪方法，应采用第2种裁剪方式，即裁为宽40mm、长1000mm的条料。其具体排样图如图3所示。 3.冲压力计算 可知冲裁力基本计算公式为 KLTF

此例中材料厚度2mm，08钢的抗剪强度取350MPa，则冲裁该零件所需冲裁力为 NF12.74649N3508.0)2214.3238230(3.1 模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力XF和推件力TF为 N456.3732N12.7464905.0XXFKF N35.256606N12.7464955.025.6TTFnKF (n=h/t) 则零件所需得冲压力为 335KNTXFFFF总

初选设备为开式压力机J23—35。

4.压力中心计算 零件外形为对称件，中间的异形孔虽然左右不对称，但孔的尺寸很小，左右两边圆弧各自的压力中心距零件中心线的距离差距很小，所以该零件的压力中心可近似认为就是零件外形中心线的交点。 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JH23—35，其主要技术参数如下： 公称压力：350kN 滑块行程：80mm 5

最大闭合高度：280 mm 闭合高度调节量：60 mm 滑块中心线到床身距离：205mm 工作台尺寸：380 mm×610 mm 工作台孔尺寸：200 mm×290 mm 模柄孔尺寸：φ50 mm×70 mm 垫板厚度：60 mm 五、模具零部件结构的确定 1.标准模架的选用 标准模架的选用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mm12mm383.0KbH，凹模

壁厚mm18mm125.1)2~5.1(HC。

所以，凹模的总长为mm74mm)18238(L，凹模的宽度为 mm74mm)18238(B。 模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，可查得模架规格为上模座100mm×100mm×30mm，下模座100mm×100mm×40mm，导柱20mm×100mm，导套20mm×65mm×23mm。 2.卸料装置中弹性元件的计算 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）确定橡胶的自由高度0H

工）（HH4~5.30

mm8.8mm)718.0()10~5(1thhH修磨工作工

由以上两个公式，取mm2.3548.80H。 （2）确定橡胶的横截面积A pFA/X 查得矩形橡胶在预压量为10%~15%时的单位压力为0.6MPa，所以 2mm6222MPa6.0733N3A

（3）确定橡胶的平面尺寸 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。结合零件的具体尺寸，橡胶垫中间的避让孔尺寸为30 mm×38mm，外形暂定一边长为80mm，则另一边长b为 6

mm93mm8038306222383080bAb （4）校核橡胶的自由高度0H 为满足橡胶垫的高径比要求，将橡胶垫分割成四块装入模具中，其最大外形尺寸为80mm，所以

8125.0402.350D

H

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0.85×35.2mm ≈29mm。 3.其他零部件结构 凸模由凸模固定板固定，两者采用过渡配合关系。模柄采用凸缘式模柄，根据设备上模柄孔尺寸，选用规格30×50的模柄。 六、模具装配图 模具装配图如图4所示。 七、模具零件图 模具中上模座、下模座、垫板、凸模固定板、卸料板、凸凹模固定板、冲孔凸模、凸凹模、凹模、推件块零件图如图5～14所示。 7 8 9 图6 下模座零件图 10 图8 凸凹模固定板零件图

图9 卸料板零件图 11 图10 凸模固定板零件图

图11 垫板零件图 12 图12 凹模零件图

图13 凸模零件图 图14凸凹模零件图 13

二、U形弯曲件模具设计 （一）零件工艺性分析 工件图为图15所示活接叉弯曲件，材料45钢，料厚3mm。其工艺性分析内容如下： 1.材料分析 45钢为优质碳素结构钢，具有良好的弯曲成形性能。 2.结构分析 零件结构简单，左右对称，对弯曲成形较为有利。可查得此材料所允许的最小

弯曲半径mm5.15.0mintr，而零件弯曲半径mm5.1mm2r，故不会弯裂。另外，零件上的孔位于弯曲变形区之外，所以弯曲时孔不会变形，可以先冲孔后弯曲。计算零件相对弯曲半径567.0/tr，卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑，而弯曲中心角发生了变化，采用校正弯曲来控制角度回弹。 3.精度分析 零件上只有1个尺寸有公差要求，由公差表查得其公差要求属于IT14，其余未注公差尺寸也均按IT14选取，所以普通弯曲和冲裁即可满足零件的精度要求。 4.结论：由以上分析可知，该零件冲压工艺性良好，可以冲裁和弯曲。 （二）工艺方案的确定 零件为U形弯曲件，该零件的生产包括落料、冲孔和弯曲三个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔，再弯曲。采用三套单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，再弯曲。采用复合模和单工序弯曲模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压，再弯曲。采用连续模和单工序弯曲模生产。 方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，生产效率较低。 方案二需两副模具，且用复合模生产的冲压件形位精度和尺寸精度易保证，生产效率较高。但由于该零件的孔边距为4.75mm，小于凸凹模允许的最小壁厚6.7mm，故不宜采用复合冲压工序。 方案三也需两副模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造、安装较复合模略复杂。 通过对上述三种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。

图15 弯曲工件图

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冲模设计实例分析

冲模设计实例分析


未注公差尺寸的极限偏差（mm）
尺寸 6～10 10～18 18～30 包容表面（孔） 被包容表面（柱） +0.36 -0.36 +0.43 +0.52 -0.43 -0.52
第五章
冲模设计实例分析
冲裁凸、凹模的制造公差（mm） 尺寸 δ凸 δ凹 +0.020 +0.025
≤18 -0.020 ＞18～30 -0.020
6、尽量采用弹性装置完成卸料和推件任务。
第五章
冲模设计实例分析
7、复合模应注意选择高精度模架。
二、落料、冲孔、弯曲复合模设计实例
左图示为一大批量生 产的盖板零件图，材料 为Q235-A钢，料厚为 3mm。
第五章
冲模设计实例分析
★ 模具设计过程 1、工艺性分析与工艺方案的确定
2、毛坯展开及毛坯排样
先计算弯曲部分展开尺 寸，再计算毛坯总体尺寸。 根据零件形状确定毛坯 排样方式。 由表3-3查最小搭边值， 计算条料的宽度和步距。
第五章
冲模设计实例分析
3、计算冲压力和压力中心 4、模具总体结构设计 5、主要工作件的设计 A、 弯曲 成形 部分 的设 计
第五章
冲模设计实例分析
B、落料与冲孔成形部分的设计
第五章
冲模设计实例分析
模 具 总 装 图 的 一 般 布 置 情 况
冲模设计实例分析
3、计算冲裁力和压力中心
4、模具总体结构设计
A、送料方式
B、卸料和出件方式 C、凹模的外形尺寸 D、其他模板尺寸 E、模架选择
第五章
冲模设计实例分析
5、凸、凹模设计
A、刃口尺寸计算
B、凸模结构 C、凹模型腔结构 6、卸料和顶件装置设计
冲压模具研究设计和制造实例

冲压模具研究设计和制造实例

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 mm24 mm30 mm R30 mm R2 mm零件内形：10 mm 孔心距：37±0.31mm-0.74 0-0.52 0-0.52 0-0.52 0-0.52 +0.36 0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-0.11步距为：32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2*2.5=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为：η=A/BS×100%=1550÷（70×32.2）×100%=68.8%查板材标准，宜选900mm×1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（70mm×1000mm），每张条料可冲378个工件，则η为：η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为65.1%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力 F总=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67（KN）其中τ按非退火A3钢板计算。

冲压模具设计实例讲解

冲压模具设计实例讲解

冲压模具设计实例讲解1. 引言冲压模具是用于制作零部件的工具，广泛应用于汽车、电子、家电等行业。

本文将通过一个冲压模具设计实例，为读者介绍冲压模具设计的根本流程和本卷须知。

2. 设计背景我们以一款汽车车门为例，说明冲压模具的设计过程。

车门是汽车的重要部件之一，需要经过冲压加工来获得所需的形状和尺寸。

3. 设计流程3.1 确定产品要求在冲压模具设计之前，首先要明确产品的要求。

包括车门的尺寸、形状、材料以及制造工艺要求等。

3.2 制定模具设计方案根据产品要求，我们可以开始制定模具设计方案。

主要包括冲头、模座、模具顶板等部件的尺寸、形状和结构设计。

3.3 3D建模在制定模具设计方案后，我们可以使用CAD软件进行3D建模。

这样可以更直观地了解模具的结构、尺寸和装配关系。

3.4 模具加工制造根据3D模型，我们可以进一步进行模具零部件的加工制造。

主要包括数控加工、电火花加工、磨削等工艺。

3.5 模具装配和调试将加工好的模具零部件进行装配，并进行模具调试。

确保模具的各个部位协调运转，到达设计要求。

4. 冲压模具设计的本卷须知4.1 材料选择在冲压模具设计中，材料的选择非常重要。

一般情况下，应选用高强度、高韧性、耐磨损的材料，以保证模具的使用寿命和精度。

4.2 精度要求冲压模具对产品的精度要求很高，因此在设计过程中要考虑到产品的尺寸、形状等因素，并进行适宜的修正和优化。

4.3 加工工艺冲压模具的加工工艺对模具的质量和性能起着决定性的作用。

因此，在制造过程中要选择适宜的加工工艺，并确保加工精度和质量。

4.4 模具保养模具使用后需要定期进行保养和维护，以延长模具的使用寿命。

包括清洁、润滑、更换易损件等工作。

5. 总结冲压模具的设计过程需要考虑产品要求、制定设计方案、进行3D建模、加工制造、装配和调试等多个环节。

同时要注意材料选择、精度要求、加工工艺和模具保养等方面的问题。

通过本文的实例讲解，读者可以更深入地了解冲压模具设计的根本流程和本卷须知。

冲压模具设计和制造实例

冲压模具设计和制造实例

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-0.74 0-0.52-0.52-0.52-0.52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 0-0.11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=65+2*2.5=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为:η=A/BS×100％=1550÷（70×32.2）×100％=68.8%查板材标准，宜选900mm×1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料(70mm×1000mm），每张条料可冲378个工件，则η为：η=nA1/LB×100％=378×1550/900×1000×100％=65。