谈冲压模具设计与凸模强度校核

以一种垫片的冲压模具为研究对象，详细介绍了该冲压模具的卸料板、模板、导向和定位等结构设计方法和要点;介绍了凸模强度校核方法，建立了数学模型，根据其数学模型在软件中编程，生成凸模强度校核计算器，完成了强度校核计算，得出了设计的凸模满足强度要求。随着社会经济的发展，模具在现代工业发展中的作用越来越重要［1］。冲裁是指利用一对工具，例如冲裁模的凸模与凹模或剪床的上剪刃与下剪刃，并借助压力机的压力，对板料或工序件沿封闭的或封闭的轮廓进行切割分离的一种加工方法，具有效率高、质量好、成本低等优点［2］。以垫片冲模为例，详细讲解了模具的设计和凸模的强度校核。

1模具设计

由于冲低碳钢板，原料硬，所以卸料板采用固定式;模板采用嵌入式，滑动导柱导向;由于凸板较小，防止模板受压，加淬火垫板;采用侧刃与导正钉联合定位。模具装配图如图1所示。

2凸模强度校核

2．1数学模型

2．1．1凸模抗压能力的校核凸模正常工作时其最小截面承受的压力应力不能超过凸模材料的许用压应力。文章中冲孔凸模截面小于落料凸模截面面积，所以对冲孔凸模进行抗压能力校核。δ=F/A≤［δ］(1)对于圆凸模，F=πdtτ，A=1/4πd2，代入式(1)中可得，d≥4tτ［δ］，凸模材料为普通工具钢，取许用压应力［δ］=1300MPa;冲低碳钢板，取板料抗剪强度τ=300MPa，板料厚度为5mm。1．模柄2．垫板3．凸模固定板4．侧刃5．冲孔凸模6．落料凸模7．卸料版8．导正钉9．凹模10．模架11．下模座12．上模座13．内六角圆柱头螺钉M6×2014．销6m6×3015．内六角圆柱头螺钉M6×2016．内六角圆柱头螺钉M12×5017．销12m6×5018．六角头螺栓－全螺M6×2019．内六角圆柱头螺钉M12×4520．销12m6×552．1．2凸模纵向抗弯能力的校核冲裁时，凸模纵向抗弯能力可利用杆件受轴向压力时的欧拉公式进行校核。文章中冲孔凸模有导向，相当于一端固定，另一端铰支的压杆

2．2计算器

现在许多的编程语言越来越简单易懂，容易完成开发一些计算器［3］。由于凸模强度校核是步骤较多的计算求解过程，如果设计稍微有一丁点的改变都需要重新计算，编程就是为了借助于计算机来达到某一目的或解决某个问题［4］。

2．3强度校核

冲孔凸模形状尺寸如图3所示，根据设计的几何尺寸，将数据输入到计算器中。

文章介绍了垫片冲模模具的卸料板、模板、导向和定位等关键部件的设计方法和要点;利用软件编制了计算器，完成了凸模强度的校核，方便快捷，为设计提供了理论数据。

来源：注塑UG模具设计教程