现代冲模设计方案分析
冲压模具的设计与制造分析
冲压模具的设计与制造分析冲压模具是一种用于将金属板材或金属片材进行冲压加工的工具。
它由模具座、冲头、模座、定位销等部件组成，通过对材料施加压力来使材料发生变形，最终得到所需的产品。
冲压模具设计的目标是提高冲压产品的质量、生产效率和经济效益。
在进行冲压模具设计时，需要考虑以下几个方面：1. 产品材料的特性：不同材料具有不同的物理性质和加工特性，冲压模具的设计要根据产品材料的特性来确定合适的冲头形状、模具座结构和模座材料等。
2. 产品的结构形式：冲压产品的结构形式决定了模具的形状和加工工艺。
对于复杂的产品结构，需要设计多工位的冲压模具，以实现一次冲压完成多个工序。
3. 模具的寿命和耐用性：冲压模具在生产过程中需要承受高压力和频繁的运动，因此需要选择高硬度和高韧性的材料来制作模具，以提高模具的寿命和耐用性。
4. 模具的工艺性：冲压模具的设计要考虑到产品的成型精度和表面质量要求，确定合适的冲床和冲头尺寸，以及适当的冲压工艺参数。
在进行冲压模具制造时，需要进行以下分析和步骤：1. 材料选择和加工工艺的确定：根据冲压产品的要求和模具设计要求，选择合适的材料进行制造，并确定适当的加工工艺和工艺参数。
2. 模具结构的制造：根据模具设计要求，将模具座、冲头、模座等部件进行制造，并进行必要的热处理和表面处理。
3. 模具装配和调试：将各个部件进行装配，并进行必要的调试和检测，确保模具的稳定性和性能。
4. 模具使用和维护：在模具制造完成后，进行模具的使用和维护，定期进行润滑、清洁和检修，以延长模具的使用寿命。
冲压模具的设计和制造是一个复杂而重要的工作，需要综合考虑材料特性、产品结构形式、模具寿命和工艺性等方面的要求。
只有合理设计和制造冲压模具，才能实现高质量、高效益的冲压加工。
冲压模具设计方法与步骤
冲压模具设计方法与步骤冲压模具是制造行业中常用的一种模具，用于在金属板材上进行冲裁、压制、成形等工艺。
冲压模具的设计是冲压工艺的关键环节之一，合理的设计可以提高产品质量和生产效率。
以下是冲压模具设计的方法与步骤。
一、冲压模具设计方法1.分析产品要求：首先需要仔细分析产品要求，了解产品的形状、尺寸、材质等要求，以及要求的生产效率和成本等因素。
2.选择合适的材料：根据产品的要求选择合适的模具材料，常用的材料有合金工具钢、合金冷作工具钢等。
3.制定冲压工艺：根据产品要求，制定冲压工艺，包括冲剪顺序、成形方式、冲压力、冲头形状等因素。
4.设计模具结构：根据产品要求和冲压工艺，设计模具的结构，包括上模、下模、导向机构等部分。
5.进行模具布局：进行模具布局，合理安排模具零件的形状、位置和尺寸，以确保模具的强度和稳定性。
6.进行模具零件设计：根据模具布局，设计模具的零件，包括冲头、导柱、导套、导向板等部分。
7.进行模具装配：根据模具设计，进行模具的装配，确保各个零件之间的配合和精度。
8.进行模具调试：进行模具调试，调整模具的尺寸和位置，确保模具在冲压过程中的稳定性和精度。
9.进行模具试产：进行模具试产，对模具进行试模和试产，检验产品的质量和模具的性能。
10.进行模具改进：根据试产结果，对模具进行改进和优化，提高模具的性能和生产效率。
二、冲压模具设计步骤1.初步设计：根据产品要求，进行初步的模具设计，包括模具结构和布局。
2.详细设计：对初步设计的模具进行详细设计，包括各个零件的形状、尺寸和材料等。
3.模具制造：根据详细设计，进行模具的制造，包括加工模具零部件和进行模具装配。
4.模具调试：对制造完成的模具进行调试，调整模具的尺寸和位置，确保模具的性能和精度。
5.模具试产：进行模具的试模和试产，检验产品的质量和冲压工艺的可行性。
6.模具改进：根据试产结果，对模具进行改进和优化，提高模具的性能和生产效率。
7.模具验收：对改进后的模具进行验收，确保模具达到产品要求和生产效果。
冲模设计实例分析
未注公差尺寸的极限偏差（mm）
尺寸 6～10 10～18 18～30 包容表面（孔） 被包容表面（柱） +0.36 -0.36 +0.43 +0.52 -0.43 -0.52
第五章
冲模设计实例分析
冲裁凸、凹模的制造公差（mm） 尺寸 δ凸 δ凹 +0.020 +0.025
≤18 -0.020 ＞18～30 -0.020
6、尽量采用弹性装置完成卸料和推件任务。
第五章
冲模设计实例分析
7、复合模应注意选择高精度模架。
二、落料、冲孔、弯曲复合模设计实例
左图示为一大批量生 产的盖板零件图，材料 为Q235-A钢，料厚为 3mm。
第五章
冲模设计实例分析
★ 模具设计过程 1、工艺性分析与工艺方案的确定
2、毛坯展开及毛坯排样
先计算弯曲部分展开尺 寸，再计算毛坯总体尺寸。 根据零件形状确定毛坯 排样方式。 由表3-3查最小搭边值， 计算条料的宽度和步距。
第五章
冲模设计实例分析
3、计算冲压力和压力中心 4、模具总体结构设计 5、主要工作件的设计 A、 弯曲 成形 部分 的设 计
第五章
冲模设计实例分析
B、落料与冲孔成形部分的设计
第五章
冲模设计实例分析
模 具 总 装 图 的 一 般 布 置 情 况
冲模设计实例分析
3、计算冲裁力和压力中心
4、模具总体结构设计
A、送料方式
B、卸料和出件方式 C、凹模的外形尺寸 D、其他模板尺寸 E、模架选择
第五章
冲模设计实例分析
5、凸、凹模设计
A、刃口尺寸计算
B、凸模结构 C、凹模型腔结构 6、卸料和顶件装置设计
第九讲冲压模具设计实例分析
第八章 冲压模具结构及设计
9、模具的装配 根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。
第八章 冲压模具结构及设计
二、拉深模设计与制造实例
零件名称：端盖 生产批量：大批量 材料：镀锌铁皮 材料厚度：1mm
第八章 冲压模具结构及设计
1、冲压件工艺性分析 冲压工序：落料、拉深； 材料：为镀锌铁皮，具有良好的拉深性能，适合拉深； 结构：简单对称； 精度：全部为自由公差，工件厚度变化也没有作要求，只是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸 φ69可稍作小些。而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求 。
第八章 冲压模具结构及设计
2、冲压工艺方案的确定 方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。 方案二：落料-拉深复合冲压。采用复合模生产。 方案三：拉深级进冲压。采用级进模生产。 方案一：模具结构简单，但成本高而生产效率低； 方案二：生产效率较高，尽管模具结构较复杂，但因零件简单对称，模具制造并不困难； 方案三：生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。 结论：采用方案二为最佳工艺方案。
起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为8×16。
φ8mm导正销
第八章 冲压模具结构及设计
（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 冲压模具结构及设计
6、模具总装图（右图） 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。
第八章 冲压模具结构及设计
（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。 根据冲压工艺总力计算结果并结合工件高度，初选开式双柱可倾压力机J23-25。
冲压模具的设计与制造分析
冲压模具的设计与制造分析冲压模具是冲压工艺中的关键设备，其设计与制造质量直接影响到冲压零件的加工质量和成本。
冲压模具设计与制造的分析工作主要包括以下几个方面：1. 冲压工艺分析：冲压模具设计前需要对零件的冲压工艺进行分析。
首先要分析零件的形状、材料和厚度等特点，确定冲压工艺的可行性。
然后要根据零件的外形特点，确定冲孔、压边、开槽等工序的顺序和方式。
最后要根据零件的尺寸和形状，选择合适的冲床和冲压参数。
2. 冲压模具的结构设计：冲压模具的结构设计是冲压模具设计的核心任务。
首先要确定模具的型式，包括单步进模、连续模和复合模等。
然后根据零件的形状和数量，确定模具的型腔结构，包括上下模板、导向柱、导向套、顶针等。
同时要确定模具的导向方式和固定方式，保证模具的刚度和稳定性。
3. 冲压模具的材料选择：冲压模具的材料选择直接关系到模具的使用寿命和成本。
通常情况下，冲压模具主要采用高速工具钢、硬质合金和工程塑料等材料。
材料的选择要考虑到模具的导热性、抗磨性和耐腐蚀性等特点。
4. 冲压模具的制造工艺：冲压模具的制造工艺主要包括模具的加工和热处理两个方面。
模具的加工是指将原材料进行切削、铣削、钳工和电火花等工艺加工，形成模具的各个零部件。
热处理是指对模具的部分或整体进行淬火、回火和表面强化等工艺处理，提高模具的硬度和耐磨性。
5. 冲压模具的质量检测：冲压模具的质量检测是保证模具质量的重要环节。
质量检测主要包括模具的尺寸、形状、硬度和表面质量等方面的检测。
常用的检测方法有三坐标测量、光学投影仪和硬度计等。
冲压模具的设计与制造是一个复杂的工作，需要综合考虑材料、工艺和质量等多个因素。
只有通过科学合理的设计与制造分析，才能保证冲压模具的质量和效益，提高冲压生产的质量和效率。
冲压模具的设计与制造分析
冲压模具的设计与制造分析冲压模具是用于金属冲压加工中的一种工艺设备，主要用于将金属板材通过冲压工艺加工成所需的形状和尺寸。
冲压模具的设计与制造分析是为了确保冲压过程的稳定性和产品质量的一项重要工作。
下面将对冲压模具的设计与制造分析进行详细介绍。
冲压模具的设计首先需要根据产品的尺寸和形状要求确定模具的结构形式，常见的有单工位模具、多工位模具和进模式模具等。
然后需要进行模具的布局设计和模具零件的选择。
模具的布局设计包括冲床的选择、上模槽和下模槽的位置安排、导向装置的设计等。
模具零件的选择包括上模、下模、模板、导向柱等零件的选择和设计。
冲压模具的制造分析主要包括模具材料的选择、模具结构强度分析和模具加工工艺的确定。
模具材料的选择需要考虑模具耐磨性、抗拉强度和导热性等因素，一般常用的模具材料有合金工具钢、硬质合金和工程塑料等。
模具结构强度分析是为了保证模具在冲压过程中不发生变形或损坏，需要进行有限元分析或计算强度校核。
模具加工工艺的确定需要根据模具结构和形状复杂程度进行加工工艺的选择，包括粗加工、热处理、精加工和装配等工艺。
冲压模具的设计与制造分析中还需要考虑模具的寿命和维修问题。
模具的寿命是指模具可以保持稳定工作状态的时间，直接影响到模具的经济效益。
模具维修是指在模具使用过程中出现的损坏或故障需要进行修复和维护，以延长模具的使用寿命和保证产品质量。
在设计和制造冲压模具时需要考虑模具的易维修性，合理布置模具的加工余量和保护装置，以便于模具的维修和保养。
冲压模具的设计与制造分析是一项复杂而重要的工作，需要综合考虑多个因素，包括模具的结构形式、材料选择、强度分析、加工工艺、寿命和维修等问题。
只有在设计和制造过程中充分考虑这些因素，才能保证模具的稳定性和产品质量。
冲压模具的设计与制造分析
冲压模具的设计与制造分析冲压模具是冲压工艺中不可缺少的一部分，它在金属材料的成型过程中起着至关重要的作用。
冲压模具的设计与制造需要考虑多方面的因素，包括产品的形状、尺寸、材料特性以及生产工艺等。
冲压模具的设计需要根据产品的形状和尺寸来确定模具的结构和布局。
模具的结构包括上模、下模、滑块、导柱、定位销等零部件的形状和尺寸，需要保证这些零部件之间的配合精度和运动的平稳性。
模具的布局需要考虑生产效率和使用便捷性，例如冲孔模的排列方式、冲压顺序等。
冲压模具的制造需要根据产品的材料特性和成型要求来选择合适的材料和加工工艺。
模具的主要材料通常是高硬度、高强度的合金钢，这样可以保证模具在使用过程中不会发生变形和磨损。
模具的加工工艺包括粗加工、热处理和精加工等步骤，需要保证模具的精度和表面质量。
冲压模具的设计与制造还需要考虑生产工艺的因素。
例如模具的开合方式、冲压顺序、冲程和冲频等参数需要根据产品的工艺要求来确定。
模具的开合方式有单向开合和多向开合两种，需要根据产品的形状和尺寸来选择合适的方式。
冲压顺序需要考虑产品的成形过程和冲孔孔数的多少来确定，以避免产生变形或缺陷。
冲压模具的设计与制造还需要进行相关的分析和验证。
例如可以通过有限元分析来评估模具的刚度和应力分布，以确定模具在使用过程中的可靠性和稳定性。
还可以通过样板和小批量试产来验证模具的可用性和生产效果。
冲压模具的设计与制造是一个综合性的工程，需要考虑多方面的因素。
只有充分理解产品的形状、尺寸、材料特性以及生产工艺等要求，才能设计和制造出合适的冲压模具。
冲压模具的设计与制造的质量直接影响到产品的质量和生产效率，因此需要高度重视。
冲压模具设计方案
冲压模具设计方案引言冲压模具是用于冲压加工的工具，它可以将金属板料按照预定的形状和尺寸进行加工，广泛应用于汽车、电子、家电等制造业。
本文将针对冲压模具设计方案进行详细介绍。
模具设计的基本原则1. 性能要求冲压模具设计时需要根据具体的加工对象和产品性能要求来确定模具的材质、硬度和耐磨性等。
2. 结构合理冲压模具的结构应设计合理，易于加工和调试，并且具备足够的刚性和稳定性，以确保加工精度和生产效率。
3. 操作简便冲压模具的调试和维护应简单方便，能够降低操作者的劳动强度，提高生产效率。
4. 耐久性冲压模具在长时间运行中需要经受各种各样的载荷和冲击，因此需要具备良好的耐久性和可靠性。
5. 经济性冲压模具的设计应尽量减少材料的浪费，并且考虑到模具的制造成本和使用寿命，以维持良好的经济效益。
冲压模具设计的步骤1. 确定加工对象首先需要明确所要加工的产品的形状和尺寸要求，以及所需加工的材料种类和厚度等。
2. 制定设计方案根据加工对象的要求，进行模具结构的设计，包括上模、下模、引导柱、导向装置、顶针等的位置和尺寸等。
3. 进行模具设计计算根据设计方案，进行力学分析，计算各个部件所需的尺寸、材质、硬度等。
同时还需要进行模具在工作中可能遇到的载荷和应力的计算。
4. 绘制图纸根据计算结果，绘制出冲压模具的详细图纸，并标注相应的尺寸、公差和加工要求等。
5. 制造和组装模具根据图纸的要求，制造和组装模具，包括加工模具零部件、组装模具、进行调试和试验等。
6. 进行模具调试完成模具的制造和组装后，需要进行调试和试验，以确保模具的正常运行和加工的质量。
7. 模具维护与维修冲压模具在使用过程中需要进行定期的维护和维修，包括清洁、润滑、更换磨损部件等。
结论冲压模具设计是一个复杂而关键的工作，它直接关系到产品质量和生产效率。
在设计过程中，需要考虑性能要求、结构合理、操作简便、耐久性和经济性等方面的因素。
通过遵循设计步骤，合理制定方案，绘制详细图纸，并进行模具调试和维护，可以设计出高质量的冲压模具，提高生产效率，降低生产成本。
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为了减少冲裁力，大型冲裁件或厚板冲裁的镶拼模,可以把凸模(冲孔时）或凹模（落料时)制成波浪形斜刃，如图2.9.11所示。斜刃应对称,拼接面应取在最低或最高处,每块一个或半个波形，斜刃高度H一般取l－3倍的板料厚度。ﻭ(3)镶拼结构的固定方法
镶拼结构的固定方法主要有以下几种：ﻭ１)平面式固定 即把拼块直接用螺钉、销钉紧固定位于固定板或模座平面上,如图2.9.9所示。这种固定方法主要用于大型的镶拼凸、凹模。ﻭ２)嵌入式固定 即把各拼块拼合后嵌入固定板凹槽内，如图2.9.１2ａ所示。
第一篇冲裁模
一 、搭边值与侧刃宽度
搭边值ﻩﻩ单位(ｍm）
料厚
手送料
自动送料
圆形
非圆形
往复送料
m
n
m
n
M
n
m
n
≤１
１.5
1．５
2
1.5
3
2
3
2
>１-２
2
1.５
2.5
２
３．5
2.5
>2－3
2.5
2
３
2.5
4
3．５
＞３－4
3
2.5
3．5
3
５
4
4
3
＞4-5
４
3
５
４
6
５
5
4
>5-６
5
4
6
5
７
６
6
5
>6－８
6
５
材料
抗拉强度
材料
抗拉强度
A１
40０
２0
5０0
Ａ1E
２5
550
A2
４20
4５
7３0
A2F
50
7７0
B2
0８MnV
55０
B２F
0９MnＲ
５０0
A3
47０
０9Mn
Ａ3F
16MnR
620
B3
16Ｍn
B3F
６5Ｍｎ
900
08F(DC04)
36０
65Sｉ2ＭnA
1600
08
４00
紫铜
软:210
10Ｆ
380
硬：300
③应沿转角、尖角分割，并尽量使拼块角度大于或等于90°,见图2.9.１０j。ﻭ④圆弧尽量单独分块，拼接线应在离切点4－7mm的直线处，大圆弧和长直线可以分为几块,图２．9.９ 。ﻭ⑤拼接线应与刃口垂直，而且不宜过长,一般为1２-15mm,图２.9.９。
2）便于装配调整和维修
①比较薄弱或容易磨损的局部凸出或凹进部分,应单独分为一块。如图２.9.8、图２．9.10ａ。
镶拼结构有镶接和拼接两种:镶接是将局部易磨损部分另做一块,然后镶入凹模体或凹模固定板内，如图2.9.8所示；拼接是整个凸、凹模的形状按分段原则分成若干块，分别加工后拼接起来，如图2．9.9所示。
ﻭ图2.9．8镶接凹模 图2．9.9拼接结构
(２）镶拼结构的设计原则
凸模和凹模镶拼结构设计的依据是凸、凹模形状、尺寸及其受力情况、冲裁板料厚度等。镶拼结构设计的一般原则如下:ﻭ1）力求改善加工工艺性，减少钳工工作量,提高模具加工精度 ﻭ①尽量将形状复杂的内形加工变成外形加工,以便于切削加工和磨削，见图2.９.１０ａ、b、d、ｇ等。ﻭ②尽量使分割后拼块的形状、尺寸相同，可以几块同时加工和磨削,见图2.9.1０ｄ、g、f等，一般沿对称线分割可以实现这个目的。
１0
410
铝
软：7０
20F
470
硬:１３0
五:冲裁间隙的确定
1、冲裁间隙的概念
冲裁间隙指凸模刃口与凹模刃口之间的间隙。 ﻭZ＝Ｄa—dt
Z-冲裁间隙 ﻭDa-凹模刃口尺寸ﻭdｔ-凸模刃口尺寸ﻭZ正常时：上下微裂纹重合。
2、冲裁间隙对冲压的影响ﻭ（１)对断面质量的影响ﻭ
(2）间隙对尺寸精度的影响。
由于弹性变形的存在,冲裁结束后出现弹性恢复，使尺寸与凸凹模刃口尺寸产生尺寸偏差，而弹性变形大小与冲裁间隙有直接的关系。 ﻭ
②拼块之间应能通过磨削或增减垫片方法，调整其间隙或保证中心距公差，如图2.9．10h、I。
③拼块之间应尽量以凸、凹槽形相嵌，便于拼块定位,防止在冲压过程发生相对移动,如图2．９.10k。
３)满足冲压工艺要求,提高冲压件质量 为此，凸模与凹模的拼接线应至少错开3－5mm，以免冲裁件产生毛刺，如图2.9.9；拉深模拼接线应避开材料有增厚部位，以免零件表面出现拉痕
底板应加垫片时的冲孔直径
孔径d
Ｄ ﻭF
料厚Ｓ
<1.5
1.7５
2
２．１
２.5
２．75
３
3.５
４
4.5
5
５．5
６
6.5
8
2~4
t=1-3mm,c=（５%-8％)tﻭt=3-5ｍm，ｃ=(８％-10%)tﻭ硬材料：t＜１mｍ,c=(4％-5%)ｔﻭt=1-3mm,c=（6%-8%)ﻭt=３-8mm,c=(８％-13％）
六、凸模和退料板、凹模和顶出器之间的间隙ﻩ
ﻩﻩﻩﻩﻩ单位：ｍｍ
料厚
最大间隙
料厚
最大间隙
料厚
最大间隙
≤0.2
滑配
７
6
6
７
7
6
>8
7
5
８
7
９
８
8
7
二、条料宽度的确定
为了保证送料的顺利进行,必须考虑条料的单向（负向）公差。
B＝D＋2a＋Δ
式中:
B—条料宽度的基本尺寸(mｍ）
Ｄ—工件在宽度方向的尺寸（mm）
Δ--条料的单向(负向）公差（mｍ)
a—侧搭边的最小值(mm）
三、冲裁力、退料力、顶件力、总冲压力的计算
四、各种常用材料计算采用的抗拉强度（N/ )
3）压入式固定 即把各拼块拼合后,以过盈配合压入固定板孔内，如图2.9．12b所示。ﻭ４）斜楔式固定 如图2.9.12ｃ所示。ﻭ此外,还有用粘结剂浇注等固定方法。
ﻭ图2．9.1１斜刃拼块结构 图2.9.１２镶拼结构固定方法
九：凸模加垫板的计算
下表是根据材料08钢（бb=40ｋg／mｍ2)，底板材料HT25-４７(许用压应力=9kg/mm２）按上式计算而得。
(3)间隙对冲裁力的影响 ﻭ冲裁间隙对冲裁力的影晌规律是间隙越小,变形区内压应力成分越大,拉应力成分越小,材料变形抗力增加,冲裁力就越大。反之，间隙越大,变形区内拉应力成分就越大,变形抗力降低，冲裁力就小。间隙达材料厚的5%-２０％时，冲裁力下降不明显。
当单边间隙Z增大到材料厚度的１5%－20％时，卸料力为0。 ﻭ３、合理间隙值的确定：ﻭ根据近年来的研究与使用经验，在确定间隙值时要按要求分类选用。对于尺寸精度、断面垂直度要求 高的制件应选用较小间隙值,对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的制件,应以降低冲裁力、提高模具寿命为主，可采用较大间隙值。其单边间隙可按下列经验公式选用： ﻭ软材料：t＜1mm,ｃ=〔3％-4%〕t
>0．2-0．５
0．1
>0.5-1
0.3
>1-2
0．４
＞2
0.5
七、螺钉与销子到零件边缘的最小距离
八、凸、凹模的镶拼结构（1）镶拼结构的应Fra bibliotek场合及镶拼方法
对于大、中型的凸、凹模或形状复杂、局部薄弱的小型凸、凹模,如果采用整体式结构,将给锻造、机械加工或热处理带来困难，而且当发生局部损坏时,就会造成整个凸、凹模的报废,因此常采用镶拼结构的凸、凹模。