冲压模具实例讲解,冲压模具过程

本篇文章给大家谈谈冲压模具实例讲解，以及冲压模具过程对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

本文目录概览：

• 1、简述一副冲压模具的结构组,成并说明各部分的作用是什么?



• 2、冲压模具设计技巧
• 3、冷冲压模具设计实例
• 4、五金冲压模具设计步骤流程详解(2)

简述一副冲压模具的结构组,成并说明各部分的作用是什么?

1、模柄是用来固定上模板，模柄安装在冲床滑块上，由滑块带动上模进行冲裁工作；2、上模板是用来连接、固定凸模固定板（也就是6#的压板）；3、4导柱、导套是用来对凸模、凹模间隙导正，保证模具的尺寸间隙，避免凸模、凹模啃口；5、下模板，是用来固定凹模的和用来把下模固定在冲床的工作台面上；6、压板，也叫凸模固定板，是用来固定凸模；7、凹模，是与凸模一起间隙冲裁作业的主要工作件；8、凹模套板，是用来固定、加固凹模；9、导板，是用来对冲压件进行导向、定位，保证冲压件的左右尺寸符合图纸的要求；10、凸模，与凹模一起进行冲裁作业；11、前方向的定位挡钉，保证冲压件前后方向的尺寸；12、卸料板，是用来卸掉套在凸模上的冲压件废料。

冲压模具设计技巧

冲压模具设计技巧

模具企业需要做大做精，要根据市场需求，及技术、资金、设备等条件，确定产品定位和市场定位。下面是我整理的冲压模具设计技巧介绍，大家一起来看看吧。

一、从废料情况看出的信息

废料本质上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通过检查废料，你可以判断上下模间隙是否正确。如果间隙过大，废料会出现粗糙、起伏的断裂面和一窄光亮带区域。间隙越大，断裂面与光亮带区域所成角度就越大。如果间隙过小，废料会呈现出一小角度断裂面和一宽光亮带区域。

过大间隙形成带有较大卷边和边缘撕裂的孔，令剖面稍微有一薄边缘突出。太小的间隙形成带稍微卷边和大角度撕裂，导致剖面或多或少地垂直于材料表面。

一个理想的废料应有合理的压塌角和均匀的光亮带。这样可保持冲压力最小并形成一带极少毛刺的整洁圆孔。从这点来看，通过增大间隙来延长模具寿命是以牺牲成品孔质量换取的。

二、模具间隙的选择

模具的间隙与所冲压的材料的类型及厚度有关。不合理的间隙可以造成以下问题：

(1)如间隙过大，所冲压工件的毛刺就比较大，冲压质量差。如果间隙偏小，虽然冲孔的质量较好，但模具的磨损比较严重，大大降低模具的使用寿命，而且容易造成冲头的折断。

(2)间隙过大或过小都容易在冲头材料上产生粘连，从而造成冲压时带料。过小的间隙容易在冲头底面与板料之间形成真空而发生废料反弹。

(3)合理的间隙可以延长模具寿命，卸料效果好，减小毛刺和翻边，板材保持洁净，孔径一致不会刮花板材，减少刃磨次数，保持板材平直，冲孔定位准确。

三、如何提高模具的使用寿命

对用户来讲，提高模具的使用寿命可以大大降低冲压成本。影响模具使用寿命的因素如下：

1、材料的类型及厚度;

2、是否选择合理的下模间隙;

3、模具的结构形式;

4、材料冲压时是否有良好的润滑;

5、模具是否经过特殊的表面处理;

6、如镀钛、碳素氮化钛;

7、上下转塔的对中性;

8、调整垫片的合理使用;

9、是否适当采用斜刃口模具;

10、机床模座是否已经磨损;

四、冲压特殊尺寸孔应注意的问题

(1)最小孔径冲0.8——1.6范围的冲孔请用特殊冲头。

(2)厚板冲孔时，相对于加工孔径，请使用大一号的模具。注意：此时，若使用通常大小的模具，会造成冲头螺纹的破损。

(3)冲头刃口部分，最小宽度与长度的比例一般不应小于1:10。

(4)冲头刃口部分最小尺寸与板厚的关系。建议冲头刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性

定期刃磨模具是冲孔质量一致性的保证。定期刃磨模具不仅能提高模具的使用寿命而且能提高机器的'使用寿命，要掌握正确的刃磨时机。

2、模具需要刃磨的具体特征

对于模具的刃磨，没有一个严格的打击次数来确定是否需要刃磨。主要取决于刃口的锋利程度。主要由以下三个因素来决定：

(1)检查刃口的圆角，如果圆角半径达到R0.1毫米(最大R值不得超过0.25毫米)就需要刃磨。

(2)检查冲孔质量，是否有较大的毛刺产生?

(3)通过机器冲压的噪声来判断是否需要刃磨。如果同一副模具冲压时噪声异常，说明冲头已经钝了，需要刃磨。

注：刃口边缘部变圆或刃口后部粗糙，也要考虑刃磨。

3、刃磨的方法

模具的刃磨有多种方法，可采用专用刃磨机也可在平面磨床上实现。冲头、下模刃磨的频度一般为4：1，刃磨后请调整好模具高度。

(1)不正确刃磨方法的危害：不正确的刃磨会加剧模具刃口的迅速破坏，致使每次刃磨的打击次数大大缩小。

(2)正确的刃磨方法的益处：定期刃磨模具，冲孔的质量和精度可以保持稳定。模具的刃口就损坏较慢，寿命更长

4、刃磨规则

模具刃磨时要考虑下面的因素：

(1)刃口圆角在R0.1-0.25毫米大小情况下要看刃口的锋利程度。

(2)砂轮表面要清理干净。

(3)建议采用一种疏松、粗粒、软砂轮。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不应超过0.013毫米，磨削量过大会造成模具表面过热，相当于退火处理，模具变软，大大降低模具的寿命。

(5)刃磨时必须加足够的冷却液。

(6)磨削时应保证冲头和下模固定平稳，采用专用的工装夹具。

(7)模具的刃磨量是一定的，如果达到该数值，冲头就要报废。如果继续使用，容易造成模具和机器的损坏，得不偿失。

(8)刃磨完后，边缘部要用油石处理，去掉过分尖锐的棱线。

(9)刃磨完后，要清理干净、退磁、上油。

注：模具刃磨量的大小主要取决于所冲压的板材的厚度。

六、冲头使用前应注意

1、存放

(1)用干净抹布把上模套里外擦干净。

(2)存放时小心表面不要出现刮痕或凹痕。

(3)上油防锈。

2、使用前准备

(1)使用前彻底清洁上模套。

(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。

(3)里外上油。

3、安装冲头于上模套时应注意事项

(1)清洁冲头，并给其长柄上油。

(2)在大工位模具上把冲头插入上模套底部，不能用力。不能用尼龙锤。安装时，不能通过旋紧上模套上的螺栓来固定冲头，只有在冲头正确定位后才能旋紧螺栓。正全科技微信内容真不错，值得关注!

4、安装上模组合入转塔

如果想延长模具使用寿命，上模套外直径和转塔孔之间的间隙要尽可能地小。所以请小心执行下列程序。

(1)清洁转塔孔的键槽和内直径并上油。

(2)调整上模导套的键槽，使之与转塔孔的键吻合。

(3)把上模套导直直地插入塔孔，小心不能有任何倾斜。上模导套应该靠自身重量滑入转塔孔。

(4)如果上模套向一边倾斜，可用尼龙锤之类的软材料工具把它轻轻敲正重复敲击直至上模导套依靠自身重量滑入正确位置。

注意：不能用力于上模导套外直径，只能在冲头顶上用力。不能敲击上模套顶部，以免损坏转塔孔，缩短个别工位使用寿命。

七、模具的检修

如果冲头被材料咬住，取不出来，请按如下所记项目检查。

1、冲头、下模的再刃磨。刃口锋利的模具能加工出漂亮的切断面，刃口钝了，则需要额外的冲压力，而且工件断面粗糙，产生很大的抵抗力，造成冲头被材料咬住。

2、模具的间隙。模具的间隙如果相对板厚选得不合适，冲头在脱离材料时需要很大的脱模力。如果是这个原因冲头被材料咬住，请更换合理间隙的下模。正全科技微信内容真不错，值得关注!!

3、加工材料的状态。材料弄脏了、或者有污垢时，脏东西附着到模具上，使得冲头被材料咬住而无法加工。

4、有变形的材料。翘曲的材料在冲完孔后，会夹紧冲头，使得冲头被咬住。有翘曲的材料，请弄平整后再加工。

5、弹簧的过度使用。会使得弹簧疲劳。请时常注意检查弹簧的性能。

;

冷冲压模具设计实例

1 前言

冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。

冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。

(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。

（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。

（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。

（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。

上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。

在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。

复合冲压——在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。

级进冲压——在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。

复合-级进——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。

冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分

组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。

此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。

冲裁模设计题目

如图1所示零件：垫扳

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

2 零件的工艺分析

2.1 结构与尺寸

该零件结构简单,形状对称。

硬钢材料被自由凸模冲圆形孔,查《冷冲压工艺及模具设计》表3-8,可知该工件冲孔的最小尺寸为1.3t,该工件的孔径为:61.3t=1.32=2.6。

由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘不平行,故最小孔边距不应小于材料厚度t,该工件的空边距(20)t=2,(10)t=2,均适宜于冲裁加工。

2.2 精度

零件内、外形尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差,经查表得,各尺寸公差分别为：

零件外形:58 ， 38 , 30 , 16 , 8

零件内形:6

孔心距:180.215,

利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。

2.3 材料

08F，属于碳素结构钢,查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知抗剪强度=260MPa,断后伸长率=32％。此材料具有良好的塑性和较高的弹性,其冲裁加工性能好。

根据以上分析,该零件的工艺性较好,可以进行冲裁加工。

3 确定冲裁工艺方案

该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下几种工艺方案：

(a)先落料，再冲孔，采用单工序模生产；

(b)采用落料——冲孔复合冲压，采用复合模生产；

(c)用冲孔——落料连续冲压，采用级进模生产。

方案(a)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，生产效率低，难以满足零件大批量生产的要求。由于零件结构简单，为了提高生产效率，主要采用复合冲裁或级进冲裁方式。采用复合冲裁时，冲出的零件精度和平直度好，生产效率高，操作方便，通过设计合理的模具结构和排样方案可以达到较好的零件质量。

根据以上分析，该零件采用复合冲裁工艺方案。

4 确定模具总体结构方案

4.1 模具类型

根据零件的冲裁工艺方案，采用复合冲裁模。复合模的主要结构特点是存在有双重作用的结构零件——凸凹模，凸凹模装在下模称为倒装式复合模。采用倒装式复合模省去了顶出装置，结构简单，便于操作，因此采用倒装式复合冲裁模。

4.2 操作与定位方式

虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产，可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考虑到零件尺寸大小，材料厚度，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向，固定挡料销挡料，并与导正销配合使用以保证送料位置的准确性，进而保证零件精度。为了保证首件冲裁的正确定距，采用始用挡料销，采用使用挡料销的目的是为了提高材料利用率。

4.3 卸料与出件方式

采用弹性卸料的方式卸料，弹性卸料装配依靠橡皮的弹力来卸料，卸料力不大，但冲压时可兼起压料作用，可以保证冲裁件表面的平面度。为了方便操作，提高零件生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。

4.4 模架类型及精度

考虑到送料与操作的方便性，模架采用后侧式导柱的模架，用导柱导套导向。由于零件精度要求不是很高，但冲裁间隙较小，因此采用I级模架精度。

4.5 凸模设计

凸模的结构形式与固定方法：

落料凸模刃口部分为非圆形，为便于凸模与固定板的加工，可设计成固定台阶式，中间台阶和凸模固定板以H7/m6过渡配合，凸模顶端的最大台阶是用其台肩挡住凸模，在卸料时不至于凸模固定板中拉出。并将安装部分设计成便于加工的长圆形，通过接方式与凸模固定板固定。

5 工艺设计计算

5.1 排样设计与计算

零件外形近似矩形，轮廓尺寸为5830。考虑操作方便并为了保证零件精度，采用直排有废料排样。如图1所示：

查《冷冲压工艺及模具设计》表3-13，工件的搭边值a=2，沿边的搭边值a1=2.2。级进模送料步距为S=30+2=32mm

条料宽度按表3-14中公式计算：

B -0△=(Dmax+2a1)-△0 查表3-15得：△=0.6

B=（58+22.2） =62.4 （㎜）

由零件图近似算得一个零件的面积为1354.8㎜2，一个进距内的坏料面积

BS=62.432=1996.8㎜2　。因此一个进距内的材料利用率为：

=（A/BS）100﹪=67.8﹪

查《冷冲压工艺及模具设计》附表3选用板料规格为71020002。

采用横裁时，剪切条料尺寸为62.4。一块板可裁的条料为32，每间条可冲零件个数22个零件。则一块板材的材料利用率为：

=（nA0/A）100﹪

=（22321354.8/7102000）100﹪=67.2﹪

采用纵裁时，剪切条料尺寸为62.4。一块板可裁的条料为11，每条可冲零件个数62个零件，则一块板材的材料利用率为：

=（nA0/A）100﹪

=（11621354.8/7102000）100﹪=59.2﹪

根据以上分析，横裁时比纵裁时的板材的材料利用率高，因此采用横裁。

5.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机

冲裁力：根据零件图可算得一个零件外周边长度：

L1=16+8+28+382

内周边长度之和：

L=23=18.84㎜

查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知： MPa;

查《冷冲压工艺及模具设计》附表3可知：Kx=0.05, KT=0.055.

落料力：

F落=KL1 t T

=1.3162.272260

=109.69KN

冲孔力：

F孔=KL2 t T

=1.36 2260

=12.74

KN

卸料力：

Fx=KxF落

=0.05109.69

=5.48KN

推件力：

根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6,

故:n=h/t=3

FT=nKtF孔

=30.05525.47

=4.20KN

总冲压力：

F= F落+ F孔+Fx+ FT

则F=109.69+12.74+5.48+4.20

=132.11KN

应选取的压力机公称压力：25t.

因此可初选压力机型号为J23-25。

当模具结构及尺寸确定之后，可对压力机的闭合高度，模具安装尺寸进行校核，从而最终确定压力机的规格。

确定压力中心：画出凹模刃口，建立如图所示的坐标系：

由图可知，该形状关于X轴上下对称，关于Y轴左右对称，则压力中心为该图形的几何中心。即坐标原点O。该点坐标为（0，0）。

5.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差

由于模具间隙较小，固凸、凹模采用配作加工为宜，由于凸、凹模之间存在着间隙，使落下的料或冲出的孔都带有锥度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而冲孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固计算凸模与凹模刃口尺寸时，应按落料与冲孔两种情况分别进行。由此，在确定模具刃口尺寸及其制造公差时，需遵循以下原则：

（I）落料时以凹模尺寸为基准，即先确定凹模刃口尺寸；考虑到凹模刃口尺寸在使用过程中因磨损而增大，固落料件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围较小尺寸，而落料凸模的基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙；

（II）冲孔时以凸模尺寸为基准，即先确定凸模刃口尺寸，考虑到凸模尺寸在使用过程中因磨损而减小，固冲孔件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸，而冲孔凹模的基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙；

（III）凸模与凹模的制造公差，根据工件的要求而定，一般取比工件精度高2~3级的精度，考虑到凹模比凸模的加工稍难，凹模比凸模低一级。

a): 落料凹模刃口尺寸。按磨损情况分类计算：

i)凹模磨损后增大的尺寸，按《冷冲压工艺及模具设计》公式：DA=(Dmax-X△);计算，取 A=△/4，制件精度为IT14级，故X=0.5

58 : DA1 =(58-0.50.74 ) =57.63 （㎜）

38 : DA2=（38-0.50.62） =37.69 （㎜）

30 : DA3=（30-0.50.52） =29.74 （㎜）

16 : DA4=（16-0.50.43） =15.785 （㎜）

8 : DA5=（8-0.50.36） =7.18 （㎜）

ii)凹模磨损后不变的尺寸，按《冷冲压工艺及模具设计》公式：CA=（Cmin+X△）0.5A: 计算，取A=△/4 ，制件精度为IT14级，故X=0.5

180.215: Cd1=(17.785+0.50.43)0.43/8=180.05375（㎜）

冲裁间隙影响冲裁件质量，在正常冲裁情况下，间隙对冲裁力的影响并不大，但间隙对卸力、推件力的影响却较大。间隙是影响模具寿命的主要因素。间隙的大小则直接影响到摩擦的大小，在满足冲裁件质量的前提下，间隙一般取偏大值，这样可以降低冲裁力和提高模具寿命。

查《冷冲压工艺及模具设计》表3-3可知Zmax=0.360㎜ , Zmin=0.246㎜

相应凸模按凹模实际尺寸配作，保证最小合理间隙为0.246mm

冲孔凸模刃口尺寸。冲孔凸模为圆形，可按《冷冲压工艺及模具设计》公式dT=(dmin+x△) 计算，取T=△/4，制件精度为IT14级，故X=0.5

12 : dT1=(6+0.50.30) =6.15

6 设计选用零件、部件，绘制模具总装草图

6.1 凹模设计

凹模的结构形式和固定方法：凹模采用矩形板状结构和通过用螺钉、销钉固定在凹模固定板内，其螺钉与销钉与凹模孔壁间距不能太小否则会影响模具强度和寿命，其值可查《冷冲压工艺及模具设计》表3-23。

凹模刃口的结构形式：因冲件的批量较大，考虑凹模有磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直刃壁结构，刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口轮廓单边扩大0.5 mm

凹模轮廓尺寸的确定：

查《冷冲压工艺及模具设计》表3-24，得：K=0.28;

查《冷冲压工艺及模具设计》表3-25, 得: s2=36;

凹模厚度H=ks=0.2858=16.24（㎜）

B=s+（2.5～4.0）H

=58+（2.5～4.0）16.24

=98.6～122.96 （㎜）

L=s1+2s2

=30+236

=102 （㎜）

根据算得的凹模轮廓尺寸，选取与计算值相接近的标准凹模板轮廓尺寸为LBH=12512528.5（㎜）

凹模材料和技术要求：凹模的材料选用T10A。工件部分淬硬至HRC58~62。外轮廓棱角要倒钝。

如图2所示：

图2 落料凹模

6.2 凸模设计

6.2.1 凸模的结构形式与固定方法

冲孔部分的凸模刃口尺寸为圆形，为了便于凸模和固定板的加工，将冲孔凸模设计成台阶式。

为了保证强度、刚度及便于加工与装配，圆形凸模常做成圆滑过渡的阶梯形，小端圆柱部分。是具有锋利刃口的工作部分，中间圆柱部分是安装部分，它与固定板按H7/m6配合，尾部台肩是为了保证卸料时凸模不致被拉出，圆形凸模采用台肩式固定。

6.2.2 凸模长度计算

凸模的长度是依据模具结构而定的。

采用弹性卸料时，凸模长度按公式L=h1+h2+h3计算，

式中 L---凸模长度，mm；

h1---凸模固定板厚度，mm;

h2----卸料板厚度，mm ;

h3----卸料弹性元件被预压后的厚度

L=22mm+10mm+18.5mm

=50.5mm

6.2.3 凸模的强度与刚度校核

一般情况下，凸模强度与刚度足够，由于凸模的截面尺寸较为积适中，估计强度足够，只需对刚度进行校核。

对冲孔凸模进行刚度校核：

凸模的最大自由长度不超过下式：

有导向的凸模Lmax≤1200 ，其中对于圆形凸模Imin=∏d4/64

则Lmax≤1200 =24.00mm

由此可知：冲孔部分凸模工作长度不能超过24.00mm，根据冲孔标准中的凸模长度系列，选取凸模的长度：50.5

6.2.4 凸模材料和技术条件

凸模材料采用碳素工具钢T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至HRC 56～60，凸模尾端淬火后，硬度为HRC 43～48为宜。

如图3所示：

图3 冲孔凸模

6.3 凸凹模的设计

6.3.1 凸凹模的结构形式与固定方法

凸凹模的结构简图如图4所示：

图4 凸凹模

凸凹模与凸凹模固定板的采用H7/m6配合。

6.3.2 校核凸凹模的强度

冲孔边缘与工件外开边缘不平行时，凸凹模的最小壁厚不应小于材料厚度t=2mm，而实际最小壁厚为5mm，故符合强度要求。

6.3.3 凸凹模尺寸的确定

凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保证最小间隙为Zmin=0.246mm,内形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保证最小间隙为Zmin=0.246mm。

6.3.4 凸凹模材料和技术条件

凸凹模材料采用碳素工具钢T10A，淬硬至56～60HRC。

6.4 定位零件

定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置。

选用固定挡料销一个。挡料销的作用是挡住条料搭边或冲件轮廓以限定条料送进的距离，固定挡料销固定在位于下模的凸凹模上，规格为GB/T7694.10-94，材料45号钢，硬度为43～48HRC

选用导料销两个。导料销的作用是保证条料沿正确的方向送进，位于条料的后侧（条料从右向左送进）尺寸规格为6X2，如图5所示：

图5 导料销

6.5 卸料与出件装置

出件方式是采用凸模直接顶出的下出料方式。

由于卸料采用弹性卸料的方式，弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件组成。

卸料板：

弹性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍, 卸料板与凸模的单边间隙按《冷冲压工艺及模具设计》表3-32选取,t＞1mm时,单边间隙为0.15mm。

为了便于可靠卸料，在模具开启状态时，卸料板工作平面应高出凸模刃口尺寸端面0.3～0.5，卸料板的尺寸规格为：125mmX125mmX10mm，材料为:45#钢。如图6所示：

图6 卸料板

卸料螺钉：

卸料螺钉采用标准的阶梯形螺钉，根据卸料板的尺寸选择4个卸料螺钉，规格为，JB/T7650.5-94。如图7所示：

图7 卸料螺钉

卸料装置：

由于橡皮允许承受的负荷较大，安装调整方便，因此选用橡皮作为弹性元件，

卸料橡皮的选择原则：

为了保证卸料正常工作，应使橡皮工作时的弹力大于或等于卸料力FX

FXY=AP≥FX=5.48KN

式中FXY—橡皮工作时的弹力，A—橡皮的横截面积，P—与橡橡皮压缩量有关的单位压力，一般预压时压缩量为10%～15%。由《冷冲压工艺及模具设计》图3-64知，取P=0.6MPa，求得A=91.3cm2,由《冷冲压工艺及模具设计》表3-33中的公式求得橡皮尺寸规格为352624

根据工件材料厚度为2mm，冲裁时凸模进如凹模的深度为1mm，模具维修时刃磨留量为2mm，开启时卸料板高于凸模1mm，则求得总工作行程：h工件=6mm,

使用橡皮时，不应使最大压缩量超过橡皮自由高度的35%～45%否则是皮的自由高度应为：

H=h/(0.25～0.30)

=6/(0.25～0.30)

=20～24mm

模具组装时的预压缩量为：

H预=（10%～15%）H

=2.4～3.6mm

取H预=3mm

由此可知：安装橡皮高度尺寸为21mm,

式中的H———所需的工作行程。

由上式所得的高度，还在按下式进行校核:

0.5≤H/B≤1.5

如果H/D超过1.5,应把橡皮分成若干段,并在橡皮之间垫上钢圈。

由《冷冲压工艺及模具设计》表3-33中的公式求得橡皮尺寸规格为352624

6.6 模架及其它零件的选用

6.6.1 模柄

模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心，模柄的直径与长度与压力机滑块一致，模柄的尺寸规格选用凸缘模柄，用3～4个螺钉固定在上模座上。

如图8所示:

图8 模柄

6.6.2 模座

标准模座根据模架类型及凹模同界尺寸选用，

上模座：125mm 125mm35mm；

下模座：125mm125mm45mm；

模座材料采用灰口铸铁，它具有较好的吸震性，采用牌号为HT200。

6.6.3 垫板

垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力，以防止模座被挤压损伤。

是否要用板，可按下式校核：

P=F12/A

式中P—凸模头部端面对模座的单位面积压力；

F12—凸模承受的总压力；

A—凸模头部端面与承受面积。

由于计算的P值大于《冷冲压工艺及模具设计》表3-34模座材料的许应压力，因此在工作零件与模座之间加垫板。

垫板用45号钢制造，淬火硬度为HRC43～48，其尺寸规格为：

125mm125mm10mm。

上下面须磨平，保证平行。

如图9所示：

图9 垫板

模架选用后侧导柱标准模架：

上模座：LBH =125mm125mm35mm

下模座：LBH=125mm125mm45mm

导柱：DL=￠22mm150mm

导套：dLD=35mm85mm38mm

模架的闭合高度：160～190mm

垫板厚度：10mm；

凸模固定板厚度：22 mm

上模底板厚：35 mm，

凹模厚度：28.5mm

橡皮厚：24mm

卸料板厚度10 mm

凸凹模固定板厚度：45 mm，

下模底板厚：45 mm

模具的闭合厚度：

Hd=35+10+22+28.5+2+1+45+45

=188.5mm

6.6.4 冲压设备的选择

选用开式双柱可倾压力机J23-25。

公称压力为25t，

滑块行程为65mm,

最大闭合高度270mm,

滑块中心线至床身距离200 mm，

工作台尺寸：370 mm560 mm，

垫板厚度：50 mm，

模柄孔尺寸：40 mm60 mm.

6.6.5 紧固件的选用

上模螺钉：螺钉起联接紧固作用，上模上6个，45钢，尺寸为M8X70下模螺钉：6个，45钢，尺寸为M6X55.销钉起定位作用，同时也承受一定的偏移力.上模3个，45钢，尺寸为6X60.

7 压力机的校核

7.1 公称压力

根据公称压力的选取压力机型号为J23-25,它的压力为25t15.79t,所以压力得以校核;

7.2 滑块行程

滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出.这里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模冲入凹模的最大深度2mm,即S1=2+10+2=14mmS=65mm,所以得以校核.

7.3 行程次数

行程次数为105次/min.因为生产批量为中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.

7.4 工作台面的尺寸

根据下模座LB=125mm125mm,且每边留出60~100mm,即L1B1=325mm325mm,而压力机的工作台面L2B2=560mm370mm,冲压件和废料从下模漏出, 漏料尺寸小于58mm30mm,而压力机的孔尺寸为250250,故符合要求,得以校核;

7.5 滑块模柄孔尺寸

滑块上模柄孔的直径为40mm,模柄孔深度为60mm,而所选的模柄夹持部分直径为30mm,长度为48mm,故符合要求,得以校核;

7.6 闭合高度

由压力机型号知Hmax=270mm M=80 H1=70

Hmin=Hmax–M= 270-80=190

(M为闭合高度调节量/mm,H1为垫板厚度/mm)

由公式得:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得

(270–70)-5≥188.5≥(190–70)+10

即 195≥188.5≥120 ,所以所选压力机合适,即压力机得以校核.

8 模具主要零件加工工艺规程的编制

8.1 冲压模具制造技术要求

模具精度是影响冲压件精度的重要因素之一，为了保证模具精度，制造时应达到以下技术要求：

a、组成冲压模具的所有零件，在材料加工精度和热处理质量等方面均应符合相应图样的要求。

b、组成模架的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达到规定的平行度和垂直度要求

c、模具的功能必须达到设计要求.

d、为了鉴别冲压件的质量，装配好的模具必须在生产条件下试模，并根据试模存在问题进行修整，直至试出合格的冲压件为止。

8.2 总装工艺

总装图如图15所示：

图15 总装图

1— 下模座 2—导柱 3—内六角螺钉￠870 4—内六角螺钉￠860

5—导套 6—凸模固定板 7—冲孔凸模 8—垫板 9—上模座 10—销钉

11—模柄 12—打料杆 13—连接推杆 14—凸凹模 15—卸料板

16—推件块 17—凹模 18—活动挡料销 19—推板 20—弹性橡胶

21—凸凹模固定板 22—卸料螺钉 23—导料销

五金冲压模具设计步骤流程详解(2)

五金冲压模具设计步骤流程详解

(B).升料销型(圆形，设有导料销用孔)，升料销设有导料销用孔可防止材料承受导引销之变形及使导引销确实发生作用。

(C).升料及导料销型，兼俱导料功能，连续模具之导料最常使用此形式升料销型。

(D).升料销型(方形) 如有需求设有空气吹孔。

(E).升料及导料销型(方形)。

(2).顶料单元：自动冲压加工时必须防止冲切制品或冲屑之跳於母模表面以避免模具损坏及不良冲压件之产生。

(3).顶出单元：顶出单元之主要作用是每次冲压加工时将制品或废料自母模内顶出。顶出单元之装设场所有二：

(A).逆配置型模具时装设於上模部份，

(B).顺配置型模具时装设於下模部份。

8. 固定销单元

固定销单元之形状及其尺寸依标准规格需要而设计，使用时之注意事项有：

(A).固定销孔宜为贯穿孔，不能的场合，考虑容易使用螺丝卸除之设计方法。模具大师微信：1828765339(B).固定销长度适度最好，不可大于必要的长度。

(C).固定销孔宜有必要的逃离部。

(D).置于上模部份之场合，应设计防止落下之机构以防止其掉落。

(E).采用一方压入配合一方滑动配合之场合，滑动侧之固定销孔稍微大於固定销。

(F).固定销之数量以两只为原则，尽量选择相同之尺寸。

9. 压料板单元

“压料板单元之特别重要点是压料面与母模面有正确的平行度及缓冲压力要求平衡。。

10. 失误检出单元

“以连续模具冲压加工时，模具必须设计失误检出单元以检出送料节距之变化量是否超过其基准而停止冲床之运转。失误检出单元是装设於模具内部，依其检出方法有下列两种装设形式：(A).上模内装设检出销之形式，当其偏离料条孔穴时，将与料条相接触而检知。(B).下模内装设检出销之形式，当料条之一部与检出销接触而检知。。

“最近利用接触方式之检出方法将有所改变，使用近接开关之事例有增加趋势。上模内装设检出销是标准的检出装置，由于其于下死点附近检出，检出开始至冲床停止有时间偏差，要完全达到失误防止效果是困难的。装于下模之检出装置，当材料送料动作完成后马上直接进行检出，此方法已受到重视。。

11. 废料切断单元

“连续冲压加工时料条(废料) 将陆续离开模具内，其处理方式有两种：(A).利用卷料机卷取之，(B).利用模具切断装置将其细化。

又后者之方式有两种：(A).利用专用废料切断机(设置於冲压机械外部)，(B).装设於连续模具最後工程之切断单元。。

12. 高度停止块单元

“高度停止块单元之主要作用是正确地决定上模之下死点位置，其形式有下列两种：(A).冲压加工时亦经常接触之方式，(B).组装时才接触，冲压加工时不接触之方式。还有，当模搬运、保管时，为防止上模与下模之接触，最好于上模与下模之间置入隔块。当精度要求无必要时，其使用标准可采用螺丝调整型。

六. 主要模具元件之设计

1. 标准部品及规格

“模具用标准规格之选择方法最好考量下列事项：(A).使用的规格内容不受限制时，最好采用最高层者。(B).原则上采用标准数。(C).模具标准部品无此尺寸时，采用最接近者再进行加工。。

2. 冲头之设计

“冲头依其功能可大致分为三大部份：(A).加工材料之刃部先端(切刃部，其形状有不规则形、方形、圆形等)。(B).与冲头固定板接触部(固定部或柄部，其断面形状有不规则形、方形、圆形等)。(C).刃部与柄部之连结部份(中间部)。。

“冲头各部份之设计基准分别从(A).切刃部长度，(B).切刃部之研磨方向，(C).冲头之固定法及柄部之形状等方面简述之。。

“(1).切刃部长度：阶段型冲头之切刃部长度之设计宜考虑加工时不会产生侧向弯曲、与压料板运动部份之间隙应适当。压料板与冲头切刃部之关系有引导型及无引导型，切刃部直段长度将有所不同。。

“(2).切刃部之研磨方向：切刃部之研磨方向有与轴部平行(上削加工) 及与轴部垂直 (穿越加工) 等两种方法，为提高冲头的耐磨耗性及耐烧著性，宜采用前者。切刃部形状是凸形状时可采用穿越加工，凹凸形状时采用上削加工或穿越加工并用方式。。“(3).冲头之固定法及柄部之形状：冲头之柄部大致分为直段型与肩部型两种，其固定方式之选用因素有制品及模具之精度、冲头及冲头固定板之加工机械与加工方法、维护保养之方法等。。

“(4).柄部之尺寸及精度：冲头柄部之尺寸及精度将随冲头之固定方式而有不同要求。。

“(5).冲头长度之调整方法：冲切冲头之长度因再研磨加工而减短，为与其他工程如(弯曲、引伸等)之冲头长度保持平衡及维持冲头设计长度，有必要调整冲头之长度。。“(6).配合冲压加工之冲头设计：为达到大量生产时冲压制品之品质安全及无不良品之产生，模具方面有必要考虑下列事项：A.冲头加工之研磨方向要同一性，表面宜施以抛光处理。B.为防止冲屑之浮上，冲头内可装设顶出销或加工空气孔。C.为减少冲切力，冲孔冲头施以斜角加工，还有大冲头附近的细小冲头宜较短些以减少受到冲击。。

“(7).配合加工法之冲头设计：冲头之形状设计与加工困难度有绝对的关系，当其过份接近时冲头固定板之加工变为困难，此时之冲头宜加以分割处理(采组合方式)。

3. 冲头固定板之设计

“冲头固定板之厚度与模具及荷重之大小有关系性，一般上为冲头长度之30~40%，还有冲头引导部长度宜高於冲头直径之1.5倍。

4. 导引销 (冲头) 之设计

导引销(冲头) 之引导部直径与材料导引孔之间隙，其尺寸及突出压料板之量依材料之厚度而设计，导引销之先端形状大致分为两种：A.炮弹形，B.圆锥形(推拔形)。

(1).炮弹形是最普通之形式，市面上亦有标准部品。

(2).圆锥形有一定的角度，很适合用於小件之高速冲压，推拔角度之决定因素有冲压行程、被加工件之材质、导引孔之大小，加工速度等。推拔角度大时较容易修正被加工材料之位置，但推拔部之长度将变长。推拔部与圆筒部连接处宜滑顺之。

5. 母模之设计

(1).冲切母模之设计

冲切母模之形状设计应考量之要项有：A.模具寿命及逃角之形状，B.母模之剪角，C.母模之分割。(A).模具寿命及逃角之形状：此设计是非常重要的事项，如设计不正确将会造成冲头之破损、冲屑之堵塞或浮上、毛边之发生等冲压加工不良现象。(B).母模之剪角：外形冲切时为减低其冲切力，母模可采剪角设计，剪角大时冲切力之减低亦大，但易造成制品之反曲及变形。(C).母模之分割：母模必须施以成形研磨等精加工，由於其是凹形状，研磨工具不易进入，故必须加以分割。

(2).弯曲母模之设计

“弯曲加工用母模之设计，为防止回弹及过度弯曲等现象之发生，U形弯曲加工用母模之部形状为双R与直线部(斜度为30度)之组合，最好近似R形状。R部形状经成形研磨或NC放电加工後应施以抛光处理。。

(3).引伸母模之设计

“引伸母模角隅部形状及逃角形状是非常重要的设计事项，有关角隅部及逃角之形状及特征如下：引伸母模R角值大时较易引伸加工，但亦产生引伸产品表面产生皱 摺 现象，引伸制品侧壁厚度大於板厚。引伸厚板件及顶出困难之场合，母模R值要取小，约为板厚之1-2倍，一般上圆筒及方筒引伸母模之大多引伸部作成直段状，为防止烧著发生、润滑油油膜之破坏及减少顶出力等目的，直段部下方宜有逃部(阶段形或推拔形)设计。特别是引缩加工之场合，此直段部有必要尽量少。。

6. 冲头之侧压对策

冲压加工时冲头左右承受均等之荷重是最佳理想(即侧压为零) 状态，冲头承受侧向压力时将使上模与下模产生横方向之偏移，造成模具间隙之部份变大或变小(间隙不均匀) 及无法得到良好精度的冲压加工。有关冲头之侧压对策有下列方法：(A).改变加工方向，(B).单侧加工(冲切、弯曲、引伸等)之制品宜采两排布列方式，(C).冲头或母模装设侧压挡块，切刃之侧面设有导引部(尤其是切断及分断加工)。

7. 压料板之设计

“压料板之功能有剥离付著於冲头之材料及导引细小冲头之作用，依功能不同其设计内容有很大的不同。压料板之厚度及选用基准依制品设计有下列两种：1.可动式压料板，2.固定式压料板。。“压料板与冲头之间隙值宜小於模具间隙之半(尤其是精密连续模具更应遵守此原则)，当设计压料板时依制品的不同而有所变动必须注意下列事项：

1.压料板与冲头之间隙值及冲头导引部之长度，

2.辅助导柱与压料板之装设标准及压料板之逃部设计，

3.可动式压料板於冲压加工时为防止倾斜发生之对策，

4.固定式导料板与压料板导引销孔之尺寸关系，

5.固定式压料板之材料导引部与被加工材料宽度之关系。。

8. 背压板之设计

“冲压加工时主要作用件(冲头、压料板、母模)之後方将承受面压，当冲压力高於面压力时宜采用背压板(特别是冲头及母模模套之背面)背压板之使用方式有局部使用与全面使用两种形式。。

冲压模具实例讲解的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于冲压模具过程、冲压模具实例讲解的信息别忘了在本站进行查找喔。