最新冲压模具设计计算
第二章冲压工艺设计和冲压力的计算
2.1冲压件（链轮）简介
链轮三维图如图2.1，材料为Q235，工件厚度3mm，模具精度：IT13为一般精度。
图2.1零件三维图
图2.2零件二维图
零件图如图2.2，从零件图分析，该冲压件采用3mm的Q235钢板冲压而成，可保证足够的刚度与强度。并可看出该零件的成形工序有落料、冲孔、拉深、翻边，其难点为该成形件的拉深和翻边。该零件形状对称，无尖角和其它形状突变，为典型的板料冲压件。
通过计算此零件可按圆筒件拉深成形，因其尺寸精度要求不高，大批量生产，因此可以用冲压方法生产，并可一次最终成形，节约成本，降低劳动。
2.2确定冲压工艺方案
经过对冲压件的工艺分析后，结合产品图进行必要的工艺计算，并在分析冲压工艺类型、冲压次数、冲压顺序和工序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压分析方案[]10。
1）冲压的几种方案
（1）落料、冲孔、拉深、翻边单工序模具生产。
（2）落料、冲孔复合模，拉深、翻边复合模生产。
（3）落料、冲孔连续进行采用级进模生产，拉深、翻边复合模生产。
（4）落料、冲孔、拉深、翻边复合模生产。
方案一：结构简单，需要四道工序，四套模具才能完成工件的加工，成本高。
方案二：加工工序减少，节省加工时间，制造精度高，成本相应减少，提高了劳动生产率。
方案三：在方案二的基础上加大了制造成本，既不经济又不实惠。
方案四：在方案二的基础上又减少了加工工序，又节省加工时间，制造精度高，成本相应减少，又提高了劳动生产率。
一个工件往往需要经过多道工序才能完成，编制工序方案时必须考虑两种情况：单工序模分散冲压或工序组合采用复合模连续冲压，这主要取决于冲压件的生产批量，尺寸大小和精度等因素。通过产品质量、生产率、设备条件、模具制造和寿命、操作安全以及经济效益等方面的综合分析，比较决定采用方案四。
即：落料、冲孔、拉深、翻边→成品。
2）各加工工序次数的确定
根据工件的形状和尺寸及极限变形程度可进行以下决定：落料、冲孔、拉深、翻边各一次。
3）加工顺序决定的原则
（1）所有的孔，只要其形状和尺寸不受后续工序的影响，都应该在平板毛坯上冲出，因为在成型后冲孔模具结构复杂，定位困难，操作也不便，冲出的孔有时不能作为后续工序的定位孔使用。
（2）凡是在位置会受到以后某工作变形影响的孔（拉深件的底部孔径要求不高和变形减轻孔除外）都应在有关的成型工序后再冲出。
（3）两孔靠近或者孔距边缘很小时，如果模具强度足够，最好同时冲出，否则应先冲大孔和一般情况孔，后冲小孔和高精度孔，或者先落料后冲孔，力求把可能产
生的畸变限制在最小范围内。
（4）整形或较平工序，应在冲压件基本成型后进行。
4）成型过程
根据加工顺序的原则，确定成型过程如下：
首先是落料、冲孔，形成精确的外形形状；其次是拉深、翻边，也就是成形过程；最后出来的是成品。
采用这种冲压方案，从模具的结构和寿命考虑，有利于降低冲裁力，提高模具的使用寿命，同时结构简单，操作方便，而且减少了不必要的工序，节省了生产资料，提高了经济效益。适合加工厂生产，此种方案最合适。
综上所述，确定使用此方案。
2.3工件的毛坯尺寸计算
根据产品零件图，标注的螺纹尺寸7H 164M —?为其大径，那么可以计算出小径m m 92.6210825.164d =?-=小。
由于工件主要成型的工序是落料、冲孔、拉深和翻边，工件变形量不是很大，可以直接落下工件的实际尺寸，根据《冲压工艺学》可知毛坯大径为：
mm h d d 03.190912341784D 2122=??+=+=
链轮要经过四道工序加工成型，按落料、冲孔、拉深、翻边的先后顺序进行加工，那么其最初原始毛坯尺寸的计算应先计算翻边，然后拉深，最后冲孔和落料。由于链轮的翻边高度不大，假设可一次翻边成形。那么翻边前毛坯上圆孔的初始直径0d 为
0m r+2()33.782t d D H r mm π????=-+-= ???????
但零件的精度要求为IT13级，那么毛坯件的尺寸为：
0.390033.78d mm +=
0.72190.03D mm -=
那么毛坯形状及尺寸如图2.3所示：
图2.3 毛坯形状及尺寸
2.4计算拉深和翻边次数
由于链轮要经过四道工序加工成型，按落料、冲孔、拉深、翻边的先后顺序进行加工，那么其最初原始毛坯尺寸的计算应先计算翻边，然后拉深，最后冲孔和落料。根据零件的形状和尺寸，其翻边高度不大，假设可一次翻边成形。那么翻边系数：
033.780.53762.91m d K D ===
根据《冲压工艺学》查表5.5得52.0K l =，于是l K >K ，则能够一次翻边成形。又链轮的拉深为带法兰圆筒件的拉深，那么首先得判断是否可一次拉深成形，计算得第一次拉深可能达到的值d /h 和 d /d F 分别为0.071和1.413，根据《冲压工艺学》在图4-38中得零件的d /h 和d /d F 所决定的点位于曲线下侧，则可一次拉深成形[]10。
2.5确定其搭边值
考虑到成型范围，应考虑以下因素：
材料的机械性能 软件、脆件搭边值取大一些，硬材料的搭边值可取小一些。
2）冲件的形状尺寸 冲件的形状复杂或尺寸较大时，搭边值大一些。
3）材料的厚度 厚材料的搭边值要大一些。
4）材料及挡料方式 用手工送料，且有侧压装置的搭边值可以小一些，用侧刃定距的搭边值要小一些。
卸料方式 弹性卸料比刚性卸料大搭边值小一些。
综上所述，根据《冲压工艺学》确定其搭边值：
两工件间的搭边值：a1=2.2mm
工件侧面搭边值：a=2.5mm
条料宽度：B=D+2a=190+2×2.5=195mm
2.6确定排样图
2.6.1利用率的计算
在冲压零件的成本中，材料费用占60%以上，因此材料的经济利用是一个重要问
题。冲裁件在板料上的布置叫排样[]10。合理排样，充分利用材料具有重大的意义，排样的经济程度中材料的利用率K 表示为：
s 100n K A =
? (2.1) 式中 K — 材料利用率（%）；
n — 条料上生产的冲件数；
s — 每一冲件的面积（mm2）；
0A — 条料面积（mm2）。
根据以上数据，确定两工件间的搭边值：a 1=2.2mm ；
工件侧面搭边值：a=2.5mm 。
20mm 3753365.22190101905.222.29A =?+??+?+?=）（）（ 2224.2844095mm r s =?==ππ
一块板料上冲10个，那么取n=10；则利用率：
%77.75%10037533641.2844010=??=K
2.6.2确定其排样图
根据搭边值，那么排样图如图2.4所示：
图2.4 排样图
2.7计算各工序冲压力
链轮冲压力包括落料力、冲孔力、拉深力、翻边力。材料Q235、板材厚度3mm ，材料的抗剪强度τ=450MPa ，屈服点数值为235 MPa 。
1）冲裁力
为了合理设计模具和正确选用压力机，就必须计算冲裁力[]12。计算公式如下：
0P Lt δ= （2.2）
式中 0P —冲裁力（N ）；
δ —材料抗剪强度（MPa ）；
L —材料轮廓长度（mm ）；
t —材料厚度（mm ）。
本次设计中，冲裁力包括：落料力、冲孔力、拉深力、翻边力。
一般K 取1.3，那么
落料力为： P 1.3 1.3596.9034501047564.05l L t N N τ=??=???=
冲孔力为： c P 1.3 1.3102.643450180034.57L t N N τ=??=???=
拉深力为： la 112334500.5260830.73b P dt K N πσπ==????=
翻边力为： fb 01.1() 1.1(6633.78)323578497.75m s P D d t N πσπ=-=??-??=
其中d ——拉深毛坯的直径，mm
K ——修正系数
1K ——拉深系数
m D ——翻边后竖边的中径，mm
0d ——毛坯上圆孔的初始直径，mm s
σ——材料的屈服点数值，MPa 2）卸料力
卸下包在凸模上材料所需要的力一般叫做卸料力。卸料力的计算公式如下：
l X X P K P = （2.3）
式中Px ——卸料力（KN ）；
Kx ——卸料力系数，查表取0.05；
l P ——落料力（KN ）。
则 N 20.5237805.104756405.0P x =?=
3）推件力
顺着冲裁方向推出卡在凹模里的材料所需的力，一般叫做推件力。推件力的计算公式如下：
l T T P nK P = （2.4）
式中 T P —推件力（KN ）；
T K —推件力系数，查表取0.055；
n —卡在凹模里的料的个数n=h/t ，其中，h 为凹模刃壁垂直部分高度（mm ）；t 为料厚（mm ）；
N 02.5761605.1047564055.01P T =??=
4）顶料力
逆着冲裁方向顶出卡在凹模里的料所需要的力一般叫做顶料力。顶料力的计算公式如下：
c D D P K P = （2.5）
式中 D P —顶料力（KN ）；
D K —顶料力系数，查表取0.06；
N 07.1080257.18003406.0P D =?=，
则根据式2.6得出，总的冲压工艺力为：
l c ls fb +P +P +P =1047564.05+180034.57+260830.73+78497.75+52378.20+57616.02+10802.07 =1784941.76N
=1785KN
X T D
F P P P P =+++
则复合模选择冲床时的总压力为F=1.3F=2320.42KN 。
冲压模具设计书
冲压模具设计书班级
学号 同心圆垫片冲压模具设计 目录 一．冲压件 1.1.冲压件零件图 二．零件的工艺性分析 2.1.零件的工艺性分析 2.2.冲裁件的精度和粗糙度 2.3.确定工艺方案 三．冲压模具总体结构设计 2.1.模具类型 2.2.操作及定位方式 2.3.卸料及出料方式 2.4.模架类型及精度 四．冲压模具工艺及计算
4.1.排样设计及条料宽度计算 4.2.设计冲裁压力及压力中心，初选压力机五．冲裁模间隙的分析及确定 5.1.冲裁模间隙的分析 5.2.冲裁模间隙的确定 六．凸凹模刃口尺寸的计算 6.1.刃口尺寸的计算的基本原则 6.2.刃口尺寸的计算 6.2.1凸凹模的刃口尺寸计算 七．主要零部件的设计 7.1.工作零件设计及计算 7.2.模架及其与它零件的设计
一．冲压件 二．零件工艺性分析 2.1.零件工艺性分析 该零件只有冲孔落料两个工序，材料为15钢，强度极限为450MPa，具有良好的冲压性能，适合普通冲裁。该零件冲孔及落料的尺寸均满足冲裁要求
2.2.冲裁件的精度和粗糙度 按零件的尺寸公差查公差表得零件的冲裁精度不超过IT11，故冲孔的精度为IT11,落料的精度为IT12，均满足普通冲裁要求。 2.3.确定工艺方案 以上分析可得，有冲孔落料两道工序，结构简单，可采用两工位连续冲裁，可选择级进模或复合模。 三．冲压模具总体结构设计 2.1.模具类型 复合模和级进模均只需要一副模具，但是复合模结构相对复杂，设计难度较大，而级进模的结构简单，更容易设计和制作，故选级进模。 2.2.操作及定位方式 该级进模可同时两工位连续冲裁，为提高工作效率，可选用自动送料。采用固定定位销和导料板定位 2.3.卸料及出料方式 为了实现快速卸料，采用弹性卸料，并采用下出料方式。在落料的同时，将零件顶出。 2.4.模架类型及精度 综合比较无导向模架，导板式模架，导柱式模架，该级进模更适合导柱式模架。该模架在模具冲孔落料时，有定位的作用，提高零件的精度，且导柱和导套也容易加工到较高精度。故选用导柱式模架，模架的尺寸根据凹模的尺寸选择标准的模架。 四．冲压模具工艺及计算
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。
冲压模具设计
设计题目： 零件图：
前 言 从几何形状特点看，矩形盒状零件可划分成 2 个长度为 (A-2r) 和 2 个长度为 (B-2r) 的直边加上 4 个半径为 r 的 1/4 圆筒部分。若将圆角部分和直边部分分开考虑，则圆角部分的变形相当于直径为 2r 、高为 h 的圆筒件的拉深，直边部分的变形相当于弯曲。但实际上圆角部分和直边部分是联系在一起的整体，因此盒形件的拉深又不完全等同于简单的弯曲和拉深，有其特有的变形特点，这可通过网格试验进行验证。 拉深前，在毛坯的直边部分画出相互垂直的等距平行线网格，在毛坯的圆角部分，画出等角度的径向放射线与等距离的同心圆弧组成的网格。变形前直边处的横向尺寸是等距的，即321L L L ?=?=?，纵向尺寸也是等距的，拉深后零件表面的网格发生了明显的变化(如图1所示) 。这些变化主要表现在： 图 1 ⑴直边部位的变形 直边部位的横向尺寸变形后间距逐渐缩小，愈向直边中间部位缩小愈少，纵向尺寸变形后，间距逐渐增大，愈靠近盒形件口部增大愈多，可见，此处的变形不同于纯粹的弯曲。 (2) 圆角部位的变形 拉深后径向放射线变成上部距离宽，下部距离窄的斜线，而并非与底面垂直的等距平行线。同心圆弧的间距不再相等，而是变大，越
向口部越大，且同心圆弧不位于同一水平面内。因此该处的变形不同于纯粹的拉深。 盒形件拉深有以下变形特点： σ的分布是不均匀的。在圆角部分最大，直 (1) 凸缘变形区内径向拉应力 1 σ也远小于相应的圆筒形件的拉应力。边部分最小。即使在角部，平均拉应力 1 因此，就危险断面处载荷来说，矩形盒拉深时要小得多；对于相同材料，矩形盒拉深的最大成形相对高度要大于相同半径的圆筒形零件拉深时的最大成形相对高度。 (2) 由于直边和圆角变形区内材料受力情况不同，直边处材料向凹模流动的阻力要远小于圆角处，并且，直边处材料的径向伸长变形小而圆角处材料的径向变形大，使变形区内两处材料的变形量不同，直边处大于圆角处。由此引起两处位移速度差，因而必然诱发出切应力（图2），以协调直边与圆角处的变形。 图2 盒形件拉深时的应力分布 σ的分布也是不均匀的。从角部到中间直 (3)在毛坯外周边上，切向压应力 3 σ的数值逐渐减小。通常情况下，起皱都发生在角部，但是起边部位，压应力 3 皱的趋势要小于拉深相应圆筒形件时的情况。 常用相对圆角半径r/B表示矩形盒的几何形状特征，0 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 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%。 一、板料成形(冲压、冷冲)就是利用安装在压力机上的模具,对板料施加变形力,使板料在模具里产生变形,从而获得一定形状、尺寸与性能的产品零件的一种压力加工方法二、分离工序:指冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓相互分离的工序。基本工序:冲孔、落料、切断、切口、切边、剖切、整修等。 三、冲孔:用冲孔模沿封闭轮廓冲裁工件或毛坯,冲下部分为废料。 四、落料:用落料模沿封闭轮廓冲裁板料或条料,冲下部分为制件。 五、切断:用剪刃或模具切断板料或条料的部分周边,并使其分离。 六、切口:用切口模将部分材料切开,但并不使它完全分离,切开部分材料发生弯曲。 七、塑性成形工序:指材料在不破裂的条件下产生塑性变形,从而获得一定形状、尺寸与精度要求的零件。基本工序:弯曲、拉深、成形等。 八、弯曲:把平面毛坯料制成具有一定角度与尺寸要求的一种塑性成形工艺。 九、冲压模具的基本结构组成:按模具零件的功能可分为工艺零件与结构零件两部分。工艺零件:工作零件:凸模、凹模、凸凹模: 结构零件:导向零件:导柱、导套、导板 十、冲压模具按工序组合可分为单工序模、级进模、复合模。 十一、冲裁就是利用模具使板料沿一定的轮廓形状分离的一种冲压工序。主要指落料、冲孔 十二、冲裁变形过程:弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段、 十三、断面特征: 圆角带、光亮带、断裂带 十四、冲裁件断面质量影响因素:1)材料的性能对断面质量的影响2)模具刃口状态对断面质量的影响3)模具冲裁间隙大小对断面质量的影响 十五、冲裁间隙的概念:指冲裁模的凸模与凹模刃口之间的间隙,也就就是凸、凹模刃口间缝隙的距离。 十六、冲裁间隙对冲裁件质量的影响:冲裁件的质量主要就是指断面质量、尺寸精度与形状误差 第二章冲压工艺设计与冲压力得计算 2、1冲压件(链轮)简介 链轮三维图如图2、1,材料为Q235,工件厚度3mm,模具精度:IT13为一般精度。 图2、1零件三维图 图2、2零件二维图 零件图如图2、2,从零件图分析,该冲压件采用3mm得Q235钢板冲压而成,可保证足够得刚度与强度。并可瞧出该零件得成形工序有落料、冲孔、拉深、翻边,其难点为该成形件得拉深与翻边。该零件形状对称,无尖角与其它形状突变,为典型得板料冲压件。 通过计算此零件可按圆筒件拉深成形,因其尺寸精度要求不高,大批量生产,因此可以用冲压方法生产,并可一次最终成形,节约成本,降低劳动。 2、2确定冲压工艺方案 经过对冲压件得工艺分析后,结合产品图进行必要得工艺计算,并在分析冲压工艺类型、冲压次数、冲压顺序与工序组合方式得基础上,提出各种可能得冲压分析方案。 1)冲压得几种方案 (1)落料、冲孔、拉深、翻边单工序模具生产。 (2)落料、冲孔复合模,拉深、翻边复合模生产。 (3)落料、冲孔连续进行采用级进模生产,拉深、翻边复合模生产。 (4)落料、冲孔、拉深、翻边复合模生产。 方案一:结构简单,需要四道工序,四套模具才能完成工件得加工,成本高。 方案二:加工工序减少,节省加工时间,制造精度高,成本相应减少,提高了劳动生产率。 方案三:在方案二得基础上加大了制造成本,既不经济又不实惠。 方案四:在方案二得基础上又减少了加工工序,又节省加工时间,制造精度高,成本相应减少,又提高了劳动生产率。 一个工件往往需要经过多道工序才能完成,编制工序方案时必须考虑两种情况:单工序模分散冲压或工序组合采用复合模连续冲压,这主要取决于冲压件得生产批量,尺寸大小与精度等因素。通过产品质量、生产率、设备条件、模具制造与寿命、操作安全以及经济效益等方面得综合分析,比较决定采用方案四。 即:落料、冲孔、拉深、翻边→成品。 2)各加工工序次数得确定 根据工件得形状与尺寸及极限变形程度可进行以下决定:落料、冲孔、拉深、翻边各一次。 3)加工顺序决定得原则 (1)所有得孔,只要其形状与尺寸不受后续工序得影响,都应该在平板毛坯上冲出,因为在成型后冲孔模具结构复杂,定位困难,操作也不便,冲出得孔有时不能作为后续工序得定位孔使用。 (2)凡就是在位置会受到以后某工作变形影响得孔(拉深件得底部孔径要求不高与变形减轻孔除外)都应在有关得成型工序后再冲出。 (3)两孔靠近或者孔距边缘很小时,如果模具强度足够,最好同时冲出,否则应先冲大孔与一般情况孔,后冲小孔与高精度孔,或者先落料后冲孔,力求把可能产生得畸变限制在最小范围内。 (4)整形或较平工序,应在冲压件基本成型后进行。 4)成型过程 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。（√） 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 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。 第一章概述 冲压：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压力加工方法。 冲压生产的三要素先进的模具，高效的冲压设备，合理的冲压工艺 冲压工序的分类： 根据材料的变形特点分为：分离工序、成形工序 分离工序：冲压成形时，变形材料内部的应力超过强度极限σb，使材料发生断裂而产生分离，从而成形零件。分离工序主要有剪裁和冲裁等。 成形工序：冲压成形时，变形材料内部应力超过屈服极限σs，但未达到强度极限σb，使材料产生塑性变形，从而成形零件。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、胀形、扩口、缩口和旋压等。 冲压模具 1.冲模的分类 （1）根据工艺性质分类： 冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模等。 （2）根据工序组合程度分类： 单工序模、复合模、级进模 复合模：在压力机的一次行程内在模具的一个工位上完成两道以上冲压工序的模具。 级进模：在压机的一次行程内，在连续模具的不同工位上完成多道冲压共序的模具。 2.冲模组成零件 冲模通常由上、下模两部分构成。组成模具的零件主要有两类： ①工艺零件：直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括：工作零件、定位零件、卸料与压料零件 ②结构零件：不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括：导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等. 第二冲裁工艺与冲裁模设计 学习目的与要求： 1．了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素； 2．掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算、排样设计、冲裁力计算等设计计算方法。 3．掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法； 4．认识冲裁模典型结构（尤其是级进模和复合模）及特点，了解模具标准，掌握模具零部件设计及模具标准应用方法； 5．掌握冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。 第一节概述 冲裁利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。 基本工序：落料和冲孔。既可加工零件，也可加工冲压工序件。 落料：冲下所需形状的零件冲孔：在工件上冲出所需形状的孔 冲裁模：冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲裁过程必不可少的工艺装备。凸、凹模刃口锋利，间隙小。 分类：普通冲裁、精密冲裁 给个实例。由于无法上图，只有文字，见谅。 抽引连续模设计步骤及要点, [摘要] 文章在对抽引加工工艺作了简单的概述後,著重总结了抽引连续模设计步骤及要点,并列举了较实用之模具结构形式. 关键词抽引连续模冲压冲模排样 1. 概述 抽引加工工艺在连接器五金件制造中应用极为广泛. 它是一种将平片毛坯抽制成立体空心件的冲压加工方法,在工业及生活用品的制造中应用极为广泛. 诸如汽车覆盖件,连接器中的D型铁壳,生活用品中的易拉罐等都离不开抽引加工工艺.抽引加工一般分为旋转件抽引(如Audio Jack Shell),盒形件抽引(如D-SUB Shell) 及复杂曲面抽引(汽车覆盖件)等. 抽引加工的成形机理是材料内部产生塑性流动,平片毛坯向径向流动逐步转移到筒壁的过程,如图一所示: （图一） 由此可见,抽引加工必然存在以下特点: a. 材料内部塑性流动, 必然产生加工硬化; b. 材料从外围向径向流动时,在切向相互间产生挤压应力,由此导致材料失稳起皱,甚至抽裂. 签于抽引成形机理是材料整体流动,变数太多,故模具设计时光靠理论计算往往不够,需在实际试模中加以修正.在抽引连续模设计时,由於连续模之结构特点以及料带之送料顺畅要求,使得模具设计时有更多的考量要点.以下就抽引连续模设计步骤及要点作些许总结. 2. 抽引件工艺性评估及成形工序确定 在抽引连续模设计之前,首先应对抽引件图面进行工艺性审查评估,评估内容主要包括以下几部分: a. 抽引件之精度要求:一般而言抽引件在圆筒侧壁之材料厚度无法做到等料厚t, 故产品尺寸标注时不能同时对圆筒内外同时有尺寸要求, 只能满足其中一项, 其精度要求可达±0.05mm.在高度方向也可控制到±0.05mm, 其标注方式最好以抽引件底部为基准； b. 抽引件之外观要求: 材料在抽引流动时与模仁摩擦剧烈,外观无法做到车制零件那麼光滑,筒侧壁可能会有内凹或弧形； c. 零件之抽引工艺性: 由於抽引连续模之模具结构特点决定,抽引过程中无法加退火工序,故必须对制件之连续抽引进行工艺评估.如果其总抽引系数小於材料所允许之最小总抽引系数,那麼就不具备连续抽引工艺; d. 如果抽引件深度太高,无法连续抽引完成时,可考虑先抽引後翻底工艺,看能否达到目的,此时产品侧壁外观不平整.另外当总抽引系数太小时, 可考虑用胀形工艺完成; e. 产品形状尽量简单对称,有利於材料均匀流动; f. 产品之圆角半径不宜过小,一般底部圆角r和口部圆角R都应大於 (0.1~0.3)t; 第一节冲压工艺与模具设计的内容 及步骤 冲压工艺与模具设计是进行冲压生产的重要技术准备工作。冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员 等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产成本、劳 动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考 虑，选择和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可 靠的工艺方案和模具结构，以使冲压件的生产在保证达 到设计图样上所提出的各项技术要求的基础上，尽可能 降低冲压的工艺成本和保证安全生产。一般来讲，设计 的主要内容及步骤包括： ⒈工艺设计 (1) 零件及其冲压工艺性分析根据冲压件产品 图，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原 材料尺寸规格和力学性能，并结合可供选用的冲压设备 规格以及模具制造条件、生产批量等因素，分析零件的 冲压工艺性。良好的冲压工艺性应保证材料消耗少、工 序数目少、占用设备数量少、模具结构简单而寿命高、 产品质量稳定、操作简单。 (2) 确定工艺方案，主要工艺参数计算在冲压工 艺性分析的基础上，找出工艺与模具设计的特点与难点，根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括 工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式等。有时同 一种冲压零件也可能存在多个可行的冲压工艺方案，通 常每种方案各有优缺点，应从产品质量、生产效率、设 备占用情况、模具制造的难易程度和寿命高低、生产成 本、操作方便与安全程度等方面进行综合分析、比较， 确定出适合于现有生产条件的最佳方案。 此外，了解零件的作用及使用要求对零件冲压工艺与模具设计是有帮助的。 工艺参数指制定工艺方案所依据的数据，如各种成形系数（拉深系数、胀形系数等）、零件展开尺寸以及冲裁力、成形力等。计算有两种情况，第一种是工艺参数可以计算得比较准确，如零件排样的材料利用率、冲裁压力中心、工件面积等；第二种是工艺参数只能作近似计算，如一般弯曲或拉深成形力、复杂零件坯料展开尺寸等，确定这类工艺参数一般是根据经验公式或图表进行粗略计算，有些需通过试验调整；有时甚至没有经验公式可以应用，或者因计算太繁杂以致于无法进行，如复杂模具零件的刚性或强度校核、复杂冲压零件成形力计算等，这种情况下一般只能凭经验进行估计。 (3) 选择冲压设备根据要完成的冲压工序性质和各种冲压设备的力能特点，考虑冲压加工所需的变形力、变形功及模具闭合高度和轮廓尺寸的大小等主要因素，结合工厂现有设备情况来合理选定设备类型和吨位。 常用冲压设备有曲柄压力机、液压机等，其中曲柄压力机应用最广。冲裁类冲压工序多在曲柄压力机上进行，一般不用液压机；而成形类冲压工序可在曲柄压力机或液压机上进行。 ⒉模具设计 模具设计包括模具结构形式的选择与设计、模具结构参数计算、模具图绘制等内容。 冲压模具设计与制造实例 例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm 一、冲压工艺与模具设计 1.冲压件工艺分析 ①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。 ②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。 ③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸， -0.74 0 -0.52 -0.52 -0.52 -0.52 可按IT14级确定工件尺寸的公差。孔边距12mm 的公差为-0.11，属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为： 零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm 零件形：10 mm 孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁。 2.工艺方案及模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个工序，可以采用以下三种工艺方案： ①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 ②落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。 ③冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。 方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成 零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸12 mm 有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定 用复合冲裁方式进行生产。 +0.36 0 0 -0.11 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最 小壁厚，为便于操作，所以复合模 结构采用倒装复合模及弹性卸料 和定位钉定位方式。 3.排样设计 查《冲压模具设计与制造》表 2.5.2，确定搭边值： 两工件间的搭边：a=2.2mm 工件边缘搭边：a1=2.5mm 步距为：32.2mm 条料宽度B=D+2a1 =65+2*2.5 =70 确定后排样图如2所示 一个步距的材料利用率η为： η=A/BS×100% =1550÷（70×32.2）×100% =68.8% 查板材标准，宜选900mm×1000mm的钢板，每钢板可剪裁为14条料（70mm×1000mm），每条料可冲378个工件，则η为： η=nA1/LB×100% 1．冷冲压的优点有：生产率高、操作简便，尺寸稳定、互换性好，材料利用率高。 2．冷冲压是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加工方法。 3．一般的金属材料在冷塑变形时会引起材料性能的变化。随着变形程度的增加，所有的强度、硬度都提高，同时塑性指标降低，这种现象称为冷作硬化。4．拉深时变形程度以拉深系数m表示，其值越小，变形程度越大。5．材料的屈强比小，均匀延伸率大有利于成形极限的提高。6．冲裁件的断面分为圆角，光面，毛面，毛刺四个区域。 7．翻孔件的变形程度用翻孔系数K表示，变形程度最大时，口部可能出现开裂 8．缩孔变形区的应力性质为双向压缩应力，其可能产生的质量问题是失稳起皱 9．精冲时冲裁变形区的材料处于三向压应力，并且由于采用了极小的间隙，冲裁件尺寸精度可达IT8-IT6级。 10．冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种工艺装备。 11．落料和冲孔属于分离工序，拉深和弯曲属于成形工序。 12．变形温度对金属塑性的影响很大，一般来说，随着变形温度的升高，塑性提高，变形抗力降低。 13．压力机的标称压力是指滑块在离下止点前某一特定位置时，滑块上所容许承受的最大作用力。 14．材料在塑性变形中，变形前的体积等于变形后的体积，用公式来表示即：ε1+ε2+ε3=0 。15．冲裁的变形过程分为弹性变形，塑性变形，断裂分离 三个阶段。 16．冲裁模工作零件刃口尺寸计算时，落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准，凸模和凹模的制造精度比工件高2-3级。17．冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作搭边。它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。18．弯曲零件的尺寸与模具工作零件尺寸不一致是由于弯曲回弹而引起的，校正弯曲比自由弯曲时零件的尺寸精度要高。 19．拉深时可能产生的质量问题是起皱和开裂 20在室温下，利用安装在压力机上的对被冲材料施加一定的压力，使之产生分离和塑性变形，从而获得所需要形状和尺寸的零件（也称制件）的一种加工方法。 21用于实现冷冲压工艺的一种工艺装备称为。 22冲压工艺分为两大类，一类叫分离工序，一类是变形工序。 23物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸，称为塑性变形。 24变形温度对金属的塑性有重大影响。就大多数金属而言，其总的趋势是：随着温度的升高，塑性增加，变形抗力降低。 25以主应力表示点的应力状态称为主应力状态，表示主应力个数及其符号的简图称为主应力图。可能出现的主应力图共有九种。 26塑性变形时的体积不变定律用公式来表示为：ε1+ε2+ε3=0。 27加工硬化是指一般常用的金属材料，随着塑性变形程度的增加，其强度、硬度和变形抗力逐渐增加，而塑性和韧性逐渐降低。 28在实际冲压时，分离或成形后的冲压件的形状和尺寸与模具工作部分形状和尺寸不尽相同，就是因卸载规律引起的弹性回复(简称回弹)造成的。 29材料对各种冲压成形方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。冲压成形性能是一个综合性的概念，它涉及的因素很多，但就其主要内容来看，有两个方面：一是成形极限，二是成形质量。 冲压模具设计的方法与步骤 1、冲压零件的冲压工艺性分析冲压零件必须具有良好的冲压工艺性，才能 以最简单、最经济的方法制造出合格的冲压零件，可以按照以下的方法完成冲压件的工艺性分析： a.读懂零件图；除零件形状尺寸外，重点要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b.分析零件的结构和形状是否适合冲压加工。 c.分析零件的基准选择及尺寸标注是否合理，尺寸、位置和形状精度是否适合冲压加工。 d.冲裁件断面的表面粗糙度要求是否过高。 e.是否有足够大的生产批量。 如果零件的工艺性太差，应与设计人员协商，提出修改设计的方案。如果生产批量太小，应考虑采用其它的生产方法进行加工。 2、冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计： a.根据冲压零件的形状尺寸，初步确定冲压工序的性质，如：冲裁、弯曲、拉深、胀形、扩孔。 b.核算各冲压成形方法的变形程度，若变形成度超过极限变形程度，应计算该工序的冲压次数。 c.根据各工序的变形特点和质量要求，安排合理的冲压顺序。要注意确保每道工序的变形区都是弱区，已经成形的部分（含已经冲制出的孔或外形）在以后的工序中不得再参与变形，多角弯曲件要先弯外后弯内，要安排必要的辅助工序和整形、校平、热处理等工序。 d.在保证制件精度的前提下，根据生产批量和毛坯定位与出料要求。确定合理的工序组合方式。 e.要设计两个以上的工艺方案，并从质量、成本、生产率、模具的刃磨与维修、模具寿命及操作安全性等各个方面进行比较，从中选定一个最佳的工艺方案。 f.初步确定各个工序的冲压设备。 3、冲压零件毛坯设计及排样图设计： a.按冲压件性质尺寸，计算毛坯尺寸，绘制毛坯图。 b.按毛坯性质尺寸，设计排样图，进行材料利用率计算。要设计多种排样方案，经过比较选择其中的最佳方案。 4、冲压模具设计： a.确定冲压加工各工序的模具结构形式，并绘制模具简图。 b.对指定的1—2个工序的模具进行详细的结构设计，并绘制模具工作图。设计方法如下： ※ 确定模具的种类：简单模、连续模还是复合模。 ※ 模具工作零件设计：计算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模长度，确定凸、凹模结构形式和连接固定方式。 ※ 确定毛坯的定位和定距方式，并对相应的定位、定距零件进行设计。 ※ 确定压料、卸料、顶件及推件方式，并对相应的压料板、卸料板、推件块等进行设计。 ※ 模架设计：包括上下模座及导向方式的设计，也可以选用标准模架。 ※ 在完成以上工作的基础上，按比例绘制模具工作图。先用双点划线绘制毛坯，再绘制工作零件，然后绘制定位和定距零件，用连接零件把以上各部分连接起来，最后在适当的位置绘制压料和卸料零件。根据模具的具体情况，以上顺序也可作适当调整。 ※ 工作图上应该标注模具的外轮廓尺寸、模具闭合高度、配合尺寸及配合型式。工作图上要标注模具的制造精度和技术条件的要求。工作图要按国家制图标准绘制，有标准的标题栏和名细表。如果是落料模，要在工作图的左上角上绘制排样图。 ※计算模具压力中心，检查压力中心与模柄中心线是否重合。如果不重合，对模具结果作相应的修改。 ※计算冲压力，最后选定冲压设备，进行模具与冲压设备相关尺寸的校核（闭合高度、工作台面、模柄安装尺寸等）。 5、测绘模具的大部分零件图（要求完成图纸工作量折合为A0图三张以上），零 件图要求按国家制图标准绘制，标注完整的尺寸、公差、表面粗糙度和技术要求。 6、填写冲压加工工艺规程卡片。 第二章冲压工艺设计与冲压力的计算 2、1冲压件(链轮)简介 链轮三维图如图2、1,材料为Q235,工件厚度3mm,模具精度:IT13为一般精度。 图2、1零件三维图 图2、2零件二维图 零件图如图2、2,从零件图分析,该冲压件采用3mm的Q235钢板冲压而成,可保证足够的刚度与强度。并可瞧出该零件的成形工序有落料、冲孔、拉深、翻边,其难点为该成形件的拉深与翻边。该零件形状对称,无尖角与其它形状突变,为典型的板料冲压件。 通过计算此零件可按圆筒件拉深成形,因其尺寸精度要求不高,大批量生产,因此可以用冲压方法生产,并可一次最终成形,节约成本,降低劳动。 2、2确定冲压工艺方案 经过对冲压件的工艺分析后,结合产品图进行必要的工艺计算,并在分析冲压工艺类型、冲压次数、冲压顺序与工序组合方式的基础上,提出各种可能的冲压分析方案[]10。 1)冲压的几种方案 (1)落料、冲孔、拉深、翻边单工序模具生产。 (2)落料、冲孔复合模,拉深、翻边复合模生产。 (3)落料、冲孔连续进行采用级进模生产,拉深、翻边复合模生产。 (4)落料、冲孔、拉深、翻边复合模生产。 方案一:结构简单,需要四道工序,四套模具才能完成工件的加工,成本高。 方案二:加工工序减少,节省加工时间,制造精度高,成本相应减少,提高了劳动生产率。 方案三:在方案二的基础上加大了制造成本,既不经济又不实惠。 方案四:在方案二的基础上又减少了加工工序,又节省加工时间,制造精度高,成本相应减少,又提高了劳动生产率。 一个工件往往需要经过多道工序才能完成,编制工序方案时必须考虑两种情况:单工序模分散冲压或工序组合采用复合模连续冲压,这主要取决于冲压件的生产批量,尺寸大小与精度等因素。通过产品质量、生产率、设备条件、模具制造与寿命、操作安全以及经济效益等方面的综合分析,比较决定采用方案四。 即:落料、冲孔、拉深、翻边→成品。 2)各加工工序次数的确定 根据工件的形状与尺寸及极限变形程度可进行以下决定:落料、冲孔、拉深、翻边各一次。 3)加工顺序决定的原则 (1)所有的孔,只要其形状与尺寸不受后续工序的影响,都应该在平板毛坯上冲出,因为在成型后冲孔模具结构复杂,定位困难,操作也不便,冲出的孔有时不能作为后续工序的定位孔使用。 (2)凡就是在位置会受到以后某工作变形影响的孔(拉深件的底部孔径要求不高与变形减轻孔除外)都应在有关的成型工序后再冲出。 (3)两孔靠近或者孔距边缘很小时,如果模具强度足够,最好同时冲出,否则应先冲大孔与一般情况孔,后冲小孔与高精度孔,或者先落料后冲孔,力求把可能产生的畸变限制在最小范围内。 (4)整形或较平工序,应在冲压件基本成型后进行。 4)成型过程 第一章: ① 在自己的周围尽可能多地找出冲压制品。 ② 和其他加工方式相比，冲压有哪些优点，有哪些缺点？ 第二章 ① 试述影响金属塑性和变形抗力的因素。 ② 何为塑性条件？ 第3章冲裁2 ①冲裁变形过程分为哪三个阶段？裂纹首先在什么位置产生？ ②冲裁件质量包括哪些方面？冲裁断面具有什么特征，这些特征是如何形成的？影响冲裁件断面质量的因素有哪些？ ③试述冲裁间隙对冲裁工艺的影响。 ④如图所示的冲孔件，其中a=80-0.400mm,b=400-0.34mm, c=350-0.34mm d=22±0.14,e=150-0.2mm. 板料厚度t=1mm，材料为10号钢。试用配合加工法计算冲裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。 ⑤冲裁模刃口尺寸计算的原则是什么？刃口尺寸计算方法有哪些？各有何特点？分别适用于什么场合？ 第4章弯曲 ①弯曲过程有几个阶段？各阶段各有什么特点？ ② 弯曲变形的特点有哪些？窄板弯曲和宽板弯曲有什么不同？ ③ 弯曲件为什么会产生回弹？影响回弹的因素有哪些？试述减少回弹的措施。 第五章拉深 ① 试述拉深变形特点？ ② 什么是拉深系数？多次拉深的总拉深系数总是小于一次拉深的极限拉深系数，但生产实际中往往尽量减少拉深次数？为什么？弯曲变形的特点有哪些？窄板弯曲和宽板弯曲有什么不同？ ③ “一种板料不止一个极限拉深系数”。这种说法对吗？为什么？。 ④拉裂和起皱发生在何时、何位？说明原因。 第6章其他冲压成形 ①? 翻边变形程度用什么来描述？翻边的变形程度与哪些因素有关？ ② 什么是局部成形工艺？成形模具主要包括哪些？ 第7章多工位级进模 ①与复合模具相比多工位级进模有什么优越性？冲压工艺与模具设计课后习题
冲压模具实例讲解学习
冲压工艺与模具设计复习知识点
冲压模具设计计算
第五章 其它冲压成形工艺及模具设计 复习题答案
冷冲压模具设计实例
冷冲压模具设计与制造习题和答案
冲压与模具设计知识点
冲压模具设计步骤
冲压工艺与模具设计实例分解
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计--答辩知识点
冲压模具设计方法与步骤
冲压模具设计计算
冲压模具设计各章作业