精冲片齿轮的冲压工艺与模具设计(一)
冲压成型工艺及模具设计
冲压成型工艺及模具设计课程教案/讲稿教师姓名：李奇涵学院（部、中心）：机电工程学院教研室∕实验室：模具教研室2004 年8 月第一章绪论第一节模具在工业生产中的地位模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。
采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列优点，用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。
已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。
现代经济的基础工业。
现代工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平，因此模具工业对国民经济和社会发展将起越来越大的作用。
1989年3月国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位(仅次于大型发电设备及相应的输变电设备)，确立模具工业在国民经济中的重要地位。
1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》。
经国务院批准，从1997年到2000年，对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。
所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。
目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。
据统计，在家电、玩具等轻工行业，近90％的零件是综筷具生产的；在飞机、汽车、农机和无线电行业，这个比例也超过60％。
例如飞机制造业，某型战斗机模具使用量超过三万套，其中主机八千套、发动机二千套、辅机二万套。
从产值看，80年代以来，美、日等工业发达国家模具行业的产值已超过机床行业，并又有继续增长的趋势。
据国际生产技术协会预测，到2000年，产品尽件粗加工的75%、精加工的50％将由模具完成；金属、塑料、陶瓷、橡胶、建材等工业制品大部分将由模具完成，50％以上的金属板材、80％以上的塑料都特通过模具转化成制品。
冲压工艺及模具设计考试题
冲压工艺及模具设计一、填空题1、在冲压变性过程中，材料需要最小变形力的区域为变形的弱区，在冲压工艺和模具结构设计时，应使变形区成为弱区。
2、冲裁变形过程分为弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段。
3、板料弯曲时，变形发生在弯曲圆角部位，直边部分不变形。
4、当弯曲变形结束卸载后，由于弹性恢复 , 使工件弯曲半径与模具尺寸不同，这一现象称为弯曲回弹。
、5、盒形件拉深拉深时，直边部分变形近似于弯曲变形，圆角部分近似于筒形件拉深。
6、高盒形件拉深时，方盒形件毛坯一般为圆形，各中间工序为圆筒形件拉深，最后一次拉深成方盒形；矩形件毛坯一般为长圆形或椭圆形；，先拉成椭圆筒形件，最后一道拉深成矩形件。
7、内圆孔翻边属伸长类翻边，变形区材料受切向拉应力、径向拉应力，在孔的边缘处切向拉长、厚度方向变薄，是开裂的危险处。
当竖边高度不能一次翻出时,可采用拉深、预冲底孔再翻边的方法。
8、筒形件拉深过程中，凸缘部分的切向压应力使凸缘材料易产生起皱，主要防止措施：采用压边圈和施加大小合适的压边力。
9、冲裁工件的校平模具主要有平面模和齿形模两种。
10、冲压模具主要分为单工序模、级进连续模和复合模。
单工序模是单工序、单工位；级进连续模是多工序多工位；复合模是多工序、单工位。
11、冲裁件的剪切断面一般由圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四部分组成。
12、弯曲成形中，长度保持不变的金属层叫中性层，它偏向；凹模（或内）侧。
13、弯曲成形中，常用弯曲系数（或最小弯曲半径）来表示变形程度。
14、筒形件拉深时，底部圆角处的材料厚度厚度最小、强度最低以及两拉一压的应力状态，使其成为最薄弱处，最易发生开裂。
15、任何直径的半球形件拉深系数都为定值 0.71 ，均可一次拉成。
16、复杂形状的拉深件，应先做拉深模，经确定毛坯尺寸后，再做落料模。
17、与筒形件拉深相比，板料起伏成形的最大变形特点是：外部材料不进入；变形区，变形区材料受两向拉应力，产生拉伸变形，材料厚度变薄。
齿轮垫片冲压模设计
前言模具是现代工业生产中重要的工艺装备，它在各种生产行业，特别是冲压和塑料成形加工中，应用极为广泛。
我国模具工业总产值中，冲压模具的产值约占50%，现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化的程度，优质模具材料的研究，先进的模具设计和制造技术，专用的机床设备及高水平的生产技术管理等等，但其中模具设计是至关重要的一个方面。
冲压模具设计包括冲压工艺设计和模具结构设计两方面，冲压工艺设计是对冲压件的生产过程，包括工艺方案、工序安排、工序尺寸，使用的设备及模具类型，以及各项技术经济指标等作综合性的总体规划，而模具结构设计则是按照冲压工艺设计的要求，设计所需模具的具体结构，绘制出模具装配图和模具零件图。
冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课的基础上，所设置的一个重要时间环节，其目的：⒈综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，从而提高自己的独立工作能力。
⒉巩固与扩充“冷冲压模具设计”等课程所学的内容，掌握冷冲压模具的方法和步骤。
⒊掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计材料和手册、熟悉标准和规范等。
本设计对指定工件进行的级进模设计，利用Auto CAD软件对制件进行设计绘图。
明确了设计思路，确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。
如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。
并绘制了模具的装配图和零件图。
本课题通过对工件的冲压模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。
关键词：级进模；弯曲；冲孔设计任务书冲压件图如1.1示工件名称：齿轮螺栓垫片材料： A3钢料厚： 1mm生产批量：大批量图1.1工作要求：1、制定并审核图示齿轮螺栓垫片的冲裁工艺方案；2、确定图示齿轮螺栓垫片的模具结构；3、设计并画出齿轮螺栓垫片的模具装配图；4、设计并画出齿轮螺栓垫片模具所有非标零件图；5、编制所有需加工零件的加工工艺规程；6、填写相关工作单。
精冲片齿轮的冲压工艺与模具设计(1)
精冲片齿轮的冲压工艺与模具设计摘要：介绍了精冲片齿轮的工艺方法及模具结构设计，希望能为类似零件模具设计提供参考。
关键词：片齿轮；精冲；工艺分析；模具设计1 冲制片齿轮的技术难点用板、条、带、卷料一模成形，直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等，其冲压加工的技术难点如下：(1)齿型冲切面即齿廓啮合面质量，往往因材质金相组织结构不良、润滑不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大，塌角深度超过25%T；冲切面完好率不足 75%，低于Ⅳ级而影响使用；冲切面局部毛刺过大，难以彻底清除；冲切面的整体表面粗糙度值大于 RA1.6“m，无后续加工工序时小于 RA1.6”m，就无法使用。
(2) 料厚t<1mm 的小尺寸片齿轮，尤其当t≤0.5mm 时，各种精冲方法都难以加工；用高精度普通冲模冲制，冲切面质量，特别是冲切面表面粗糙度值如何减小到符合要求。
(3) 小模数片齿轮，如模数 m<0.25mm 的渐开线片齿轮，其冲裁模齿形冲切刃口，包括凸模与凹模的齿形刃口在冲裁过程中，要承受较大的压力载荷，容易出现崩刃、压塌、局部过量磨损……，冲制的工件，齿顶部位塌角大，料厚减薄明显，而且模数越小减薄越严重。
在齿顶刃口处过量磨损而失效。
也有在齿根圆的位(4)所有冲制片齿轮的冲模，寿命都很低。
多数都置，凸模出现了裂纹。
由于齿形模数小，节圆上的齿宽 B 远小于零件料厚，冲裁时凸模齿形部位的压力峰值数倍于凸模的平均压应力，因而大幅度增加了齿形部位的摩擦力以及由此产生的成倍磨耗，必然导致冲模提前刃磨。
(5) 料厚t≥1mm-3mm 的薄板片齿轮，多采用各种精冲方法，直接从原材料冲制成品片齿轮零件。
由于模数小，节圆齿宽 B 大多都小于t，多数仅为 B≤60%T，甚至 40%T 或更小。
不仅凸模齿形承载压力大，而且冲出齿形齿顶部位减薄，塌角深达 20%T-25%T，软料更为严重。
精 密 冲 裁
8—凸模； 9、21—垫板； 10—座圈；
11—压边圈； 12—顶件板；
13—冲孔凸模固定板； 14—支承环；
15—压床上工作台； 19、20—传力杆；
22、27—模座； 23—冲孔凸模；
24—
25—导向装置；
26—支承顶杆
活动凸模式复合精冲模
精密冲裁
1.5 精密冲裁模的结构及特点
1—压床下工作台； 2—专用下结合环； 3、13、19—传力杆； 4—上垫板；5—凸模座板； 6—顶件板；7—冲孔凸模； 8—闭锁销；9—凸模； 10、21—顶杆； 11—导向件； 12—垫座； 14—专用上结合环； 15— 16、30—液压活塞； 17—压板； 18、28—支承销； 20、29—模座； 22—压边圈； 23—支板； 24—冲孔凸模；25—凹模； 26—缩紧环；27—下垫板
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
1—凹模； 2—切屑； 3—凸模； 4—工件
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
1）小间隙圆角刃口冲裁
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
2）负间隙冲裁
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
对向凹模冲裁过程 1—顶件器； 2—材料； 3—冲裁凸模； 4—凸起凹模； 5—凹模； 6—废料；
26—垫片； 27—卸料板；
28—碟簧
简易精冲落料模
精密冲裁
1.6 精密冲裁模齿圈的设计
抑制冲件以外的力， 如与冲压方向相垂直的 水平侧向力对冲件的影 响。
固定被加工的板料， 避免材料受弯曲或拉 伸。
压应力提高了被加 工材料的塑性变 形能力。
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길벗
출판분야
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毕业设计——齿形冲压模具设计及工艺分析
齿形冲压模具设计与工艺分析【摘要】本设计主要进行了冲孔、落料模的工艺分析与设计。
对产品进行了详细工艺分析和工艺方案的确定。
依据冲压模具设计的一般步骤，计算并设计了本套模具上主要的零部件，例如：凸模、凹模、凸凹模、凸模固定板、垫板、凹模固定板、卸料板等。
模架选用了标准模架，选用了合适的冲压设备。
本设计对工作零件和压力机规格都进行了必要的校核计算。
【关键词】：冲压模具；工艺计算；冲压设备；校核；冲孔；落料目录引言 (1)一、冲裁件的结构工艺性分析 (2)（一）零件分析 (2)（二）材料分析 (2)（三）尺寸精度 (3)（四）冲压工序 (3)二、冲压工艺设计 (3)（一）冲裁工艺方案的确定 (3)（二）冲裁工艺方案的选择 (4)三、冲孔落料模的工艺设计 (5)（一）冲裁间隙 (5)（二)凸、凹模刃口尺寸的确定 (6)(三）排样 (7)（四）冲压力的计算 (9)（五）压力中心的计算 (9)（六）冲孔落料模主要零部件的结构设计 (10)四、冲孔冲齿模的工艺设计 (17)（一）冲裁间隙 (17)（二）凸凹模刃口尺寸的确定 (17)（三）冲压力的计算 (17)（四）压力中心的计算 (18)（五）冲孔冲齿模主要零部件设计 (18)总结 (24)致谢 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
参考文献......................................................................................................... 错误！未定义书签。
引言一转眼就到了每一个毕业生的最后一课——毕业论文设计，这是每一个毕业生必需要完成的任务。
毕业设计——齿形冲压模具设计及工艺分析
毕业设计——齿形冲压模具设计及工艺分析齿形冲压模具设计及工艺分析摘要：本文主要论述齿形冲压模具设计及工艺分析，详细阐述齿形冲压模具的设计原理、设计方法以及相关的工艺分析内容。
通过对齿形冲压模具的设计及工艺分析，对如何设计更加精密、高效的齿形冲压模具具有指导意义。
关键词：齿形冲压模具；设计；工艺分析一、引言齿形冲压模具是冲压工艺中常用的一种模具，其可制成各种齿形零件，如齿轮、链轮、传动带轮等。
齿形冲压模具具有生产效率高、成本低、制品质量稳定、可靠性好等优点。
在机械制造行业中有着广泛的应用。
齿形冲压模具的设计及工艺分析是制造高品质齿形零件的关键。
本文就如何设计更加精密、高效的齿形冲压模具进行探讨，并对相关的工艺分析进行详细的阐述。
二、齿形冲压模具的设计原理1、齿形冲压模具的基本构造齿形冲压模具的基本构造由顶模、底模和导向机构（导向架）组成。
顶模和底模用于夹紧板材，通常由压紧装置和导向机构组成。
齿形冲压模具的导向机构通常由导向柱和导向套组成，其主要作用是在冲压过程中保证顶模和底模的相对位置不变。
2、齿形冲压模具的冲孔方式齿形冲压模具的冲孔方式主要由切向压力和径向压力两种方式组成。
切向压力主要是通过切向导向来实现的，但其在冲压过程中易造成模具的磨损损坏，所以在实际应用中多采用径向导向方式。
径向压力主要是通过模具的凸模、凹模来实现的，模具的凸模，也称凸轮，一般由公共模板和剪切模板组成。
3、齿形冲压模具设计中的要点（1）一致性原则齿形冲压模具设计中最重要的原则是一致性原则，在制造过程中使每个模具尽可能相同，在使用过程中尽可能避免磨损和损坏，尽量减小生产成本，提高效率。
（2）公共化原则公共化原则是指将尽可能多的设计要素封装成一个公共元素，以减小设计规模，提高制造效率。
其中，公共模板是齿形冲压最主要的公共元素，可在大多数冲压过程中使用，当需要定制时，使用者只需制作具体的冲压模板即可。
三、齿形冲压模具设计方法1、初步设计初步设计是齿形冲压模具设计的第一步，目的是确定模具的外形尺寸以及模具的结构特点，确定好模具的初始设计方案。
冲压工艺与模具设计知识点
冲压工艺与模具设计知识点冲压工艺与模具设计知识点冲压工艺是一种通过将金属板材或带材以一定形状冲剪、弯曲、拉伸和拉拔等方法，以获得所需零件的成型工艺。
模具设计是冲压工艺的重要组成部分，它直接影响冲压加工的效率和质量。
以下介绍一些常见的冲压工艺和模具设计知识点：1. 冲剪工艺：冲剪工艺是冲压工艺的基础，它通过不同形状的冲头和模具，在金属板材或带材上制造出所需形状的零件。
在冲剪过程中，需考虑金属的强度、硬度、韧性等性质，以确定合适的工艺参数，如冲头直径、切口深度等。
2. 弯曲工艺：弯曲工艺是将金属板材或带材弯曲成所需形状的过程。
弯曲过程中需控制弯曲方向、半径和角度等参数，选择合适的弯曲模具和夹具来保证零件质量的稳定性。
3. 拉伸工艺：拉伸工艺是利用模具将金属板材或带材拉伸成所需形状的过程。
在拉伸过程中，需控制拉伸量和拉伸速度，选择合适的模具类型和设计方案，以确保零件拉伸后不会变形或出现其它质量问题。
4. 拉拔工艺：拉拔工艺是利用模具将金属板材或带材拉拔成所需形状的过程，这种工艺常用于制造各种金属管道。
在拉拔过程中，需控制拉拔速度和力度，选择合适的模具类型和设计方案，以确保零件拉拔后不会产生变形或其它质量问题。
对于模具设计，以下是一些重要的知识点：1. 模具结构设计：模具结构设计是模具设计中的关键步骤之一，它包括零件形状、分模结构、定位装置和夹紧装置等方面。
在设计过程中，应充分考虑材料的机械性能、加工工艺和成本等因素。
2. 模具制造材料的选择：模具制造材料的选择直接影响模具的寿命和精度，常用的材料有铸铁、合金钢、热变形工具钢等。
从材料的角度出发，需要最大限度提高模具的硬度、韧性和耐磨性，以确保模具的使用寿命。
3. 模具加工工艺的选择：模具加工工艺的选择包括模具加工机床的选择、切削工艺和工具的选择等方面。
在决定加工工艺时，需要考虑到模具加工的精度和效率，并尽可能选用高效的机床和工具。
4. 模具维护保养：模具在使用中需要定期进行维护保养，包括清洁、润滑和检查等方面。
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精冲片齿轮的冲压工艺与模具设计(一)
摘要：介绍了精冲片齿轮的工艺方法及模具结构设计，希望能为类似零件模具设计提供参考。
关键词：片齿轮；精冲；工艺分析；模具设计
1冲制片齿轮的技术难点
用板、条、带、卷料一模成形，直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等，其冲压加工的技术难点如下：
(1)齿型冲切面即齿廓啮合面质量，往往因材质金相组织结构不良、润滑不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大，塌角深度超过25%T；冲切面完好率不足75%，低于Ⅳ级而影响使用；冲切面局部毛刺过大，难以彻底清除；冲切面的整体表面粗糙度值大于RA1.6“m，无后续加工工序时小于RA1.6”m，就无法使用。
(2)料厚t(3)小模数片齿轮，如模数m(4)所有冲制片齿轮的冲模，寿命都很低。
多数都置，凸模出现了裂纹。
由于齿形模数小，节圆上的齿宽B远小于零件料厚，冲裁时凸模齿形部位的压力峰值数倍于凸模的平均压应力，因而大幅度增加了齿形部位的摩擦力以及由此产生的成倍磨耗，必然导致冲模提前刃磨。
(5)料厚t≥1mm-3mm的薄板片齿轮，多采用各种精冲方法，直接从原材料冲制成品片齿轮零件。
由于模数小，节圆齿宽B大多都小于t，多数仅为B≤60%T，甚至40%T或更小。
不仅凸模齿形承载压力大，而且冲出齿形齿顶部位减薄，塌角深达20%T-25%T，软料更为严重。
(6)片齿轮的齿形精度、整体的线性尺寸精度以及齿形外廓与孔，尤其是中心孔的同轴度、轮辐群孔的位置度等，受冲压工艺、冲模结构型式、冲模制造精度的制约；冲件材料的力学性能对冲切面质量影响较大。
采用连续冲裁工艺冲制的带孔或轮辐厚度与齿形不同需要减薄轮辐或齿形部位的工件，可采用多工位连续冲压工艺：先在压形打扁减薄的工位内外两旁边切口，容纳多余材料及料厚减薄增大的面积，而后才能精冲孔或扩孔、精冲齿形，与只有冲裁工位的连续冲裁模一样，精准的定位系统是确保工件形位精度的关键。
齿形与尺寸精度则主要靠提高制模精度保证。
2超薄料片齿轮的冲制
料厚t≤0.5mm的片齿轮，采用V形齿圈强力压板精冲，即FB精冲有难度，特别是t≤0.3mm 时，因标准齿圈的V形齿最小高度hmIN为0.3mm，压入材料过深会将材料咔断，故不能实施精冲。
其他精冲方法，如对向凹模精冲，也不能精冲t≤0.5mm的零件。
这些厚度不大的各种材料的片齿轮，特别是t≤0.5mm-1mm或更薄一些的片齿轮，仪表产品中使用较多。
下文笔者举例一种与安徽电影机械厂合作，在普通压力机上推广应用精冲技术而设计的精冲模结构之一。
该模具为电影放映机输片齿零件在普通压力机上进行精冲的固定凸模式FB精冲模。
该模具有推件滞后结构，能避免因滑块回程将工件推入废料腔内而刮坏断面的缺陷，确保精冲件的断面质量。
推件滞后机构由硬橡胶圈、球面接头、调节垫和碟形弹簧组成。
当上模上行时，硬橡圈把模柄弹起，碟形弹簧放松，推件块不动。
上模继续上行，通过杠杆的作用使推件块动作，推出工件。
使用这种机构时需严格控制反推加压行程及对模深度，否则会损坏推件块或碟形弹簧。
该模具采用通用模架，更换模芯，可冲制不同的工件。
对于t≤0.5mm的片齿轮，使用高精度普通全钢冲模，冲制薄料、超薄料零件，只要制模精度高、冲裁间隙小、冲裁刃口锋利，也能获得高质量零件。
精冲件与普通冲裁件相比，冲切面光洁、平整，表面粗糙度值一般为RA0.63!m-0.25∮m；尺寸精度可达IT7-9级。
而普通冲裁件冲切面质量随料厚t增加，波动很大：t=1mm时，其表面粗糙度值为RA3.0-3.2∮m；T≤0.5mm时，可达RA2.5m-2.0m，尺寸精度可达IT9-10级。
因此，对于料厚t<1mm的片齿轮零件，尤其t≤0.5mm的片齿轮零件，推荐采用图5所示高精度固定卸料导板式冲裁模或连续冲裁模冲制片齿轮，可以收到精冲效果，达到IT8-IT9级
冲压精度。