冲压模具设计流程图

1、冲压模具一般设计流程步骤详细容备注1、冲压件工艺分析分析材料类型；尺寸、规格；力学性能和冲压性能冲裁件、弯曲件、拉深件、 挤压件的工艺分析2、冲压生产方案分 析与制定冲压工序顺序; 冲压，序数目； 冲压，序组合根据工件的形状、尺寸精度、 表面质量要求进行，艺分析， 确定基本工序的性质；根据，2计算，确定工序数目； 根据各工序的变形特点、尺寸 要求确定工序排列的顺序；根 据生产批量和条件，确定工序 的组合3、冲压设备选择根据冲压工序性质； 冲压件大小； 冲模外形尺寸选择查表14、工艺计算坯料展开计算；冲压力计算；压力中心计算；排样规划与搭边值计算；凸、凹模间隙和工作部分尺寸计算；拉深的相关计算注

2、意拉深模具的计算；，花战 件搭边值、拉深件拉深次 数、拉深系数、拉深极限表2-65、工作零件设计凸模设计；凹模设计；凸凹模及凸、凹模的镶拼结构设计确定模具主要零件外形尺寸6、定位零件设计送进导向方式与零件； 送料定距方式与零件； 定位板与定位销的设计导料销、导料板、侧压装置；挡料销、侧刃、导正销的结构、尺寸确定7、推件与卸料零件 设计卸料装置设计（固定卸料装 置、弹压卸料装置）； 推件与顶件装置设计； 弹簧与橡胶的选用与计算8、模架设计模架结构设计参考资料1、邓展主编，冲压工艺与冲模设计手册，化学工业，2013年4月2、魏春雷，吴俊超主编，冲模设计 与案例分析，北京理工大学，2010年12月表

3、1”l.河野*帕*”型期绅.杀物的一/立慧心片和与 工-1MlitB 力露 E 二?”1- _ _u .=" 1( 费.f 且一一 i-7VE3 gM 吓一 -«« 3 ««_Lmi4f雪艮坐鼻体.曷*- 1M 6.，上工巾以田"0_£片蒜"归_) .二 . _ 一 .一 .而正生巴卫L型由河节1& _”.瓦作才上工州翻r中一4t ： JW世工什fnfclff石累©看.点_班旭上小势肯国事而 tl*怛件上*遇孝事君一把帕用餐不周你;；畀式机送即R，方亚，/陋幄mIT式机* I/M,度都阻我也喝1

4、Makut a tr 好，取曦曜震*n 拉隼产也嫉型噩力机KWH.母机季华一用11串小Jt篆:m;用内机便*.*.:定，*T*杵邛用审一卡TE跚故部门普仁峰“,一日，A11fl/田，1福温H为J-4 .0&*£；#量撵国力机高五也陶的 师后*"年衿书且隔上我*L超口。衽力和色那一南疗r事点=岸面口哪*叩出一乜府岫於1S司唳土机Jft#j4 4 b几秒m配,：1>（丹壮修规-日曲.【恨映电哪一餐廛择通用机晟J，；机. k于号幢槿和用演由内愤架的加寅收高掰中撰ft.等:力帆.件相，邛聿白良+：八：岸二词的H ：二收-厘于家用常动号P1,祭的鲁釉不冥怪1Gtt.，血

5、果用与囊本会片,咛表械一丁瑟湍瑞落瑞工党策孤* 11:E槽压中WHI.：器匕”尊为钥,词岐作。3® 个量生产的将界研同通用刷K上曲芾（K冲就一单建用专闻的萧降压力机 * 持Sfjfr 卜桃卷通用先机上修救.*设有*牌版向断的情就卜.时史心&* L甯冷*!！昌力UM 用工苣，西机也一日刊出广磨电冲斗压也打桃的选对、# 311r- 2E,序 T,9f情* E* "7*9* .*1 O. 1 一口一 «««7fq 1 4_L u一|11-n. 一"Xy I Kr Q.2L_g " 1it-V1MJ_=r_ i Ti,表2弹

6、压与固定卸料搭边值表3最小搭边值一，z I m ni；|，.卜 M I” M fl 1 I 11 L J* I，%'r|l -a憎】鼻牛也债4,于他at 3 1M循HM. W四出中豪财 - IU卜M.tt«tLUD代段辆.N帆h1 ：:« th：7*1*it TI| tm.IIHIl器方收冲故什TJ ；C由冲.用此冲酎I限向枇iL-作用料判"tt& iiliH2 以 口”岫，k1,门）lt料HHh沿冲级作那分外用W断或仲裁HQlt叔""冲他修之间中战扑耳柒*IHI«1之唧I,倚边财W幡力抵.靖人网事也*哨具的使用令斛忖

7、科明树用卓就配"'表4拉深件修边余量拉深系数 A-Lr丸f.-kM -什0.。，aa.OLJ .* 4-1»拓凸沿件国一次检熏的融履拉那系做仃的帮固1;通 JE肆相对序* N】t一、w 11.0-1. 5L 5T 口D.6d多总一】，1050Q. 53U* S50. 57isTB1. J0. 4f0. 510. 53九34生4T0. 49th 50L S1iT'r.6 45d46d4，幅I2. G6 42a. 430, H玷_0, <00.41OlU I4. 42_2.5|必力必辞 _J仅幅 F-I-_Z!/山330. 350.3S0,35r_yij&

8、amp; 0Q.一M 330 330, 53/招竺0, J30. 35氏35'一a. 3Z0. 330, 330. 337表41T 蕤凸圆筒摩件第一次拉桌的相对高度飞7昂st的相对肯呼毛邺相时厚度。然too出/<6 一 一心口1一 51. 5-L01.0-0. SOh 6-0. 3I1"16 90-0. 750. 82-0. 65Q. 70'0. 570. 63-D. 507L 3仇 8。一（k 5a 72 - 0. 56Q. 80-e SOa 53-0. 45J1.50. 2f 5B0. 63-0+ 60H b3-0. 45u. 48仇皿nj 1.aD. 58

9、0 480.53口 420. 440. 370, 39-0. M2. 0d 510. 42d 4方d 3G0*濡一机斯弧IgCL却rigij一二0.45d350. 4Qd 310. 337 276 29-0.25(LUMliP'_产与(X 3S - 0. ZB0. 32T>. 25Ol 27-0, 220.湍一生2C f . jSU!y;1|2 Z 8卜0. 27-0. nd，6190. 22-0, 170. 18-0. 15五百no. Ui 0. 20-0. U0.17*0.140. IS-Q. 12* 6T 8窕凸堤圆筒形件以后各次的拉藻系低t h-基.茎3:也靠1 “t f

10、 ”;表6拉深次数在拉深过程中.由于后续各次拉深所用的工序件，首次拉舞不周不鼾造雄一 IS业一后琳再次1 : 1字次拉深相比咽案例分析：图1所示冲裁件，材料为 A3,厚度为2mm大批量生产。试制定工件冲压艺规程、设计 其模具、编制模具零件的加工工艺规程。2.1 冲压件基本情况零件名称：止动件生产批量：大批材料:A3t=2mmL 剑图i产品零内图2.2 冲压件工艺分析材料：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。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。尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按工T14级确定工件尺寸的公差.孔边距12二的公差

11、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 0 074 mm 24 00.52 mm 30 0052mm R30 00.52 mm R2 0025 mm零件形：10 00.36 mm孔中心距37 0.31 mm有好的冲压性能，良好的冲压性质以及精确地公差等级所有该件适合冲裁。2.3 方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：先落料，再冲孔，采用单工序模生产；落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产；中孔一落料连续冲压，采用级进模生产。方案模具结构简单，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.

12、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。方案只需要一套模具， 冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案也只需要一套模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度较复合模的低。欲保证冲压件的形位精度，通过以上三种方案的分析比较，对该件冲压生产以采用方案为佳。2.4 排样设计查冲压模具设计与制造表 2,确定搭边值两工件间的搭边：a=2.2m ;工件边缘搭边：a1=2.5m ;步品巨为：32.2m ;条料宽度 H=(D+2a1)- "(65+2 X 2.5)- V =70确定后排样图如

13、图2所示。图片注件图冲裁单件材料的利用率:nA 100% =1550+ (70X 32.2 ) X 100%=68.8% bh式中A一冲裁面积(包括形结构废料)；n- 一个冲距冲冲裁件数目；b一条料宽度；h一进距。?(3-3)查板材标准，宜选 900mm< 1000mm的钢板，每钢板可剪裁为14条料(70 x 1000mm)每条料可冲378个工件，则”总为:nA1Y总=X 100%LB3785 1550900 1000x 100%=65.1%2.5 压力与压力中心计算2.5.1 冲压力冲裁力 F = F 1=1.3Lt(3-4)=1.3 X 215.96 X 2 X450 =252.67

14、(KN)式中：F一冲裁力(N);L工件外轮廓周长，L=21mnmt 一材料厚度；一材料的剪切强度(Mpa),查得 =350Mpa其中按非退火A3钢板计算.冲孔力 F 冲= F 1=1.3Lt=1.3X 27 X 3.1 X 10X2X X450=74.48(KN)其中:d为冲孔直径，2 7 X 3.14为两个孔圆周长之和卸料力：F卸=K卸F落(3-5)式中：K卸一卸料力因数，其值由2表2-15查得K卸=0.05。卸料力：F 卸=6X0.X 37.24=12.30(KN)推件力：推件力计算：F推=nK推F冲(3-7)式中：K推一推件力因数，其值由2表2-15查得K推= 0.05 ;n一卡在凹的工

15、件数，n=4o推件力则为：F 推=6X 0. X 37.24=12. 30 (KN)其中 n=6 是因有两个孔.模具总冲压力为：5总=F 落+F卸+ F 压=252.67+74.48+12.63+12.302.6 压力中心模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。 为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑快的中心相重合。 否则， 会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷， 使滑块和导轨间产生过大的磨损， 模具导向零件加速磨损， 减低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心，的按下述原则确定：( 1)对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。( 2)工件形状相同且分

16、布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。( 3)形状复杂的零件，多孔冲模，级进模的压力中心可用解析法求出冲模压力中心。2.6.1 如图 3 所表示图3压力中心由于工件x方向对称，由于工件 x方向对称，故压力中心 X0=32.5mmyc= LM 32L 1 L 2L 9Y9L 3=24x12 + 60x0 + 24x12 +14.5x24 + 38.61x27.97 + 14.5x24 + 31.4x12 + 31.4x12 24 + 60+ 24 + 14.5 + 38.61 + 14.5 + 31.4 + 31.4=3105.52238.41其中二11= 3Wy 3LHMiui

17、7=121L7=&Jiui 为=1加1LSum TFg-lJnm计算时，忽略边缘 4-R2圆角。2.7 工作零件刃口尺寸计算 ，落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制；冲孔部分明中孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制。既以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。2.7.1 刃口尺寸计算.对于孔4 10的凸凹模的制造公差查表查得S凹=0.025mm, S凸=0.020mm由于S凹+S凸Zmax Zmin,故采用凸模与凹模配合加工方法。因数由2表2-13查得，X= 0.5000D= (d+x )= ( 10+0.5*0.4 )002=10.2 mm凸2 5'S凸

18、'70.020.09R=1/2d=5.1 mm凸1.25凸2.50.090.020.09d=(10+0.4 x 0.5+0.132)=10.3 mm凸凹 2.5000.02R=1/2d=5.15 mm凸凹 1 .25凸凹 2.500.020.02冲孔： d =( 10.2+0.132 )=10.332mmA1000.020.02落料： D =( 125-0.2 )=29.87mm2.7.2 落料凹模板尺寸 :凹模厚度：H=Kb( > 15mm) H=O. 28 XX 65=18.2 mm 凹棋边壁厚 O(1.5-2)H=(1.5-2) X 18.2=(27.3-36.4)mm 实

19、取 c=30mm凹棋板边长 : L=b+2c=65+2 X 30=125mm查标准 JB/T 一 6743.1-94 : 凹模板宽 B=125mm故确定凹棋板外形为:125 X 125 x 18(mm)凹棋板作成薄型形式并加空心垫板后实取 为:125 X 125X 14(mm)。2.8 .3 凸凹模尺寸 :凸凹模长度 :L=hl+h2+h3=16+10+24=50 (mm)其中 :h1 凸凹模固定板滚度h2: 一弹性卸料板厚度h- 增加长度 ( 包括凸模进入凹棋深度，弹性元件安装高度等) 。凸凹模外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模外刃口最小壁厚为7mm据强度要求查冲压模具设计与制造 表2.

20、9.6知，该壁厚为4.9 mm可，故该凸凹模侧壁强度足够。 3.7.4 冲孔凸模尺寸 :凸模长度 :L 凸 =h1+h2+h3 =14+12+14 =40mm其中 :hl- 凸模固定板厚h2 一空心垫板厚；h3- 凹模板厚；凸模强度校核: 该凸模不属于细长杆，强度足够。2.8 冲床选用2.8.1 冲压设备的选择依据：1)所选压力机的公称压力必须大于总冲压力，即 F压>5总2)压力机的行程大小应适当。由于压力机的行程影响到模具的开高度，因此对于冲裁，弯曲等模具， 其行程不于过大， 以免发生凸模与导板分离或滚珠导向装置脱开的不良后果。 对于拉深模， 压力机的行程至少应大于成品零件高度的两倍以

21、上， 以保证毛坯的放进和成行零 件的取出。3)所选压力机的最大高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间的要求。4压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并还要留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受里条件也是不利的。2.8.2 压力机的选择根据总冲压力F总=352KN,模具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有设备，用J23-63开式双柱可倾冲床，并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下：公称压力：630KN;滑块行程：130mm行程次数：50次/分；根据总冲压力F总二352KN, 模具闭合高

22、度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有设备，选用J23-63开式双分查表1。最大闭合高度：360mm连杆调节长度：80mm工作台尺寸(前后X左右)：480mrmc 710mm2.9 .其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点：凹模板尺寸并查标准JB/T-6743.1-94 ,确定其它模具模板尺寸列于表2。序号名称长x宽x厚(mm材料数量1上垫板125X 125X 6T8A12凸模固定板125X 125X1445钢13空心垫板125X 125X1245钢14卸料板125X 125X1045钢15凸凹模固定板125X 125X1645钢16卜垫板125X 125X 6T8A12.10 冲孔刃口尺寸计

23、算对于孔4 30的凸凹模的制造公差由2表2-12查得S凹=0.025mm, S凸=0.020mm= 由于S凹+S凸Zmax Zmin,故采用凸模与凹模配合加工方法。因数由2表2-13查得，X= 0.5则 d 凸=(d+X ) 0 =(10+0.5*0.52)0 mm(3-11)S 凸0.025=10.18 mm0.025D凹按凹模尺寸配制，其双面间隙为 0.040.06mm,其I作部分结构尺寸如图3-8。图3-7落料力刃口尺寸图3-8冲孔刃口尺寸2.11 模具的零件设计与计算2.12 1凸模的外形尺寸计算冲裁时所受的应力，有平均应力 (T和刃口的接触应力 bk两种。 因为孔径d=30mm材料厚

24、度t=0.5mm。d>t, 凸模强度：2,，bk= (T (3-15)1 0.5-d式中：t一冲件材料的厚度(mm, t=0.5mm；d凸模或冲孔直径(mm, d=30mnm一冲件材料抗剪强度(Mp0,=310Mpa；b k一凸模刃口的接触应力 (Mpa);b k凸模刃口的许用接触应力Mpa2 3101 0.50.530= 625Mpa 1800Mpa凸模在中心轴向心压力的作用下，保持稳定(不产生弯曲)的最大长度与导向方式有关。卸料板导向凸模 最大允许长度Lmax的计算：,_1 Ed3Lmax=(3-16)8 t式中：Lmax一凸模最大允许长度(mrm;E一凸模材料弹性模量，对于钢材可取E= 21000Mpa；其余符号见前式。L _ 1Lmax83.1421000303 2.5 310=2373.9mm因为弹性卸料板，其具体长度如图3-103-10凸模2.11.2凹模尺寸结构凹模的外形尺寸常用下列经验公式确定凹模的厚度确定由式子：H= Kb(3-17)凹模壁厚(指凹模刃口与外缘的距离)的确定：(1) 冲 030 小凹模C= (1.5 2)H(3-18)(2)冲0 147大凹模 C = (23)H式中：b一凹模孔的最大宽度(mm；K一因数，按下表查得 心30=0.3,除147=0.15； H-