冲压模具设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告题目：上弹簧座
学科部：理工学科部
专业：材料成型及控制工程
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指导教师：
填表日期：2012 年 2 月20 日
一、选题的依据及意义
选题依据：冲压--是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具是冲压生产必不可少的
工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。我国冲压模无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为30%，我国冲压模自产自配比例为60%。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。由于自配比例高，所以冲压模生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。例如四川有较大的汽车覆盖件模具的能力，江苏有较强的精密冲模的能力，而模具的用户大都不在本地。
选题意义：运用大学期间所学的专业课程知识、理论和毕业实习中学到的实践知识，正确地解决冲压模具设计中的工艺分析、工艺方案论证、工艺计算、模具结构设计和零件设计等问题。提高结构设计的能力。通过所给产品进行该产品模具设计，获得根据所生产制品来设计出经济高效、省力合理且能保证加工质量的模具的能力。、培养正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。熟练掌握查阅手册图表资料文献。充分利用与本冲压设计有关的各种资料，做到科学合理地熟练运用。设计题目既满足教学的前提，又满足生产实际，科学研究和实验室建设要求。
二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：
冲压加工是金属塑性加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以也时常称为板料冲压。由于这种方法多在常温下进行，所以也叫做冷冲压。虽然上述两种叫法都不能十分确切地把冲压加工的内容充分地表达清楚，但在机械工程领域里已经得到广泛应用[1]冲压技术已经有一百多年的历史，其生产的作业形式及发展过程可以概括为：手工——机械——自动——无人。古代的冲压加工是依靠手工制作，现代冲压加工的标志是机械化。如今的冲压加工已有很大程度的自动化，并已开始向无人化水平发展。目前，国外冲压生产的水平及发展趋势如下：
1．冲压生产发展特点
（1）自动化
a.单机自动比如日本AIDA公司的高速冲床，每分钟可以进行一千多次的冲裁。
b.多机联合生产线比如生产汽车门板零件，由5台大吨位冲床组合，从板料自动送进到各道工序的加工到最后产品检验，全由计算机控制。
c.冲压自动线不仅有小型薄带料零件的冲压自动线，而且有大型厚板料零件的冲压自动线。有的工厂安装厚板零件自动冲压生产线，板料从开卷、反垂、送进、冲压到卷走废料、取出工件全部自动化。
d.小型冲压系统冲压设备不断推陈出新，比如日本推出的第三次冲床革命的新产品MP210压力机，可以直列式放置10副模具，并改机械传动为液压驱动的带料连续冲压设备，就是一个典型的例子。
（2）无人化
a.冲压柔性加工系统美国、德国、英国、日本等发达国家均有这种系统。比如，
日本 TOYOTA公司的柔性加工系统是通过数控使一组冲压设备实行自动协调加工。
b.冲压加工中心日本的AIDA公司很早就开始了冲压加工中心的研制。不过，对其研制进展缓慢，说明难度较大，所需人力，才力投资很大，可能要道1世纪前期才会开始普遍起来。
（3）精密化
精密化是针对冲压产品特别是小型零件精密化要求而发展的相应生产技术。例如彩色显像管电子枪用膜片零件，仅从上面三个直径为0.57mm小孔的孔径、孔的不圆度、孔间距精度均小于±0.10mm来看，足见其精度要求之高，日立公司用14道冲压工序、22个工步的级进模加工出来。显然该产品的精度是由模具的精度来保证的。
2．开发和发展冲压新理论、新工艺
冲压技术从一种加工方法经历一百多年的发展，成了一门应用技术科学，虽然其理论指导比较系统，但是仍未达到十分完善的地步，况且所有的基础科学和应用科学还都将不断发展[2]
冲压技术的新发展对模具制造行业也将有新的要求，而21世纪模具制造行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化，追求的目标是提高模具质量及生产效率、缩短设计及制造周期、降低生产成本、最大限度地土高模具制造行业的应变能力，满足用户需求。具体表现在以下8个方面：
1.集成化技术
现代模具设计制造系统不仅应强调信息的集成，更应强调技术、人和管理的集成。在开发模具制造系统时强调“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成，这更适合未来制造系统的需求。
2.智能化技术
应用人工智能技术实现产品生命周期各环节的智能化，实现生产过程各个环节的智能化，以及模具设备的智能化，也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。
3.网络技术的应用
网络技术包括硬件和软件的集成实现。各种通讯协议及制造自动化协议，信息通讯接口系统操作控制策略等，是实现跨国模具的成功例子。网络技术的应用为我国模具企业实现敏捷制造和动态联盟奠定了技术基础。
4.多学科多功能综合产品设计技术
未来产品的开发设计不仅用到机械科学的理论知识，还用到电磁学、光学、控制理论等。甚至需考虑到经济、心理、环境、卫生及社会等各方面的因素。产品的开发要进行多目标、全性能的优化设计，以求模具产品动态特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。
5.虚拟现实与多媒体技术的应用
虚拟现实UR是人造的计算机环境，人处在这种环境中有身临其境的感觉，并强调人的介入与操作。这项技术在21世纪整个制造中都将有广泛的应用，可以用于培训、制造系统仿真、实现基于制造仿真的设计与制造、实现集成人的设计等。美国已于1999年借助此项技术成功修复太空望远镜。而多媒体技术主要是采用多种介质来存储、表达处理多种信息，融文学、语言、图象于一体，给人一种真实感。
6.反求技术的应用
常规的模具设计常以产品的已有设计信息为依据，这些设计信息通过工程图或者一些模型来表达，然后制定出加工工艺规划，最终通过模具和设备制造出产品。但是在许多情况下，一些产品并非来自设计概念，而是起源于另一些产品或实物。如果想要在只有产品原型或者实物模型而无产品图样的条件下，进行模具的设计和制造以便制造出产品；那么首先要
对实物进行测量，然后利用测量数据进行实物的CAD几何模型的重新构造，这个过程就是反求工程。一旦建立了CAD几何模型，就可以依据这种数字化的几何模型进行后续的许多操作。例如，实物CAD模型的修改，零件的重新设计、有限元分析、误差分析、数控加工指令生成及模具的设计和制造等。
7.快速成型制造技术
快速成型制造技术RPM的基本原理是层制造原理，它是一种能够迅速制造出产品原型的新技术。这项技术与零件的几何复杂程度无关，具有复杂曲面形状的产品制造更能显示其优越性。这种技术不仅能够迅速制造出产品原型，还可以通过形状复制，快速经济地制造出产品模具；从而避免了传统制造的费时和耗成本，因而它在模具制造中发挥着重要作用。
8.全面质量管理技术
全面质量管理技术的核心思想是：企业的一切活动都围绕着质量进行。不仅要求质量管理部门进行质量管理，还要求从企业最高决策者到一般员工均应参加到质量管理过程中。并且强调质量控制活动应包括从市场调研、产品规划、产品开发、制造、检测到售后服务等产品生命周期[3]
而随着工业技术和科学技术的发展，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计与制造方法已不能适应工业产品快速更新换代和提高质量的要求，因此，发达国家从20世纪50年代就开始了模具CAD/CAM的技术研究。而且，CAD/CAM技术最早在冷冲模的设计中应用[4] UG是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的CAD/CAM/CAE高端软件，也是目前国际、国内应用最为广泛的大型CAD/CAM/CAE集成化软件之一。作为一个集成的全面产品工程解决方案，UG软件家族使得用户能够数字化地创建和获取三维产品定义。UG软件被当今许多世界领先地制造商用来从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及工程仿真和数字化制造等领域。UG除了具有通用模块之外，还提供各种专用模块如计算机辅助设计模块、板金设计加工模块，模具设计加工模块、管路设计布局模块等。它的领先技术始终位于先进制造技术领域的前沿，反映了当前领域发展的最新成果[5]
9.冲压设计案例
9.1橡胶胀形模具，
胀形工艺常采用钢模胀形、橡皮胀形和液压胀形等。若采用钢模胀形会使凸模的分瓣数增多，制件外观质量难以保证，并且模具结构复杂，给使用和维修带来不便。利用聚氨酯橡胶压缩变形时作用在坯料上的力，使节板料产生分离或塑形变形而获得合格的零件。采用橡胶皮胀形既然保证制件的形状和表面质量要求，又使模具结构简单，同时也给使用和维修带来方便。[6]介绍橡胶胀形模的设计方法。
9.1.1工艺分析
小煮锅制件材料为不锈钢(1Cr18Ni9),厚度1.5m m，图1为小煮锅立体示意图,图2为锅盖零件图，图 3 为锅体零件图。锅体的直立部分为球体的一部分,下部与锅底通过圆弧光滑过渡。制件尺寸精度要求不高，但要求外观形状美观漂亮(锅体与同样需胀形的锅盖组合在一起, 酷似一个苹果的形状)。锅体与锅盖均需经落料、拉伸、胀形、切边、局部成形、冲孔 (或钻孔)等多道工序才能完成。锅盖2孔用于排气,方孔用于安装手提。锅体上2孔用于安装手柄，局部成形部分( 图 3 及其 B 向视图所示)用于锅内液体的倒出，本文仅讨论锅体多道工序中的胀形工序。
图1 小煮锅立体示意图2 锅盖零件图
图3 锅体零件图
锅体中部凸出，口部尺寸较小，如果采用刚模胀形,凸模需要分块制造, 若分块数较少，制件轮廓会出现直面，胀形精度较差，得不到精度较高的旋转体制件。若凸模分块数增加，虽可提高胀形精度，但模具制造困难，使用维修不便如果采用弹性凸模、刚性凹模胀形，压力机对凸模施加压力后，凸模变形压迫毛坯，则使毛坯产生变形并紧贴在刚性凹模上，从而得到所需的制件形状。弹性凸模变形均匀，传力可靠,故易保证制件的几何形状,所以小煮锅胀形模采用橡胶凸模、刚性凹模。凸模材料选用聚氨酯橡胶，凹模材料选用球墨铸铁。
9.1.2工艺参数的确定
（1）胀形前毛坯直径及高度计算
根据图3所给尺寸,对落料、拉伸工序的工艺参数进行分析和计算,确定胀形前毛坯形状为桶形,外径15 9+ 0.4mm,高度为 11 0mm 。计算毛坯高度的公式为:
L 0 = L + ( 0. 3~ 0. 4)+ B
式中L 0 毛坯高度, mm
L 工件高度或母线长度, m m
材料圆周方向的最大延伸率
B 切边余量，一般取 5~ 15mm
（2）胀形变形程度的计算
胀形变形的特点是材料受切向拉伸，其变形程度受材料的极限延伸率限制, 常以胀形系数K 表示胀形变形程度:
K = d m ax / d 0
式中 d m ax 胀形后最大直径, mm
d 0 胀形前毛坯的直径, mm
K 胀形系数
经计算 K 1.2< [ K ] = 1.28( 极限胀形系数) 。计算结果表明, 材料性能满足工艺过程变形程度的要求。
（3）胀形所需压力计算
聚氨酯橡胶弹性胀形所需单位压力 q 的计算
公式为:
q = 1. 15 2 t b / d m ax
式中 t 毛坯厚度, mm
b 毛坯材料强度极限, M Pa
d m ax 制件最大直径, mm
经计算, 胀形所需单位压力 q 约为 12.5M P a。单位压力确定后, 根据公式 P = K qF 确定设备压力, 其中p为设备压力, q为胀形所需单位压力，F 为聚氨酯橡胶模最大水平投影面积,K为安全系
数, 通常 K取1.2。
经计算, 所需设备压力P约为410kN ,考虑毛坯高度、送件和取件的方便性等因素，选取公称压力630kN 、滑块行程为270mm 的双盘摩擦压力机。
（4）聚氨酯橡胶凸模压缩量及硬度的选择
橡胶胀形模的压缩量和硬度对零件的胀形精度影响很大，最小压缩量一般在10%以上才能确保零件在开始胀形时具有所需的预压力，但是压缩量最大不能超过35%，否则橡胶模很快就会损坏。
橡胶凸模的硬度可以根据其尺寸、压缩量以及所承受的载荷选择，在生产实践中，常根据经验选定。表1给出了橡胶模成形不锈钢、耐热合金和钛合金零件的硬度选择。
表 1 橡胶模硬度选择
9.1.3模具设计
模具设计包括模具结构设计和模具零件设计, 模具零件设计主要包括凸模、凹模、模套、橡胶凸模等零件的设计，这里主要介绍聚氨酯橡胶凸模和分瓣刚性凹模的设计。弹性凸模设计主要有形状、尺寸的确定及聚氨酯橡胶硬度的选择等。分瓣刚性凹模设计包括结构形式、形状、尺寸、精度确定及材料选择等。
（1）模具结构及工作过程
模具结构如图4所示。当压力机处于提升状态时，将毛坯放置在分瓣镶拼式刚性凹模中定位。滑块下行，带动上模运动，橡胶凸模进入毛坯中。滑块继续下行，橡胶凸模承受压力机垂直压力的作用，开始变形，逐渐贴紧毛坯, 产生垂直于毛坯的初始压力。当压力继续增加超过毛坯材料的变形抗力时，毛坯就与橡胶凸模一起改变形状向凹模型腔贴靠完成胀形。胀形结束后, 压力机回程，顶件器( 顶杆 17、19) 将分瓣凹模15沿模套24向上顶出，在分模装置11 的作用下凹模被分开，取出工件。拼合凹模并放入模套，即可开始下一工件的加工。
（2）凸模设计
聚氨酯橡胶凸模的形状与尺寸取决于制件的形状、尺寸和模具的结构，不仅要保证凸模在成形过程中能顺利进入毛坯，还要有利于压力的合理分布, 使制件各个部位均能贴紧凹模型腔, 在解除压力后还应与制件有一定的间隙, 以保证制件顺利脱模。根据胀形件形状的不同, 橡胶凸模的形状常取为柱形、锥形和圆环形等简单的几何形状，也可以由几个简单形状组合成所需形状。本模具凸模形状为空心圆柱体 ( 空心形状为圆柱形, 用于凸模的固定)，内外径尺寸分别为17mm、141mm.
形状和径向尺寸确定以后，就可以确定高度尺寸。高度尺寸 h 由 3 部分组成，这 3 部分的确定原则是：根据弹性凸模压缩后体积不变, 并且与制件体积相同的假设，确定橡胶模块 ( 相当于制件体积大小) 的基本高度 h 1；根据弹性体压缩后不仅改变形状，还发生体积变形这一事实, 确定补偿体积减小所需的弹性模块高度 h 2 ；因为在胀形过程中，沿凸模高度方向上产生的胀形压力不同, 为了提高制件精度, 使橡胶凸模在胀形过程中产
生的最、大变形力得到充分利用，需要增加弹性模块高度 h 3 。后两者之和的经验值为 30~ 50mm, 经计算确定凸模高度为 165mm。
图 4 模具结构
1、7、14.螺钉 2.拉杆 3.模柄 4.螺母 5、23.销钉 6.垫板 8.凸模 9.上模座10. 导柱 11、25.自动分模装置 12.定位销 13.下模座 15.分瓣凹模 16.顶板
17、19.顶杆 18.螺栓 20.压板 21.橡胶凸模 22.制件 24.模套 26.导套
橡胶凸模的硬度对胀形工艺影响很大，可以根据零件的形状、尺寸以及材料状态合理选
取。本模具选择的聚氨酯橡胶硬度为邵氏70A 。
聚氨酯橡胶凸模的制造可用浇注型胎的方法，也可用现有的聚氨酯橡胶板材加工。如果选用浇注型胎的方法制造凸模，要考虑聚氨酯橡胶在注塑过程中的收缩量，收缩量的大小与橡胶材料的性能、浇注型胎结构及注塑形式有关。橡胶凸模21与凸模8的连接方法有2种，一种是用机械方法固紧，另一种是直接将模块和有关零件浇注成一个整体。
（3）凹模设计
凹模的结构形式分整体式和分瓣式两大类，结构形式的选择由零件形状确定。分瓣式凹模分模面必须根据零件的形状合理选择，在确保能顺利取出零件的前提下，分瓣块数应尽量少，凹模瓣在闭合状态下，分模面应紧密贴合，内腔圆滑连接成一个完整的封闭型腔。本制件为凸肚形回转体，故确定凹模为分瓣式结构, 凹模分2块，分模面取在轴截面上。分瓣凹模块15用模套24固紧，分瓣模块与模套之间选用圆锥面配合，锥角为 6为了防止分瓣模块上下错位，模块之间设计了定位销12，定位销一端与一个模块紧配合，另一端头部呈圆锥形或抛物线
形, 在分瓣凹模闭合或开模时确保定位销能顺利进入或退出另一模块。为了便于取出制件，在凹模分型面上设计了分模槽口，在模套上安装了自动分模装置, 其结构如图 4 中件11所示。凹模型腔的尺寸和形状应根据制件尺寸和形状确定，对弹性很大的金属板材 ( 如钛合金) ，应考虑回弹量。凹模高度应高于凸模在预紧状态下的高度, 保证橡胶凸模始终在闭合的型腔内工作, 否则不仅影响胀形压力，而且还会损坏凸模。
胀形制件的表面质量与凹模型腔的表面质量有直接关系，因此凹模型腔连接必须圆滑，材料选用球墨铸铁，表面粗糙度值Ra应在0.8 m以下。模套材料选45钢, 模套与凹模的配合表面均应具有一定的耐磨性[7]。
2拉伸模具设计案例
拉伸模是有色金属行业和黑色金属行业生产线材、棒材、型材、管材制品的重要工具，它是实现正常的连续拉伸、保证拉伸制品质量的关键。在相同材质条件下采用不同的孔型设计，拉伸模产品使用寿命相差甚远[8]此，改进孔型设计是提高模具使用寿命的一条重要途径。国内过去普遍采用前苏联上世纪50年代使用的R型系列来制订拉丝模制作规范。这种孔型是在当时“圆滑过渡”的理论指导下设计出来的，其孔型结构按工作性质可分为“入口区、润滑区、工作区、定径区、出口区”五个部分，各部交界处要求“倒棱”，圆滑过渡，把整个孔型研磨成一个很大的、具有不同曲率的弧面。这种孔型的模子在当时的拉拔速度条件下，还是可以适用的。上世纪70年代末至80年代初，随着拉线速度的提高，拉线模的使用寿命就成了突出问题。适应高速拉线的要求，T.Maxwall 和 E.G.Kennth 提出了“线型”理论。该理论着重考虑了拉拔过程中的润滑作用和磨损因素，改进后的直线型拉线模孔型应具有以下几个特点：
（1）纵剖面线都必须是平直的。直的工作锥面拉拔力最小；
（2）必须明显，各部位可以充分发挥各自的作用，避免了过渡角对定径区实际长度的减小；
（3）延长入口区和工作区高度，使线材进入模孔工作锥的中间段，利用入口锥角和工作锥角上半部分形成的楔形区，建立“楔形效应”，在线材表面形成更致密牢固的润滑膜，减少磨损，于高速拉拔；
(4)区必须平直且长度合理。径区过长，线摩擦力增大，线材拉出模孔后易引起缩径或断线；定径区过短，难以获得形状稳定、尺寸精确和表面质量良好的线材，同时模孔还会很快磨损超差[9]采用直线型理论设计出的拉线模，实践应用，其使用寿比R线模提高 3～5 倍以上。下面以扩散器[10]为例进行介绍。
扩散器壳(见图5)是一种上圆下方的结构制件，材料为08F，厚度1.5mm，拉伸成形后要求制件表面无变形、无起皱，上圆与下方的过渡圆弧面要圆滑无棱角。
图5扩散器壳
9.2.1 工序方案确定
成形工序如图6所示。工序 1: 下料——用剪床按所需毛坯尺寸下料; 工序 2: 拉伸成形——用拉伸成形模进行拉伸成形; 工序 3: 冲孔、修边——用冲孔、切边模进行中心冲孔及外形切边；工序 4：翻边——用翻边模将中心冲孔进行外翻边。
图6成形工序图
a——料片 b——拉伸成形 c——冲孔修边 d——内孔翻边
9.2.2拉伸成形工艺分析
该制件呈上圆下方形状, 在拉伸过程中由于从顶部圆形过渡到下部方形,凸缘周边的尺寸不同、位置的不同、受力不同加之凸缘变形区域的材料受切向压应力的作用下,凸缘会失去稳定而发生皱折,上部圆和下部方体也随之变形、平面与过渡圆弧面的切线不圆滑等问题的出现,因此该拉伸成形模具设计关键是压边方式、压边结构设计及压边力的计算。
9.2.3拉伸成形模具结构设计
(1)压边圈导向精度及刚性分析
常规压边圈设计是无导向装置的,但该拉伸成形模具的凸模上端小下端大, 拉伸成形退料时压边圈行程已超出凸模大端, 因此在拉伸过程中若无导向装置, 很容易出现压边圈与凸模大端啃切拉伤及缓冲杆拉伤; 拉伸的制件精度及质量不稳定等现象。在设计时考虑到扩散器壳成形模的凸模形状特点,拉伸过程中的压边力也比较大,因此在设计压边圈时增加导向套。保证模具在拉伸过程中压边圈与凹模同步平稳运行,并消除压边圈与凹模拉伸端面的相对侧向力所造成拉伸制件的精度及质量不稳定因素
(2)下置式压紧装置设计
一般常规设计均是将压紧装置设计在压边圈与凸模固定板之间。上述设计结构的缺点: ①压紧装置的高度需要150~180mm，若将压紧装置设计在压边圈与凸模固定板之间，凸模及导向装置(导柱、导套)也将要增加150~180mm的高度。无形之中就大大增加凸模的制造难度，制造加工精度难以保证；②并且降低了导向装置精度、刚性，增加装配难度。鉴于上述设计方案的缺点，采用新设计思路将压紧装置设计在凸模固定板下端(见图7所示)，缓冲杆将压边圈与缓冲板连接成一体, 增加了缓冲板与压边圈上下运行的平稳性。这种新设计结构的优点是:
①由于降低了凸模高度，降低了导向装置长度，因此也就降低了凸模的制造难度;
②提高了导向装置精度、刚性及压边的稳定性。
图7 扩散器壳成形模示意图
1.缓冲弹簧
2.缓冲板
3.缓冲杆
4.压边圈
5.凹模
6.凸模
7.导柱 8.导套 9.凸模固定板 10.底板 11.垫块
（3）下置式压紧装置工作过程
凹模板5下压, 压边圈4带动缓冲杆3将压力传递给缓冲板2对缓冲弹簧 1 进行压缩，使缓冲弹簧1产生强大的压边力。
(4)压边力计算
压边力 Q 计算公式( N)
Q=Fq
式中F——在压边圈下毛坯投影面积, mm2
q——单位压边力, N/mm2
Q=Fq=26112×2.6=67891( N)
(5)压边缓冲弹簧设计
通过计算得出总压边力 Q≈67891N。选择12支工作极限载荷 Flim ( N) 6031 压缩弹簧均匀分布在压边圈周围, 保证拉伸时的压紧力的需求。弹簧压紧力装置的优点是: 压紧力稳定、弹簧使用寿命长
压缩弹簧的主要参数见表2所示。
表 2 压缩弹簧的主要参数
三、本课题研究内容
充分发挥主观能动性，灵活运用所学知识，扎扎实实，循序渐进，在教师指导下，独立完成。
1. 阅读专业基础课和专业课有关教材，要求掌握本专业工艺设计的基本知识。
2. 到有关工厂(2~3家)参观、实习，深入现场收集现有冲压工艺和模具的资料，了解与冲压工艺相关的生产条件(如设备参数、布局、模具制造能力等)。完成毕业实习报告。
3. 参与冲压(往复冲裁或纤维方向沿厚向分布的金属板冲压成形性能)实验研究。
4. 查阅国内外有关冲压文献资料，特别是弯曲变形的针对性资料。要求查阅期刊文献15篇以上(最好有近5年刊出的论文2~3篇或更多)，设计手册/工具书5册以上。并翻译本专业外文资料，工作量不少于2500个汉字。重点阅读刘海明硕士学位论文及相关论文。
5. 在以上工作基础上，针对课题提出研究方案，特别是厚向纤维铝合金板弯曲研究。
6. 利用现有模具，开展实验研究。并进行对比方案。
7. 利用有关软件进行数值模拟研究，优化设计方案。
8. 撰写毕业论文，要求条理清楚，论据可靠，计算准确，既要有一般性论述，还要有一定的创新内容。图文并茂(用一些Pro/E图更好)，篇幅争取达到10千字。一律用计算机打印输出（Word文档），格式规范。
四、本课题研究方案
本课题研究的是下弹簧座如图8该冲压件只要考虑拉伸、冲孔、胀形等工序。
图8 下弹簧座
根据制件形状可以考虑以下方案
方案1：拉伸——胀形——冲孔
方案2：
五、研究目标、主要特色及工作进度：
1、目标：掌握中等复杂冲压件工艺及模具的设计能力，熟悉冲压冲模具及模具设计的工作流程。
2、特色：工艺计算相对来说比较简单，在冲压过程中模具的尺寸设计要求非常高，其首先要解决的问题是对该零件的冲压工艺性进行分析，并在此基础上制定出合理的冲压工艺方案。在工艺方案制定好后，要进行工艺计算，包括计算毛坯尺寸、制定排样与裁板方案、计算材料利用率、计算工序尺寸、确定压力中心，并选择设备。采用缩口技术代替拉深工艺，
大大提高了生产效率
六、参考文献：
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[16]翁其金等主编. 冲压工艺与模具设计. 机械工业出版社
冲压模具设计习题集标准答案
第1章 一. 填空题 1.因为冷冲压主要是用板料（或金属板料）加工成零件，所以又叫板料冲压。 2.冷冲压不仅可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。 3.冲模是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生分离或变形而得到所需要冲件的工艺装备。 4.冲压件的尺寸稳定，互换性好，是因为其尺寸公差由模具来保证。 二. 判断题（正确的打√，错误的打×） 1 . 冲模的制造一般是单件小批量生产，因此冲压件也是单件小批量生产。（×） 2 . 落料和弯曲都属于分离工序，而拉深、翻边则属于变形工序。（×） 3 . 复合工序、连续工序、复合—连续工序都属于组合工序。（√ ） 4 . 分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。（√ ） 5 . 所有的冲裁工序都属于分离工序。（√ ） 6 . 成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。（√ ） 7 . 成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状。 （√ ） 8 . 冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。（√ ） 9. 冲压加工只能加工形状简单的零件。（×） 第3章
一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制各种形状的平板零件，又可以为其他成形工艺制备毛坯。 2. 从广义来说，利用冲裁模在压力机的作用下使板料分离的一种冷冲压工艺叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、修边等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。 3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。 4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。 5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。 6.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。 7.塑性差的材料，断裂倾向严重，断裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角带小；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。 8.冲裁凸模和凹模之间的间隙，对冲裁件的断面及表面质量、尺寸精度、冲压工艺力、冲模寿命等均有很大的影响。 9.影响冲裁件毛刺增大的原因是刃口磨钝、间隙大。 10.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面质量和尺寸精度。 11.影响冲裁件尺寸精度的因素有冲模本身的制造精度、冲裁间隙、材料性质、工件的形状和尺寸，其中冲裁间隙起主导作用。
冲压成形工艺与模具设计实验报告
《冲压成形工艺与模具设计》实验报告 第一章 AutoCAD绘图知识巩固（8学时） （一）实验目的 熟练掌握AutoCAD绘图知识，包括（绘图命令、编辑命令、标注命令、打印）；以及能对图纸进行分析，并进行快速绘图。 （二）基本要求 1、绘图命令：直线L、圆C、圆弧ARC、射线XL、矩形REC、圆弧ARC、定义块B 2、编辑命令：打断BR、修剪TR、倒圆角F、复制CO、偏移O、撤消最后一次删除OOPS、 移动M、填充H、删除E、正交F8、匹配MA、镜像MI、平分DIV、手移动P、图纸缩放Z、块B、过滤FI、插入I、延伸S、缩放比例SC、倒斜角CHA、爆炸X、旋转RO、垃圾清理PU、过滤FI、阵列AR。 3、标注：文本命令：单行文字书写DT，多行文字书写T，修改文字ED、设置标注样式D； 线性标注DLI、对齐标注DAL、继续标注DBA、标注圆DDI、标注半径DRA、标注角度DAN、文字堆叠M、标注圆心DCE、 4、其它：CAD图纸大小及单位设置、图层设置及打印线型、线宽等设置、打印样式。 第二章冲裁模模具设计（8学时） （一）实验目的 掌握侧冲孔模模具结构设计要点，冲裁模具的基本结构绘制方法，熟练运用AutoCAD进行模具设计。 （二）基本要求 1、冲裁模具基本结构 2、侧面冲裁模具结构 3、运用软件进行模具设计
第三章级进模模具设计（8学时） （一）实验目的 掌握多工序级进模模具结构设计要点，掌握材料在冲压过程中的定位问题及步距设计，熟练运用AutoCAD进行模具设计。 （二）基本要求 1、级进模模具基本结构 2、定位、冲孔及落料设计步骤 3、运用软件进行模具设计
冲压模具毕业设计论文范文
第1章绪论 1.1冲压工艺介绍 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。 冲压工艺有如下特点 1.用简单的机械设备能生产出其他加工方法难以加工的复杂形状的制件。 2.制件的精度高，互换性好，一般不再需要大量的机械加工就能获得强度高、刚性好、质量轻的零件。 3.同切削加工相比较能节约金属资源，并可以利用廉价的板材。 4.生产效率高，每分钟能够生产多件产品，制件成本低廉。 5.有利于实现机械自动化，减轻工人的劳动强度和改善劳动条件。 冲压件在工业生产中具有不可替代的作用，据统计全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 1.2 冲压的基本工序及模具 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。 复合冲压是指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
冲压工艺与模具设计课后习题
第 2章冲裁 填空题 1.冲裁件的断面质量由塌角、光亮带、断裂带、毛刺4部分组成。 2.冲裁件在板料或条料上的布置方法称为排样。 3.冲裁时冲裁件与冲裁件之间，冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料称为搭边和 侧搭边。 4.当间隙较小时，冲裁后材料的弹性恢复使落料件的尺寸大于凹模尺寸，冲孔件 的尺寸小于凸模尺寸。 5.当间隙较大时，冲裁后材料的弹性恢复使落料件的尺寸小于凹模尺寸，冲孔件 的尺寸大于凸模尺寸。 6.影响冲裁件尺寸精度的因素有间隙、材料性质、工件形状与尺寸、其中间隙起 主导作用。 7.凸模刃口磨钝时，在落料件的上端产生毛刺，而凹模刃口磨钝时，在冲孔件的 下端产生毛刺。 8.冲裁力合力的作用点称为模具的压力中心，模具的压力中心必须通过模柄轴 线而与压力机滑块的中心线相重合。 9.复合模在结构上的主要特征是有一个既是落料凸模有是冲孔凹模的凸凹模。 10.倒装复合模落料凹模装在上模，顺装复合模落料凹模装在下模。 判断题 1.冲裁件的排样是否合理主要用材料利用率来衡量。（√） 2.常用的卸料装置可分为固定卸料装置和弹压卸料装置，固定卸料装置常用于冲 裁厚料和冲裁力较大的冲件，弹压卸料装置一般用于冲裁薄料及精度要求高的
冲件。（√） 3.导料板的作用主要是保证凸模有正确的引导方向。（×） 4.冷冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。（√） 5.倒装复合模落料凹模装在上模，顺装复合模落料凹模装在下模。（√） 6.上、下模座、导柱、导套的组合体叫冲模。（×） 7.凸凹模就是落料、冲孔复合模中把凸模和落料凹模做成一体的工作零件。（×） 8.取合理小间隙时有利于提高制件质量，取合理大间隙时有利于延长模具寿命。（√） 9.垫板的主要作用是把凸模连接到模座上。（×） 10.影响冲裁件尺寸精度有两大方面因素，一是冲模凸、凹模本身制造偏差，二是冲裁 结束后冲裁件相对于凸模或凹模的尺寸偏差。（√） 简答题 1.何谓冲模？ 加压将金属或非金属板料分离、成型或结合而得到制件的工艺装备叫冲模。 2.何谓复合模？ 只有一个工位，并在压力机的一次行程中，同时完成两道或两道以上的冲压工序的冲模叫复合模。 3.确定冲裁间隙的主要根据是什么？ 主要根据冲件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素给间隙规定一个范围值。 4.试述落料模由哪些零件组成。 主要由工作零件：凸模、凹模； 定位零件：到料板（倒料销）、承料板、挡料销； 卸料零件：弹压（固定）卸料板； 导向零件：导柱、导套； 固定零件：上、下模座、模柄、凸模固定板、垫板；
冲压模具实例讲解学习
冲压模具实例
9 冲压模具实例 工件名称：手柄 工件简图：如图9-1所示。 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm 图9-1 手柄工件简图 一，冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm（大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 二，冲压工艺方案的确定
该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚3．5mm接近凸凹模许用最小壁厚3．2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。 三，主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图9-2所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取2．5mm和3．5mm，条料宽度为135mm，步距离为53 mm，一个步距的材料利用率为78%（计算见表9-1）。查板材标准，宜选950mm×1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为7张条料（135mm×1500mm），每张条料可冲56个工件，故每张钢板的材料利用率为76%。
模具设计实训说明书范本
目录 一前言 (2) 二冲压件工艺分析 (3) 三工艺方案的确定 (4) 四模具结构形式设计 (8) 五模具零件的选用、设计及计算 (9) 六压力机校核 (10) 七凸模、凹模加工工艺方案 (11) 八设计小结 (13) 九参考文献 (13)
前言 模具是现在工业生产中重要的工艺装备，在电子、汽车、电机、仪器仪表、加点通讯等产业中，60% -80%的零部件均依靠模具成形，特别是冲压和塑料成型加工中应用极为广泛。 本设计是对板料的冲压，板料冲压是金属塑性加工的一种基本方法，冷冲模则是推行冲压工艺比不可缺的装备。近年来，随着科学技术的发展，机电行业作为科学技术的基础，也随着有了飞速的发展。随着加工技术的不断深化，加工件精度的日趋提高，模具的制造更是有着长足的进步。至今，我国模具制造行业的产值已超过机床行业。有关冲压技术方面的为题愈来愈为人们所关注。相应的冲压工艺理论研究和冲压加工机理的探讨也随之不断深化。模具的设计和加工改善冲件的质量和提高模具的使用寿命也就显著更为重要。 本设计是基础零件的模具设计，以基础、工艺、计算、结构、材料入手，设计一套加工连接垫片的模具。并使之满足要求。
一、冲压件工艺性分析 工件为图1所示的冲孔落料件，材料为Q235钢，料厚t=1.2mm ，大批量生产。 工艺性分析内容如下： 图1 1.材料分析 Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。 2.结构分析 零件结构简单对称，外形均由圆弧连接过渡，对冲裁加工较为有利。零件中有两个孔，其中最小孔径为?10mm，符合冲裁最小d min≥1.0t=1.2mm的要求。另外，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为5mm，满足冲裁件最小孔边距l min≥1.5t=1.8mm的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。 3.精度分析 零件上所有尺寸都未标注公差要求，因此，该零件在精度方面要求不高，很容易达到，取12级精度，普通冲裁可以满足零件的精度要求。
冲压模具设计毕业论文设计
你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法 用以生产各种板料零件 具有很多独特的优势 其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点 是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术 在制造业中具有很强的竞争力 被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后 已经形成了冲压学科的成形基本理论 以冲压产品为龙头 以模具为中心 结合现代先进技术的应用 在产品的巨大市场需求刺激和推动下 冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1） 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向
图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System） 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展 各行各业对模具的需求量越来越大 技术要求也越来越高 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]： （1）汽车覆盖件模； （2）精密冲模； （3）大型及精密塑料模； （4）主要模具标准件； （5）其它高技术含量的模具 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三 其中 冲压模占模具总量的40%以上[2] 但在整个模具设计制造水平和标准化程度上 与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距 以大型覆盖件冲模为代表 我国已能生产部分轿车覆盖件模具 轿车覆盖件模具设计和制造难度大 质量和精度要求高 代表覆盖件模具的水平 在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平 模具结构功能方面也接近国际水平 在轿车模具国产化进程中前进了一大步 但在制造质量、精度、制造周期和成本方面 以国外相比还存在一定的差距 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具 是我国重点发展的精密模具品种 在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上 与国外多工位级进模和多功能模具相比 存在一定差距[2-3]
冲压模具设计
毕业设计（论文）开题报告 系（部）：机械工程系年月日（学生填表）课题名称挡环冲压模具设计 学生姓名专业班级课题类型工程设计 指导教师职称课题来源生产 1.综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 近些年来我国模具工业迅速发展，中国正成为世界模具大国，但模具水平和生产工艺水平比国际先进水平低很多，成为真正的模具强国任重而道远。 改革开放以来，随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。 21世纪，随着科技的发展，计算机的普及以及操作性能的提高，CAD/CAM 开始技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM 技术。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 近几年来，随着工业和高科技产业的飞速发展，我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平。尽管如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。为了弥补这一技术上的差距，我国正在努力改善生产工艺，提高生产技术，紧追世界模具发展步伐，现如今代表着最先进冲模技术水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。其中具有代表性的集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 模具的专业化程度也是限制冲压模具发展的一大因素，因此想要提高我国整体冲压模具水平，还得从最基础做起，首要的就是多与国外的先进技术进行交流，教育知识与国外的相同步，另外，国内企业也应多和国内外大中专学院开展模具技术的研究和开发，确保能获得最前沿的知识与最先进的技术。 就全球模具发展现状而言：日本模具产能约占全球的40%，居世界第一位；德国在模具行业具有领先世界的技术；美国模具占有率逐渐减少，但在高端模具领域占有重要地位。 国外模具发展趋势——工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计模拟软件进行模具结构的设计；模具加工上已大量使用数控机床，应用计算机辅助加工和数控编程技术对模具进行加工，使模具的加工质量和附加值大大
第五章 其它冲压成形工艺及模具设计 复习题答案
第五章 其它冲压成形工艺及模具设计 复习题答案 一、 填空题 1. 其它冲压成形是指除了弯曲和拉深以外的冲压成形工序。包括胀形、翻边、缩口、旋压 和校形等冲压工序。 2. 成形工序中，胀形和翻孔属于伸长类成形，成形极限主要受变形区内过大的拉应力而破裂的限制。缩口和外缘翻凸边属于压缩类成形，成形极限主要受变形区过大的压应力而失稳的限制。 3. 成形工序的共同特点是通过局部的变形来改变坯料的形状。 4. 胀形变形区内金属处于双向拉伸的应力状态，其成形极限将受到拉伸破裂的限制，材料 的塑性愈好、加工硬化现象愈弱可能达到的极限变形程度就愈大。 5. 起伏成形的极限变形程度可根据胀形程度来确定。 6. 胀形的极限变形程度用d k 0max =来表示，K 值大则变形程度大，反之亦然。 7. 胀形系数与材料的伸长率的关系为δ+=1max K 。 8. 翻边是使坯料的平面部分或曲面部分的边缘沿一定的曲线翻成竖立的边缘的成形方法。 9. 翻孔是在带孔坯料的孔边缘上冲制出竖立边缘的成形方。 10. 翻孔时坯料的变形区是坯料上翻孔凸模以内的环形部分。 11. 翻孔时坯料变形区受两向拉应力即切向拉应力和径向拉应力的作用，其中切向拉应力是 最大的主应力。 12. 翻孔时，当工件要求的高度大于极限翻孔高度时时，说明不可能在一次翻孔中完成，这 时可以采用加热翻孔、多次翻孔或拉深后再翻孔的方法进行。 13. 采用多次翻孔时，应在每两次工序间进行退火。 14. 外缘翻边按变形性质可分为伸长类外缘翻边和压缩类外缘翻边。
15.伸长类外缘翻边的特点是，坯料变形区主要在切向拉应力的作用下产生切向的伸长变 形，边缘容易拉裂。 16.压缩类外缘翻边变形区主要为切向受压，在变形过程中，材料容易失稳起皱。 17.在缩口变形过程中，坯料变形区受切向和径向压应力的作用，而切向压应力是最大的主 应力，使坯料直径减小，壁厚和高度增加，因而切向可能产生失稳起皱的现象。 18.缩口的极限变形程度主要受失稳起皱的限制，防止失稳是缩口工艺要解决的主要问题。 19.校平和整形工序大都是在冲裁、弯曲、拉深等工序之后进行，以便使冲压件的平面度、 圆角半径或某些形状尺寸经过校形后达到产品的要求。 20.校形与整形工序的特点之一是：只在工序件局部位置使其产生不大的塑性变形，以达到 提高零件的形状与尺寸精度的要求。 二、判断题（正确的打√，错误的打×） 1.由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生破裂。（×） 2.由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生失稳现象，成形 以后的冲件表面光滑、质量好。（√） 3.胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以卸载时的 弹性回复很小，容易得到尺寸精度高的冲件。（√） 4.胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以坯料变形 区内变形的分布是很均匀的。（×） 5.校形工序大都安排在冲裁、弯曲、拉深等工序之前。（×） 6.为了使校平模不受压力机滑块导向精度的影响，其模柄最好采用带凸缘模柄。（×） 7.压缩类外缘翻边与伸长类外缘翻边的共同特点是:坯料变形区在切向拉应力的作用下，产 生切向伸长类变形，边缘容易拉裂。（×） 8.压缩类外缘翻边特点是:变形区主要为切向受压，在变形过程中，材料容易起皱，其变形 程度用 压来表示。（√）
模具实训总结
模具实训总结 通过实训，加强我们对所学理论知识的理解；强化了我们的技能练习，使之能够掌握冷冲模的基本理论、技能、技巧；加强动手能力及劳动观念的培养；尤其在培养学生对所学专业知识综合应用能力及认知素质等方面，该项实训是不可缺少的重要环节。 一、明确实训实习的目的 模具装拆实训是模具专业综合训练中的重要环节。本环节的任务是：通过三周的综合实训，针对典型多工位连续模结构，完成中等复杂程度的模具设计和典型冲压模具的拆装、测绘和总装结构，完成模具各构造零件的二维图及模具的装配图。以适应模具企业对冲压工艺的制定、冲压模具。 二、实习教学取得的效果 通过冷冲模综合实训，学生达到下列要求： 1.掌握冲压件的结构工艺性分析和冲压工艺过程的编制的原则、方法和步骤。 2.掌握冲压设备的结构原理、特点和应用范围，了解冲压设备与模具的连接关系和相关的技术参数。 3.学会查阅设计资料和有关手册，具备正确设计中等复杂程度冲压模具的能力。 4.掌握模具拆装、测绘的基本技能，完成零件图和装配图。 5、养成严肃、认真、细微地从事技术工作的优良作风。
三、存在的问题和努力的方向 虽然我们对模具有了更多的认识，但其中普遍也反映出一些不足。1. 现有的冲压模具比较少，我们装拆需要轮流。2. 装拆模具的工作台有点高，且不是铁板平面，不利装拆模具。 总的来说，真的希望学校能多给我们实习的时间。俗话说的好，实践是检验真理的唯一标准。通过一个星期的模具实训，我了解到很多工作常识，也得到意志上锻炼，这是我大学生活中的又一笔宝贵的财富，注定对我以后的学习和工作将有很大的影响。物竞天择，适者生存，永远是这个世界的真理。只有不断努力才能实现自己的人生价值。 姓名：李苏 班级：模具0913 学号：0901453105
V型冲压模具设计毕业设计
新乡职业技术学院 毕业设计 题目：V型(1)冲压模具设计 系别：材料工程系 专业：模具设计与制造
内容摘要 介绍V型零件的弯曲工艺及其模具的设计，简单实用，使用方便可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，釆用模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后，对磨具的装配方案，对主要零件的设计和裝配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片，非标准零件的加工工艺过程卡片。 关键词：弯曲工艺，冲压设计，参数计算
Abstract This text introductive V type parts bending process and the mold design, the usage convenience is dependable, first according to the work piece the diagram calculate the work piece to launch size, at according to launch the pressure center that the size calculates that spare parts, the material utilization，painting row kind diagram. According to spare parts of several the shape request with the analysis of the size, adoption compound the mold hurtle to press, so be advantageous to an exaltation production an efficiency, molding tool design and manufacturing also opposite in simple.When all parameter calculations are over after, requested the technique requests to the design and assemble of the main spare parts to all carry on analysis to the assemble project that whets to have.During the period of design in addition to designing manual, also include the assemble diagram of the molding tool, the spare parts diagram of the not- standard spare parts, the work piece processes the craft card, the craft rules distance card, the not- standard spare parts processes craft process card. Keyword: Bending process、hurtle to press、design
冲压模具设计课程设计
冲压工艺及模具设计模具课题设计 班级： 姓名： 学号： 日期： 材料科学与工程学院 College of Materials Science and Engineering
引言 在工业产品中，板材件占据了一个大比例。许许多多的机械零件，产品覆盖件都是用板料加工而成的，因此，研究板料的成形方法对产品的设计与加工有着重要的意义。 现在的板材成形方法有许许多多种，其中冷冲压占据很大的一部分。冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要的零件的一种压力加工方法。冷冲压可以分为两大类，即分离工序和成形工序。分离工序是指使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状，尺寸和切断面质量的冲压件的工序；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冲压件的工序。 冷冲压过程主要依靠冲模和压力设备完成加工的，便于实现自动化生产，生产率很高，操作简单。而且产品壁薄、质量轻、刚度好、可以加工成形复杂的零件，小到钟表的秒针，大到汽车纵梁，覆盖件等。 冷冲压与其他加工方法相比具有独到的特点，所以在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。 本课程即将结束之时，为了了解冲压工艺的基本原理，掌握冲压工艺的编制和模具的设计，我将选择了一个垫片零件。通过设计冲裁模实现零件的大规模的生产与制造。
目录 引言 .............................................................................................................. I 一零件的工艺性分析.. (1) 1.1 零件要求 (1) 1.2 冲裁件的工艺性分析 (1) 1.3 冲裁工艺方案的设定 (2) 二冲模设计相关计算 (2) 2.1 排样的相关设计与计算 (2) 2.2 冲裁力的计算 (3) 2.3 冲裁压力中心的计算 (4) 2.4 冲裁模刃口尺寸及公差的计算 (4) 2.5主要零件的尺寸计算 (5) 三定位装置的设计 (7) 3.1 横向送料定位装置设计 (7) 3.2 纵向送料定位装置的设计 (8) 四标准件的选用 (9) 4.1 模座选用 (9) 4.2 压力机选用 (10) 4.3 紧固件选择 (10) 五模具加工工艺 (11) 5.1 凸模加工工艺 (11) 5.2 凹模加工工艺 (11)
冷冲压模具设计与制造习题和答案
模具设计与制造基础复习题+答案 一、选择题 1.冷冲压工序分为AD工序两大类。 A分离工序；B冲裁；C拉深；D塑性变形 2.冲裁模的间隙应当C模具导向件的间隙。 A、小于； B、等于； C、大于； D、小于等于。 3 、落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定____ A _______ 。 A 、凹模刃口尺寸 B 、凸模刃口尺寸 C 、凸、凹模尺寸公差 4.在连续模中，条料进给方向的定位有多种方法，当进距较小，材料较薄，而生产效率高时，一般选用C定位较合理。 A、挡料销， B、导正销， C、侧刃， D、初始挡料销. 5.冲裁间隙对冲裁件的尺寸精度有一定影晌。一般情况下，若采用间隙过大时，落料件尺寸B凹模尺寸。 A 大于; B、小于; C、等于；D大于等于 6 、对T 形件，为提高材料的利用率，应采用_____ C ______ 。 A 、多排 B 、直对排 C 、斜对排 7 、为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为______ A _____ 。 A 、推料力 B 、卸料力 C 、顶件力 8 、冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用_____ C ______ 。 A 、导板模 B 、级进模 C 、复合模 9 、弯曲件在变形区的切向外侧部分____ A ____ 。 A 、受拉应力 B 、受压应力 C 、不受力 10.弯曲过程中常常出现的现象A C B A、回弹; B,变形区厚度减薄; C、偏移; D、变形区厚度增加. 11.相对弯曲半径r/t表示B A、材料的弯曲变形极限: B、零件的弯曲变形程度， C、弯曲难易程度。
冷冲压模具设计实例
A冷冲压模具设计实例 工件名称：手柄 工件简图： 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm 1、冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3.5mm(大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 2、冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚 3.5mm 接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。 3、主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2手柄排样图所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取 2.5mm和 3.5mm，条料宽度为
塑料模具设计实验报告模板 (3000字)
塑料模具设计实验报告模板 塑料模具拆装实验课程名称：塑料模具设计实验名称：塑料模具拆装实验 指导老师： 一、实验目的：1.了解典型塑料模具结构和工作原理；认识模具上各零件的名 称；了解其作用。 2.熟悉模具安装过程； 3.了解模具总装图、零件图的设计及模具材料热处理工艺的确 定； 二、实验仪器： 1．注射模，压缩模、挤出模、中空吹塑模任选一套套； 2．拆装工具（活动扳手，内六角扳手，一字旋具，平行铁，台虎钳，锤子，铜棒等常用钳工工具，每实训组一套，虎钳，尖嘴钳，台钻）； 3. 测量工具（游标卡尺，直尺，角尺，塞尺，螺旋测微器，百分表， 磁性表座，测量平台等） 三、实验过程： 1．拆装前准备：仔细观察已准备好的塑料模模型，熟悉其各零部件的名称、功用及相互装配关系。 2.拆卸步骤：拟定模具拆卸顺序及方法，按拆模顺序将冲模拆为几个部件，再将其分解为单个零件，并进行清洗。然后深入了解：凸、凹模的结构形状，加工要求与固定方法；推出机构的结构形式及定位特点、动作原理及安装方式；导向零件的结构形式与加工要求；支承零件的结构及其作用；紧固件及其它零件的名称、数量和作用。在拆卸过程中，要记清各零件在模具中的位置及配合关系。 3．确定模具装配步骤和方法： （1）组件装配：将模架、模柄与定模座、凸模与固定板、凹模与固定板等，按照确定方法装配好。（组件装配内容视具体模具而确定）并注意装配精度的检验。 （2）确定装配基准：在模具总装前，根据模具零件的相互依赖关系，易于保证装配精度，来确定装配基准。 （3）制定装配顺序：根据装配基准，按顺序将各部件组装、调整，恢复模具原样。 注：装配过程中，合理选择装配方法，保证装配精度，并注意工作零件的保护。 4．试模：在注射机模型上试模，验证装配精度以及模具工作原理。 四、思考题 1.简要说明拆装的模具的结构特点，工艺零件与结构零件的不同作用，并谈谈模具的工作过程与工作原理。 1-定位圈 2-浇口套 3-定模座板4-定模板5-动模板 6-支承板 7-垫块8-推杆固定板9-推板10-拉料杆11-推杆 12-导柱13-凸模14-凹模15-冷却水道 图示：注射模典型结构（单分型面注射模） 注射模可分几个部分： （1）成型部分：直接成型塑件的部分通常由凸模，凹模、型芯或成型杆、镶块、以及螺纹型芯和螺纹型环等组成； （2）浇注系统：指将塑件熔体由注射机喷嘴引向闭合型腔的流动流道。通常，浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成； （3）导向机构：导向机构保证合模时动模和定模准确对合，以保证塑件的形状和尺寸精度，避免模具中其他零件发生碰撞和干涉，导向机构分为导柱导向机构和锥面定位导向机构。对于深腔、薄壁、精度要求较高的塑件，除了导柱导向外，经常还此阿勇外锥面定位导向机
冲压模具设计课题汇编
附录冲压件零件图汇编 本附录提供冲压件零件图以及相关的技术资料60套,指导教师和学生可以从中选定项目实训课题。 图 冲压件名称圆垫片材料Q235 板厚 1 工件精度IT14 图 冲压件名称圆垫圈材料10 板厚 1.5 工件精度IT14 图 冲压件名称垫块材料20 板厚0。8 工件精度IT13 图 冲压件名称角垫片材料Q235 板厚 2 工件精度IT9
图 冲压件名称止动片材料H62 板厚0。7 工件精度IT9 图 冲压件名称花孔垫圈材料08 板厚0.8 工件精度IT9 图 冲压件名称扇形齿板材料45 板厚 2 工件精度IT10
图8 冲压件名称齿形垫圈材料T8A 板厚0.8 齿数16 模数1。5 图 冲压件名称仪表指针材料LY12 板厚0。3 工件精度IT8 图 板厚0。2 工件精度IT11 冲压件名称压圈材料QSn4-4— 2.5 图 冲压件名称导电片材料T2 板厚0。3 工件精度IT10
图 冲压件名称异形垫片材料H68 板厚0.15 工件精度IT13 图 冲压件名称镶条材料H68 板厚0。1 工件精度IT10 图14 冲压件名称谐振窗材料H62 板厚0.2 工件精度IT9 图15
冲压件名称塑料薄膜材料PVC 板厚0。05 工件精度IT11 图 冲压件名称硅钢片材料DR510 板厚 1 工件精度IT9 图17 冲压件名称小垫片材料Q235 板厚 1 工件精度IT11 图 冲压件名称云母片材料云母片板厚0.8 工件精度IT11
图19 冲压件名称摩擦片材料15钢镀锡板厚0。6 工件精度IT10 图 冲压件名称坯块材料L3 板厚8 工件精度IT12 图21 冲压件名称凸轮材料20 板厚 6 工件精度IT10 图22 冲压件名称V形件材料10 板厚 3 板宽7
冲压模具拆装实训
《冲压工艺及模具设计》课程实训报告 实验名称：冲压成形工艺与模具设计 姓名：王民兴 班级：机电1411 学号： 14342110 指导老师：曹清 评语及成绩： 2016年11 月2日 实验一：冲裁模设计 一、实验目的 1.通过此次冲裁模设计项目，掌握冲裁的变形过程及断面特 征。 2.掌握冲裁模工作零件尺寸的计算方法并正确确定冲裁的合 理间隙。 3.能够正确进行冲裁工艺的计算，并在学习之后，以此为依 据进行冲压设备的正确选择。 4.能够根据不同的制作进行冲裁件的排样，并在不同的排样 方案中选择最优方案，计算出材料利用率。 5.学习冲裁件的工艺性分析，判断冲裁件的工艺性并进行优 化改进。 6.学习冲裁模的结构选定以及各组成零部件的设计。
二、实验用模具及工具 下模座，导柱，弹簧，卸料板，活动挡料销，导套，上摸 座，凸模固定板，推件块，连接打杆，推板，打杆，模柄， 冲孔凸模，垫板，落料凹模，凸凹模，固定板，卸料螺钉， 导料销。 三、紫铜板冲孔模总体方案的确定 1.冲制该零件的基本工序是：冲孔、落料。 方案一：采用无导向简单冲裁模； 方案二：采用导板导向简单冲裁模； 方案三：采用导柱导向简单冲裁模。 方案一模具结构简单，尺寸小，质量轻，模具制造容易，成本低，但冲模在使用安装时麻烦，需要调试间隙的均匀性，冲裁精度低且模具寿命短，适用于精度要求低、形状简单、批量小或试制的冲裁件。 方案二模具比无导向模高，使用寿命长，但模具制造复杂，冲裁时视线不好，不适合单个毛坯的送料、冲裁。 －方案三模具导向准确准确、可靠，能保证冲裁间隙均匀、稳定，因此冲裁精度比导板模高，使用寿命长，但比前两种模具成本高。 由于紫铜板批量小，精度低，故采用无导向简单冲裁模就能满足工艺要求，并能缩短模具的制造周期，降低模具的生产成本。故采用方案一。 2.紫铜板冲孔模结构形式的确定
冲压模具设计实例教程
冲压模具毕业设计 1. 绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 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冷变形加工，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术。 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。这是因 为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可 达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （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。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 1.2冲压的基本工序及模具 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。