冷冲压设计说明书

第1篇：冷冲压设计说明书

《冷冲压成形模具》课程项目教学设计方案

《冷冲压成形模具》课程是模具设计与制造专业的核心课程，为适应学生情况，增强学生的学习效果，我们采用基于工作过程系统化的以行动为导向的教学方法对本课程加以改革。采用两条主线同时进行，即教学过程中通过掌握知识技能点和冲压件、模具设计制造两条线，完成教学任务，其间特别注意有关知识的综合应用，让学生的理论知识在模具制造中得到印证，在模具制造中加深对理论知识的理解。

一、课程目标

《冷冲压成形模具》课程是我院模具技术系开设的一门专业技术核心课程，课程建设伴随着我校模具专业几十年的专业建设历程。在企业专家的指导下，通过企业调研、专家座谈，形成了以工作过程系统化为导向的课程体系及教学内容。开发了相应的课程标准和授课计划，有力地指导了冷冲压成形模具课程的建设。

1.课程培养的专业能力目标

（1）依据冲压件图样或样件分析冲压工艺性；

（2）制定冲压工艺方案并选择最佳方案；

（3）确定冲压模具结构（模具设计）；

（4）编制模具零件加工工艺，具备机床操作能力；

（5）编制模具装配工艺，具备模具装配技能。

2.课程培养的方法能力目标

（1）具有良好的职业道德和科学的创新精神；

（2）专业知识和技能的迁移能力；

（3）制定工作计划的能力；

（4）社会责任心和环境保护；

（5）会运用《冲压手册》《模具制造》等资料，以及利用网络文献等获取信息的能力。

3.课程培养的社会能力目标

（1）具有决策能力和执行能力，具备完成任务和解决问题、技术创新的能力；

（2）语言及文字表达能力；

（3）自我控制与管理能力；

（4）工作中的与他人的合作能力、交流与协商能力；

（5）评估工作结果(自我、他人)的能力。

通过冷冲压成形模具这门课程的学习，模具专业的毕业生主要可以胜任如下岗位：模具冲压工艺岗、模具加工工艺编制工艺岗、模具加工岗、冲压生产现场服务岗、模具装配调试岗、模具生产管理、调度等岗位。

二、《冷冲压成形模具》课程项目教学设计

在大量调研和访问专家的基础上，以文具夹冲压件的生产过程为例，对应工作岗位，形成基于模具生产过程的7个环节，如图1。由此，本课程也相应形成了7个学习情境。

学习情境1：依据冲压件图样或样件分析冲压件工艺性。根据标题栏、冲压件图样结构、尺寸标注及精度、技术要求等方面提供的信息，分析该冲压件的冲压工艺性，并作详细纪录。

学习情境2：制定冲压工艺方案并选择最佳方案。在分析冲压件冲压工艺性的基础上，制定出多种冲压工艺方案，在保证冲压件质量的前提下，根据本单位的实际生产条件，选择最佳冲压工艺方案，编制出具体的冲压工艺，并做出详细的模具价格报价，形成完整的技术方案，并作为存档记录。

学习情境3：模具设计。依据选定的冲压方案，先分组然后进行分工，进行各步模具结构设计；完成模具总装图后，要有明细表，将模具标准件和非标准件分开标出；接下来绘制非标准模具零件，形成一套完整的模具设计图样；图样完成后，进行评审，校对、审核、工艺、批准等过程要做出具体记录。

学习情境4：编制模具零件加工工艺并进行模具零件加工。模具图样后面的生产阶段，要对模具总装图、模具零件图分别进行分析，针对每个模具零件图样均应编制出详细的模具机加工工艺卡，涉及到数控加工的，还应编制出详细的数控加工工艺卡。如果设计图样不符合加工工艺，要和设计者协商；如果需要更改结构，则需要设计者写出书面更改通知单，每个过程都要详细记录、签字。

学习情境5：模具装配。模具装配阶段，首先要依据图样对所有加工好的非标准模具零件进行检测，检查是否合格，模具标准件由市场直接采购。根据模具的具体结构制定出详细的模具装配工艺，然后按照装配工艺完成整个模具装配过程。

学习情境6：模具调试。根据模具设计技术要求，将装配好的模具安装在相应吨位的压力级上进行试模，冲压件如果出现缺陷，找出解决措施。

学习情境7：生产合格冲压件。这个阶段为利用合格模具进行冲压件生产，要熟练掌握压力机的操作，还要求会解决冲压生产中常见的缺陷以及解决措施。生产过程中对设备的使用以及出现的问题作记录。

对已完成的工作进行记录存档，自觉遵守安全作业及5S的工作要求。

三、课程实施设计

第一，建立学习小组。

第二，充分发挥学习小组的作用。根据课业要求和调研题，以小组为单位，制订调研计划、讨论内容，让每个小组成员主动学习、独立思考。小组根据布置的课业任务，遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的行动过程进行实施。

第三，课堂突出以学生为中心。教学中根据不同的教学内容采用讨论式教学、演讲式教学、专业对话式教学、问题解决法、实践性教学等方法，激发学生的学习兴趣，在活跃的学习气氛中掌握知识。

第四，理论学习和模具制作技能相结合。

四、课程评价设计

1.突出学生的主体地位

尽可能多地采取学生自评与互评，教师的评价、企业评价也不可少。

2.理论知识与实践技能综合考评

重点考核实践技能。

3.过程性考核与课业评价相结合

过程考核：在课堂教学中从十二个方面评价平时成绩：求知——提问、思考——回答问题；表达——讨论；想象——创意；独立——个人独立解决问题的能力；搜索——获得信息的能力；应用——知识应用；总结——归纳总结；竞争——各层面的小组竞争；合作——小组合作、效率——完成任务的速度；实践——动手能力。

4.对执行职业规范的情况做详细记录、考核

注重职业素质培养和职业习惯的养成，培养合格的职业人。

五、课程资源设计

1.建成现代模具技术实训基地

拥有批量的模具加工数控设备、普通机加工设备以及国际一流的数控加工品牌设备，形成了产、学、研“教学工厂”模式。

2.企业专家指导

有一批固定的企业专家进行指导，形成了以工作过程系统化为导向的课程体系及教学内容。

3.双师型教师

拥有一批既有丰富企业经验、又有丰富教学经验的模具专业双师型教师，既有北京市级骨干教师，又有国家级优秀教师。

4.教材开发

以企业模具生产的行动为导向，编写教育部高职高专规划教材和职业技能人才培训教材。

5.教学课件设计

完成了全套冲压模具教学课件以及三维立体仿真模拟动画课件，可供学生在课堂和课余时间使用。

本课程采用基于工作过程系统化的以行动为导向的教学方法，采用知识技能点和冲压件、模具设计制造两条主线同时进行，通过有效的教学项目设计，达到了我们的课程目标。

（作者单位：北京电子科技职业学院）

作者：刘华刚 刘京华 宋昀 郝瑞参

第2篇：简述汽车外覆盖件冷冲压膜具设计

摘要:随着我国汽车行业的发展迅速,我国汽车轿车数量不断增加。本文在介绍目前国内汽车轿车冲压模具设计制造情况的基础上,简述了国内外汽车公司轿车覆盖件特别是外覆盖件的冲压工艺设计现状及模具新技术应用情况。

关键词:冲压模具 设计制造 冲压工艺 新技术应用

1 概述

1.1 汽车发展现状 近几年来,我国汽车市场发展非常迅速,2002年轿车销售超过了100万辆,到了2005年,我国汽车整车产量是570.7万辆,销售汽车575.82万辆。然而,在汽车热不断升温的同时,我们必须面对这样的现实:目前,我国市场上热销的大多数车型仍旧是直接从国外进口的。由于,目前我国的轿车覆盖件模具设计制造技术从总体上看还比较薄弱,所以为了生产这些车型,各大汽车公司就只能耗资几亿、十几亿元到国外采购模具。与国外汽车公司相比,国内的生产规模太小,单车均摊的模具成本远远高于国外车,这也是国产车整车制造成本很高的最主要原因之一。

1.2 国产汽车覆盖件模具简介 当前,国内主要的汽车模具制造厂商包括,一汽模具制造有限公司,东风汽车模具厂,天津汽车模具有限公司,成飞集成科技股份有限公司,南京模具装备有限公司,上海千缘汽车车身模具有限公司等。—上海人众汽车有限公司作为国内最大的汽车生产销售商,同样也有自己的模具设计制造部门,这也是国人最值得骄傲的。随着近年的不断发展,国内模具制造商在汽车内覆盖件模具设计制造方面已小有成就,并可接整车厂部分模具开发的项目,但是对于一些很高型面精度和表面质量要求高的外覆盖件,特别是中高档轿车的外覆盖件,国内的技术水平远远不能满足目前的市场需求。虽然我国汽车覆盖件模具发展相当迅速,但是与国际先进水平相比,仍存在较大的差距,特别是轿车外覆盖件模具的设计方面。

1.3 汽车外覆盖件模具设计难点

1.3.1 如何克服由回弹造成的零件型面偏差 汽车冲压件成形过程主要会产生破裂、起皱、回弹等缺陷,由于汽车外覆盖件外形尺寸较大、并且深度浅、塑性变形程度较低等原因,一般不易被拉裂,所以回弹就成了该类零件制造的存在的主要问题,它将严重影响汽车零件之间的相互协作关系。因此在冲压模具设计中,有限元模拟软件便得到了普遍的应用,它能够比较精确地预测破裂和起皱,有利于设计合适的补充面来改良拉伸过程中材料的流动情况,并提高零件的快速成形。但是,直到到现在,多数的有限元软件尚不能精确地预测冲压件从模具中取出以后的回弹变形情况。

1.3.2 冲压件的取件问题 因为汽车的外覆盖件(如翼子板、车顶、前盖外板等)均需进行复杂的翻边整形和预卷边工艺,使得在模具结构的设计时,必须考虑到冲压件成形后的取件情况,目前,我们都是依靠复杂的多斜楔机构联动来达到模具工作部分对零件让位的目的,以实现取件方便,由此造成整个模具的结构相当复杂。

2 汽车外覆盖件模具设计

2.1 冲压模具设计软件环境 汽车冲压模具的整个设计过程,除了用到绘图软件CAD软件之外,还应用了很多有限元模拟软件,例如PamStamp,AutoForm,Indeed,DynaForm等,来完善冲压工艺的设计。

AutoForm是由瑞士开发的模拟薄板快速成形的专业软件,可用于薄板、拼焊板的冲压成形和液压胀形等过程的模拟调试,如果配合使用其它的软件功能,还可以进行拉深工序工艺补充面的设计及冲压件单步成形的模拟。在整个汽车的冲压模具设计过程中,一大半工作可以采用AutoForm的Diedesigner Module功能进行设计,该功能是根据设计者指定的或由软件自动生成的压边圈型面,工艺补充面的多条截面线,能够快速的形成工艺的补充面,用于拉深工序时的模拟。这种建立在对曲面的粗略构造上的快速设计,也就是曲面面片本身以及曲面面片之间的连续并不是非常光顺,虽然这种曲面还不能够直接用于模具表面的机械加工,但是对模拟精度的影响却不大。根据模拟结果,设计者就可以非常方便地对工艺补充面进行调整修改,直到模拟的结果满足设计要求为止。最终,将Addendum曲面、压边圈以及Profile中的数据以格式IGS或VDA输出,并再在CAD软件中进行曲面重构修改,结合产品的数模,就能够得到可以使用的拉深工序模具数模了。

2.2 冲压模具的设计方法 主要通过以下步骤完成冲压模具的设计。首先,我们根据多年的设计经验,用CAD设计出工艺补充面;然后,将CAD数模转换传递给AutoForm等软件进行拉深过程的模拟;最后,根据上面软件的模拟结果,再在CAD中对工艺补充面进行修改,并将新的CAD数模转换传递给AutoForm,并开始新的模拟,直到得到满足要求的为止。整个设计过程,是一个从CAD到AutoForm,然后再回到CAD的不断反复的修改的过程。由于每次在CAD中构造曲面都比在AutoForm中构建复杂的多,所以,整个过程如果只采用CAD构建的话,就不能高效的完成设计。

当汽车模具设计完成后,应通过图纸并结合泡沫模型进行验收,各个工作过程用不同颜色的线条标注在模型上。验收过程,还应该组织包括工艺设计者、项目规划员、模具操作者、模具调试人员等相关的人员进行探讨验收。如果遇到了冲压工艺上很难解决的问题,我们应邀请产品的开发人员一同讨论,对产品进行更改和设计。

2.3 如何解决汽车外覆盖件的回弹 从文章前面的浅析,我们可以看出,回弹问题是汽车外覆盖件成形过程中的主要问题。通常造成汽车的外覆盖件回弹有以下两种情况:

2.3.1 大片的平坦曲面由于弹性回复造成拱起或塌陷。这种回弹问题,在工艺设计的时候通常是不考虑的,数模中产品型面部分的数据同来自产品开发部门的数据相一致,并用于模具的制造。在测试模型后,应该将检验品与测试品进行对比,并根据偏差对拉深模型面进行改正。如果汽车模具的设计人员处理这种问题具有丰富经验的话,也可以先估计出曲面弹性回复的大概方向以及偏移量,并将他们反向叠加到产品的数模上去,最后由专门的计算机软件求得考虑回弹变形的拉深工艺曲面。

2.3.2 在整形翻边过程中由弯曲变形回弹造成的折边转角变化。对于这种回弹问题,除了拉深和剪边外,还包括翻边和斜楔整形等。该工作主要是由工艺设计单位来完成,并将修改的结果体现在工艺方案的数模中。

2.4 外覆盖件模具应用的新工艺 随着近年新技术的不断发展,新车的多种外覆盖件,如翼子板前盖、外板、车顶等的翻边整形过程中,都采用了一种称为“旋转斜楔”的新工艺。“旋转斜楔”工艺,就是对是冲压件整形的区域的凹槽部分,整形完成之后,由气缸驱动的托架推动旋转斜楔绕滚筒不停的转动,从而达到了零件让位,并且方便整形后的零件从模具上取出的目的。“旋转斜楔”工艺,具有模具结构非常简单;维修保养简便并且费用低;由于整形部分与冲压件托料部分的拼接处非常光顺,所以零件上无明显压痕等突出优点。

3 结语

近几年来,通过同行的不断的努力和进步,国内汽车外覆盖件冷冲压膜具设计制造水平取得了较为显著的进步。但是,从目前情况看来,我们在轿车特别是中高档轿车外覆盖件模具的开发上,与国际水平仍有较大的差距。所以,我们要多加强国际工艺技术的交流,多吸取国外同行的设计制造经验,虚心学习国外先进技术,那么,我们就一定能够加快汽车覆盖件模具的国产化进程。

参考文献:

[1]鲍文华,汽车外覆盖件钢板表面缺陷及改进,上海大众汽车有限公司.

[2]薛啟翔,冲压工艺与模具设计实例分析,机械工业出版社,2008.

作者：丰奇伟

第3篇：基于应用型冷冲压工艺与模具设计教学探讨

摘 要 冷冲压工艺与模具设计是材料成型及控制工程专业（模具方向）的一门专业课，具有非常强的综合性和实践性。针对该课程的教学情况和应用型人才的培养需求，从教学内容、教学模式和教学环节等方面进行教学探讨，提出措施，以期提高本课程的教学质量。

关键词 冷冲压工艺与模具设计；教学模式；实验教学

Teaching Discussion on Cold Stamping Process and Die Design based on Applied//MENG Pu， GAN Ruixia

Key words cold stamping process and die design； teaching model； experiment teaching

随着高等教育体制改革的不断深入，我国职业教育已从精英模式人才培养转变为应用型人才培养模式。应用型人才培养的目标是适应我国社会主义发展、经济建设需要、信息化社会发展需要的应用型高级人才。

冷冲压工艺与模具设计课程是材料成型及控制工程专业的核心专业课，该课程主要讲述冲压制品的冲压工艺基本原理和模具设计的基本方法，内容多，知识广，综合性和实践性较强，讲授和学习都具有较大难度。随着高新技术产业的不断发展，企业对材料成型及控制工程专业（模具方向）技术人员的素质和能力要求越来越高。但是我国材料成型及控制工程专业人才的培养模式存在不足：1）教学过程中过于强调课程自身的系统性和完整性，对相关课程联系和配合的关注不够；2）注重基础理论知识的学习，对实践中分析问题和解决问题能力的培养不足；3）理论教学与生产实际相脱节。

为了进一步增强教学效果，实现应用型教学培养高素质技术型人才的目标，必须对冷冲压工艺与模具设计进行教学改革。课程改革是材料成型及控制工程专业的重点和难点，必须根据专业技术的发展需求，按照专业服从于市场、课程服务业专业的原则，以就业为导向，按照应用型人才培养目标对课程教学内容和教学方法进行调整。

根据授课内容，教师应在围绕提高学生模具设计能力这一中心的同时夯实学生基础知识，做好实践课程设计和主要零部件综合加工训练环节，贯彻理论教学、动画教学、实验教学、现场教学、加工制作“五位一体”教学模式，改革考试模式，逐步提高教学质量。

1 夯实学生基础知识

对于冷冲压工艺与模具设计这门课，应夯实学生在毛坯尺寸计算和模具零部件形状结构及工艺尺寸计算两方面的基础知识。毛坯尺寸计算是指冲压毛坯件在成形前如何计算毛坯的尺寸，如筒形件拉深之前，应根据表面积相等原则计算出原始毛坯尺寸。零部件形状结构及工艺尺寸的计算是指冲压之前应对模具的主要工艺尺寸进行计算，如设计冲裁模时，冲孔件以凸模为基准进行设计，落料件以凹模为基准进行设计，对凸、凹模刃口尺寸进行计算时，有分开加工和单配加工两种方法，但是两种算法的结果截然不同。在学习过程中，学生通常把主要精力放在模具设计上，忽略对零部件结构形状及工艺尺寸的计算；但是，模具零部件的设计则建立在工艺尺寸计算的基础上，所以在教学时，教师应把工艺尺寸计算的内容讲透，使学生明白工艺尺寸计算的重要性，然后过渡到模具设计。在这个过程中，既不能使学生感觉到基础知识与模具设计没有关系，又不能在两者之间频繁更换，导致思路混乱。

2 围绕提高模具设计能力中心

模具设计是冷冲压工艺与模具设计这门课的核心，也是一创新过程，是在熟练掌握工艺零件和结构零件的结构、特点以及应用场合的情况下，对其进行选用、计算、校核和组合的过程。教师要始终围绕提高学生模具设计能力这一中心进行，分清教学重点和难点。对教材的内容和章节不进行调整，按照教材顺序讲解，易造成思路的混乱，学生只是进行毫无兴趣的填鸭式学习，不但理解困难，各知识点之间的脉络关系也搞不清楚，更不用说达到学以致用的目的。

不管冲压件的结构如何，设计时都应遵循相同的设计基本程序：对冲压件进行工艺性分析→确定冲压工艺方案→工艺设计计算→选择冲压设备→模具总体结构设计→模具主要零部件设计。只有这样，学生学习起来才会感到脉络清晰，条理明确，层次分明，掌握学习精髓。

3 把握实践综合训练环节

冷冲压工艺与模具设计是材料成型及控制工程专业（模具方向）的专业课，具有非常强的综合性和实践性。课程学习完后，应进行一个综合训练，不仅仅是计算工艺尺寸，绘制装配图、零件图，编制零件加工工艺卡，更重要的是把自己设计的模具在学校金工实训中心加工出来，进行组装和调试，把零件加工出来。编写说明书能提高学生设计计算的能力，绘制装配图和零件图能提高学生的结构设计能力，“真枪实战”能提高学生分析问题和解决问题的能力，把这三种锻炼综合起来，提高学生综合设计和分析处理问题能力。只有通过认知—学习—实操—总结紧凑的综合训练，才能达到学以致用的教学目的，符合应用型教育的宗旨，不仅要有理论，还要有操作能力，更重要的是具有分析和解决问题能力。

4 “五位一体”教学模式

为了进一步提高教学质量和培养高级应用型技术人才，教师应该走出“黑板—粉笔”和“模型演示”的传统课程授课方式，采用理论教学、动画教学、实验教学、现场教学、加工制作“五位一体”的教学模式。

理论教学 理论教学是教学的基本方法，上课时，教师不仅要采用合适的教学方法（对比法、归纳法、案例法等）对基本概念、成形规律、模具结构进行讲解，同时抓住关键，解决难点，突出重点；不能平铺直叙，更不能避重就轻，否则会首末倒置。重难点属于各章节核心部分，授课时要抓住问题关键，讲清讲透，由表及里，从浅到深，层层深入，得出结论。

动画教学 多媒体技术已经广泛应用于现代教学，授课时，教师应将重难点制成动画展示给学生。如在讲解模具内部的结构和各零部件的工作情况时，仅仅利用模型和图片很难解释清楚；如果利用动画技术，将模具中的工艺零件和结构零件制作成动画，不仅可以把复杂抽象的静态问题转化成形象的动态教学，还能吸引学生的注意力，同时提高学生的接受能力和掌握能力。

实验教学 本课程的一重要特点就是实践性强，教学不能只局限于理论教学，应更加注重实践教学。实验教学是实践教学的一重要环节，不仅可以印证和巩固课堂中所学理论知识，还可以发现学习上的缺陷和不足。针对本课程，应开展冲压机的认知和调试实验、模具认知和试模实验、常见冲压模具的拆装和测绘实验等，学生独立完成。进行冲裁模拆装实验时，学生自己制定思路。首先学生分组，制订方案；然后方案实施，问题总结；接下来重新制订和实施新方案；最终总结。这样不仅可以加强学生对所讲模具的类型、组成和结构理解，还可以为进一步学习复杂模具奠定基础。

现场教学 学生基本没用实践经验，对本课程所涉及的成形规律、原理、机构和零部件缺乏感性认知。授课时进行现场教学，能起到事半功倍的效果。如在工厂生产现场讲解压力机，学生可以很快掌握压力机的组成、结构和工作原理。其工作实质是曲柄连杆机构，将电机的旋转运动转化为连杆的直线运动。通过现场观察冲压加工时的模具运动，可以增强学生对模具工作原理的理解，使教学内容直观、具体、生动、印象深刻，接受迅速，理解透彻，掌握牢固，这是理论教学无法代替的。

加工制作 为了巩固学生所学知识和提高学生的设计以及动手能力，教师在教学中应把模具的加工过程和教学过程结合起来。购买材料，将所设计的模具各零部件加工出来，组装模具，在压力机上试冲，检验设计的合理性，发现问题进一步修改，锻炼学生解决问题的能力。加工过程可以在课余时间进行，成立学习兴趣小组，在教师的带领下，学生自己完成。通过模具的制作，不仅可以锻炼学生的意志力和团队精神，同时设计能力和实际操作能力都会得到较大的提高。

5 改革考试模式

学生成绩由三部分组成：平时成绩、实验成绩和期末考试成绩。平时成绩不仅是课堂出勤情况，更重要的是学生的课堂表现（听课效率、发言积极性、学生之间的交流）、平时学习态度和方式以及课堂作业。实验成绩应该根据学生的动手能力、纪律情况和团队配合情况进行综合的评价。期末考试时，试卷内容不是简单的死记硬背，而是增加学生的主观分析题的比重，比如给出一道级进模综合应用题，要求学生说出模具类型、模具工作过程、模具零部件的名称，计算冲裁力、压力中心、凸凹模刃口尺寸、拉深系数、拉深次数、拉深凸模直径、模具的优化，这样就把整个工艺分析、方案选取和模具结构的设计有机融合到一起，考查学生模具设计的综合理解和运用能力，锻炼学生解决问题能力。

6 总结

教育的目标是培养人才，教师的教学水平很大程度上决定着教育水平。教师只有贯彻正确的教育指导思想，深入钻研教材，教学过程中不断地总结和体会，才能不断地改进和完善教学模式，提高教学质量。

参考文献

[1]周跃华.《冷冲压模具设计》课程教学改革探讨[J].中国校外研究，2013（4）：112-113.

[2]RU XIONGLI， SONG HUIJIAO. Teaching technique inno-vation on CAD/CAM/CAE of mold course[J].IERI Procedia，2012（2）：137-141.

[3]王蕾.《冲压模具设计》课程教学改革浅析[J].科技教育创新，2013（4）：198.

作者：孟普 甘瑞霞

第4篇：凹字冷冲压模具设计与制造说明书

目 录

前言 .............................................................. 2 第一章 凹字的模具设计 ............................................. 2 1.1 设计要求 ........................................................................................................................... 2 1.2 冲压件凹字毛坯的工艺分析 .......................................................................................... 2 1.3 冲压方案的确定 ............................................................................................................... 2 1.4 选择模具结构形式 ........................................................................................................... 2 1.5 模具的设计计算 ............................................................................................................... 3 1.5.1冲裁力设计计算 .............................................................................................................. 4 1.5.2卸料力、推件力的计算 .................................................................................................. 4 1.5.3压力机所需总的冲压力计算 .......................................................................................... 4 1.5.4排样设计 .......................................................................................................................... 4 1.5.5送料步距与条料宽度计算 .............................................................................................. 4 1.6 工作零件设计计算 ........................................................................................................... 5 1.6.1凸模组件及其结构设计 .................................................................................................. 5 1.6.2凹模组件 .......................................................................................................................... 5 1.6.3定位零件 .......................................................................................................................... 5 1.6.4模架 .................................................................................................................................. 5 1.6.5模具的闭合高度，冲模与压力机的关系 ...................................................................... 5 第二章 零件制造工艺设计 ........................................... 6 2.1 零件的工艺设计 ............................................................................................................... 6 2.1.1下模座零件毛坯的选择 .................................................................................................. 6 2.1.2下模座零件工艺分析 ...................................................................................................... 6 2.1.3机床的选择 ...................................................................................................................... 6 2.2 确定下模座加工工艺路线 ............................................................................................... 6 2.3 零件数控加工工艺分析 ................................................................................................... 7 2.4 零件加工工艺卡 ............................................................................................................. 12 2.5 零件加工工序卡 ............................................................................................................. 13 表2.5.1 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 表2.5.2 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 表2.5.3 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.6 加工程序单 ....................................................................................................................... 16 2.7 加工过程综述 ................................................................................................................... 17 第三章 心得体会： ............................... 错误!未定义书签。 参考文献 ......................................................... 19

1 凹字冷冲压模具设计与制造说明书

前言

机械设计制造综合训练是在我们完成的专业基础课和专业课之后，所进行的一种综合性的实践环节，目的是为了加强我们创新能力、工程能力和综合应用能力的培养。通过强化实践锻炼，让我们成为能够满足企业要求的应用型人才。由于磨具是在机械行业中非常具有代表性，所以我们选择了冷冲模局作为实验对象。

第一章 凹字的模具设计

1.1 设计要求

设计一冷冲压模具加工凹字，凹字毛坯结构形状及尺寸见样品。

1.2 凹字毛坯的工艺分析

依据设计要求与资料数据，零件生产为大批量生产，材料为2mm厚的铝合金板。该工件包括冲压、落料、两个工序，零件精度一般，工件尺寸全部取自由公差，普通模具能满足。

1.3 冲压方案的确定

该工件包括落料冲孔、裁边等工序，可有以下几个方案： 方案一：一步完成，采用单工序模具生产。

方案二：落料---压弯---冲孔复合冲压，采用复合模具生产。

方案二模具工序集中，一次成型。但磨具各个零件复杂，加工难度大，需要的零件多而且复杂;方案一需要一副模具生产效率高尽管模具结构复杂但由于零件几何形状简单模具制造并不难，通过上述方法比较，该方案采用方案一为佳。

1.4 选择模具结构形式

磨具结构如下图

2 ：

本次设计采用典型单工序模具。模具结构件附录模具装配图。冲裁件如图1.1所示，其外形为凹字毛坯，中间为凹字槽。装在上模部分的有凹字凸模5，通过凸模固定板

4、与定位销和螺纹与模柄1固定在一起。装在下模部分的凹模9是和垫板8用螺柱与下模座固定在一起，上下模采用导柱6导套3导向。

1.5 模具的设计计算

已知冲裁件尺寸尺寸如下图 ,厚度2mm。

3

凸模的基本尺寸与凹模相同。

1.5.1冲裁力设计计算

对于普通平刃口的冲裁 F=KLtτ k为系数，常取1.3，L为冲件周长， τ为抗剪强度MPa，t为板厚

查表【冷冲模设计】表2-3有τ=130MPa F=KLtτ=1.3*130*2*105=3.5KN 1.5.2卸料力、推件力的计算

F卸 =K卸F，F推=K推F，F顶=K顶F 查表【冷冲模设计】表3-8有K卸=0.05，K推=0.05，K顶=0.06 故F卸 = F推=0.05×3.5=0.175KN F顶=0.06×9.9=0.21KN 1.5.3压力机所需总的冲压力计算

卸 有前面章节模具结构设计可知采用的是弹压卸料装置和上出件模具F总=F+F+F顶=3.5+0.175+0.21=3.885KN 1.5.4排样设计

工件的排样有工件零件图可知工件形状结构简单可采用直排方法排样，搭边值为a和a1查表【冷冲模设计】表3-10有a=2.0mm，a1=2.0mm 1.5.5送料步距与条料宽度计算

1.送料步距A A=D+a=10+2=12mm 2.条料宽度B=10 1.6 工作零件设计计算

4 1.6.1 凸模组件及其结构设计 凸模组件

由工件形状结构和磨具结构可知凸模应采用普通凸模，凸模有两个，分别为冲孔凸模，落料凸模。长度L=12mm 有模具结构设计对于凸模材料，模具刃口要有高的耐磨性，并能承受承受冲击是的冲击力，因此应有高的硬度和适当的韧性。具体由同组的同学集体对零件进行了工艺分析绘制好零件图后结果在在下面会详细介绍。

1.6.2凹模组件

凹模洞口形状采用台阶式。

凹模的固定采用螺钉固定在下模板上，定位采用销钉，凹模的技术要求是型孔轴线与顶面应保持垂直，凹模底面与顶面应保持平行。

1.6.3定位零件

冲模的定位零件用以控制条料的正确送进以及单个毛胚的正确位置。挡料销 用于保证毛坯能顺利地插入孔中，应保证导正销直径与孔之间的有一定的间隙。直径为Φ6。

1.6.4模架

模架由上、下模座、模柄及导向装置(导柱、导套)组成。模架已标准化，查机械设计手册选取后侧导柱模架，当冲裁件厚度为0.8～4mm时，导柱与导套选用H7/h6配合Ⅱ级精度模架。

模柄查机械设计手册选用螺纹固定式上模柄。

1.6.5模具的闭合高度，冲模与压力机的关系

模具模具的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度Hmax与最小装模高度Hmin之间，否则就不能正常安装和工作。其关系为： Hmin+10mm≤H模具≤Hmax-5mm。

5 第二章 零件制造工艺设计

2.1零件工艺设计

2.1.1下模座零件毛坯的选择

由于所做的模具并不是用于实际的加工，只是做一套模型。故对材料的硬度，强度要求不高，所以采用铝材进行加工，零件的尺寸为120x120x10，选用的铝板的尺寸为125x125x12. 2.1.

2下模座零件工艺分析

考虑到下模座四个侧面不是很高，查阅《机械加工工艺人员手册》，其粗糙度的要求为6.3，下模座的表面精度要求较高，其粗糙度的要求为1.6，在这里我们采用的方法是先粗铣，然后再精铣。采用人工时效处理。

2.1.

3机床的选择

Z5125A钻床，铣床，线切割机。

2.1.

4确定下模座加工工艺路线

根据前面加工工艺的分析，确定下模座的加工工艺路线如下：

下料—铣两侧面基准—铣顶面—挖落料孔—钻孔—扩孔—铰孔—攻丝—去毛刺—检验—入库。

2.3 零件数控加工工艺分析

下模座如下图所示：

6

零件外形基本规则，被加工部分的各尺寸，行位，表面粗糙度值等要求都标出，工件的复杂程度一般，其加工包括：外形，上下表面，孔以及螺纹的加工。

根据实际情况我们选用XK714立式数控铣床对毛坯进行加工，选用通用虎钳装夹工件，先手动将毛坯铣到120x120x10然后使用垫块将工件水平夹紧在工作台上在对刀。

根据零件图样要求给出的加工过程为：

钻Φ10H7 扩孔至Φ8的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-5(高速钢及硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量)，f=(0.5-0.6)X0.7=0.35-0.42mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.444mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-34(高速钢扩孔钻在灰铸铁(190HBS)以上扩孔时的切削速度)，取V = 29.5 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9(与加工材料有关系数Kmv)和(与扩也的背吃刀量有关系数Kapv)取Kmv = 0.88 ，

7 Kapv = 1 故 V’=V X Kmv X Kapv =29.5 X 0.88 X 1 = 25.96 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ / (π d) = 636 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为701 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 28.6 m/min

T=L / (f*n) = 28 / 0.444 /701 =5.4 (s) 扩孔至Φ9的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-5(高速钢及硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量)，f=(0.5-0.6)X0.7=0.35-0.42mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.444mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-34(高速钢扩孔钻在灰铸铁(190HBS)以上扩孔时的切削速度)，取V = 29.5 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9(与加工材料有关系数Kmv)和(与扩也的背吃刀量有关系数Kapv)取Kmv = 0.88 ，Kapv = 1 故 V’=V X Kmv X Kapv =29.5 X 0.88 X 1 = 25.96 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ / (π d) = 590 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为701 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 30.82 m/min T=L / (f*n) = 28 / 0.444 /701 =5.4 (s) 粗铰至Φ9.85的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-6(高速钢及硬质合金铰刀铰孔时的进给量)， f = 0.8-1.2 mm/r,按该表注4进给量取小值，根据Z5140B型钻床的机床参数,取 f = 1.22 mm/r

确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-40(高速钢铰刀铰削灰铸铁(190HBS)以上的切削速度)，取 V = 10.3 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9(与加工材料有关系数Kmv)和(与扩也的背吃刀量有关系数Kapv)取Kmv = 0.88 ，Kapv = 1.08 故 V’=V X Kmv X Kapv = 10.3 X 0.88 X 1.08 = 9.789 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ / (π d) = 210 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为267r/min ,切削速度V = πdn/1000

8 切削速度：得V = 9.792 m/min T=L / (f*n) = 28 / 1.22 /267 =6.63 (s) 精铰至Φ10H7的切削用量：

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-6(高速钢及硬质合金铰刀铰孔时的进给量)， f = 0.8-1.2mm/r,按该表注4进给量取小值，根据Z5140B型钻床的机床参数,取 f = 0.832 mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-40(高速钢铰刀铰削灰铸铁(190HBS)以上的切削速度)，取 V = 12.6 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9(与加工材料有关系数Kmv)和(与扩也的背吃刀量有关系数Kapv)取Kmv = 0.88 ，Kapv = 1.0 故 V’=V X Kmv X Kapv = 12.6 X 0.88 X 1.0 = 11.975 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ / (π d) = 254 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为267 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 12.576 m/min

T=L / (f*n) = 28 / 0.832 /267 =9.72 (s) 钻Φ6H7 (1)钻孔至Φ5的切削用量：

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-1(高速钢钻头钻孔时的进给量)，f=0.18~0.22mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.25mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-8(高速钢钻头钻削不同材料的切削用量)，取V = 25 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9(与加工材料有关系数Kmv)和(与扩也的背吃刀量有关系数Kapv)取Kmv = 0.88 ，Kapv = 1 故 V’=V X Kmv X Kapv =25 X 0.88 X 1 = 22 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ / (π d) = 1401 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为1352 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 21.23m/min

T=L / (f*n) = 28 / 0.25 /1352 =4.0(s)

9 (2)扩孔至Φ5.85的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-5(高速钢及硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量)，f=(0.7-0.9)X0.7=0.49-0.56mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.444mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-34(高速钢扩孔钻在灰铸铁(190HBS)以上扩孔时的切削速度)，取V = 29.5 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9(与加工材料有关系数Kmv)和(与扩也的背吃刀量有关系数Kapv)取Kmv = 0.88 ，Kapv = 1 故 V’=V X Kmv X Kapv =29.5 X 0.88 X 1 = 25.96 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ / (π d) = 1609 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为1569 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 28.82 m/min

T=L / (f*n) = 28 / 0.444 /701 =5.4 (s) (3)铰至Φ6H7的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-6(高速钢及硬质合金铰刀铰孔时的进给量)， f = 0.8-1.2 mm/r,按该表注4进给量取小值，根据Z5140B型钻床的机床参数,取 f = 0.832 mm/r

确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-40(高速钢铰刀铰削灰铸铁(190HBS)以上的切削速度)，取 V = 14.9 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9(与加工材料有关系数Kmv)和(与扩也的背吃刀量有关系数Kapv)取Kmv = 0.88 ，Kapv = 1.0 故 V’=V X Kmv X Kapv = 14.9 X 0.88 X 1.0 = 13.112 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ / (π d) = 696 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为701r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 13.206 m/min T=L / (f*n) = 28 / 0.832 /701 =2.9 (s) 攻M6螺纹

10 (1)钻孔至Φ5.1的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-1(高速钢钻头钻孔时的进给量)，f=0.18~0.22mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.25mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-8(高速钢钻头钻削不同材料的切削用量)，取V = 25 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9(与加工材料有关系数Kmv)和(与扩也的背吃刀量有关系数Kapv)取Kmv = 0.88 ，Kapv = 1 故 V’=V X Kmv X Kapv =25 X 0.88 X 1 = 22 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ / (π d) = 1373 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为1352 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 21.65m/min

T=L / (f*n) = 28 / 0.25 /1352 =4.0(s) (2)手工攻丝 攻M6螺纹

(1)扩孔至Φ17的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-1(高速钢钻头钻孔时的进给量)，f=(0.6~0.7)X0.7=0.42~0.49mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.444mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-8(高速钢钻头钻削不同材料的切削用量)，取V = 29.5 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，

查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9(与加工材料有关系数Kmv)和(与扩也的背吃刀量有关系数Kapv)取Kmv = 0.88 ，Kapv = 1.08 故 V’=V X Kmv X Kapv =29.5 X 0.88 X 1.08 = 28.04 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ / (π d) = 525 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为484r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 25.84m/min

T=L / (f*n) = 28 / 0.444 /484 =7.8(s) (2)手工攻丝

2.4零件加工工艺卡 2.5零件加工工序卡

11

12

13

14

15 2.6加工程序单

下模座外形铣削的部分加工程序如下： O00001 N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X55.817 Y69.967 A0. S700 M3 N108 G43 H1 Z50. N110 Z2. N112 G1 Z-1.917 F100. N114 G3 X52.92 Y62.928 I7.103 J-7.039 N116 X55.88 Y55.825 I10. J0. N118 G1 X55.969 Y55.738 N120 X56.653 Y55.019 N122 X56.786 Y54.864 N124 X56.89 Y54.752 N126 X57.048 Y54.559 N128 X57.319 Y54.244 N130 X57.568 Y53.922 N132 X57.74 Y53.711 N134 X57.88 Y53.527 N136 X57.997 Y53.366 N138 X58.171 Y53.136 N140 X58.576 Y52.55 N142 X58.727 Y52.338 N144 X58.755 Y52.291 N146 X58.784 Y52.249 N148 X59.363 Y51.307 N150 X59.408 Y51.225 N152 X59.432 Y51.187 N154 X59.544 Y50.984

16 N156 X59.732 Y50.628 N158 X60.068 Y50.005 N160 X60.148 Y49.835 N162 X60.226 Y49.686 N164 X60.364 Y49.372 N166 X60.559 Y48.955 N168 X60.662 Y48.696 N170 X60.768 Y48.457 N172 X60.919 Y48.051 N174 X60.997 Y47.855 N176 X61.119 Y47.529 N178 X61.236 Y47.176 N180 ................

2.7加工过程综述

1.机床坐标系及其工件坐标系的建立。

机床坐标系是数控机床上固有的坐标系，用于确定被加工零件在机床中的坐标，机床运动部件的特需位置以及运动范围等。工件坐标系是用于确定工件几何图形上个几何要素的位置而建立的坐标系。工件坐标系在机床坐标系的位置可以通过对刀来确定。采用绝对偏法对刀，不需要用G92指令设定，既可以减少操作误差，也可以提高加工效率。

2.部分工步的加工操作要求：

1.铣外形时，进给量不宜太大，切至槽底时应短时暂停，以保证外形的表面质量。

2.钻孔时，进给速度不能太快，主轴转速也要控制在一定的范围。

3.攻丝时，使用丝锥手动攻丝，手动冻死时要注意对准中心孔，尽量避免歪斜。

注意事项：在操作数控机床加工工件的时候，一定要按正确的方法和步聚操作，要注意自身的安全。

17

第三章 心得体会

为期三个星期的综合实训就要结束了，心里很激动有点小成就感，同时也很感激，因为通过此次设计我受益很多。从选题选材到画图设计加工装配等，我学会了很多书本上没有的知识，学会了根据产品的规格，生产方式来设计加工零件，我更加深刻的学习了凹字单冲模具的设计与加工，这是我们组的课题。

在这次理论和实践相结合的课程设计中，我巩固了以前所学的书面知识，锻炼了我们CAXA，CAD，UG，CAM等绘图软件。同样也使我第一次体会到了装配并不是我们所想的那么简单。每个人的加工零件的最终目的都是为了装配成一个整体，所以定位就显得很重要。这次实践也锻炼了我们的动手能力，为以后的工作打下坚实的基础。

分配给我的零件是下模座的尺寸设计与加工。一开始我完全摸不着头脑，后来参考了一些资料，还有同学们的团结合作，最重要的是王老师在设计与加工过程中给予我们的帮助与宝贵的建议，才让我们最终完成了零件的加工与装配。在此过程中我也深深感受到老师的博学与经验，激励我们不断进步，超越自我。

感谢王老师和一起奋斗的同学们!是老师的谆谆教导和同学们的协助才让我顺利的完成这次设计，走过大学的又一个旅途，学到新的知识增加新的经验。再次感谢敬爱的王老师，谢谢您!

18

参考文献

[1]《冷冲模设计》/丁松聚编/普通高校“九五”重点教材.上海;机械工业出版社版社

[2]《机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工》机械工业出版社 [4] 《数控加工工艺与编程》/赵先仲.北京：电子工业出版社 [5] 《机械制造工艺基础》/倪小丹.北京：清华大学出版社 [6] 《机械工程材料基础》/高为国.长沙：中南打学出版社

第5篇：冲压模具课程设计说明书(参考)

江苏省自学考试

《冲压工艺与模具设计》

课程设计计算书

设计题目 学生姓名 准考证号 指导老师 成绩评定

周 忠 旺

南京工程学院 二〇一三年 月

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

目 录

前言

1.设计题目 …………………………………………………………………………………1 2.冲压件工艺分析与计算 2.1 2.2 3.模具结构方案设计与计算 3.1 3.2 4.模具主要零件设计 4.1 4.2 5.装配总图的设计与绘制

5.1 5.2 6.课程设计总结 7.主要参考资料 8.附件(图纸)

(以上目录供参考，可以自动生成目录，最多到三级目录)

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

前 言

(另起一页)

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

拖拉机连接板落料模的设计

(小三号黑体，居中，空一行)

1.设计题目(黑体，四号)

1.1 xxx(二级标题，黑体，小四号)

(正文内容，宋体小四号，行间距1.5倍，以下同)

1.2

(另起一页)

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

2.冲压件工艺性分析与计算

2.1分析冲压件工艺性

2.2工艺计算及设计

2.2.1 排样的选择与条料宽度的计算 2.2.2 拉深工序尺寸计算(如果有此工序) 2.2.3 其他工艺尺寸计算

2.3确定冲压工艺方案 2.3.1 冲压工序分析 2.3.2 工艺方案的拟定 2.3.3 工艺方案的比较 2.3.4 工艺方案的确定 2.4 工艺文件

(包含冲压工艺卡和冲压工序卡，需作为工艺文件提交检查)

(另起一页)

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

3.模具结构方案设计与计算

3.1模具结构方案确定与分析

3.2冲压力计算

(包含冲裁力、弯曲力、拉深力、压边力、卸料力、顶件力等)

3.3冲压设备的选择

3.4卸料机构的设计与计算

3.5推件机构的设计(如有)

3.6压边装置设计(如有)

3.7顶件机构的设计(如有)

3.8 模架的选用(或设计)

(以上条目仅供参考，可以根据所设计模具进行调整)

(另起一页)

- 6

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

5. 设计并绘制装配总图

5.1模具装配总图的设计

5.2 模具结构介绍

5.3模具主要零件名称及材料

5.4模具工作原理

(另起一页)

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

6.课程设计总结

(另起一页)

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

7.主要参考资料

[1]贾俐俐.冲压工艺与模具设计[M].北京：人民邮电出版社，2009年版 [2] [3]

(6-10个参考资料)

(另起一页)

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

8.附件

1)xxxx冲压工艺卡; 2)xxxx冲压工序卡; 3)xxxx模具的装配图; 4)xxxx零件图 5) 6)

南京工程学院《冲压工艺及模具设计》课程设计

排版说明：

1.页面设置：统一用A4纸打印，页面设置页边距上2.8cm，下2.5cm，左右各2.5cm，装订线位置选择左侧。正文页脚注上页码，页码格式为阿拉伯数字，居右。

2.正文部分：标题四号宋体加粗;正文内容，小四号宋体，所有内容字间距为标准字间距，1.5倍行距;

课程设计工作量要求; 1.论文总页码不少于25页(不含附件); 2.装配总图1张(A0或A1图纸一张); 3.主要零件图纸不少于4张(越多越好);

4.工艺文件(冲压工艺卡片和冲压工序卡片)1套; 5.提供打印稿和电子稿;

第6篇：冲压落料说明书1

课程设计说明书

名称 落料冲孔复合模

学

院 机电工程学院

班 级 09级材控1班

姓 名 周德进

指导教师 周健

- 1

1 1 2 3 8 12 13 14 15

一、冲裁件的工艺性分析

图1.1

材料为H62黄铜，料厚t0.5mm。

(1)材料H62黄铜，具有较好的冲压性能。

(2)工件结构 该零件形状简单，可以考虑采用复合冲压工序。

二、确定冲压工艺方案

1、方案种类：该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有三种工艺方案： 方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产 方案二：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产 方案三：采用落料-冲孔同时进行的复合模生产

2、方案比较：

方案一：结构简单，但需要两道工具两副模具，成本高而生产效率低。

- 3

1、排样 计算条料宽度、确定步距、计算材料利用率 (1)排样方式

为保证工件精度，提高模具寿命高，再由工件的形状知采用有废料排样。排样如下图4.1所示。 (2)计算条料宽度

根据零件厚度t0.5mm，确定搭边值

侧搭边a2mm， 取a3mm。

工件间a13.0mm。

那么条料宽度B

0(Dmax2az)(30023.00.5)0 B306.50.9mm0

(3)确定步距

条料的排样虽如下图所示，但还是一模一件，而复合模送料步距为：

S308mm 。

每快条料冲裁完成后将条料翻转，再送进冲裁，这样不仅条料的利用率高而且对于模具的设计与制造也方便不少，及简单又不浪费。 排样图如4.1图所示:

- 5式中：F——冲裁力(N);

L——冲裁周边长度(mm);

t ——材料厚度(mm);

b——材料抗剪强度(MPa);

K——系数，一般取K1.3。

查手册知，H62黄铜的抗剪强度为b260~420MPa，取b300MPa。 (1)冲孔冲裁力

F孔KLtb1.36000.5300117000N (2) 落料冲裁力

F落Kltb1.33000.5300183783N (3) 卸料力

FxKxF落

式中：Kx为卸料力系数，查表：Kx0.05 ，所以

Fx0.051837839189N (4) 推件力

FTnKTF孔

式中：KT为卸料系数，查表： KT0.08，n为同时卡在凹模洞孔内的件数，取n4。

所以FT40.0811700037440N (5) 总冲压力

FzF孔F落FXFT117000183783918937440347412N

初选压力机公称压力：F01.1~1.3FZ 取F01.2FZ4169KN 初选压力机型号为：J31—500

- 7 图4.3 未标公差的按IT14来查表，A130000.36mm 。

0.09带入公式，可得 Ad1299.820mm 。

2)冲孔

由t0.5mm ，查表知：Zmin0.025mm ，Zmax0.035mm ;

所以： p0.4(ZmaxZmin)0.004mm ;d0.6(ZmaxZmin)0.006mm

0.16加工的孔为::L500 那么：

0.006Lp(Lminx)0.08050.1050mm p500.004mm LdLpmin0d上述式中：

dp、 dd——冲孔凸、凹模尺寸;

dmin——冲孔件孔的最小极限尺寸;

 ——工件公差;

Zmin——最小初始双面间隙;

p、d——凹凸模制造公差;

x——系数，取x0.5。

五、主要零件的设计计算

1、工作零件的结构设计 (1)、落料凹模

凹模厚度 Hks0.410040mm 取H30mm

k——系数，查表k0.4;

s——垂直送料方向的凹模刃壁间最大距离(mm)

凹模长度Ls2s2100240180mm;

凹模宽度Bs(2.5~4.0)H100(2.5~4.0)30 ;取B200mm 其中，s1——送料方向的凹模刃壁间最大距离，s1100mm

其值查表3-14(冲压工s2——送料方向的凹模刃壁至凹模边缘的最小距离，艺及冲模设计)，s230mm

由于凹模内要设置推件块，为了使模具加工简单，在凹模上加一空心垫板，板厚度为22mm。

(2)、冲孔凸模 选用标准圆凸模，B型 1)冲孔凸模长度L

Lh1h2h325252070mm 各式中

h1——凸模固定板厚度;

h2——落料凹模厚度; h3——垫块厚度。

2)凸模强度——承压能力校核 校核公式为：

F[]

A式中 :

; ——凸模最小截面的压应力(MPa)

; F——凸模纵向所承受的压力，包括冲裁力和推件力(N); A——凸模最小截面面积(mm2)——凸模材料的许用抗剪强度(MPa)。

查表知(1.0~1.6)103MPa，代入数据得：

FF孔FT1170003744012.36MPa[] A44012500所以凸模强度符合承压能力的要求。 3)凸模强度——失稳弯曲应力校核 凸模有导向时，最大长度为

10 Lmax270d2F27050211700374401717.6mm

所以凸模强度符合失稳弯曲应力的要求 (3)、凸凹模 1)凸凹模长度Hta确定

HtaH1H2H3 式中：

; H1——卸料板厚度(mm)H2——橡胶厚度(mm);

H3——凸凹模固定板厚度(mm)。

查表知，t0.5mm时，卸料板板厚为8mm。

(0.25~0.30)h自由，取h工作5mm，

对于橡胶的厚度由公式h工作则h自由20mm。

凸凹模固定板厚度H3(1~1.5)D，D为截面最大径，所以取H320mm，代入公式得

HtaH1H2H38202048mm 2)凸凹模壁厚校核。

查文献，倒装复合模最小壁厚min1.6mm，(料厚t0.5mm) 此题30min

所以满足最小壁厚min的要求。

2、卸料零件设计 卸料板的设计

1)卸料板的形状和尺寸。

卸料板取矩形板，查表取厚度为H8mm，卸料板材料选45钢，不用热处理淬硬。

2)卸料板上成形孔的设计。取弹压卸料板与凸模的双面间隙为0.1~0.3mm。

3、固定零件设计 (1)、凸模固定板尺寸

凸模固定板形状为矩形200160mm,厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍，取12mm。

(2)、凸凹模固定板尺寸

凸凹模固定板形状为矩形200160mm,厚度取10mm(前面已计算)。 (3)、模架选用 1)模座选择

由于模板周界为200160mm，所以选 上模座 30020025 GB/T2851.6—81 下模座 30020030 GB/T2851.6—81 材料 HT200 GB9436—88 导柱20120 GB/T2861.2—81 导套2365 GB/T2861.6—81 2)模柄选用

选用旋入式模柄，它与模座孔采用过渡配合H7/m6，并加销钉防转。查表尺寸3095mm

六、压力机校核

初选压力机型号为：J31—500。 该压力机的主要参数： 公称压力:500KN; 滑块行程:400mm; 最大封闭高度550mm; 封闭高度调节量250mm; 工作台尺寸14001400。 模具闭合高度的校核

模具的闭合高度

12 H40222520250.58202030210.5mm，而压力机的最大封闭高度550mm，其调节量为250mm，则压力机最小闭合高度为200mm，模具的闭合高度在两者之间，所以此项也可满足要求。 综上所述：型号为J31—500的压力机符合要求。

七、绘制模具总装图及非标准零件

其他非标准零件详见A3图纸，在此说明书上不再画出。

总 结

本次课程设计涉及了大学前面几年所学的专业课程，通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关冷冲压方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。

在设计的过程中遇到了各种问题，都通过查阅相关的文献一一解决，培养了我独立分析和解决问题的能力。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可!

课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。 本次的课程设计采用的计算机绘图，而非以往的手绘，这是为了与当前机械方面的需求相适应，毕竟我们是即将走出大学，步入社会，参加工作的人，如今的公司基本上都是采用的专业绘图软件来制图的。本次课程设计我采用了AutoCAD和Pro/E结合的方法来辅助设计。相比以往的手绘，感觉速度提高了不少，而且修改也方便很多。真是快捷、方便、整洁。

此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或查询，只要认真钻研，动脑思考，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。

参考文献

[1]王孝培. 冲压手册[M]. 北京：机械工业出版社，2000.10 [2]高军，李熹平，修大鹏等. 冲压模具标准件选用与设计指南[M]. 北京：化学工业出版社，2007.7 [3]邓明，吕琳. 冲压成形工艺及模具[M]. 北京：化学工业出版社，2006.7 [4]薛启翔. 新编冲压工计算手册[M]. 北京：机械工业出版社，2004.3 [5]翁其金，徐新成. 冲压工艺及冲模设计[M]. 北京：机械工业出版社，2004.7 [6]王卫卫. 材料成形设备[M]. 北京：机械工业出版社，2004.8 [7]朱辉. 画法几何及工程制图[M]. 上海：上海科学技术出版社，2007.8 [8]徐学林. 互换性与测量技术基础[M]. 长沙：湖南大学出版社，2009.7

第7篇： 冷冲压模具设计问答题及论述题

1.什么是冷冲压加工?冷冲压成形加工与与其他加工方法相比有何特点?

答： 冷冲压加工是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑形 变行，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 冷冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的特点。生 产的制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和抵消耗，是其他加工制造方法所不 能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品， 其制造属单件小批量生产，具有加工难、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以，只有在冲压 零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。

2.什么是冷冲模?它有何特点?

答：在冷冲压加工中，将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备， 称为冷冲压模具。俗称冷冲模。 特点：冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件是“一模一样”的关系，若 没有符合要求的冷冲模，就不能生产出合格的冷冲压件;没有先进的冷冲模，先进的冷冲压成形工艺 就无法实现。 3.板料冲裁时，其断面特征怎样?影响冲裁件断面质量的因素有哪些?

答：板料冲裁时，冲裁件的断面明显的分成四个特征区;即圆角带、光亮带、断裂带与毛刺区。 影响断面质量的因素有： (1).材料性能. (2).模具间隙 (3).模具刃口状态

4. 影响冲裁件尺寸精度的因素有哪些?

答：一些冲裁件尺寸精度的因素有：压力机的精度、冲模的制造精度、材料性质、冲裁间隙 、模 具刃口状态等。

5.确定冲裁工艺方案的依据是什么?冲裁工艺的工序组合方式根据什么来确定?

答： 确定冲裁工艺方案的依据是劳动量和冲裁件成本。 冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定; (1).生产批量 (2)冲裁件尺寸和精度等级 (3)冲裁件尺寸形状的适应性 (4)模具制造安装调整的难易和成本的高低 (5)操作是否方便和安全

6、什么是冷冲压加工?冷冲压成形加工与其它加工方法相比有何特点?

答：冷冲压加工是在室温下进行的，利用安装在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，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 冷冲压加工与其它加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济性方面都具有许多独特的优点。主 要表现在：高生产效率、高复杂性、低消耗、高寿命。

7、板料冲裁时，其断面特征怎样?影响冲裁件断面质量的因素有哪些?

答:板料冲裁时，冲裁件的断面明显地分成四个特征区：即圆角带、光亮带、断裂带与毛刺区。 影响断面质量的因素有：(1)材料性能;(2)模具间隙;(3)模具刃口状态。

8、确定冲裁工艺方案的依据是什么?冲裁工艺的工序组合方式根据什么来确定?

答：确定冲裁工艺方案的依据是劳动量和冲裁件成本。冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定： (1)生产批量; (2)冲裁件尺寸和精度等级; (3)冲裁件尺寸形状的适应性; (4)模具制造安装调整的难易和成本的高低; (5)操作是否方便与安全。

12、简述弯曲件的结构工艺性。

答：弯曲件的工艺性是指弯曲变形区与零件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯曲加 工的工艺要求。

14、拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则?

答：拉深件坯料尺寸的计算遵循体积不变原则和相似原则。

15、 什么是冲裁工序?它在生产中有何作用?

答：利用安装在压力机上的冲模，使板料的一部分和另一部分产生分离的加工方法，就称为冲裁 工序。 冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法， 它既可以用来加工各种各样的平板零件， 如平 垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等，也可以用来为变形工序准备坯料，还可以对拉深件等成形工序件进行 切边。

16、冲裁的变形过程是怎样的?

答：冲裁的变形过程分为三个阶段:从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力 数值小于屈服极限，这是称之为弹性变形阶段 ( 第一阶段 ) ;如果凸模继续下压，坯料内部的应力达 到屈服极限， 坯料开始产生塑性变形直至在刃口附近由于应力集中将要产生裂纹为止， 这是称之为塑性 变形阶段 ( 第二阶段 ) ; 从在刃口附近产生裂纹直到坯料产生分离， 这就是称之为断裂分离阶段 ( 第 三阶段 ) 。

20、什么是冲模的压力中心?确定模具的压力中心有何意义? 答： 冲模的压力中心就是模具在冲压时，被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置，也就是 冲模在工作时所受合力 的作用点位置。在设计模具时，必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线 重合，否则，压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨 损，从而影响压 力机的运动精度，还会造成冲裁间隙的不均匀，甚至使冲模不能正常工作。因此，设计冲模时，对模具压力中心的确定是十分重要的 , 在实际生产中，只要压力中心不偏离模柄直径以外也是可以的。

21、什么叫搭边?搭边有什么作用?

答： 排样时，工件与工件以及工件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是：补 偿送料误差，使条料对 凹模型孔有可靠的定位，以保证工件外形完整，获得较好的加工质量。保持条 料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边太大，浪费材料;太小，会降低工 件断面质量， 影响工件的平整度，有时还会出现毛刺或搭边被拉进凸模与凹模的间隙里，造成冲模刃口严重磨损。影 响模具寿命。

23、怎样选择凸模材料?

答： 凸模的刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力，因此，凸模应该有较高的硬度 与适当的韧性。一般，形 状简单、模具寿命要求不高的凸模，可选用 T8A 、 T10A 等材料;形状复杂、 模具寿命要求高的凸模，应该选用 Cr12 、 Cr12MoV 、 CrWMn 等材料;要求高寿命、高耐磨模具的凸 模，可选用硬质合金制造。凸模的硬度，一般为 HRC58 ～ 62 。

24、什么条件下选择侧刃对条料定位?

答：一般在下列情况下，采用侧刃来控制条料的送进步距： (1) 、级进模中，一般采用侧刃来控制条料的送进步距。这样，可以提高生产率。 (2) 、当冲裁窄而长的工件时，由于步距小，采用定位钉定位困难，这时也采用侧刃来控制条料 的送进步距。 (3) 、当需要切除条料的侧边作为工件的外形时，往往采用侧刃定距。 (4) 、当被冲材料的厚度较薄( t < 0.5 mm )时，可以采用侧刃定距。

25、什么情况下采用双侧刃定位?

答：当被冲材料的宽度较大而厚度较小、工位数目较多以及冲裁件的精度要求较高时，可以采用双 侧刃。采用双侧刃时， 两个侧刃可以对称布置。这时，可以降低条料的宽度误差，提高工件的精度。 这种布置方法常用于带料或卷料冲压中。而将两个侧刃一前一后的布置，往往用于工步 较多的条料冲 压中，这样可以节约料尾。用双侧刃定距时，定位精度高，但材料的利用率要低一些。

26、凸模垫板的作用是什么?如何正确的设计垫板? 答：冲模在工作时，凸模要承受很大的冲裁力，这个力通过凸模的固定端传递到上模座。如果作用 在模座上的力大于其许 用应力时，就会在模板上压出凹坑，从而影响凸模的正确位置。为了避免模座 的损坏，在凸模固定板和上模座之间加装一块淬硬的垫板。在复合模的凸凹模固定板与 模座之间，因 为同样的原因也需要加装一块垫板。设计时，一般根据需要在国标中选取标准的垫板型号。一般垫板的 的形状和尺寸大小与凹模板相同。材料选用 T7 、 T8 钢，热处理的淬火硬度为 48 ～ 52HRC ，上下 表面的粗糙度为 Ra0.8 以下。

28、卸料板型孔与凸模的关系是怎样的?

答：(1) 、在固定卸料装置中，当卸料板仅仅起卸料作用时，卸料板型孔与凸模的间隙随材料厚度 的增加而增大，一般取单边间隙( 0.2～ 0.5 ) t 。当固定卸料板除卸料的作用外，还要对凸模进行 导向，这时，卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。 (2) 、弹压卸料装置中，卸料板型孔与凸模之间的单面间隙取( 0.1 ～ 0.2 ) t 。若弹压卸料 板还要起对凸模的导向作用时，同样，卸料板型孔与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。

29、什么是顺装复合模与倒装复合模? 答：根据落料凹模是在模具的上模还是下模，将复合模分成顺装复合模和倒装复合模。其中，落料 凹模在下模的复合模称为顺装复合模，落料凹模在上模的复合模称为倒装复合模。

33、简述固定卸料顺出件这种结构的优点和缺点。

答：优点：1.模具结构简单;2.用手送料时人手不易进入危险区，比较安全。 缺点：1.废料容易上翘，卸料时反向翻转，对凸模刃口侧面的磨损严重;2.凹模刃口附近有异物时 不易发现。

34、简述凸模结构设计的三原则。

答： 精确定位 凸模安装到固定板上以后， 在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的移位， 否则将造成冲裁间隙不均匀降低模具寿命，严重时可造成肯模。 防止拔出 回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出来。 防止转动 对于工作段截面为圆形的凸模，不存在防转的问题，对于工作段不是圆形的凸模，必 须保证凸模在工作过程中不发生转动，否则将啃模。

35、简述影响冲裁刃口磨损的因素。

答：冲裁间隙： 间隙过小，刃口磨损严重，模具寿命较低。 冲裁轮廓形状： 冲裁轮廓复杂，有尖角时，在尖角处磨损严重，模具寿命较低。 润滑： 有润滑可以降低摩擦系数，减少磨损。 板料种类： 板料越硬，越粘磨损越严重。 冲裁模具： 模具装配的好坏对刃口的磨损有影响，凸模深入凹模越多，磨损越严重。 压力机 ：压力机的刚性，压力机的额定压力都会影响刃口磨损。

37.弯曲时的变形程度用什么来表示?为什么可用它来表示?弯曲时的极限变形程度受那些因素的影响? 答:生产中常用 r t来表示板料弯曲变形程度的大小.r 称为相对弯曲半径, r 越小,板料表面的切向变形程度 ? 越大,因此,生产中常用 r 来 max t t t表示板料弯曲变形程度的大小. 弯曲时的极限变形程度的影响因素有:①材料的塑性和热处理状态;②坯料的边缘及表面状态;③弯 曲线与钢板纤维方向是否垂直;④弯曲角. 38.简述弯曲件的结构工艺性. 答:弯曲件的工艺性是指弯曲变形区与零件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求等是符合弯曲加工 的工艺要求. 40、板料冲裁时，其断面特征怎样?影响冲裁件断面质量的因素有哪些?

答:板料冲裁时，冲裁件的断面明显地分成四个特征区：即圆角带、光亮带、断裂带与毛刺区。 影响断面质量的因素有：(1)材料性能;(2)模具间隙;(3)模具刃口状态。

41、确定冲裁工艺方案的依据是什么?冲裁工艺的工序组合方式根据什么来确定? 答：确定冲裁工艺方案的依据是劳动量和冲裁件成本。冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定： (1)生产批量; (2)冲裁件尺寸和精度等级; (3)冲裁件尺寸形状的适应性; (4)模具制造安装 调整的难易和成本的高低; (5)操作是否方便与安全。

六、论述题： (每题 12 分)

1、影响弯曲变形回弹的因素是什么?采取什么措施能减小回弹?

答：影响弯曲变形回弹的因素有： (1)材料的力学性能; (2)相对弯曲半径 r/t; (3)弯曲中心角 α ; (4)弯曲方式及弯曲模; (5)工件的形状。

减小回弹的措施有：(1) 改进弯曲件的设计，尽量避免选用过大的相对弯曲半径 r/t 。如有可能，在弯曲区压制加强 筋，以提高零件的刚度，抑制回弹;尽量选用

(1)小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。 (2)采取适当的弯曲工艺：①采用校正弯曲代替自由弯曲;②对冷作硬化的材料须先退火，使其 屈服点降低。对回弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲。③弯曲相对弯曲半径很大的弯曲件时，由于变形程度很小，变形区横截面大部分或全部处于弹性变形状态,回弹很大，甚至根本无法 成形，这时可采用拉弯工艺。 (3)合理设计弯曲模。

2拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的，如何防止它?

答：拉深工序中产生起皱的原因有两个方面：一方面是切向压应力的大小，越大越容易失稳起皱;另一 方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力，凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越 小，抵抗失稳能力越小。防皱措施：主要方法是在模具结构上采用压料装置，加压边圈，使坯料可 能起皱的部分被夹在凹模平面与压边圈之间，让坯料在两平面之间顺利地通过。采用压料筋或拉深 槛，同样能有效地增加径向拉应力和减少切向压应力的作用，也是防皱的有效措施。 拉深工序中产生拉裂主要取决于两个方面：一方面是筒壁传力区中的拉应力;另一方面是筒壁传 力区的抗拉强度。当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与筒壁相切处 一一“危险断面”产生破裂。防止拉裂的措施：一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉 强度;另一方面是通过正确制定拉深工艺和设计模具，合理确定拉深变形程度、凹模圆角半径、合 理改善条件润滑等，以降低筒壁传力区中的拉应力。

3.弯曲过程中坯料可能产生偏移的原因有哪些?如何减小和克服偏移? 答:在弯曲过程中凡造成工件变形阻力不对称的因素都将造成工件偏移.例如,弯曲件形状不对称,弯曲件在模具上的阻力不对称,冲压方向不同造成的弯曲件滑动阻力不对称等. 措施:在坯料上预先增添定位工艺孔;当弯曲件几何形状不对称时,为避免压弯时坯料偏移,应尽量采 用成对弯曲然后在切成两件的工艺;V 形弯曲模,由于有顶板及定料销,可以有效防止弯曲时坯料的偏移; 有顶板和定位销的 Z 形件弯曲模,能有效防止坯料的偏移; 为了防止坯料偏移;应尽量利用零件上的孔，用定位销定位，定位销装在顶板上时应注意防止应注意 防止顶、板与凹模之间产生窜动。工件无孔时可采用定位尖定位(图 3.81b)顶杆顶板等措施防止坯料 偏移. 4常用的卸料装置有哪几种?在使用上有何区别?

答：常用的卸料装置分为刚性卸料装置和弹压卸料装置两大类。(1)刚性卸料装置：刚性卸料装置常用固定卸料板的结构形式，即：卸料板是用螺钉将其固定在下 模部分，再用销钉定位这样一种安装方式。刚性卸料装置的卸料板在 工作时，不能将被冲材料压住， 所以工件的有明显的翘曲现象， 但卸料力大。 因此， 常用于较厚、 较硬且精度要求不高的工件冲裁模中。(2)弹压卸料装置：弹压卸料装置中的弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于冲裁厚度在1.5mm 以下的模具中。冲裁前，弹压卸料板首先将毛坯压住，当上模随压力机的滑块继续向下运动时，凸模再伸出弹压卸料板的下端面进行冲压加工。所以，工件的平整度较好。 5怎样确定冲裁模的工序组合方式?

答： 确定冲裁模的组合方式时，一般根据以下条件：

(1)生产批量的大小。从提高冲压件生产率角度来考虑，选用复合模和级进模结构要比选择单工序 模好得多。一般来说，小批量和试制生产时采用单工序模具，中批和大批生产时，采用复合冲裁模和级 进冲裁模。

(2)工件尺寸公差等级。单工序模具冲出的工件精度较低，而级进模最高可达 IT12 ～ IT13 级， 复合模由于避免了多次冲压时的定位误差，其尺寸精度最高能达到 IT9 级以上，再加上复合模结构本身的特点，制件的平整度也较高。因此，工件尺寸公差等级较高时，宜采用复合模的结构。

(3)从实现冲压生产机械化与自动化生产的角度来说，选用级进模比选用复合模和单工序模具容易些。这是因为，复合模得废料和工件排除较困难。

(4)从生产的通用性来说，单工序模具通用性最好，不仅适合于中小批量的中小型冲压件的生产， 也适合大型冲压件的生产。级进模不适合大型工件的生产。

(5)从冲压生产的安全性来说，级进模比单工序模和复合模为好。

综上所述，在确定冲裁模的工序组合方式时，对于精度要求高、小批量及试制生产或工件外形较大，厚度又较厚的工件，应该考虑用单工序模具。而对精度要求高、生产批量大的工件的冲压，应采用复合模;对精度要求一般，又是大批量生产时，应采用级进模结构。

6.降低冲裁力的措施有哪些?

答：当采用平刃冲裁冲裁力太大，或因现有设备无法满足冲裁力的需要时，可以采取以下措施来降 低冲裁力，以实现“小设备作大活”的目的：

1、采用加热冲裁的方法：当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时，可以将板材加热到一定温度(注 意避开板料的“蓝脆”区温度)以降低板材的强度，从而达到降低冲裁力的目的。

2、采用斜刃冲裁的方法：冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模，可采用斜刃冲裁的方法以降低 冲裁力。为了得到平整的工件，落料时斜刃一般做在凹模上;冲孔时斜刃做在凸模上。

3.采用阶梯凸模冲裁的方法：将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构。由于凸模 冲裁板料的时刻不同，将同时剪断所有的切口分批剪断，以降低冲裁力的最大值。但这种结构不便于刃 磨，所以仅在小批量生产中使用。减小冲裁力的设计 (a) 斜刃落料; (b) 斜刃冲孔; (c) 阶梯凸模冲裁法

7什么是冲裁间隙?冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响?

答:冲裁间隙是指冲裁凹模、凸模在横截面上相应尺寸之间的差值。该间隙的大小，直接影响着工 件切断面的质量、冲裁力的大小及模具的使用寿命。 当冲裁模有合理的冲裁间隙时，凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够互相重合，这时冲裁件 切断面平整、光洁，没有粗糙的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷，工件靠近凹模刃口部分， 有一条具有小圆角的光亮带，靠近凸模刃口一端略成锥形，表面较粗糙。 当冲裁间隙过小时，板料在凸、凹模刃口处的裂纹则不能重合。凸模继续压下时，使中间留下的环 状搭边再次被剪切，这样，在冲裁件的断面出现二次光亮带，如图 4-5b 所示 , 这时断面斜度虽小， 但不平整，尺寸精度略差。 间隙过大时，板料在刃口处的裂纹同样也不重合，但与间隙过小时的裂纹方向相反，工件切断面上 出现较高的毛刺和较大的锥度

8普通冲裁件的断面具有怎样的特征?这些断面特征又是如何形成的?

答：普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域，如图 2.1.5 所示，既圆角带、光亮带、断裂带和 毛刺四个部分。 圆角带的形成发生在冲裁过程的第一阶段(即弹性变形阶段)主要是当凸模刃口刚压 入板料时，刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形，使板料被带进模具间隙从而形成圆角带。 光亮带的形成发生在冲裁过程的第二阶段(即塑性变形阶段)，当刃口切入板料后，板料与模具侧 面发生挤压而形成光亮垂直的断面(冲裁件断面光亮带所占比例越大，冲裁件断面的质量越好)。断裂带是由于在冲裁过程的第三阶段(即断裂阶段)，刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下不断 扩展而形成的撕裂面，这一区域断面粗糙并带有一定的斜度。 毛刺的形成是由于在塑性变形阶段的后期，凸模和凹模的刃口切入板料一定深度时，刃尖部分呈高 静水压应力状态， 使微裂纹的起点不会在刃尖处产生，而是在距刃尖不远的地方发生。随着冲压过程 的深入，在拉应力的作用下，裂纹加长，材料断裂而形成毛刺。对普通冲裁来说， 毛刺是不可避免的， 但我们可以通过控制冲裁间隙的大小使得毛刺的高度降低。

第8篇：冷冲压模具设计与制造(考试资料)汇总（定稿）

冷冲压模具设计与制造

(考试资料

冲裁模

1.冷冲压模具主要用于金属及其非金属板料的压力加工，其加工方式可分为分离和成形两大类。

2.冲裁模可以分为落料模和冲孔模

3.冲裁过程：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段

4、冲裁件的断面可明显的分为圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺带 5.排样是指冲裁件在调料、带料上的布置方法。

6.排样时工件之间以及工件与条料侧边之间的留下的余料叫做搭边。搭边是废料，从节省材料的出发，搭边值应愈小愈好 7.冲裁模的压力中心就是冲裁力合力的中心。

8.冲裁间隙：指冲裁模中凹模刃口横向尺寸与凸模刃口横向尺寸的差值

9.冲裁间隙的影响：1.间隙对冲裁件质量的影响: 间隙是影响冲裁件质量的主要因素;2.间隙对冲裁力的影响: 随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低，但影响不是很大。间隙对卸料力、推件力的影响比较显著。随间隙增大，卸料力和推件力都将减小。3.间隙对模具寿命的影响：模具寿命分为刃磨寿命和模具总寿命。模具失效的原因一般有：磨损、变形、崩刃、折断和涨裂。小间隙将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模相互啃刃等异常损坏。所以，为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下适当采用较大的间隙值是十分必要的。4.间隙对写料理、推件力、预紧力的影响;

5、间隙对尺寸精度的影响。

10.设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。

11、凸、凹模刃口尺寸计算原则：

1、根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸;

2、设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。模具磨损预留量与工件制造精度有关。3.冲裁(设计)间隙一般选用最小合理间隙值(Zmin)。4.选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。5.工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差。但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差

(落料件尺寸取决于凹模尺寸;冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。设计落料模时，应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来减小凸模尺寸来保证合理间隙;设计冲孔模时，应先决定凸模的尺寸，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。暧昧刃口磨损后尺寸变大，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲裁件的最小极限尺寸;凸模刃口磨损后尺寸减小，应去接近或等于冲裁件的最大极限尺寸)

12.模具的闭合高度是指滑块在下止点即模具在最低工作位置时，上模座上表面与下模座下表面之间的距离。

13、从完成工序数和工序组合形式可将冲裁模分为单工序模、复合模和连续模(级进模)。

压力机一次冲程中只能完成一个冲裁工序的模具称为单工序模(

1、先落料再冲孔;

2、先冲大孔再冲小孔)

压力机一次冲程中，在模具不同的部位上同时完成数道冲裁工序的模具称为连续模(级进模)(先冲孔后落料)。

复合模是在压力机的一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道分离工序的模具。

14、毛坯在模具中的定位两方面内容：一是在与送料方向垂直方向上的定位，通常称为送进导向;二是在送料方向上的定位，用来控制送料的进距，通常称为档料。 送进导向方式有导销式(多用于简单模或复合模)与导尺式(用于有导板的简单模或连续模);

档料方式：用销钉抵挡搭边或工件轮廓，限定条料送进距离的档料销定距(挡料销定距：固定式和活动式);用侧刃在条料侧边冲切各种形状的缺口，限定条料送进距离的侧刃定距(侧刃定距。

15、导正销：为了保证连续模冲裁件内孔与外缘的相对位置精度。定位板：用作对毛坯外轮廓的定位。定位销：用作对毛坯内孔的定位。

16.冲裁模上使用的卸料板分为固定卸料板(结构形式：整体式、分离式、悬臂式、半固定式。可用于料厚大于0.5mm，平面度要求不高的工件，特别适用于写

料理较大的情况)和弹压卸料板(结构形式：弹压卸料板、带小导柱的弹压卸料板、橡胶直接卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高)。

17、导柱和导套：用来保证上下模的精确导向。导板：对凸模导向作用。

18、模柄的作用是将模具的上模座固定在压力机的滑块上。垫板的作用是分散凸模传递的压力。限位器：为了保护冲裁刃口，在下模座上安装限制器，是模具在非工作时凸凹模刃口不接触。 弯曲模

19、弯曲模是使板料产生塑性变形、形成一定角度形状零件的模具。用于弯曲的成形的材料，应具有足够大的断面收缩率和尽可能小的值。断面收缩率愈大，材料的塑性变形能力愈强，从而获得较小的相对弯曲半径二不致产生裂纹。的比值愈小，材料有纯弹性弯曲进入弹塑性弯曲的临界相对弯曲半径愈大，有利于减小回弹，提高弯件曲间的成形质量

20、弯曲件的形状最好左右对称，宽度相同，相应部位的圆角半径应左右相等，以保证弯曲是毛坯不会产生侧向滑动。

21、作为弯曲用的板料，沿着纤维方向塑性较好，所以弯曲线最好与纤维线垂直，这样弯曲时就不容易开裂。如果在同一零件上具有不同方向的弯曲，在考虑弯曲件排样经济型的同时，应尽可能使弯曲线与纤维线方向夹角不小于30

22、弯曲过程：分为自由弯曲和校正弯曲。所谓自由弯曲是指当弯曲终了时，凸模、毛坯和凹模三者吻合后凸模不再下压。校正弯曲是指在自由弯曲的基础上凸模再往下压，对弯曲件七校正作用，从而使工件产生更准确的塑性变形

23、圆弧和弯曲前相比既未伸长也为缩短，这一层称为中性层。

24、影响回弹的因素：1.材料的力学性能半径

越大，回弹越大。2.相对弯曲越大，回弹越大。3.弯曲中心角越大，变形区的长度越长，回弹积累值也越大，故回弹角越大。4.弯曲方式及弯曲模 ：(1)在无底凹模内作自由弯曲时，回弹最大。(2)在有底凹模内作校正弯曲时，回弹较小。(3)在弯曲U形件时，凸、凹模之间的间隙对回弹有较大的影响。间隙越大，回弹角也就越大。

5.工件的形状：一般而言，弯曲件越复杂，一次弯曲成形角的数量越多，回弹量就越小。

25、减少回弹的措施：(1)尽量避免选用过大的r/t 。如有可能，在弯曲区压制加强筋，以提高零件的刚度，抑制回弹。(2)尽可能选用

小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。2.采取适当的弯曲工艺：(1)采用校正弯曲代替自由弯曲。(2)对冷作硬化的材料须先退火，使其屈服点σs降低。对回弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲。(3)采用拉弯工艺。3.合理设计弯曲模：(1)对于较硬材料，可根据回弹值对模具工作部分的形状和尺寸进行修正。(2)对于软材料，其回弹角小于5°时，可在模具上作出补偿角并取较小的凸、凹模间隙

26、弯曲形工件时，则必须选择适当的凸凹模间隙。

27、弯曲件的工序安排原则：1.形状简单的弯曲件：采用一次弯曲成形;形状复杂的弯曲件：采用二次或多次弯曲成形。2.批量大而尺寸较小的弯曲件： 尽可能采用级进模或复合模。3.需多次弯曲时： 先弯两端，后弯中间部分，前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不能影响前次已成形的形状。4.弯曲件形状不对称时： 尽量成对弯曲，然后再剖切。

28、一般情况下，凸模圆角半径于材料允许的最小弯曲半径。若r<

等于或略小于工件内侧的圆角半径r，但不能小

,则应取

，然后增加一次整形工序，使整形模的。对于工件圆角半径较大，而精度要求高时，应考虑回弹的影响，将凸模圆角半径根据回弹角的大小作相应的调整，以补偿弯曲的回弹量。 拉深模

29、拉深： 又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。

30、用于拉深成形的材料应具有良好的塑性，较大的应变强化指数n或较小的屈服比。n值越大的材料，在以拉伸为主的凸模圆角区不易产生拒不集中变形，有助于延缓危险断面的过度变薄或发生破裂。 30、拉深件的工艺计算(P112)

31、拉深系数m是拉深后圆筒壁厚的中径d与毛坯直径D的比值。m愈小，说明拉深变形程度愈大，相反，变形程度愈小。

32、采用压边圈的条件(P150)

33、拉深模的间隙是指凸凹模横向尺寸差值。间隙过小，工件质量较好，但拉深力大，工件易拉断，模具磨损严重，寿命低;间隙过大，拉深力小，模具寿命虽然提高了，但工件易起皱，变厚，侧壁不直，口部边线不齐，有回弹，质量不能保证。

34、凸模圆角半径

对拉深件工作有影响。当

过小时，弯曲变形大，危险断面容易拉断。当过大时，则毛坯底部的承压面积减小，悬空部分加大，容易产生底部局部变薄和内皱。 翻边模

35、翻边：在模具的作用下，将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法。翻边可以分为内孔翻边和外孔翻边

36、翻边的变形程度常以翻边前孔径d与翻边后孔径D的比值K，称为翻边系数。K值越大变形系数程度愈小，K值越小变形程度愈大。

第9篇：冲压模具设计指导

模具课程设计是一个重要的专业教学环节，这个数学环节的目的：

(1)帮助学生具体运用和巩固《模具设计与制造》课程及相关的理论知识，了解设计冲压模的一般程序。

(2)是使学生能够熟练地运用有关技术资料，如《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》及其它有关规范等。

(3)训练学生初步设计冷冲压模具的能力，为以后的工作打下初步的基础。

1 冲压模设计的准备工作

根据课程设计目的，设计课题由指导教师用“设计任务书”的形式下达，课题难度以轻度复杂《如冲孔落料复合模》为宜。设计工作量根据课程设计时间安排情况，由指导教师酌定。

1.1 研究设计任务

学生应充分研究设计任务书，了解产品用途，并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析，对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的，必须征询指导教师的意见后进行改进。在初步明确设计要求的基础上，可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。

第一步，酝酿冲压工序安排的初步方案，并画出各步的冲压工序草图;

第二步，通过工序安排计算及《冷冲压模具结构图册》等技术资料，验证各步的冲压成型方案是否可行，构画该道工序的模具结构草图。

第三步，构画其它模具的结构草图，进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。

第四步，冲压工序安排方案经指导教师过目后，即可正式绘制各步的冲压工序图，并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。

1.2 资料及工具准备

课程设计开始前必须预先准备好《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》等技术资料，及图板、图纸、绘图仪器等工具。也可将课程设计全部或部分工作安排在计算机上用Auto CAD等软件来完成，相应地需事前调试设备及软件、准备好打印用纸及墨盒等材料。

1.3 设计步骤

冲压模课程设计按以下几个步骤进行。

(1)拟定冲压工序安排方案、画出冲压工序图、画出待设计模具的排样图(阶段考核比例为15%)

(2)计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凹模周界、确定待设计模具的有关结构要素、选用模具典型组合等，初选压力机吨位(25%);

(3)确定压力机吨位(5%);

(4)设计及绘制模具装配图(25%);

(5)设计及绘制模具零件图(25%);

(6)按规定格式编制设计说明书(5%);

(7)课程设计面批后或答辩(建议对总成绩在10%的范围内适度调整)。

1.4 明确考核要求

根据以上6个阶段应该形成的阶段设计成果实施各阶段的质量及考核，从而形成各阶段的考核成绩。其中课程设计面批或答辩不仅有助与当面指出学生的各类设计错例，也是课程设计考核的重要手段。最终的考核成绩在6个阶段考核成绩的基础上，由指导教师结合考勤记录及面批或答辩记录对总成绩在10%左右的范围内适度调整。

2 冲裁模结构设计示范

2.1 排样论证的基本思路

排样论证的目的是为了画出正确的模具排样图。一个较佳的排样方案必须兼顾冲压件的公差等级、冲压件的生产批量、模具结构和材料利用率等方面的因素。

1) 保证冲压件的尺寸精度

图1所示冲压件，材料为10钢板，料厚1mm，其未注公差尺寸精度等级为IT12，属一般冲裁模能达到的公差等级，不需采用精冲或整修等特殊冲裁方式。从该冲压件的形状来看，完全可以实现少、无废料排样法。但该冲压件的尺度精度等级决定了应采用有废料排样法。

图1 冲压件及排样图

2) 考虑冲压件的生产批量

该冲压件的月生产批量为3000件，属于中等批量的生产类型，因此不考虑多排、或一模多件的方案(该方案较适宜大批量生产，约几十万件以上);也不考虑采用简易冲裁模常用的单、直排方案，根据成批生产的特点，再结合该冲压的形状特点，以单斜排、一模一件、级进排样方案为宜。

3) 提高原材料利用率

在绘制排样图的过程中，应注意提高冲压原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高冲裁模结构的复杂程度为代价。图2所示是垫圈冲压件及其冲裁排样图。如果单纯为了提高原材料的利用率而采用三排或三排以上、一模多件的冲载方案，虽然确实有助于提高原材料的利用率，但模具制造成本却随之大幅提高，其结果往往得不偿失。

排样图上搭边值设计是否合理，直接影响到原材料的利用率和模具制造的难易程度。总是采用最小许用搭边值[amin]、[a1min]往往人为地提高了模具的制造难度，而在通常情况下却并不能提高原材料的利用率。以一条长1000mm的料条为例，若对图2所示的垫圈冲压件以[amin]=0.8mm进行排样，可排(1000-0.8)/(34+0.8)=28.7个，实际为28个;若以a=1.5mm进行排样，则可排(1000-1.5)/(34+1.5)=28.1个。可见每个步距上省下0.7mm长的料，最终整张条料上并不能多排一个工件，两者的利用率是完全相同的。除使用卷料进行冲压外，一般搭边值均应在[amin]的基础上圆整(料宽尺寸也须圆整)，以降低模具制造难度。

图2 垫圈冲压件及冲裁排样图

4) 模具结构论证

在保证产品尺寸公差等级的前提下，应尽量简化模具结构复杂程度，降低模具制造费用，这是设计模具的铁则。图2所示的垫圈冲压件，因外形比较简单，且壁厚较大，所以采用复合模冲裁排样方案就比采用级进模冲裁的方案好。

倒装复合模的结构比顺装复合模简单，所以应优先考虑采用倒装复合模。最终能否采用复合模冲裁方案以及采用何种复合模结构的关键是验算冲压件的最小壁厚。经验算垫圈冲压件的最小壁厚，可用倒装复合模冲裁方案。

2.2 选择压力机及确定压力中心示范

根据图2复合模冲裁排样图，经计算模具工艺总力P∑=10.32(tf)，可初步选择J23-16F压力机。记录有关技术参数供今后校核用。最大封闭高度：205mm;封闭高度调节量：45mm;工作台尺寸前后：300mm、左右：450mm;垫板尺寸厚度：40mm;孔径：Φ210mm;模柄孔尺寸直径：Φ40mm;模柄孔深度：60mm。

计算压力中心的方法教材上已有详尽的介绍。要计算出压力中心的精确位置既繁锁又无必要。除了少数几种情况，例如：精密冲裁模具、多工位自动级进模和一些造价昂贵的模具为保险起见需要精确计算外，一般情况下，可以根据对称原理把压力中心大致定在条料宽向的中心线和送料方向上最远的两个凸模(有侧刃时，侧刃也算作凸模)距离的中线的交合点”O”上，只要这个0点与实际压力中心之间的偏距小于模柄半径(已知模柄直径为Φ40mm)，就能达到模具平稳工作要求;而一旦0点与实际压力中心之间的偏距超出模柄半径的范围，就要调整各凹模洞口在凹模板上的位置，使实际压力中心进入模柄半径范围内。

2.3 冷冲模国家标准的使用

根据图2复合模冲裁排样图，结合模具制造工艺，圆形模板比矩形模板加工简便，因此本模具就采用圆形模板。首先要计算圆形凹模板的轮廓尺寸：厚度H=K·b1=0.4×38=15.2mm;直径D=L1+2l1=34+2×22=78mm。查阅GB2858.4-81，根据”就近就高”的原则初定凹模周界：H×D=16×Φ80。

1. 确定模具的主要结构要素

根据垫圈产品图排样方案论证结果，已确定本模具采用倒装式复合模结构。在此基础上，尚须确定如下结构要素。

(1) 确定送料方式

模具相对于模架是采用从前往后的纵向送料方式，还是采用从右往左的横向送料方式，这主要取决于凹模的周界尺寸。如L(送料方向的凹模长度)B时，则采用横向送料方式;L=B时，纵向或横向均可。就本例的圆形凹模板而言，其送料方式应采用纵向送料。另外采用何种送料方式，还得考虑压力机本身是开式还是闭式而定。

(2) 确定卸料形式

模具是采用弹压卸料板，还是采用固定卸料板，取决于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考虑因素。由于弹压卸料模具操作时比固定卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动作，且弹压卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损伤工件表面，因此实际设计中尽量采弹压卸料板，而只有在弹压卸料板卸料力不足时，才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增强(如采用矩形弹簧)，弹压卸料板的卸料力大大增强。根据目前情况，当材料料厚约在2mm以下时采用弹压卸料板，大于2mm时采用固定卸料板较为贴近实际。本模具所冲材料的料厚为1mm，因此可采用弹压卸料板。

(3) 模架形式

如采用纵向送料方式，适宜采用中间导柱导套模架(对角导柱导套模架也可);横向送料适宜采用对角导柱导套模架：而后侧导柱导套模架有利于送料(纵横向均可且送料较顺畅)，但工作时受力均衡性和对称性比中间导柱导套模架及对角导柱导套模架差一些;四角导柱导套模架则常用于大型模具;而精密模具还须采用滚珠导柱导套。本模具采用中间导柱导套模架，一是对纵向送料方式较适宜，二是中间导柱导套模架工作时受力比较均衡、对称。

2. 典型组合选择示范

计算凹模周界及确定模具的主要结构是为了选用合适的模具结构典型组合。根据本模具采用纵向送料方式、弹压卸料板、倒装复合模、中间导柱导套模架及凹模周界为H×D=16×Ф80，可从《冷冲模国家标准》查到复合模圆形厚凹模典型组合(GB2873.3-81)。各模具零件的标准外形尺寸H×D如下：

(1)上垫板(GB2858.6-81) 4×Ф80 1块;

(2)固定板(GB2858.5-81) 12×Ф80 1块;

(3)凹模(GB2858.4-81) (22×Ф80)调整至18×Ф80 1块;

(4)卸料板(GB2858.5-81) 10×Ф80 1块;

(5)固定板(GB2858.5-81) 14×Ф80 1块;

(6)下垫板(GB2858.6-81) 4×Ф80 1块;

本典型组合推荐使用3只M8的紧固螺钉、2只Ф8的圆柱销、3只杆部直径为Ф8的台肩式卸料螺钉、凸凹模的推荐长度为42mm、配用模架闭合高度在140～165mm之间。

有了模具结构的典型图，模具设计就大为简化。只要根据排样图中凸模或凸凹模的位置，分别把各个凸模或凸凹模画入典型组合可，并相应地在凹模板或凸凹模上开制相应的凹模洞口及在其它零件上画出漏料孔、打料系统等，就可得到一张完整又正确的装配图。

3. 非标准模具的对照设计

有些矩形凹模板根据计算结果会很难选到一个合适的标准凹模板。例如某狭长冲压件，其凹模周界的计算值：H×L×B=20×60×125， 与之最为接近的标准凹模板尺寸为：H×L×B=20×125×125，仍相差悬殊。解决的办法是根据H×L×B=20×125×125的标准凹模板找到模具的典型组合，同样根据该典型组合构画装配图，只是把模具内的所有模板的L尺寸全部换成非标准尺寸60mm，而尺寸H及B保持不变，进行必要的有限非标准设计。

2.4 绘制模具装配图示范

有了模具结构典型组合图，就可以着手绘制模具装配图。我们一般应根据模具结构典型组合图绘制模具结构草图，这样无论在布置图面、还是考虑结构细节等问题上都将带来许多便利之处。

1. 图面布置规范

为了绘制一张美观、正确的模具装配图，必须掌握模具装配图面的布置规范。图3所示是模具装配图的图面布置示意图，可参考使用。

图纸的左上角1处是档案编号。如果这份图纸将来要归档，就在该处编上档案号(且档案号是倒写的)，以便存档。不能随意在此处填写其它内容。

图3 图面布置示意图

1-档案编号处 2-布置主视图 3-布置俯视图 4-布置产品图 5-布置排样图

6-技术要求说明处 7-明细表 8—标题栏

2处通常布置模具结构主视图。在画主视图前，应先估算整个主视图大致的长与宽，然后选用合适的比例作图。主视图画好后其四周一般与其它图或外框线之间应保持有约50～60mm的空白，不要画得“顶天立地”，也不要画得“缩成一团”，这就需要选择一合适的比例。推荐尽量采用1:1的比例，如不合适，再考虑选用其它《机械制图国家标准》上推荐的比例。

3处布置模具结构俯视图。应画拿走上模部分后的结构形状，其重点是为了反映下模部分所安装的工作零件的情况。俯视图与边框、主视图、标题栏或明细表之间也应保持约50～60mm的空白。

4处布置冲压产品图。并在冲压产品图的右方或下方标注冲压件的名称、材料及料厚等参数。对于不能在一道工序内完成的产品，装配图上应将该道工序图画出，并且还要标注本道工序有关的尺寸。

5处布置排样图。排样图上的送料方向与模具结构图上的送料方向必须一致，以使其他读图人员一目了然。

6处主要技术要求。如模具的闭合高度、标准模架及代号及装配要求和所用的冲压设备型号等。

7处布置明细表及标题栏。结合图4标题栏及明细表填写示例，应注意的要点如下。

(1)明细表至少应有序号、图号、零件名称、数量、材料、标准代号和备注等栏目;

(2)在填写零件名称一栏时，应使名称的首尾两字对齐，中间的字则均匀插入;

(3)在填写图号一栏时，应给出所有零件图的图号。数字序号一般应与序号一样以主视图画面为中心依顺时针旋转的方向为序依次编定。由于模具装配图一般算作图号00，因此明细表中的零件图号应从01开始计数。没有零件图的零件则没有图号。

(4)备注一栏主要标标准件规格、热处理、外购或外加工等说明。一般不另注其它内容。

图4 标题栏及明细表填写示例

8处布置标题栏。作为课程设计，标题栏主要填写的内容有模具名称、作图比例及签名等内容。其余内容可不填。

图5 倒装复合模

1-下模座

2、3-导柱 4-卸料螺钉 5-下垫板 6-凹模固定板 7-凸凹模

8-弹压橡皮 9-卸料板 10-挡料顶 11-推块

12、27-冲孔凸模 13-冲孔凸模固定板

14-开制三叉通孔的垫板

15、

25、33-圆柱销 16-上模座

17、18-导套 19-模柄

20-防转销 21-打杆 22-三叉打板 23-上垫板 24-顶杆 26-凹模 28-内六角螺钉

29-活动挡料销 30-半圆头螺钉 31-扭簧 32-内六角螺钉

2. 装配图的绘制要求

图5所示是垫圈冲孔落料复合模的装配图，在绘制模具装配图时，初学者的主要问题是图面紊乱无条理、结构表达不清、剖面选择不合理等，还有作图质量差如引出线”重叠交叉”、螺销钉作图比例失真，漏线条等错误屡见不鲜。上述问题除平时练习过少外，更主要的是缺乏作图技巧所致。一旦掌握了必要的技巧，这些错误是可以避免的。结合范例，下面简要地叙述绘制模具装配图的具体要求。

要说清这个问题，先要了解为什么要绘制模具装配图。绘制模具装配图最主要的是要反映模具的基本构造，表达零件之间的相互装配关系。从这个目的出发，一张模具装配图所必须达到的最起码要求一是模具装配图中各个零件(或部件)不能遗漏。不论哪个模具零件，装配图中均应有所表达;二是模具装配图中各个零件位置及与其它零件间的装配关系应明确。下面简要叙述装配图的作图技巧。

(1)装配图的作图状态

冲裁模装配图可以画成敞开状态，上模部分和下模部分敞开10～15mm，具有读图直观的优点。对于初学者则建议画合模的工作状态，这有助于校核各模具零件之间的相关关系。

(2)剖面的选择

图5所示模具的上模部分剖面的选择应重点所映凸模的固定，凹模洞口的形状、各模板之间的装配关系(即螺钉、销钉的安装情况)，模柄与上模座间的安装关系及由打杆、打板、顶杆和推块等组成的打料系统的装配关系等。上述需重点突出的地方应尽可能地采用全剖或半剖，而除此之外的一些装配关系则可不剖而用虚线画出或省去不画，在其它图上(如俯视图)另作表达即可。

模具下模部分剖面的选择应重点反映凸凹模的安装关系、凸凹模的洞口形状、各模板间的安装关系(即螺钉、销钉如何安装)、漏料孔的形状等，这些地方应尽可能考虑全剖，其它一些非重点之处则尽量简化。

图5中上模部分全剖了凸模的固定，凹模洞口形状及螺销钉的安装情况(并在左面布置销钉、右面布置紧固螺钉及另一销钉显得错落有致)，对于模柄与上模座的联接情况进行了局部剖(并顺便画出防转销钉显得构图极为巧妙)，而对打料系统的装配关系也尽量全剖，使其他读图者一目了然。

下模部分对凸凹模的固定，凸凹模洞口及漏料孔的形状，卸料板与卸料螺钉的联接情况，紧固螺钉与圆柱销的结构情况都进行了全剖。而对活动挡料钉的安装情况则采取了用虚线表达的方式。这样的布置需要设计者经过一番精心的运筹后才能获得。

(3)序号引出线的画法

在画序号引出线前应先数出模具中零件的个数，然后再作统筹安排。在图5的模具装配图中，在画序号引出线前，数出整副模具中有33个零件，因此设计者考虑左方布置18个序号，右方再布置15个序号。根据上述布置，然后用相等间距画出33个短横线，最后从模具内引画零件到短横线之间的序号引出线。按照“数出零件数目→布置序号位置→画短横线→引画序号引出线”的作图步骤，可使所有序号引出线布置整齐、间距相等，避免了初学者画序号引出线常出现的”重叠交叉”现象。

3. 关于螺钉、销钉的画法

画螺钉应注意以下几点：

(1)螺钉各部分尺寸必须画正确。螺钉的近似画法是：如螺纹部分直径为D，则螺钉头部直径画成1.5D，内六角螺钉的头部沉头深度应为D+1～3mm;销钉与螺钉联用时，销钉直径应选用与螺钉直径相同或小一号(即如选用M8的螺钉，销钉则应选Ф8或Ф6)。

(2)画螺钉连接时应注意不要漏线条。以图5中螺钉24为例，螺钉只与尾部的凹模26螺纹连接，而螺钉经过冲孔凸固定板

13、上垫板14及上模坐16均应为过孔。

(3)画销钉联接时也要注意不要漏线条。以图5中的销钉15为例，在销钉经过的通孔凸模固定板13与上模座16零件需用销钉进行定位，而上垫板14则无需用销钉15来定位，所以应为过孔。

模具装配图绘制完成后，要审核模具的闭合高度、漏料孔直径、模柄直径及高度、打杆高度、下模座外形尺寸等与压力机有关技术参数间的关系是否正确。本例经审核后确认满足J23-16F压力机参数要求。

3 冲裁模零件设计示范

3.1 图形的绘制方法

图形的绘制方法虽依各人习惯而不尽相同，以下的观点及建议，可供参考。

图6 凸模(材料：T10A) 1. 图形的不绘条件

画零件图的目的是为了反映零件的构造，为加工该零件提供图示说明。那么哪些零件需要画零件图呢?这可用一句话概括：一切非标准件、或虽是标准件但仍需进一步加工的零件均需绘制零件图。以图5倒装复合模为例，下模座1虽是标准件，但仍需要上面加工漏料孔、螺钉过孔及销钉孔，因此要画零件图;导柱、导套及螺销钉等零件是标准件也不需进一步加工，因此可以不画零件图。

2. 零件图的视图布置

为保证绘制零件图正确，建议按装配位置画零件图，但轴类零件按加工位置(一般轴心线为水平布置)。以图5所示的凸模26为例，装配图上该零件的主视图反映了厚度方向的结构，俯视图则为原平面内的结构情况，在绘该凸模26的零件图时，建议就按装配图上的状态来布置零件图的视图，实践证明：这样能有效地避免投影关系绘制的错误。

3. 零件图的绘制步骤

绘制模具装配图后，应对照装配图来拆画零件图。推荐如下步骤。

绘制所有零件图的图形，尺寸线可先引出，相关尺寸后标注，以图5为例。模具可分为上下两大部分。在画上半部分的零件图时，绘制的顺序一般采用“自下往上，相关零件优先”的步骤进行。凹模26是工作零件可以首先画出;绘完凹模26的图形后，对照装配图，推块11与凹模26相关，其外形与凹模洞口完全一致，厚度应比凹模大出0.5mm，根据这一关系马上画出推块11的图形;接下来再画冲孔凸模固定板13的图形画好凸模固定板13以后，再对照模具装配图画出装在冲孔凸模板13内的冲孔凸模

12、冲孔凸模27等与之相关零件的图形„„。在画上模部分的零件图时，应注意经过上模座

16、上垫板

14、冲孔凸模固定板13及凹模26等模板上的螺销钉孔的位置一致。

在画下模部分的零件图时，一般采用“自上往下，相关零件优先”的步骤进行。先画卸料板9的图形，然后对照装配图上的装配关系，画活动挡料钉

28、挡料钉10的图形。再画凸凹7的图形„„。在画下模的零件图时，也应注意经过卸料板

9、凸凹模固定板

6、下垫板

5、下模座1上的螺丝钉孔的位置及凸凹模

7、下垫板

5、下模座1上漏料孔位置的一致。

按照上述步骤，根据装配关系对零件形状的要求，绘制各零件图的图形，能很容易地正确绘制出模具零件的图形，并使之与装配关系完全吻合。

3.2 尺寸标注方法

从事模具设计的人都有这样的体会：画图容易标注尺寸难。将一张零件图的图形绘制正确和将一张零件图上的所有尺寸标注正确相比要容易得多。然而初学者中普遍存在一种“重图形、轻尺寸标注”的倾向，一旦进行课程设计，所标注的尺寸或错误百出或紊乱不堪，令人难以读图;甚至出现螺销钉孔错位致使模具无法装配的严重错误，漏尺寸漏公差值等现象更是比比皆是。究其原因除了平时练习少外，更为重要的是缺乏必要的方法。进行尺寸标注时，建议根据装配图上的装配关系，用“联系对照”的方法标注尺寸，可有效地提高尺寸标注的正确率，具有较好的合理性。

1. 尺寸的布置方法

对于初学者出现尺寸标注紊乱、无条件等现象，主要是尺寸“布置”方法不当。要使用所有标注的尺寸在图面上布置合理、条理清晰，必须很好地运筹。图7所示的冲孔凸模固定板13的零件图中共有近20个尺寸，其中俯视图左侧布置螺销钉及顶杆过孔尺寸;下方布置顶杆过孔孔距尺寸、冲孔凸模12固定孔孔距尺寸、螺销钉孔的孔距尺寸及模板的外形直径尺寸;上方则布置孔距的角度尺寸。主视图上布置了冲孔凸模 27和12的固定孔形状尺寸、及模板的厚度等尺寸。这种布置方法合理地利用了零件图形周围的空白，既条理分明、又方便了别人读图。

尺寸布置还要求其它相关零件图相关尺寸的“布置地”尽量一致。如图8所示的上垫板14中的尺寸就参照了图7中布置方法，尽量地作到“同一尺寸在图纸的同一地点出现”。如Ф

9、Ф

7、Ф30、Ф

56、Ф80、30°、厚度14等尺寸的“布置地”基本上同图7冲孔凸模固定板零件图中的“布置地”相同。这样的尺寸标注方式极大地便利了读图者。学生要确立“图纸主要是”画给别人看的!”的观念，学习与借鉴本例中的尺寸布置方法。

图7 冲孔凸模固定板(材料：Q235) 图8 开制三叉型孔的上垫板(材料：45) 2. 尺寸标注的思路

要使尺寸标注正确，就要把握尺寸标注的“思路”。前面要求绘制所要零件图的图形而先不标注任何尺寸，就是为了在标注尺寸时能够统筹兼顾，用一种正确的“思路”来正确地标注尺寸。下面以图5倒装复合模为例阐述尺寸标注的“思路”。

(1)标注工作零件的刃口尺寸

根据模具设计法则，先标注基准件上刃口尺寸(即冲孔凸模和落料上的刃口尺寸)，再标注对应件上的刃口尺寸(即凸凹模上的刃口尺寸);但符合模中也可将凸凹模作为基准件，凸模、凹模作为对应件进行尺寸标注。所有零件图的图形绘好后，先找出本模具的工作零件即凸凹模

7、冲孔凸模12和

27、落料凹模26，把着三张图纸对照起来，按照尺寸布置后安排好的“地点”标注刃口尺寸。这样可保证刃口尺寸标注的正确性。

(2)标准想关零件的相关尺寸

相关尺寸正确，各模具零件才能装配组成一幅模具，必须保证正确。在上模部分，相关尺寸的标注建议按照“自上而下”的顺序进行。先从工作零件凹模26开始，观察装配图6，与该零件模具相关的零件有内六角螺钉

24、销钉25推块

11、冲孔凸模13，应从分析着些相关关系入手进行“相关尺寸”的标注。

凹模26与销钉25成H7/m6配合，故销钉孔直径为Ф8H7。销钉25要通过

26、

13、

14、16等模板，其中与26与16成H7/m6配合，因此上模座16上销钉孔直径也应为Ф8H7，可立即在上模座16的零件图上标出该尺寸。而销钉通过

13、14模板的孔是应有0.5～1mm的间隙，因此

13、14上相应的过孔直径为Ф9，也应在相应的图纸上立即标出。

凹模26与3个M8的内六角螺钉24是螺纹连接，因此凹模26的图纸上对应螺纹孔应标注为3-M8;螺钉24也同过

16、

13、

14、16等模板，其中与

13、

14、16上的过孔也有0.5～1mm的间隙，相应的图纸上应立即标注Ф9，各模板上的螺纹孔距均为Ф9，各模板上的螺纹孔距均为Ф56一并标出。

凹模26还与推块11相关。从装配关系知：推块11的外形应与凹模洞口一致，只是尺寸比洞口尺寸小，四周有0.2～0.6mm的间隙，按这一关系找出推块11的零件图纸，标上推板的外形尺寸。为了保证推块11完全将工件推出凹模26，推块的推料段高度是8.5mm。推块尺寸的标注见图9。

图9 推块(材料：45) 标注完凹模与凸模相关零件上相关尺寸后，再标注冲孔凸模固定板13上相关零件的相关尺寸„„，直至上模中所有零件的 相关尺寸标注完毕。再举一例进一步说明相关尺寸的标注。装配图中的冲孔凸模27与冲孔凸模固定板13和推块11相关;其中冲孔凸模固定板13相应处为一吊装固定台阶孔，大孔高度与凸模吊装段等高，即同为3mm，孔径应比凸模台阶直径大出0.5～1mm，是22.5mm;小孔与凸模固定段成H7/m6的配合，即冲孔凸模固定板13上的小孔直径应为Ф18.5，而推块11上开制的凸模过孔应比凸模刃口部分直径大出0.5～1mm，实际为Ф18.8mm。上述尺寸应依次同时标注。冲孔凸模27的零件图见图10。

图10 冲孔凸模(材料：T10A) 模具下模部分的相关尺寸标注可按“自上而下”的顺序尽心。先标注弹压卸料板9与挡料钉

10、28，弹压卸料板与卸料螺钉4之间的相关尺寸;再标注凸凹模固定板6与凸凹模

7、卸料螺钉

4、紧固螺钉

32、圆柱销33之间的相关尺寸„„，直至所有相关尺寸标注完毕。

(3)补全其它尺寸及技术要求

这个阶段可逐张零件进行，先补全其它尺寸，例如轮廓大小尺寸、位置尺寸等;再标注各加工面的粗糙度要求及倒角、圆角的加工情况，最后是选材及热处理，并对本零件进行命名等。

3.3 其它尺寸标注问题

1.复杂型孔的尺寸标注

形状越复杂，尺寸就越多，由此造成的标注困难是初学者设计冲压模时的主要障碍。图11所示的凸模零件，因洞口形状的尺寸繁多而出现标注困难。有两个解决方法：一是放大标注法。将凹模零件图适当放大后再标注尺寸;二是移出放大标注法。将复杂的洞口型孔单独移至零件图外面的适合位置，再单独标记繁多的型孔尺寸，而零件图内仅标注型孔图形的位置尺寸即可。图11中采用了移位标注法。

图11 复杂模洞口的移位标注

判断冲压件上未注公差尺寸的偏差方向。采用“入体原则”、可先画出该冲压件的假想磨损图。图12所示工件的假想磨损图用双点划线画出，再根据以下方法进行判断。如该尺寸磨损后变小为负偏差;变大为正偏差;不变则为正负偏差。拒此可确定图2-1中，26.2，24.2、20.8等尺寸为负偏差;

15、

12、2及2-Ф5等尺寸为正偏差;而尺寸14.5则为正负偏差。若需判别半径R及角度尺寸的偏差方向同样可采用此法。

图12 冲压件未注公差尺寸的偏差方向判断

冲压件未注公差配合尺寸极限偏差一般为IT12～IT14，常用IT14。若该冲压件使用时与其它工件并无装配关系，则未注公差尺寸的偏差方向及极限偏差可按国际GB/T15055-94圆角半径等的极限偏差分为f(fine精密级)、m(medium 中等级)、c(coarse 粗糙级)、v(very coarse 最粗级)四个公差等级。一般可选用c级。表

1、表

2、表3级表4分别列出了GB/T15055-94中的有关内容，供设计者参考。

3.其它模板上型孔的配制标注

在进行凹模洞口的刃口尺寸计算时如何处理半径尺寸R?实践中视对R的测量手段以及使用要求而定，如有能精确测定R值的量具，则需对R值进行刃口尺寸的计算;如仅有靠尺等常规测量工具，则对R进行刃口尺寸计算并在凹模图上标注计算结果就无必要，可在凹模图山标注原注R值。

由于凸模外形、凹模洞口及其它模板上相应的型孔都是在同一台线切割机床上用同一加工程序，根据线切割机床的“间隙自动补偿”功能使起在线切割机床的割制过程中自动配制一定的间隙而成。因此其它模板上型孔可按上述配制加工的特点进行标注，即简单明晰、又符合模具制作的实际。以图13为例，凸模固定模板按配制法特点进行标注时，仅需在模板内标注型孔的位置尺寸，而型孔的形状尺寸则在图纸的适当位置加注：“型孔尺寸按凸模的实际尺寸成0.02mm的过盈配合”即可。

表1 未注公差冲裁尺寸的极限偏差

注：对于0.5及0.5mm以下的尺寸应标注公差。

表2 未注公差冲裁模角度的极限偏差

表3 未注公差成形尺寸的极限偏差

注：对于0.5及0.5mm以下的尺寸应标注公差。

表4 未注公差冲裁圆角半径的极限偏差

图13 凸模固定板型孔的配制标注