冲压模具设计与制造教材讲义共42页文档
《冲压模具设计与制造》课程教学大纲DOC
《冲压模具基础》课程教学大纲课程编号：课程英文译名：课内总学时:72学时学分：4。
5学分课程类别：必修课开课对象：汽车制造与装配技术专业执笔人：编写日期:一、课程性质、目的和任务《冲压模具设计与制造》是汽车制造及汽车整形专业的一门主干专业技术课，它是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合，综合性和实践性较强的课程。
其目的是使学生了解冲压变形规律,认识冲压成形工艺方法，冲压模具结构，冲压模具制造方法与手段，掌握冲压模具设计与计算方法，掌握冲压工艺与模具设计方法，冲压模具制造工艺方法，能进行中等冲压零件的冲压工艺编制,冲模设计与冲模制造工艺编制，并培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生逻辑思维能力，为毕业设计及毕业以后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求本课程是冲压模具设计与计算，冲压模具结构,模具制造工艺方法为重点。
学外本课程应达到以下基本要求：1、能应用冲压变形理论,分析中等复杂冲压件变形特点，制定合理冲压工艺规程的能力。
2、协调冲压设备与模具的关系，选择冲压设备的能力。
3、熟悉掌握冲模设计计算方法，具备中等复杂冲模结构选择和设计的能力，所设计的冲模应工作可行、操作方便、便于加工和装配,技术经济性好。
4、具备正确选择冲压模具加工方法，制定中等复杂冲模制造工艺和装配工艺的能力.5、初步具备进行多工位级进模设计和制造的能力。
6、初步具备进行分析和处理试模过程中产生的有关技术问题的能力。
三、教学内容及要求：第1章冲压模具设计与制造基础1.1 冲压成形与模具技术概述掌握冲压与冲模概念;冲压工序的分类；冲模的分类；冲模设计与制造的要求；了解冲压现状与发展方向。
1.2 冲压设备及选用了解常见冲压设备；掌握冲压设备的选用；模具的安装。
1.3 冲压变形理论基础掌握塑性变形的概念；理解塑性力学基础；掌握金属塑性变形的一些基本规律；冲压材料及其冲压成形性能.1.4 模具材料选用掌握冲压对模具材料的要求;冲模材料的选用原则;冲模常见材料及热处理要求。
第1章冲压模具设计与制造PPT演示文稿
2021/3/10
16
第1章 冷冲压概论
1.2常见冲压设备及工作原理
1.2.1 机械(曲柄) 压力机
1.机械(曲柄)压力机 的基本组成
(1)机身
机身11是压力机
的骨架，承受全部冲
压力，并将压力机所
有的零部件联结起来，
保证全机所要求的精
1—电动机；2—皮带；3—飞轮；4—离合器；5—曲轴；6—连杆；7—滑块；
度、强度和刚度。
8—工作台垫板；9—工作台；10—制动器；11—机身；12—机座
2021/3/10
17
第1章 冷冲压概论
1.2常见冲压设备及工作原理
1.2.1机械(曲柄)压 力机
1.机械(曲柄)压力机 的基本组成（续）
(2)工作机构 即为 曲柄连杆机构。由曲 轴5、连杆6、滑块7 等组成。
2021/3/10
难点
无。
2021/3/10
2
第1章 冷冲压概论
1.1冷冲压加工概述
冲压是利用模具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，这类模 具统称为冲模。
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，且通常是在室温状 态下进行，故也称为冷冲压。
用模具使材料弯曲 成一定形状
卷圆
将板料端部卷圆
扭曲
2021/3/10
将平板毛坯的一部 分相对于另一部分 扭转一个角度
9
第1章 冷冲压概论
1.1冷冲压加工概述
1.1.2成形工序（续）
工序名称 工序简图
拉深
冲压模具设计与制造实例教材
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钢是一般碳素钢，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，对比适合冲裁。
③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，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 mm24 mm30 mmR30 mmR2 mm零件内形：10 mm-0.52 0-0.52 0-0.52 0-0.52 0孔心距：37±结论：适合冲裁。
该零件包括落料、冲孔两个工序，能够采纳以下三种工艺方案：①先落料，再冲孔，采纳单工序模生产。
②落料-冲孔复合冲压，采纳复合模生产。
③冲孔-落料连续冲压，采纳级进模生产。
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，要紧应采纳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。
工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，因此复合模结构采纳倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。
查?冲压模具设计与制造?表，确定搭边值：两工件间的搭边：a=工件边缘搭边：a1=步距为：条料宽度B=D+2a1=65+2*2.5=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率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，每张钢板可剪裁为14张条料〔70mm×1000mm〕，每张条料可冲378个工件，因此η为：η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为65.1%⑴冲压力τ××2×450=252.67〔KN〕其中τ按非退火A3钢板计算。
【材料课件】冲压模具设计与制造(412)
PPT文档演模板
【材料课件】冲压模具设计与制造 (412)
•第四章 拉深工艺与拉深模设计
•学习目的与要求：
•1． 了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素； •2． 掌握拉深工艺计算方法。 •3． 掌握拉深工艺性分析与工艺设计方法； •4． 认识拉深模典型结构及特点，掌握拉深模工作零件设计 方法； •5． 掌握拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
•2．拉深工艺计算 ； •3．其它形状零件的拉深变形特点 ； •4．拉深模典型结构与拉深模工作零件设计 。
PPT文档演模板
【材料课件】冲压模具设计与制造 (412)
•第四章 拉深工艺与拉深模设计
•本章目录
•第一节 概述 •第二节 圆筒形件拉深变形分析 •第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定 •第四节 圆筒形件拉深工艺计算 •第五节 其它形状零件的拉深 •第六节 拉深件的工艺性 •第七节 拉深模的典型结构 •第八节 拉深模工作零件的设计 •第九节 拉深工艺的辅助工序
•第四章 拉深工艺与拉深模设 计
•作业布置：
•思考与练习题3、4
PPT文档演模板
【材料课件】冲压模具设计与制造 (412)
•第四章 拉深工艺与拉深模设 计
PPT文档演模板
•拉 深 件 类 型
•a）轴对称旋转体拉深件 •b)盒形件 •c)不对称拉深件
【材料课件】冲压模具设计与制造 (412)
•第四章 拉深工艺与拉深模设 计
PPT文档演模板
【材料课件】冲压模具设计与制造 (412)
•第四章 拉深工艺与拉深模设计
•第二节 圆筒形件拉深变形分析
•三、拉深件的起皱与拉裂（续）
•1.凸缘变形区的起皱
•主要决定于：
•一方面是切向压应力σ3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。
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
PPT文档演模板
•侧刃结 构
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
PPT文档演模板
•侧刃定位误差比较
•1-导料板 2-侧刃挡块 3-侧刃 4-条料
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
PPT文档演模板
•尖 角 形 侧 刃
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
•1．导料销、导料板 •导料销：•两个，位于条料的同侧， •从右向左送料时，导料销装在后侧； •从前向后送料时，导料销装在左侧。 •结构形式：•固定式、活动式
PPT文档演模板
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设 计•第九节 冲裁模零部件设计
•二、定位零件（续）
•1．导料销、导料板（续）
•导料板：•设在条料两侧
最小搭边得到保证。 •结构形式：•①弹簧式侧压装置(图2.9.15a）
•②簧片式侧压装置 •③簧片压块式侧压装置 •④板式侧压装置
•不宜设置侧压装置的场合：•①板料厚度在0.3mm以下的薄板；
•②辊轴自动送料装置的模具。
PPT文档演模板
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设 计•第九节 冲裁模零部件设计
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
PPT文档演模板
•1-内六角螺钉 2-销钉 3-模柄 4-卸料螺钉 5-垫板 6-上模座 7-凸模固定板 8、9、10-凸模 11-导料板 12-承料板 13-卸料板 14-凹模 15-下模座 16-侧刃 17-侧刃挡块
•双侧刃定距的冲孔落料级进 模
冲压模具设计与制造
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
冲压模具设计与制造12PPT课件
2
第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
二、冲压设备的选用
（一）压力机类型的选择 根据工序性质、生产批量、冲件质量等要求进行选择。
（二）压力机规格的选择 1.公称压力 2.滑块行程长度 3.行程次数 4.工作台面尺寸 5.滑块模柄孔尺寸 6.闭合高度 7.电动机功率的选择
3
第一章 冲压模具设计与制造基础
第一章 冲压模具设计与制造基础
复习上次课内容
1.冲压、冲模 2.冲压工序及冷冲模的分类 3.冲模设计与制造的要求
1
第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
一、常见冲压设备
摩擦压力机
机械压力机（以Jxx表示其型号） 曲柄压力机
液压机（以Yxx表示其型号） 油压机 水压机
数控冲床
工作原理与特点：如表1.2.1所示
You Know, The More Powerful You Will Be
13
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
14
模具闭合高度与装模高度的关系
6
第一章 冲压模具设计与制造基础
曲柄压力机
7
第一章 冲压模具设计与制造基础
数控冲床
8
第一章 冲压模具设计与制造基础
摩擦压力机传动系统 1-电机 2-传送带 3、5-摩擦盘 4-轴 6-飞轮 7、10-连杆 8-螺母 9-螺杆
11-挡块 12-滑块 13-手柄
9
第一章 冲压模具设计与制造基础
压力机许用压力曲线：
【材料课件】冲压模具设计与制造(8-1)
第八章 冷冲压模具设计与制造实例
第二节 冷冲压模具设计与制造实例
一、冲裁模设计与制造实例
（3）导料板的设计 （4）卸料部件的设计
① 卸料板的设计 ②卸料螺钉的选用 （5）模架及其它零部件设计
第八章 冷冲压模具设计与制造实例
第二节 冷冲压模具设计与制造实例
一、冲裁模设计与制造实例
6．模具总装图（右图）
生今世的辛苦钱，去购买后世的安逸 • 在台湾只要往有山的道路上走一走，就随处都可看到
「农舍」变「精舍」，山坡地变灵塔，无非也是为了 等到死后，能图个保障，不必再受苦。许多人认为必 须等到某时或某事完成之后再采取行动。明天我就开 始运动，明天我就会对他好一点，下星期我们就找时 间出去走走；退休后，我们就要好好享受一下。
阶梯形件拉深。h/dmin=15.2/40=0.38，据t/D=1/90.5=1.1，查表 4.4.3发现h/dmin小于表中数值，能一次拉深成形。
第八章 冷冲压模具设计与制造实例
第二节 冷冲压模具设计与制造实例
二、拉深模设计与制造实例
（4）冲压工序压力计算 拟采用正装复合模，固定卸料与刚性推件，具体冲压力计算
一、冲裁模设计与制造实例
（4）工作零件刃口尺寸计算
因工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工
落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保 证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。具体计算见表 8.2.3所示。
（5）卸料橡胶的设计 卸料橡胶的设计计算见表8.2.4。
第八章 冷冲压模具设计与制造实例
7．冲压设备的选定 8．模具零件加工工艺
模具关键零件因采用线切割， 所以这些零件的加工就变得相对 简单。
图8.2.4（a）所示落料凸模的 加工工艺过程如表8.2.5 所示。
【材料课件】冲压模具设计与制造(1-3)
五、冲压材料及其冲压成形性能（续）
2．冲压成形性能的试验方法 间接试验和直接试验
3．板料的机械性能与冲压成形性能的关系
板料的强度指标越高，产生相同变形量的力就越大； 塑性指标越高，成形时所能承受的极限变形量就越大； 刚度指标越高， 成形时抵抗失稳起皱的能力就越大。
不同冲压工序对板料的机械性能的具体要求有所不同。
弱区先变形，变形区为弱区
第一章 冷冲压模具设计与制造基础
第三节 冲压变形理论基础
四、金属塑性变形的一些基本规律（续）
4．最小阻力定律（续）
控制变形的趋向性： 开流 和 限流
措施：
（1）材料本身的特性 （2）板料的应力状态
冲压工序的性质 工艺参数
模具结构参数（如凸模、凹模工作 部分的圆角半径，摩擦和间隙等。
类似有应变状态的概念。一般认为金属材料在塑性变形时体积 不变， 因此主应变状态图只有三种。
第一章 冷冲压模具设计与制造基础
第三节 冲压变形理论基础
三、塑性力学基础（续）
2．金属的屈服条件 屈服——塑性状态，主要取决于两方面的因素：
（1）在一定的变形条件（变形温度和变形速度）下材料的物理
机械性质——转变的根据； （2）材料所处的应力状态——转变的条件。
单向应力状态： σ=σS 一般应力状态：σ1-σ3=βσS
第一章 冷冲压模具设计与制造基础
第三节 冲压变形理论基础
三、塑性力学基础（续）
3．金属塑性变形时的应力应变关系
弹性变形阶段：应力与应变之间的关系是线性的、可逆的， 与加载历史无关；
塑性变形阶段：应力与应变之间的关系则是非线性的、 不可逆的，与加载历史有关。
硬化曲线
第一章 冷冲压模具设计与制造基础
冲压模具设计与制造实例教材
冲压模具设计与制造实例教材
随着现代工业的发展，冲压模具已经成为了一种非常重要的工业制造工具，特别是在汽车、电子、家电等行业中的应用非常广泛。
因此，冲压模具设计与制造的教材也越来越重要，这样才可以培养出更多的高素质冲压模具设计与制造人才。
本文将详细讨论一下《冲压模具设计与制造实例教材》。
该教材包含在冲压模具设计与制造领域涉及到的基础知识、原理、技术、标准等内容。
其中详细讲解了冲压模具的分类、结构、原理以及制造工艺等方面的知识。
同时，该教材还包含了冲压工程中所需的相关数学、物理等理论知识。
特别是在实例方面，该教材也给出了很多的例子以及实用的案例，这些案例可用于模具的设计与制造。
例如，该教材可以展示不同材料的冲压模具设计，以及模具结构的不同设计方法。
此外，该教材还提供了一些可检测的基础数据，如尺寸、材料、工艺的影响等，以帮助学生更好地理解冲压模具的设计和制造过程。
此外，该教材还涉及到了常见的冲压模具故障及解决方法，此包括模具的损坏、加工精度和使用效果等方面。
对于参加冲压模具设计与制造工作的设计师来说，这些教材内容都非常宝贵。
另外，这本教材的还有重要的一点是它是实践性的。
教材包含了很多实例，并且这些实例又是可以实际应用的。
教材还
提供了诸如材料选择、加工及装配、设备列表和制造时间等方面的详细信息，这些信息对于实际应用来说非常有用。
总而言之，该教材是一本关于冲压模具设计和制造的实用教材。
通过这个教材，可以学习到综合模具设计的基础知识、具体实例及技能，深入理解冲压模具的制造和应用，并且可以通过实例加深理解。
是一本非常值得学习和掌握的教材。
冲压模具设计和制造PPT讲稿
拉深高度 h H hmax r
第五章 其它成形工艺
（３）翻边力的计算 用圆柱形平底凸模翻边时，可按下式计算：
第五章 其它成形工艺
Ｋ和坯料伸长率 的关系为
dmax D K 1
D
胀形系数表
第五章 其它成形工艺
3.胀形的坯料尺寸计算
坯料直径Ｄ
D dmax
坯料长度Ｌ
K
L l[1 (0.3 ~ 0.4) ] b
式中 l ――变形区母线长度；
――坯料切向拉伸的伸长率；
ｂ――切边余量，一般取ｂ＝10～20ｍｍ。
1．压加强筋 简单的起伏成形零件，其极限变形程度可按下式近似确定：
l l0 (0.7 ~ 0.75)
l0
第五章 其它成形工艺
压制加强筋所需的冲压力，可用下式近似计算：
F KLt b
如果零件要求的加强筋超过极限变形程度时，可以采用多次成形的方法，第一道 工序用大直径的球形凸模胀形，达到在较大范围内聚料和均匀变形的目的，用第二 道工序成形得到零件所要求的尺寸的方法。
第五章 其它成形工艺
三、空心坯料的胀形
空心坯料的胀形: 俗称凸肚，它是使材料沿径向拉伸，将空心工序件或管状坯料向外扩张，胀出所需
的凸起曲面，如壶嘴、皮带轮、波纹管等。
1.胀形方法 刚性模具胀形
利用锥形芯块将分瓣凸模顶开，使工序件胀出所需的形状。分瓣凸模的数目 越多，工件的精度越好。这种胀形方法的缺点是很难得到精度较高的正确旋 转体，变形的均匀程度差，模具结构复杂。
当坯料外径与成形直径的比值Ｄ/ｄ＞３时，其成形完全依赖于直径为ｄ的圆周 以内金属厚度的变薄实现表面积的增大而成形。
胀形的变形区
第五章 其它成形工艺
很显然，胀形变形区内金属处于切向和径向两向受拉的应力状态，其成形极限将受到拉 裂的限制。材料的塑性愈好，硬化指数ｎ值愈大，可能达到的极限变形程度就愈大。