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1、设计案例 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序，下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算、模具设计和模具主要零件的加工工艺。案例 1冲裁模设计 如图 1 所示零件：托扳 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。图 1 托板零件图（一）冲裁件工艺分析 1.材料：08F 钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。2.工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角，为提高模具寿命，建议将所有 90清角改为 R1 的圆角。3.尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按 IT14级确定工件尺寸的
2、公差。经查公差表，各尺寸公差为：58-0.74、38-0.62、30-0.52、16-0.44、140.22、170.22、3.5+0.3 结论：可以冲裁（二）确定工艺方案及模具结构形式 经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的级进冲裁模结构形式。（三）模具设计计算 1排样 计算条料宽度及确定步距 首先查有关表确定搭边值。根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值 b=2,侧边按圆形取搭边值 a=2。级进模进料步距为 32mm。条
3、料宽度按相应的公式计算：B=(D+2a)-查表 =0.6 B=(58+22)-0.6=62-0.6 画出排样图，图 2 图 2 排样图 2计算总冲压力 由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为：P0=P+Pt P=P1+P2 而 式中 P1-落料时的冲裁力 P2-冲孔时的冲裁力 按冲裁力计算公式计算落料时的冲裁力：P1=KLt 查=300MPa=1.32（58-16）+2（30-16）+16 2300/1000(kN)126.55 (kN)按冲裁力计算公式计算冲孔时的冲裁力：P2=1.343.52300/1000(kN)34.3(kN)计算推料力 Pt：Pt=nKtP 取 n=3，
4、查表 Kt=0.055 Pt=30.055(126+34)26.5(kN)计算总冲压力 P0：P0=P1+P2+Pt =126.55+34.5+26.5=187.5(kN)3确定压力中心：根据图 3 分析，因为工件图形对称，故落料时 P1的压力中心在 O1上；冲孔时 P2的压力中心在 O2上。设冲模压力中心离 O1点的距离为 X，根据力矩平衡原理得：P1X=(32-X)P2 由此算得 X=7mm 4冲模刃口尺寸及公差的计算 刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述，仅将计算结果列于表 1 中。在冲模刃尺寸计算时需要注意：在计算工件外形落料时，应以凹模为基准，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制，保证双面
5、间隙为 0.250.36mm。为了保证 R8与尺寸为 16 的轮廓线相切，R8 的凹模尺寸，取 16 的凹模尺寸的一半，公差也取一半。在计算冲孔模刃口尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，图 3 压力中心 保证双面间隙为 0.250.36mm。表 1 冲模刃口尺寸 5.确定各主要零件结构尺寸（1）凹模外形尺寸的确定 凸模厚度 H 的确定：H=31.0 P P 取总压力=187.5(kN)=187500N H=31875001.026mm 取凹模厚度 H=25mm。根据设计资料确定凹模长度 L 和宽度 B 凹模长度 L 的确定：L=b+2c （c 根据设计资料取 34）=58+2
6、34=126mm 凹模宽度 B 的确定：B=步距+工件宽+2c（取：步距=32；工件宽=30；c=34）B=32+30+2 34=130mm 凹模板尺寸为 LB H=12613025（2）凸模长度 L1的确定 凸模长度计算为：L1=h1+h2+h3+Y 其中 导料板厚 h1=8；卸料板厚 h2=12；凸模固定板厚 h3=18;凸模修磨量Y=18 则 L1=8+12+18+18=56mm 选用冲床的公称压力，应大于计算出的总压力 P0=187.5(kN);最大闭合高度应大于冲模闭合高度+5mm;工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，可选用 J23-250 开式双柱可倾压
7、力机。并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。冲裁性质 工件尺寸 计算公式 凹模尺寸标注法 凸模尺寸标注法 落料 580-0.74 380-0.62 300-0.52 160-0.44 R8 凹模计算 dxDDd0max)(d=0.25 57.60+0.18 37.70+0.16 29.70+0.13 16.8+00.11 R7.9+00.06 凸模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙 0.250.36mm 冲孔 3.5+0.3 凸模计算 0min)(pxddp p=0.25 凹模尺寸按凸模刃口实际尺寸配置，保 证 双 边 间 隙0.250.36mm 3.65-0.08 中心距尺寸：L1
8、4=140.44/8=140.055 L17=170.44/8=170.055 注：在计算模具中心距尺寸时，制造偏差值取工件公差的 1/8。（3）设计并绘制总图、选取标准件 按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。绘制模具总装图。如图 4，单排冲孔落料连续模。按模具标准，选取所需的标准件，查清标准件代号及标记，写在总图明细表内见表 2。并将各零件标出统一代号。图 4 单排冲孔落料连续模 1-簧片 2-螺钉 3-下模座 4-凹模 5-螺钉 6-承导料 7-导料板 8-始用挡料销 9、26-导柱 10、25-导套 11-挡料钉 12-卸料板 13-上模座 14-凸模固定板 15-落料
9、凸模 16-冲孔凸模 17-垫板 18-圆柱销 19-导正销 20-模柄 21-防转销 22-内六角螺钉 23-圆柱销 24-螺钉 表 2 零件明细表 序 号 名 称 数 量 材 料 热处理 标准件代号 备注 页次 1 簧片 1 65Mn 2 螺钉 1 45 HRC4045 3 下模座 1 1 HT200 4 凹模 1 T10A HRC5862 5 螺钉 4 45 HRC4045 6 承导料 1 45 7 导料板 2 45 HRC4045 8 始用挡料销 1 45 9 导柱 2 20 渗碳HRC5660 10 导套 2 20 渗碳HRC5862 11 挡料钉 1 45 12 卸料板 1 Q23
10、5(A3)13 上模座 1 HT200 14 凸模固定板 1 45 15 落料凸模 1 T8A HRC5660 16 冲孔凸模 1 T8A HRC5660 17 垫板 1 45 HRC4045 18 定位销 1 45 HRC4045 19 导正销 1 45 HRC4045 20 模柄 1 Q235(A5)21 防转销 1 45 HRC4045 22 内六角螺钉 M1270 10 45 HRC4045 23 圆柱销 12n6100 6 45 HRC4045 24 内六角螺钉 M1270 1 45 HRC4045 （五）绘制非标准零件图 本实例只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样，供初学者参考。见图 5 至图 8。图 5 凸凹模 图 6 落料凹模 图 2-16 凸模固定板 图 7 固定板 图 8 卸料板 (六)模具主要零件加工工艺规程的编制 1凸凹模加工工艺规程的编制（表3）2落料凹模加工工艺规程的编制（表4）表 3 凸凹模加工工艺规程 工序号 工序名称 工序内容 设备 工序简图 1 2 3 4 5 6 7 8 表 4 落料凹模加工工艺规程 工序号 工序名称 工序内容 设备 工序简图 1 2 3 4 5 6 7