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mm 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
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：
033.780.53762.91
m 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：
0s
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 。
2
0mm 3753365.22190101905.222.29A =?+??+?+?=）（）（2
224.2844095mm r s =?==ππ一块板料上冲10个，那么取n=10；则利用率：
%77.75%100375336
41.2844010=??=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235MPa 。
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 。
第三章落料、冲孔、拉深、翻边复合模的设计
3.1模具零件刃口尺寸计算
3.1.1尺寸计算原则
刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的首要因素，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及其公差来保证[]13。生产实践中存在如下问题：
1）由于凸凹模之间存在间隙，使落下的料或冲出的孔都是带有锥度的，且落料大端尺寸等与凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。
2）在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。
3）冲裁时，凸凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，结果使间隙愈用愈大。
4）拉深时，凸凹模工作部分的尺寸和拉深方法有关，可查设计资料确定，也可按卡契马列克经验公式计算。
5）圆孔翻边的尺寸计算采用翻边高度计算翻边圆孔的初始直径0d和翻边系数计算可以达到翻边高度。
由此，在决定模具刃口尺寸及其制造公差时，应考虑：
1）落料制件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凹模上。
2）设计落料模时，凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件的尺寸公差范围内的较大尺寸。这样在凸凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。凸凹模间隙择取最小合理间隙值。
3）设计拉深、翻边模时，其基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸，这样在凸凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。凸凹模间隙择取最小合理间隙值。
4）确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的精度要求。
根据以上原则：落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制。由于此工件属薄板料的冲裁件，因此采用凸凹模配合加工。
3.1.2模具间隙的选择
模具间隙是指凸凹模刃口间缝隙的距离，用C表示，俗称单面间隙。双面间隙
用Z表示。拉深、翻边V形工件时，凸、凹模间隙是靠调整压力机闭合高度来控制的，不需要在模具结构上确定间隙[]15。以下为落料、冲孔复合模间隙的确定：1）冲裁间隙对冲裁件质量的影响
冲裁件质量是指切断面质量，尺寸精度及形状误差。切断面应平直、光洁，即无裂纹、撕裂、夹层、毛刺等缺陷。零件表面应尽量可能平整，即穹弯小。尺寸应保证不超过图纸规定的公差范围。当把凸、凹模间隙值控制在一定范围内时，冲件比较平直、光洁、毛刺很小，且所需冲裁力小。间隙过小时，在断面出现挤长的毛刺。间隙过大时，材料的弯曲与拉深增大，材料易破裂，致使制件光亮带减小，塌角与断裂斜度都增大，毛刺大而厚。
2）间隙对冲裁力的影响
当间隙小于合理间隙时，不仅冲裁力增大，而且剪切力减小。
3）间隙对模具寿命的影响
为了提高模具的寿命，一般采用较大的间隙。若采用小间隙，就必须提高模具硬度与模具制造光洁度、精度，改善润滑条件，以减小磨损。
4）凸、凹模间隙的确定
根据以上条件综合确定：
间隙选择：选择Ⅲ型，间隙适中，R减小，α正常，拉毛正常。则根据《冲模设计手册》，落料、冲孔复合模刃口始用间隙为：
【10。
Zmin～Zmax=0.210mm～0.270mm。（由表2—3查得）】
3.1.3尺寸分类
工件毛坯尺寸如图3.1所示，将工件尺寸进行分类如下：
1）外形尺寸
A类：刃磨后凹模尺寸两边增大的，把产品零件图尺寸化成A0-△，△为工件公差；
2）内形尺寸
B类：刃磨后凹模尺寸两边增大的，把产品零件图尺寸化成B+△。
3.1.4落料冲孔凸凹模刃口尺寸计算
根据零件的类型，那么尺寸的分类如图3-3所示。
图3.1落料冲孔半成品图
该模具为复合模，落料以凹模为基准，根据零件情况，凹模磨损后的尺寸变化为A 类尺寸；故查表2—7】【1得5.0x 1=，那么
0.72/40.18d max 00
0A A -x 190.030.50.72190.39σ+++=??=-?=（）（）mm 。冲孔以凸模为基准，凸模磨损后的尺寸变化为B 类尺寸，查表2—7】【1得5.0x 2=，
那么000p min -0.39/4-0.10B B x 33.780.50.3933.98σ+=+??=+?=（）（）mm 。
该零件凸模（或凹模）刃口尺寸按上述凹模（或者凸模）的相应部分尺寸配置，保证双面间隙Z min ～Z max =0.210mm ～0.270mm 。（由表2—3查得）】【10。
所以各刃口的尺寸分别为0.18d 0A 190.39+=mm
p 0.18A 190.18-=mm
+0.10d 0
B 34.19=mm 0p -0.10
B 33.98=mm 3.1.5拉深凸凹模刃口尺寸计算
（1）凹模圆角半径d r 和凸模圆角半径p
r 由于链轮为一次拉深成型，那么凸凹模的圆角等于零件的圆角半径，
即mm
3r r d p ==（2）凸凹模间隙
根据链轮的材质和板厚，链轮的尺寸精度和表面质量要求，那么凸凹
模间隙max 1.1 1.13 3.3c t mm
==?=（3）凸凹模尺寸及制造公差
链轮的拉深为一次拉深成形，链轮在装配的时候对链轮的内形尺寸有
要求，所以凸模尺寸为(0.4)p
p D d δ-=+?凹模尺寸为(2)d
d p D D c δ+=+又根据表4-7，那么凸凹模的制造公差p σ和分别为0.06和0.10。
那么凸模尺寸000.06-0.06(1200.40.63)=120.25p D mm
-=+?凹模尺寸0.100,100
0(120.252 3.3)=126.85d D mm ++=+?3.1.6翻边凸凹模刃口尺寸计算
链轮的翻边为圆孔一次翻边成形，其结构与拉深模相似，凹模圆角对翻边成形影响不大，可按工件圆角确定，则圆角半径为3mm 。凸模圆角半径4t p r ≥，根据零件的要求，=24mm p r 。
单边间隙0c=.t （075～0.85），取最小值，则c=2.55mm .
凸凹模内径可按拉深模具的凸凹模内径计算，则
凸模内径000.06-0.06(62.920.40.46)=63.10p D mm
-=+?凹模内径0.100.1000(63.102 3.3)=69.70d D mm
++=+?3.2冲模工作零件的设计与计算
3.2.1凸模的计算和校核
1）冲孔凸模
（1）凸模的结构形式
落料、冲孔复合模的冲孔凸模选用带台肩的阶梯形凸模，此凸模与上模座紧配合，上端带台肩，以防拉下[]16，基本形状如图3.2所示：
（2）凸模的长度计算
根据模具的具体结构形式，冲孔凸模固定圈厚度h1=46mm ；
卸料板厚度h2=12mm ；
凸模进入凹模的深度为40mm 。
则冲孔凸模总长为：L=h1+h2+h=46+12=98mm ，
则根据《模具设计大典》，落料、冲孔模凸模选择圆凸模33.78×98JB/T8057-1995T10A 。
图3.2冲孔凸模
（3）凸模强度校核
凸模长度确定后，为防止纵向失稳和折断，应进行凸模承压能力和抗弯能力的校核。冲裁时凸模所受的应力，有平均压应力σ和刃口的接触应力K
σ两种。孔径大于冲件材料厚度时，接触应力大于平均压应力，因而强度核算的条件是接触应力小于或等于凸模材料的许用应力[σ]，孔径小于或等于冲件材料厚度时，强度核算条件可以是平均压应力σ小于或等于凸模材料的许用应力[σ]。本次设计中，凸模材料选取Cr12MoV ，HRC58~62。由于孔径远远大于冲件材料的厚度。则可以满足其强度要求。
凸模在中心轴向压力的作用下，保持稳定（不产生弯曲）的最大长度与导向方式有关。本次设计所采用的带台肩式的凸模，其最大允许长度按下式计算：
2
max d 90F l l ≤=?（3.1）
式中F —冲孔力，N ；
d —凸模最小直径（mm ）；
那么2max
90=242.04mm 180034.57l =?图3.1冲孔凸模
综上所述，该凸模结构符合强度要求。
3.2.2凸凹模
（1）结构形式
凸凹模存在于复合模中，在本次设计中，它既是拉深凹模，又是落料凸模，它的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚决定冲裁件的尺寸，不像凹模那样可以将外缘轮廓尺寸扩大，所以从强度考虑，壁厚受最小值限制。凸凹模的最小壁厚受冲模结构影响。凸凹模装于上模（正装复合模）时，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小一些[]17；凸凹模装于下模（倒装复合模）时，如果是柱形孔口，则内孔积存废料，胀力大，最小壁厚要大一些。
作为冲孔凹模时，选为柱形孔口锥形凹模，刃口强度高，修磨后孔口尺寸不变，但在孔口内可能积存工件和废料，增加冲裁力和孔壁的磨损，磨损后每次的修磨量较大，凹模的总寿命较低，这种型式的凹模适用于形状复杂、精度要求较高的工件的冲
裁。其通过台肩，紧固在凸凹模固定板上，以保证卸料时凸凹模的稳定及下次冲压时
L>，结构形式的精度。其上螺钉孔和销钉孔离断面的距离满足最小尺寸，即 1.25d
如图3.3所示：
图3.3翻边、拉深凹模
（2）凹模的长度计算
根据模具的具体结构形式，则凹模总长为：L=98mm.
3.2.3拉深凸模
（1）结构形式
拉深凸模存在于复合模中，在本次设计中，它起到了对工件的拉深成形，并且是一次拉深成形，那么其形状尺寸就是零件的尺寸。在设计时主要考虑其精度和强度，所以从强度考虑，高度受最小值限制，以防止在工作时发生变形。拉深凸模的最小高度还受冲模结构影响。根据冲模的结构，我们取高度为28mm，材料为Cr12MoV。那么其结构形式如图3.4。
图3.4拉深凸模
（2）强度校核
由于拉深凸模的材料为Cr12MoV ，那么在工作过程中其压应力为2mm /N 89.38N 73.260830F =-?==）
（压πσ，又Cr12MoV 的压应力σ为7802/N mm ，压σ<σ,满足强度要求。
3.2.4凹模的计算和校核
1）落料凹模
根据模具结构要求，落料凹模高度也应该为98mm，但是这样成本会大幅提高，所以在此采用拼接式落料凹模，用内六角螺钉和销钉相连接。螺钉孔和销钉孔里断面的距离满足最小尺寸，即 1.25d L >。下面部分用铸铁，上面工作部分用T10A ，总的图形如图3.5所示。
图3.5落料凹模
根据《冲模设计手册》，有凹模高度kb H =,其中K 为系数，根据《冲压工艺学》查表8—3得K=0.22，b 为凹模孔的最大宽度。带入数据计算得H=41.2mm ，我们选用42mm 。又根据冲裁件料宽为190.03mm ，冲件料厚为3mm ，经查表取壁厚为85mm 。那么凹模工作部分的外形尺寸为D×d×h=360×190×42，下半部分非工作部分尺寸为360×200×88。
1）翻边、冲孔凹模
翻边、冲孔凹模其形式如下图3.6；根据零件的外形尺寸和工艺要求，凹模外
形尺寸为：d×D×h=38×64×155。由于中间是用于落料的通孔，长度比较大，为防止纵向失稳和折断，应进行承压能力和抗弯能力的校核。首先对于承压能力，即最小断面的压应力小于或等于凸模材料的许用压应力，那么[]mm 8.11710
11551904t 4d 3min =???==压στ，大于所设计的直径，满足承压能力条件。其中min d 为最小直径，t 为材料厚度，τ为T10A 的抗剪强度，经查表得190MPa 。[]压σ为
T10A 的许用应力，淬火硬度58~62HR C 时，[]MPa 106.113?=
）～（压σ。对于抗剪能力的校核，有
F d 90l l 2
max ?=≤（3.2）
式中F —冲孔力，N ；
d —凸模最小直径（mm ）；那么mm 35.182180034.5778.3310.6390l l 2max =-?=≤）（，大于其设计长度155mm ，满足使用
要求。
图3.6翻边、冲孔凹模
第四章模具结构零件设计
4.1确定模具的结构形式
根据冲压工艺过程选定的模具类型，此次工艺选取的是落料、冲孔、拉深、翻边复合模。确定模具形式时综合考虑冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及冲压设备与制模条件，操作方便与安全的前提下，应解决模具的正、倒装结构选择和定位、卸料、顶件、导向方式的选择等。
4.1.1正、倒装结构的选择
复合模的结构特点主要表现在具有复合形式的凸凹模，它既起落料凸模作用，又起冲孔凹模的作用。当凸凹模装在下模，落料凹模装在上模，成为倒装复合模。反之称为正装复合模。本次设计的落料、冲孔、拉深、翻边复合模就采用正装复合模的结构。这种结构冲孔废料由凸凹模孔下漏出，结构简单，操作方便[]17。
4.1.2定位方式的选择
为保证冲压质量和稳定冲压生产过程，冲压用毛坯（条料、带料、单个毛坯等）在模具中必须具有正确的位置。因此，定位方式的选择，是模具结构设计的重要内容。根据毛坯的形状、尺寸和模具结构的不同，可用不同的定位方式。
根据定位零件的功能不同，常见的定位方式有以下几种：
1）条料在模具中的定位方式，控制条料的送进距离。零件包括挡料销、定距侧刃、导正销。挡料销又分为固定式、活动式和初始挡料销三种，可用于各种类型的模具。定距侧刃和导正销多用于级进模，分别起初始定位和精确定位的作用。
2）控制条料的送进方向。定位零件包括导料板、侧压板。导料板可用于各种模具，有时也可用两个导料销代替。侧压板常用于级进模，以保证条料沿着导料板基准面送进[]18。
4.1.3卸料、出件方式的选择
在确定模具结构形式时，必须选择确定其卸料、出件的方式。模具的卸料方式包括刚性卸料、弹性卸料和废料切刀卸料三种，出件方式包括刚性推件和弹性推件两种。
选择卸料出件方式时，应综合考虑模具类型、工件质量要求及操作方便等因素，以使模具结构简单，工件安全可靠。
根据上述原则采用弹性推件方式。
4.1.4导向方式的选择
一般来说，对于单工序模的弯曲模、拉深模以及其他简单成型模，由于凸凹模的单边间隙较大，压力机滑块导轨的导向精度一般能满足凸凹模对中的要求，故各类模具大都不采用导向装置。对于生产批量较小，工件精度较低，冲裁厚料的单工序模，也不考虑导向装置。但因冲裁间隙较小，故对压力机滑块导轨的导向精度要求精度较高。无导向模的主要优点是加工制造简单，模具成本低。缺点是模具在压力机上的安装调整不方便，且模具寿命和工件的质量不如有导向的模具高。对于复合模、级进模和工件质量要求较高或生产批量要求较大的模具，均采用导向装置。模具的导向方式主要分为滑动导柱导套、滚动导柱导套和导板导向三种[20]。
4.2冲模零件的设计
4.2.1导向零件的设计
导向零件用来保证上模相对于下模的正确运动，其导向方式主要为滑动式导柱导套、滚动式导柱导套和导板导向三种。本次设计中模具选择滑动式A型导柱导套。
1）安装尺寸要求
导柱直径一般在16~60mm之间，长度在90~320m m之间。选择导柱时应考虑到模具的闭合高度要求。即在模具处于最低工作位置时，导柱上端面与上模板之间的距离不能小于10~15mm之间，以保证凸凹模多次刃磨而使模具闭合高度变小时，导柱也不会影响正常工作，导柱下端面与下模板下端面的距离一般取2~3mm，以保证下模板在压力机工作台上安装和固定。导套上端面与上模板的上平面的距离应大于3mm.
根据上述原则，本次设计的落料、冲孔复合模采用滑动导柱导套导向方式。
落料、冲孔复合模采用：
A型导柱45h5×290JB/T2861.1-1990
A型导套45H6×150×58JB/T2861.6-1990
2）尺寸配合要求
导柱导套分别压入下模板和上模板的安装孔中，一般采用过盈配合H7/r6。导柱与导套之间采用间隙配合H7/h6或H6/h5。其配合精度主要取决于冲压件工序性质，
冲压件的精度以及模具寿命等要求。对于一般模具，通常取间隙配合H7/h6。对于冲裁件间隙较小（小于0.03mm）的模具，或者结构复杂的模具，级进模，或者要求寿命较长的硬质合金模，应选用间隙配合H6/h5。
3）材料及热处理要求
导柱、导套一般选用20号钢制造，为了满足其配合表面的硬度，耐磨性及一定韧性的要求，应进行表面的渗碳处理，渗碳层深度为0.8～1.2mm，渗碳后的淬火硬度为58~62HRC。配合表面粗糙度应不大于0.8μm。
4.2.2卸料装置
1）卸料板尺寸
合理的卸料板结构形式是模具能否正常工作的重要环节之一。卸料板除了进行卸料外,在某些结构的模具中还起到保护凸模的重要作用,选用时要根据凹模周界以及模具的具体结构形式进行选择。本次设计中卸料板为圆形，尺寸为280×12，又卸料板与凸模的单边间隙一般为0.1～0.5mm，在此取0.5mm，那么卸料板中间孔的直径为192mm，材料选用Q345。形状如图4.1所示。
图4.1卸料板
2）卸料螺钉的结构形式
在本次设计中，卸料螺钉采用开槽圆柱头沉孔卸料螺钉，查阅《模具设计大典》选取的卸料螺钉为M8，长度为100mm，材料为45钢，热处理硬度为35~40HRC。但由于长度过长，属于细长杆，需进行校核。由于总的受力分别作用在四个螺杆上，那么
N P x 55.130944
20.523784F ===对于每一根杆，
mm
15155.130948
270F d
270L ?=≤大于设计长度，满足使用要求。
3）卸料弹簧
弹簧卸料板的作用是将成形后的工件废料从凸凹模上顶出，所需的顶出力很小。选用弹簧弹出工件，由于成形件的高度过高，容易成形失稳，所以用卸料螺栓固定，选用标准件，在复合模中均采用此种卸料方式。根据模具结构可以安放4个弹簧，则每个弹簧承担的卸料力即弹簧装于模具后的预压力4/38.520≥F ，取13.095KN 。取凸凹模刃磨量为6mm ，则弹簧工作时和凸凹模刃磨后的压缩量为
mm
1061t h h =++=+）（‘根据弹簧预压力0F 和需要压缩量，可选择弹簧的规格为KF18×90（材料为50CrVA ），即弹簧的大径为18mm ，小径为9mm ，工作30万次以内的最大压力为26KN ，压缩量为45mm ，那么在预压力0F =13.095KN 时的预压缩量
mm 67.221309545h 0=?=
，小于所选弹簧的许可压缩量45mm ，则此弹簧可以满足要求，能保证模具的正常工作。4.2.3挡料和导正装置
挡料装置对人工送料提供进给量的依据。当材料与挡料装置的定位面（边）接触时，即停止进给。
在材料需要于模具内更精密定位时，应采用导料板将材料导正。导料板不仅可用于人工送料，也能用于自动送料。由于模具结构的限制，本次设计用导料销代替导料板。挡料装置在单工序落料或复合模中，主要作用是保持冲件轮廓的完整和适量的搭边。根据模具的结构形式，本次设计的落料、冲孔复合模中，当模具闭合后允许挡料销的顶端高出材料，所以此套模具中采用A 型固定挡料销。其结构形式如图4.2所示。
根据上述原则，查阅《模具设计指导》，确定落料、冲孔复合模中采用挡料销和导料销。分别为：
挡料销A15×8×3
JB/T7646.1-1994，材料为Q235；导料销A15×8×6JB/T7646.2-1994，材料为Q235。
图4.2挡料销
4.2.4定位装置
定位装置保证工件进行后续冲压时，在模具内占有正确的位置，常用的定位装置有定位销和定位板两类。定位销沿工件外形布置。
根据模具结构需要，采用销对垫板、凸凹模、凹模、凹模垫圈、模柄进行定位，查阅《模具设计指导》，选择销A10×90、A10×100、8×10JB/T119.1-2000。如图4.3所示。
图4.3销
4.2.5出件装置
根据模具的结构，出件装置选择弹簧顶出工件。
1）拉深凸模顶出
弹簧顶件的作用是将成形后的工件顶出模具，所需的顶出力很小。选用弹簧弹出工件，由于成形件的高度过高，容易成形失稳。故下模顶出采用T型顶件钉（如图4.4），弹簧，并用开槽紧定螺钉固定，选用标准件。螺钉为M8×10，GB/T73—1985.弹簧选用YA0.8×12×6-2。此处由于顶出力可以在试模的时候通过紧定螺钉调节，所以不用校
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
冲裁模具设计步骤(精)
冲裁模具设计步骤 第一步工作:对所设计模具之产品进行可行性分析 , 以电脑机箱为例, 首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析 (套图 , 确保各产品图纸的正确性,另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性,以确定重点尺寸,这样在模具设计中很有好处。 第二步:对产品进行分析采用什么样的模具结构 , 并对产品进行排工序, 确定各工序冲工内容, 并利用设计软件进行产品展开, 在产品展开时一般从后向前展开, 例如一产品需要量五个工序, 则从加工成品开始展开,一直向前四工序、三工序、二工序、一工序,并展开一个图形后复制一份再进行前一工序的展开。注意, 这一步很重要, 同时要细心。 第三步:依产品展开图进行备料, 在图纸中确定模板尺寸, 包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。注意:如果直接在产品展开图中进行备料并加入定位销钉、导柱、螺丝孔的位置。可以大大的提高设计效益。如果进行手工计算效率太低。 第四步:模具图的绘制 , 在备料图纸中再制一份出来, 进行各组件的绘制,并且加入线切割的穿丝孔,在成型模中,上下模的成型间隙, 一定不能忘记。尺寸的标注也是一个非常重要的工作。 第五步:校对 设计实例 1 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工 序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。零件简图:如图 3-1所示. 名称:垫圈
生产批量:大批量 材料:Q235钢 材料厚度:2mm 要求设计此工件的冲裁模。 图 3-1 一 . 冲压件工艺分析 该零件形状简单、对称, 是由圆弧和直线组成的。根据冲模手册表 2-10、 2-11查得,冲裁件内外所能达到的经济精度为 IT14,孔中心与边缘距离尺寸公差为 ±0.1mm .将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较, 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证. 其它尺寸标注、生产批量等情况, 也均符合冲裁的工艺要求, 故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。 方案一:采用复合模加工。复合模的特点是生产率高, 冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高, 冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂, 制造精度要求高, 成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二:采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高,
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 第一章概述 内容简介: 本章讲述冲压冲压模具设计的基础知识。涉及冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类；常见冲压设备及工作原理、选用原则；冲压成形基本原理和规律；冲压成形性能及常见冲压材料；模具材料种类；模具制造特点、模具零件加工方法及应用等。 章节内容： 1.1冲压的定义 1.2冲压工序分类 1.3冲压工艺的特点及其应用 1.4冲压变形的理论基础 1.5冲压用板料 1.6冲压设备简介 学习目的与要求： 1．掌握冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类； 2．认识常见冲压设备，掌握选用原则； 3．了解屈服准则、塑性变形时应力应变关系、体积不变条件、硬化规律、等冲压成形基本规律； 4．了解冲压成形性能与机械性能关系； 5．认识模具制造特点，掌握模具零件加工方法。 重点内容： 冲压成形基本概念、冲压设备及选用、冲压成形基本规律及应用、冲压成形性能与机械性能关系、常用模具零件加工方法及应用。 难点内容： 冲压成形基本规律、冲压成形性能与机械性能关系。 主要参考书： [1] 王同海.实用冲压设计技术.北京：机械工业出版社，2000 [2] 冯炳尧.模具设计与制造简明手册.上海：上海科学技术出版社，2000 复习思考题：<参考答案下载> 1-1什么是冲压加工？ 1-2 冲压加工又何特点？ 1-3冲压加工又哪几种类型？ 1-4什么是分离工序？ 1-5 什么是塑性变形工序？ 1-6 我国冲压技术的发展方向是怎么样的？ 1-7 常用的冲压设备有哪几种? 1-8 通用曲柄压力机的工作原理是怎么样的? 1-9 选用冲压设备的基本原则是什么？ 1-10怎样根据冲压工艺来选择压力机的种类？ 1-11怎样选择压力机规格大小？ 1-12如何正确使用压力机？ 1-13使用时如何正确地调整压力机？ 1-14冲压材料常用的备料设备有哪些？ 1-15剪板机由哪几部分组成？ 1-16如何正确使用剪板机？ 例题与解答： [1]冲压塑性变形辅助分析 [2]拉深变形中的变形趋向：注意变形过程、变形区与传力区、变形缺陷 电子教材 1.1 冲压的定义 冲压是利用冲模在冲压设备上对板料施加压力（或拉力），使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的制件的加工方法。冲压加工的对象一般为金属板料（或带料）、薄壁管、薄型材等，板厚方向的变形一般不侧重考虑，因此也称为板料冲压， 冷冲压模具设计步骤 冷冲模设计的一般步骤如下： 1 ．搜集必要的资料 设计冷冲模时，需搜集的资料包括产品图、样品、设计任务书和参考图等，并相应了解如下问题： l ）了解提供的产品视图是否完备，技术要求是否明确，有无特殊要求的地方。 2 ）了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性质。 3 ）了解制件的材料性质（软、硬还是半硬）、尺寸和供应方式（如条料、卷料还是废料利用等），以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。 4 ）了解适用的压力机情况和有关技术规格，根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数，如模架大小、模柄尺寸、模具闭合高度和送料机构等。 5 ）了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧，为确定模具结构提供依据。 6 ）了解最大限度采用标准件的可能性，以缩短模具制造周期。 2 ．冲压工艺性分析 冲压工艺性是指零件冲压加工的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点、尺寸大小（最小孔边距、孔径、材料厚度、最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。 3 ．确定合理的冲压工艺方案 确定方法如下： l ）根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析，确定基本工序的性质，即落 料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以由图样要求直接确定。 2 ）根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。 3 ）根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序，例如，是先冲孔后弯曲还是先弯曲后冲孔等。 4 ) 根据生产批量和条件，确定工序的组合，如复合冲压工序、连续冲压工序等。 5 ) 最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度、模具寿命、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比较，在满足冲件质量要求的前提下，确定适合具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案，并填写冲压工艺过程卡片（内容包括工序名称、工序数目、工序草图（半成品形状和尺寸）、所用模具、所选设备、工序检验要求、板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等）: ; 4 确定模具结构形式 确定工序的性质、顺序及工序的组合后，即确定了冲压工艺方案也就决定了各工序模具的结构形式。冲模的种类很多，必须根据冲件的生产批量、尺寸、精度、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择，其选原则如下： l ）根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。一般来说简易模寿命低，成本低；而复合模寿命长，成本高。 2 ）根据制件的尺寸要求确定冲模类型。 若制件的尺寸精度及断面质量要求较高，应采用精密冲模结构；对于一般精度要求的制件,可采用普通冲模。复合模冲出的制件精度高于级进模，而级进模又高于单工序模。 3 ）根据设备类型确定冲模结构。 拉深加工时有双动压力机的情况下，选用双动冲模结构比选用单动冲模结构好很多 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 冲压模具设计方法与步 骤 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY- 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。 冲压模具设计素材(1)(doc 6) 冲压模具设计素材 一、制件图的分析 深→修边→冲孔。考虑到实验的特殊情况，只需设计制造三套冲压模具，即：落料模具、拉深模具、冲孔模具，修边工序采用手工方式进行。 3、此制件是和其它多种小零部件相互配合、有严格装配关系的零件，虽然图纸上的尺寸精度没要求那么高，但考虑到使用时的互换性，在进行模具设计时仍然要对模具的型腔尺寸精度要求高些。 二、模具结构的选取 1、此次制做的冲压模具是用来做实验的，为简化冲压模具的结构复杂程度、缩短模 隙。 2）冲裁间隙（单边）C min =0.015mm 3)凸、凹模刃口尺寸计算公式 设制件尺寸为0?-D 则： a X D D a δ+?-=0)( min )2(t C D D a t δ--= 式中： t a D D 、――分别为落料模具凹模、凸模的刃口尺寸 t a δδ、――分别为落料模具凹模、凸模的制造公差 ?――制件的制造公差 C――单边最小冲裁间隙 min X――磨损系数（取X＝1） 4）凸、凹模刃口尺寸（略） 3、为降低模具制造成本，没有进行排样设计，而是在凹模的相应部位设计了定位销（采用手工送料方式），以解决用小块板料落料生产时的定位问题。 4、因镁板的壁厚只有0.6mm，落料时包紧力不大，故采用弹性卸料装置。卸料板和凸模之间的间隙取0.1mm。 5、压力中心和冲裁力的计算（略） 6、凹模采用柱孔口直筒形结构，既便于制造又解决了向下漏料的问题。 四、拉深模具设计 1、拉深的总高度比较小，只有5mm，设计时采用了一次拉深成形工艺。 2、拉深模具凸、凹模尺寸的确定 1）此制件是要求外形尺寸零件（便于装配），设计时应以凹模为基准件，间隙通过减小凸模尺寸获得。 2）拉深间隙 拉深间隙值C的大小对拉深力、制件质量、模具寿命等影响很大。间隙过大，制件易起皱，有锥度、精度差；间隙过小，则有害摩 擦加大，制件变薄严重，甚至破裂。因此，确定合适的拉深间隙值C 是很重要的。 考虑到镁板的拉深性能差（需把拉深模具和坯料加热到合适的温度才能进行拉深生产）、制件精度要求较高等诸方面的因素，拉深间隙取值如下： （1）直边部分拉深间隙值C=1t=0.6mm （2）转角部分拉深间隙值C=1.1t=0.66mm 3）凸、凹模园角半径 r＝1mm （制件尺寸决定） t r＝2mm （便于拉深） a 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 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; 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。 弯曲模 零件简图：如图3-11所示零件名称：汽车务轮架加固板材料：08钢板 厚度：4mm 生产批量：大量生产 要求编制工艺方案。 图3-11 汽车备轮架加固板零件图 一. 冲压件的工艺分析 该零件为备轮架加固板，材料较厚，其主要作用是增加汽车备轮架强度。零件外形对称，无尖角、 凹陷或其他形状突变，系典型的板料冲压件。零件外形尺寸无公差要求，壁部圆角半径，相 对圆角半径为，大于表相关资料所示的最小弯曲半径值，因此可以弯曲成形。的八个小孔和两个腰圆孔分别均布在零件的三个平面上，孔距有们置要求，但孔径无公差配合。圆孔精度不高，弯曲角为，也无公差要求。 通过上述工艺分析，可以看出该零件为普通的厚板弯曲件，尺寸精度要求不高，主要是轮廓成形问题，又属大量生产，因此可以用冲压方法生产。 二. 确定工艺方案 （1）计算毛坯尺寸 该零件的毛坯展开尺寸可按式下式计算： 上式中 圆角半径； 板料厚度； 为中性层系数，由表查得； ，为直边尺寸，由图3-13可知， 将这些数值代入，得毛坯宽度方向的计算尺寸 考虑到弯曲时板料纤维的伸长，经过试压修正，实际毛坯尺寸取。 同理，可计算出其他部位尺寸，最后得出如图3-14所示的弯曲毛坯的形状和尺寸。 （2）确定排样方式和计算材料利用率 图3-14的毛坯形状和尺寸较大，为便于手工送料，选用单排冲压。有三种排样方式，见图3-15a、b、c。由表查得沿送料进方向的搭边，侧向搭边，因此，三种单排样方式产 材料利用率分别为64％、64％和70％。第三种排样方式，落料时需二次送进，但材料利用率最高，为此，本实例可选用第三种排样方法。 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 冲压模具设计的一般流程 xx冲压模具的设计一般流程是什么，关于冲压模具设计有哪些了解。以下是我为大家整理的关于，给大家作为参考，欢迎阅读!1. 取得必要的资料，并分析零件的冲压工艺性1 取得注明具体技术要求的产品工件图纸明确工件的大小、形状、精度要求、装配关系等;2 工件加工的工艺过程卡片研究其前后工序间的相互关系和在各工序间必 须相互保证的加工工艺要求;3 工件的生产批量决定模具的型式，结构、材料等;4 工件原材料的规格与毛坯情况如板料、条料、带料、废料……;5 冲压车间的设备资料或情况;6 工具车间制造模具的技 术能力和设备条件，以及可采用的模具标准件情况;7 研究消化上述资料，必要时可对既定的产品设计和工艺过程提出修改意见，使产品设计、工艺过程和工装设计与制造三者之间能有更好的结合，取得更完善的效果。2.确定工艺方案及模具的结构型式1 根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求，进行工艺分析，确定落料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以从图纸要求直接确定;2 根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等;3 根据各工序的变形特点及尺寸要求确定工序排列的顺序，如需要确定先冲孔后弯曲，还是先弯曲后冲孔等;4 根据生产批量和条件，确定工序的组合，如复合冲压工序、和连续冲压工序等。3.进行必要的工艺计算1 设计材料的排样和计算毛坯尺寸;2 计算冲压力包括冲裁力、弯曲力、拉深力、卸料力、压边力等，必要时须计算冲压功和功率;3 计算模具的压力中心;4 计算 或估算模具各主要零件的厚度, 如凹模和凸模固定板、垫板的厚度以及卸料橡皮或弹簧的自由高度等;5 决定凸、凹模间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸;6 对于拉深工序，需要决定拉深方式压边或不压边，计算拉深次数及中间工序的半成品尺寸。对于某些工艺，如带料连续拉深，须进行专门的工艺计算。4.模具总体设计在上述分析计算的基础上，进行模具结构的总体设计，勾画草图即可，并初算出模具的闭合高度，概略地定出模具的外形尺寸.本节设计内容目录如下所示：1 目录至少二级标题及页码;2 设计任务书;3 工艺方案分析及确定 填写冲压件工艺规程;4 工艺计算;5 模具结构设计;6 模具零部件工艺设计;7 填写模具说明书，参见表6-3;8 整个模具的装配步骤;9 评述所设计模具的优缺点;10参考资料目录;11结束语。冲压模具设计步骤1。首先有电子档的要对图，看与纸面是否一致。就不明确的地方与客户沟通，包括接刀口、尖角、折弯内角R等。2。然后放工差，例如5+0.05/-0的孔就改到5.043。然后展开，排样或者排工程，画出工序图或者排样图。4。画上模板、模座，并订购钢材。5。完成所有设计6。给领导审查7。根据领导意见进行修改8。拆零件、标注尺寸，加工说明等。9。打印、签字、发图冲压模具基础知识1、卷边卷边是将工序件边缘卷成接近封闭圆形的一种冲压工序。卷边圆形的轴线呈直线形。[1]2、卷缘卷缘是将空心件上口边缘卷成接近封闭圆形的一种冲压工序。3、拉延拉延是把平直毛料或工序件变为曲面形的一种冲压工序，曲面主要依靠位于凸模底部材料的延伸形成。4、拉弯拉弯是在拉力与弯矩共同作用下实现弯曲变形，使整个弯曲横断 冲压模具课程设计题目：垫片复合模设计 黎明大学机电工程系 11模具设计与制造 姓名： 学号： 指导老师： 2013.06.18 题目： 完成图示冲裁件的冲裁工艺性分析并确定其冲裁工艺方案。已知材料为Q235钢，材料厚度0.5mm ，生产批量为大批量。 一.冲件冲裁工艺性分析 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，外形均有圆弧连接过度，对冲裁加工较为有利。 孔与孔之间、孔与零件之间的最小距离满足c>1.5t 要求。 （25.932 5 .429=--= c 1.5t=0.75） 3，精度分析 零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。 二.冲裁工艺方案的确定 零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。 由于所设计的零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。但为了模具制造方便，最后决定采用复合冲裁进行生产。 由工件尺寸可知，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模。 三.模具设计计算 1，材料利用率的计算及排样图的绘制 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=0.8mm; 工件边缘搭边：a1=1mm； 歩距为：29.18mm; 条料宽度B=【Dmax+2a1】°-δ =［29+2×1］°-0.4 =31°-0.4mm 图2排样图 确定后排样图如图2所示 冲压工艺与模具设计复习资料 1.冲压加工：指利用安装在压力机上的模具，对放置在模具内的板料施加变形力，使板料在模具内产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。 2.冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。 ①分离工序包含切断、落料、冲孔、切口和切边等工序 ②成型工序包含弯曲、拉深、起伏（压肋）、翻边（见书P200-207）、缩口、胀形和整形等工序。 ③立体冲压包含冷挤压、冷镦、压印。 3.冲裁件正常的断面特征由圆角带、光亮带、断裂带和毛刺4个特征区组成。光亮带的断面质量最佳。（详情见书P31） 冲裁件断面质量的影响因素：①材料的性能；②模具冲裁间隙大小（详见书P31）； ③模具刃口状态。 4.间隙对冲裁件尺寸精度的影响：①当凸、凹模间隙较大时，材料所受拉伸作用增大，冲裁结束后，因材料的弹性恢复使冲裁件尺寸向实体方向收缩，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径；②当间隙较小时，由于材料受凸、凹模挤压力大，顾冲裁完后，材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，冲孔径变小。 5.刃口尺寸的计算方法（见书P37-38和P40-41） 降低冲裁力的措施：①凸模的阶梯布置；②斜刃冲裁；③红冲（加热冲裁） 6.侧刃在模具中起的作用是①材料送进时挡料（定位）作用；②消除材料弧形，修正材料宽度尺寸；③抑制载体镰刀形弯曲的产生。侧刃的长度等于一个送料步距。 7.板料的弯曲变形特点（见书P108） 8.影响弹性回跳的主要因素：①材料的力学性能；②相对弯曲半径r/t（反映材料的变形程度）；③弯曲中心角；④弯曲方式及弯曲模具结构；⑤弯曲形状；⑥模具间隙；⑦非变形区的影响 9.减少弹性回跳的措施：（见书P114-116） ①改进零件的结构设计； ②从工艺上采取措施：a.采用热处理工艺；b.增加校正工序； ③采用拉弯工艺； 模具设计计算公式 冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进人材料的深度(凸模行程)而变化的，如图2.2.3所示。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。 用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算： 式中F——冲裁力； L——冲裁周边长度； t——材料厚度； ——材料抗剪强度； K——系数。 系数K是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取K＝1.3。 为计算简便，也可按下式估算冲裁力： (2.6.2) 式中——材料的抗拉强度。 在冲裁结束时，由于材料的弹性回复（包括径向弹性回复和弹性翘曲的回复）及摩擦的存在，将使冲落部分的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的料卸下，将卡在凹模内的料推出。从凸模上卸下箍着的料所需要的力称卸料力；将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称推件力；逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称顶件力，如图2.6.1所示。 卸料力、推件力和顶件力是由压力机和模具卸料装置或顶件装置传递 的。所以在选择设备的公称压力或设计冲模时，应分别予以考虑。影响这些力 的因素较多，主要有材料的力学性能、材料的厚度、模具间隙、凹模洞口的结 构、搭边大小、润滑情况、制件的形状和尺寸等。所以要准确地计算这些力是 困难的，生产中常用下列经验公式计算： 卸料力(2.6.3) 图2.6.1 推件力(2.6.4) 顶件力(2.6.5) 式中F——冲裁力；图2.6.1 卸料力推件力和顶件力 ——卸料力、推件力、顶件力系数，见表2.6.1； n——同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。 式中h——凹模洞口的直刃壁高度； t——板料厚度。 注：卸料力系数Kx，在冲多孔、大搭边和轮廓复杂制件时取上限值。 压力机的公称压力必须大于或等于各种冲压工艺力的总和Fz。Fz的计算应根据不同的模具结构分别对待，即 采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时 (2.6.6) 采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时 (2.6.7) 采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时 (2.6.8)冲压工艺及模具设计一
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