切边冲孔模设计步骤(学习)DOC.doc

切边冲孔模设计步骤一：设计前的分析和计算1． 分析本序续冲压内容进行模具设计前，需要分析本工序的冲压内容a) 确定本工序的冲压方向 b) 确定本工序的送料方向c) 确定本工序的数模中心d) 确定本工序的切边线，冲孔个数、孔径、孔位e) 分析废料排出有无障碍，考虑废料排出方案f) 检查有无C/H孔2． 分析上序冲压内容上工序的冲压内容对本序的设计有影响，需要确定几点a) 上序完成后的数模坯料大小，用来确定本序废料刀长度，保证切断b) 制件定位方式，形状定位、或切过的边定位、或孔定位，并确定定位板或定位销的位置c) 检查上序的制件放在本序模具上时，废料部分不能与本序模具的结构实体干涉3． 计算冲裁力和退料力，分析侧向力确定导向及防侧形式a) 冲裁力i. 无剪切角时的冲裁力PP=Ltσb（N）P：冲裁力（N）L：冲裁轮廓长度（mm）T：板厚（mm）σb：抗拉强度（σb=350-500N/mm2）ii. 切刃侧压力N （此项似道理不充分，且力较大）约为冲裁力P的1/3，即N=P/3=Ltσb/ 冲裁模块所受的侧向力一般有两种情况：1. 由于冲裁间隙产生的侧向力，其数值大小与间隙值占料厚的百分比很接近，即冲裁间隙为料厚的5％时，侧向力大小约为冲裁力的5％。

可加图说明力的分析，力的平衡，防侧力结构等2. 由于冲切线的起伏，使冲切法向与冲压方向出现夹角（α）产生的侧向力，该力的大小与法向冲裁力及夹角α的大小有关，P侧 ＝P冲×Sinα (加图说明力的分析，力的平衡，防侧力结构等）b) 退料力Ps 在常规设计中，退料力一般为冲裁力的3-5%规定2～5％,常取3％）如双边间隙为板厚的10%以下时，退料力将增大t≤2mm，Ps=0.05P（形状简单）；退料力Ps=0.06P（形状复杂）；P为冲裁力退料力的大小与冲裁间隙、切边线长度及料厚等有关，与制件形状复杂程度无关一般正常间隙情况下，料越厚，可取退料力比例越小t=2～4.5mm，Ps=0.07P（形状简单）；退料力Ps=0.08P（形状复杂）；P为冲裁力t≥4.6mm，退料力Ps=（0.10-0.20）P；P为冲裁力c) 卸料力卸料力因料厚、形状等的不同而各异，一般取冲裁力的2～6%4． 确定冲裁间隙a) 间隙选取原则落料尺寸取决于凹模尺寸（基准侧），间隙取在凸模上；冲孔尺寸取决于凸模尺寸（基准侧），间隙取在凹模上b) 标准间隙（单边间隙，单位mm）料厚为0.6 — 1.0时，间隙为料厚的5%料厚为1.2 — 1.5时，间隙为料厚的6%料厚为2.0 — 2.5时，间隙为料厚的6.5%一般我们可以查冲裁间隙表来获取间隙值。

二 模具运动行程的分析2.1冲裁切入量的确定在没有废料刀的情况下上模切入下模2-3mm即可在有废料刀且料厚t≤1.2mm时，上模切入下模7mm, 废料刀切入2mm,如下图当料厚t>1.2时，上模切入下模约(4+2.5t)mm，废料刀切入2mm2.2强制冲裁的行程分析强制冲裁的定义：当立边的切边线方向与冲压方向　θ≤8°时，此时切断为强制冲裁强制冲裁刃口设计：（1） 下模（凸模刃口）与制件形状完全一致2） 上模（凹模刃口）立边刃口与垂直方向成8°夹角，最小法向切入量≥1mm3） 强制冲裁工作行程加大，相应压料器行程也加大4） 强制冲裁处的刃口镶块应注意防侧2.3压料行程的分析根据计算的退料力，选择适当的弹簧和压缩行程，保证在开始切边时弹簧的压缩力大于退料力2.4估算模具的大小和闭合高度（1） 根据制件大小，冲切线的大小和位置，保证冲裁力中心与模具中心重合，估算出模具的长度和宽度2） 根据溜料角度和模具宽度估算出下模座的高度3） 根据压料行程确定压料块的高度4） 根据压料块高度及所选弹簧的型号，确定上模高度估算出模具的闭合高度，和压床参数进行比较，看所选压床是否合适，如不合适应更换压床以免影响模具设计。

三 下模设计第一节 凸模及废料刀的设计大件修边模的冲切刃口必须根据修边线的形状、修边线的高度差、修边线的角度等因素来选择最好的形式以提高修边的质量，减少毛刺的产生，提高刃口的使用寿命1.1 堆焊刃口（本公司不使用，暂不介绍）1.2 镶块式刃口 镶块分铸造镶块和锻造镶块两种，铸造镶块用于型面起伏较大或只做周圈刃口的情况，锻造镶块用于型面比较平缓的情况如左图所示镶块型面变化很大，若采用锻造镶块不仅浪费材料而且增加了加工量，所以应该采用铸造镶块如左图所示切周边的镶块中间可以空开，周圈做20-30宽的沿形面即可如左图所示镶块型面变化不大，一般采用锻造镶块废料刀的结构形式如下：分块原则：在结构满足机加工，热处理可行的情况下，凸模分块尽量少镶块的刃口处，避免出现锐角或钝角，以增加模具的寿命1.3 冲孔凹模的选择及设计冲孔凹模应尽量选择标准凹模套，但是当孔与修边线太近或者孔距较小的情况下，应采用镶块凹模的形式第二节 切边冲孔模的定位 切边冲孔模一般可以靠制件的内形和废料刀定位，在制件有孔的情况下应尽量采用孔定位加形定位的形式，这样可以提高制件切边的精度采用孔定位时应尽量取与冲压方向一致的孔，这样有利于取件方便。

无论采用哪种定位形式，应注意制件的防反第三节 取料的设计3.1 可以在没有切边的位置开空手槽人工取件3.2 对于切周边的制件无法开空手槽，可以选取制件比较平的地方加气缸托料，当有特殊要求时采取滚轮托料第四节 废料的排出及收集4.1 切边废料一般采取斜溜的方式溜料的角度控制在20度到30度之间，如果条件允许时，斜溜角度应尽量取大4.2 冲孔废料一般用废料盒进行收集，当冲孔较大时也应采取斜溜方式铸件上的废料孔按下图加工：冲大孔时的废料斜溜可按下图设计倾斜面冲孔时，低处废料先接触滑板，高处铸件要空开，以防堵塞图示阴影部分的铸件应该空开4.3 当切边废料不易排出时，可以在上模增加弹性顶料销，或其实排料措施，如气缸，扒钩等第五节 下模座的设计下模座的高度主要根据废料排出的需要确定 同时模座要有足够的强度，要满足铸造的工艺性5.1 外导向设计 当制件的切边没有侧向力时可以采用四导柱导向，当有侧向力时则应该采取复合导向外导向间隙为0.03mm-0.05mm5.2 压板槽的数量及位置选择 压板槽的数量应遵循通用设计规范 选择压板槽的位置时应充分考虑废料的排出5.3 废料滑道及废料盒的设计在设计废料斜溜时一定要注意厂家的要求，看是要溜出模具还是要求溜出机床台面。

模具内的溜料设计参考下图：模具敞开部分的溜料可以适当减小角度，20度至25度即可，注意在设计溜料时一定要考虑压板槽的位置，如避不开就要增加高度保证废料溜出的角度5.4 模具工作及存放限制器的设计模具工作及存放限制器一般布置于模座的四角以增加模具的稳定性选择存放器的直径，随模具外形的增加，而增大四：上模设计1． 镶块的设计（1） 材料的选择及热处理 切边镶块材料的选择一般根据料厚、产量、形状等综合考虑来决定 一般来说， T ≤ 1.41.5≤T≤2 2 ＜ T 凸 模ICD-5(形状复杂时) CH-1(形状规则时) Cr12MoV Cr12MoV 凹 模 当材料为ICD-5或者CH-1时，热处理为HRC56-60； 当材料为Cr12MoV时，热处理为HRC58-622） 镶块结构形式根据材料的不同，镶块结构形式主要分为锻造镶块和铸造镶块两类锻造和铸造镶块的结构形式区别如下，a) 锻造镶块的结构形式，用于型面起伏较大模块b) 铸造镶块的结构形式，用于型面较平缓模块 （3） 分块原则(有无侧向力及措施，螺销钉布置)a) 注意分块的大小，长度一般≤300mmb) 拼接的位置要选择直线上c) 在曲线的法向分块，尽量靠近90度d) 凹模的分界线与凸模分界线应错开5mm以上 e) 镶块之间的接触面尺寸f) 分块尽量保证方便间隙的调节g) 台阶镶块的分块刃口镶块相邻安装台阶平面原则上高度差≥25h) 镶块的安装螺钉销钉的选用当料厚T≤1.6时，螺钉一般选用M12，销钉Φ12；当料厚T＞1.6时，螺钉一般选用M16，销钉Φ16。

i) 单个镶块重量在20Kg以上时，应设置起吊螺纹孔（M8、M10、M12）（4） 冲孔凸模的选择：标准凸模的选择、非标凸模的设计（安装台大小，高度，空刀）a) 标准冲头的选用 当孔有公差要求时： 凸模的名义尺寸=产品孔名义尺寸+75%公差值 当孔没有公差要求时：凸模的名义尺寸=-产品孔名义尺寸+0.1 计算好冲孔的名义尺寸大小后就可以选择标准冲头， 当孔径＜6mm或者孔最小短边＜6mm时，在结构允许的情况下尽量采用快换冲头 在大模的设计中，冲孔凸模使用定心冲头；小模设计和斜楔设计中不时用定心冲头b) 异形孔或者超出标准冲头选择范围的孔需要自行设计凸模2． 压料块的设计（1） 压料块外形设计：轮廓、形面（小于等于下模）、与冲孔凸模的避让、铸件减重（先掏空后补筋）、起吊翻转周圈修边的模具，其压料块外轮廓大小根据修边线轮廓来确定在这种情况下如果是窄长件，要充分考虑弹簧、拉杆螺钉位置能否布置开，导板能不能安装对称件，导向应采取防反措施如下图所示，压料块用导柱导向`压料块的高度根据行程的大小，导板的选择来确定其中导板高度一般比行程大60左右，压料块的高度为切边处导向高度50左右加上导板高度再加上40左右。

当然，压料块的高度还要根据整个压料块轮廓大小来综合考虑压料面高低起伏比较大时，要保证压料块最小高度处的强度压料块的压料面小于等于下模加工形面切边时，压料面沿切边线周圈压料40左右，不工作的地方避让，以减小加工量压料块与上模座冲头固定板安装座周圈空开10mm,高度方向与安装后的固定板下表面空开10-15mm空开后保证冲孔处压料厚度15mm左右，如果太薄就要加高冲头以保证压料厚度当孔径＜6mm，或冲孔位置较集中时，局部可单镶小压料块如下图，在确定完压料块的轮廓和高度后就可以掏压料块的减重芯通常的做法是保证压料块压料面沿形厚60，周圈壁厚40，其余中间部分先全部挖空，然后再补筋特别在冲孔很多的模具中经常使用这种方法补筋的时候就很清楚哪儿需要躲避冲头安装座，找合适的位置做出筋的走向如下图，如果是窄长件或者是压料块比较小的模具就没有比较先全部挖空再补筋，也许窄长件本身宽度就不允许周圈壁厚40后还能掏芯这种情况下就在冲头安装座的地方掏躲避孔，保证压料块与冲头、固定板、安装座铸件之间符合结构要求即可如下图所示压料块，当只有局部修边的情况下，压料块可以向外长大，应优先布置足够的弹簧和拉杆螺钉，最后再。