沖裁模設(shè)計(jì)案例

1、設(shè)計(jì)案例時(shí)間：2021.03.12創(chuàng)作：歐陽文沖裁、彎曲、拉深及成形是冷沖壓的基本工序，下面以 常見的沖裁件、彎曲件及拉深件為例介紹沖裁、彎曲及拉深 的沖壓工藝分析、工藝方案擬訂、工藝計(jì)算、模具設(shè)計(jì)和模 具主要零件的加工工藝。案例1沖裁模設(shè)計(jì)如圖1所示零件：托扳生產(chǎn)批量：大批量材料：08F t二2mm設(shè)計(jì)該零件的沖壓工藝與模具。圖1托板零件圖（一）沖裁件工藝分析1. 材料：08F鋼板是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的可沖 壓性能。2. 工件結(jié)構(gòu)形狀：沖裁件內(nèi)、外形應(yīng)盡量避免有尖銳 清角，為提高模具壽命，建議將所有90°清角改為R1的圓角。3. 尺寸精度：零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差，屬自

2、由尺寸，可按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差。經(jīng)查公差表，各 尺寸公差為：58-0.74、38-0.62、30-0. 52、16-0. 44、14±0. 22、17±0. 22、0 3. 5+0. 3結(jié)論：可以沖裁（二）確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式經(jīng)分析，工件尺寸精度要求不高，形狀不大，但工件產(chǎn) 量較大，根據(jù)材料較厚（2mm）的特點(diǎn)，為保證孔位精度，沖 模有較高的生產(chǎn)率，通過比較，決定實(shí)行工序集屮的工藝方 案，采取利用導(dǎo)正釘進(jìn)行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方 式的連續(xù)沖裁模結(jié)構(gòu)形式。（三）模具設(shè)計(jì)計(jì)算1. 排樣計(jì)算條料寬度及確定步距首先查有關(guān)表確定搭邊值。根攝零件形狀,兩工件間按

3、矩形取搭邊值b=2,側(cè)邊按圓形取搭均連續(xù)模進(jìn)料步距為32mmo條料寬度按相應(yīng)的公式計(jì)算:O i B二(D+2Q-Z 查表 Z 二0. 6B= (58+2 X 2)-0. 6=62-0. 6畫岀排樣圖，圖2圖2排樣圖2 計(jì)算總沖壓力由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式，故總的沖壓力為:P0二P+PtP二P1+P2而式中P1落料時(shí)的沖裁力P2沖孔時(shí)的沖裁力按推料力公式計(jì)算沖裁力：Pl=KLt T查 T =300MPa二2.22 (58-16) +2 (30-16) +16n*2*300/10000=12.6 (t)P2=2. 2*4 n *3. 5*2*300/10000二3. 4(t)按推料力公

4、式計(jì)算推料力Pt：Pt=nKtP 取 n二3,查表 2T0, Kt二0. 055Pt二3*0. 055*(12. 6+304)=2. 475 (t)計(jì)算總沖壓力PZ：PZ二P1+P2+Pt=12. 6+3. 4+2. 475=18. 475 (t)3.確定壓力中心：根據(jù)圖3分析，因?yàn)楣ぜD形對(duì)稱，故落料時(shí)P1的壓力中心在01上;沖孔時(shí)P2的壓力中心在02上。設(shè)沖模壓力中心離01點(diǎn)的距離為X,根據(jù)力矩平衡原理 得：P1X=(32-X)P2由此算得X二7mm圖3壓力中心4. 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算刃口尺寸計(jì)算方法及演算過程不再贅述，僅將計(jì)算結(jié)果 列于表1中。在沖模刃尺寸計(jì)算時(shí)需要注意：在計(jì)算工件

5、外形落料時(shí)，應(yīng) 以凹模為基準(zhǔn)，凸模尺寸按相應(yīng)的凹模實(shí)際尺寸配制，保證 雙面間隙為0. 250. 36mm。為了保證R8與尺寸為16的輪廓線 相切，R8的凹模尺寸，取16的凹模尺寸的一半，公差也取一 半。在計(jì)算沖孔模刃口尺寸時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙為0. 25'0. 36mm。表1沖模刃口尺寸沖裁性質(zhì)工作尺寸計(jì)算公式凹模尺寸注法凸模尺寸注法落料58-0.7438-0.6230-0.5216-0.44R857.6+0.1837.7+0.1629.7+0.1316.8+0.11R7.9+0.06凸模尺寸按實(shí)際 尺寸配置，保證雙 邊間隙0.250.36mm沖

6、孔(P3.5+0.3凹模尺寸按凹模 實(shí)際尺寸配置， 保證雙邊間隙 0.250.36mm3.65-0.08在計(jì)算模具屮心距尺寸時(shí)，制造偏差值取工件公差的l/8o據(jù)此，沖孔凹模和凸模固定板孔中心距的制造尺寸為：L14=14±0. 44/8=14±0. 055L17二 17±0. 44/8二 17±0. 0555. 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸（1）凹模外形尺寸的確定凸模厚度H的確定：H=Vojpp 取總壓力二 184750NH=VO. 1*184750 二26mm凹模長度L的確定W1 二2. 1H二31；工件 b二58L二b+2Wl二58+2*31二120mm凹模

7、寬度B的確定B二步距+工件寬+2W2?。翰骄喽?2；工件二30； W2=l. 5HB2二32+30+2*39二140mm（2）凸模長度L1的確定凸模長度計(jì)算為：L1二hl+h2+h3+Y其中導(dǎo)料板厚hl二8；卸料板厚h2二12；凸模固定板厚h3=18;凸模修磨量Y=18則L1二8+12+18+18二56mm選用沖床的公稱壓力，應(yīng)大于計(jì)算出的總壓力 P0二18. 475t;最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度+5mm;工作臺(tái) 臺(tái)面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。按上述要求，結(jié)合工廠 實(shí)際，可選用J23-25開式雙柱可傾壓力機(jī)。并需在工作臺(tái)面 上配備墊塊，墊塊實(shí)際尺寸可配制。（3）設(shè)計(jì)并繪制總圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件

8、按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)屮選取標(biāo)準(zhǔn) 模架。繪制模具總裝圖。如圖4,單排沖孔落料連續(xù)模。按模具標(biāo)準(zhǔn)，選取所需的標(biāo)準(zhǔn)件，查清標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)及標(biāo) 記，寫在總圖明細(xì)表內(nèi)見表2。并將各零件標(biāo)出統(tǒng)一代號(hào)。圖4單排沖孔落料連續(xù)模1-簧片2-螺釘3-下模座4-凹模5-螺釘6-承導(dǎo) 料7-導(dǎo)料板8-始用擋料銷9、26-導(dǎo)柱10、25-導(dǎo)套 11-擋料釘12-卸料板13-上模座14-凸模固定板15 - 落料凸模16-沖孔凸模17-墊板18-圓柱銷19-導(dǎo)正銷 20-模柄21-防轉(zhuǎn)銷22-內(nèi)六角螺釘23-圓柱銷24-螺 釘表2零件明細(xì)表序 號(hào)名稱數(shù)量材料熱處理標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)備注頁次1簧片165Mn2螺釘145

9、HRC40-453下模座11HT2004凹模1T10AHRC58-625螺釘445HRC40-456承導(dǎo)料1457導(dǎo)料板245HRC40-458始用擋料銷1459導(dǎo)柱220滲碳HRC56-6010220滲碳HRC586211擋料釘14512卸料板1Q235(A3)13上模座1HT20014凸模固定板14515落料凸模1T8AHRC56-6016沖孔凸模1T8AHRC56-6017墊板145HRC40-4518定位銷145HRC40-4519導(dǎo)正銷145HRC40-4520模柄1Q235(A5)21防轉(zhuǎn)銷145HRC40-4522內(nèi)六角螺釘Ml2x701045HRC407523圓柱銷12n6xl00645HRC407524內(nèi)六角螺釘M 12x70145HRC4075（五）繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件圖本實(shí)例只繪制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四個(gè)零件圖樣，供初學(xué)者參考。見圖5至圖8。圖5凸凹模圖6落料凹模圖2-16凸模固定板圖7固定板圖8卸料板（六）模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制1.