冷冲压模具设计
冷冲压工艺与模具设计绪论
数字通信设备生产
冷冲压技术在数字通信设备生产中也非常常见， 例如手机中的精密零部件。
航空航天工业
冷冲压技术在航空航天工业领域也得到了广泛 的应用，例如飞机的外壳部件。
冷冲压的原理和过程
冷冲压是利用冲裁模和冲裁机械的压力，将金属板材加工成所需的形状。冷 冲压工艺一般包括五个过程：上料、定位、成形、冲裁、废料排除。
模具的精度要求是要达到国家标准，确保加工出来的零件精度和尺寸稳定一 致，能够达到设计要求。
模具的表面处理及涂层技术
1 石墨涂层
通过镀石墨涂层的方式能够大幅提高模具的防粘脱性、耐磨性。
2 表面喷涂处理
紫铜、白铜、硬铝等材料的表面处理，能够提高其的耐蚀性、耐磨性、耐高温性。
3 电镀处理
表面电镀是提高模具表面硬度、耐磨性的技术之一。
命，因此需要选择合适的模具材料。
3
确定零件
根据需要打造的元件和件装配关系，确定 加工零件型号和形状。
模具设计
按照所需的零件形状和要求，设计包括上 下模、上下模板、自动卡模等在内的模具 涉及的各项要素。
模具的分类
上下模式模具
上下模式模具是将一块板材放在 上模板上，再由下模板下压，实 现成型。
分段模具
3 材料利用率高
冷冲压能有效节约材料，使得原材料的利
冷冲压过程中不会产生废气废液，避免了对 环境的污染。
冷冲压工艺的应用领域
汽车零部件加工
冷冲压技术在汽车零部件生产中应用广泛，例 如车身、底盘等。
家电电器制造
冷冲压技术在家用电器生产中被广泛应用，例 如冰箱、洗衣机等。
2 卷料机
卷料机用于卷取成型后的金属板材，为后序加工做好准备。
3 切割机
切割机主要用于将冷卷板剪成所需的厚度及长度，并去除边缘毛刺。
冷冲压模具结构与设计实例
一、制件工艺性要求
图1-2 冲裁件尺寸工艺性
一、制件工艺性要求
表1-2 钢材制件一般冲孔模可以冲压的最小孔径
表1-3 一般冲裁件剪断面的表面粗糙度值
二、制件的工艺分析
内容二 制订工艺方案及确定模具结构
一、制定冲压工艺方案 二、复合模的概念与分类 三、正装式复合模和倒装式复合模的性能比较 四、复合模工作零件的位置关系 五、复合模具的结构形式
五、复合模具的结构形式
表1-7 卸料螺钉的尺寸(单位：mm)
五、复合模具的结构形式
图1-12 刚性推件(顶件)装置 1—模柄 2—打杆 3—上模座 4—推板 5—垫板 6—连接推杆
7—拆分式卸料块 8—冲孔凸模 9—落料凹模
五、复合模具的结构形式
图1-13 复合模推件装置的工作原理 1—限位螺钉 2—打料横梁 3—打杆 4—推板 5—连接推杆 6—卸料块
一、计算零件毛坯尺寸
表1-11
二、排样与材料利用率
表1-12 低碳钢的搭边a
二、排样与材料利用率
图1-26 排样图
二、排样与材料利用率
图1-27 对排落料排样图
二、排样与材料利用率
图1-28 复合模排样图
二、排样与材料利用率
图1-29 排样图
二、排样与材料利用率
图1-30 步距与有效面积示意图
二、确定落料凹模尺寸
表1-25
表1-26 螺钉直径选用
二、确定落料凹模尺寸
图1- 41 常见凹模板固定形式
二、确定落料凹模尺寸
图1- 42 凹模轮廓尺寸示意图
二、确定落料凹模尺寸
表1-27 凹模壁厚c
二、确定落料凹模尺寸
表1-28 螺纹孔、销钉孔及刃口边的最小距离(淬火件)(单位：mm)
冷冲压模具设计讲解
冷冲压模具设计讲解冷冲压模具是一种常用的金属加工工艺，广泛应用于汽车、家电、电子、航空航天等领域。
它可以用于制造各种零部件，如车身件、发动机罩、门板等。
冷冲压模具设计是冷冲压工艺中至关重要的一环，其设计质量直接影响产品的加工质量，生产效率以及成本。
本文将从冷冲压模具设计的基本原理、设计要点和注意事项等方面进行详细讲解。
一、冷冲压模具设计的基本原理1.合理性原则：冷冲压模具的设计应该符合工艺要求和产品设计要求，具有合理的结构和尺寸，能够保证产品的质量和加工效率。
同时，还需要考虑模具的使用寿命和维修保养方便性。
2.可靠性原则：冷冲压模具设计必须具有良好的稳定性和可靠性，能够保证生产过程中的安全和稳定性，避免因模具失效而造成生产事故。
3.高效性原则：冷冲压模具设计应该尽可能提高生产效率，减少加工成本，提高产品的质量和竞争力。
因此，在设计过程中需要考虑如何降低模具的制造成本和加工时间，提高模具的使用效率。
4.可维护性原则：冷压模具在使用过程中难免会出现磨损和故障问题，因此必须考虑模具的维护保养性，使模具更容易维修和更换零部件，延长模具的使用寿命。
以上是冷冲压模具设计的基本原理，了解这些原理对于冷冲压模具设计者来说十分重要，可以指导设计过程并提高设计质量。
二、冷冲压模具设计的要点1.模具结构设计：冷冲压模具结构设计应该合理，包括上模、下模、导柱、导套等各部分之间的配合精度和间隙，以确保加工精度和产品质量。
同时，还需要考虑模具的装配和拆卸方便性，以及模具操作人员的安全。
2.模具材料选择：冷冲压模具通常使用的材料有工具钢、合金钢等，这些材料具有高硬度、高强度和抗磨损性能，能够满足冷冲压工艺的要求。
在选择模具材料时需要根据产品的要求和生产环境等因素进行综合考虑。
3.模具表面处理：模具表面处理是冷冲压模具设计中至关重要的一环，它直接影响产品的加工质量和模具的使用寿命。
常用的模具表面处理方法有热处理、镀硬铬、氮化等，这些处理可以提高模具的硬度和耐磨性能，延长模具的使用寿命。
冷冲压模具课程设计与毕业设计指导
冷冲压模具课程设计与毕业设计指导1. 冷冲压模具的基础知识1.1 什么是冷冲压模具？嘿，大家好！今天咱们来聊聊冷冲压模具，听起来有点高大上，但其实就是个很实用的东西。
冷冲压模具嘛，简单来说就是在常温下，把金属材料压制成我们需要的形状。
想象一下，就像用手把面团压成饼一样，只不过我们用的是机械的力量。
这样做的好处是，能节省能源，还能保持材料的强度，真是一举两得啊！1.2 冷冲压模具的应用领域冷冲压模具可不是随便哪里都能用的哦，咱们在生活中能见到它的身影，比如说汽车零部件、电子产品外壳，甚至一些日常用品。
你想想，那些精致的手机外壳，背后都是冷冲压模具的功劳。
想要把金属板材变成各种复杂的形状？没问题，模具就来帮你解决这个难题。
就像你去餐厅点餐，厨师总有办法把简单的食材变成美味的佳肴，模具也一样，能把冷冰冰的金属变得有趣又实用。
2. 课程设计的重要性2.1 理论与实践相结合那么，为什么冷冲压模具的课程设计如此重要呢？嘿，这里就要说到理论与实践相结合的问题了。
光有理论知识不够，得动手操作，才能真正理解这些模具是如何工作的。
你知道的，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行嘛！当你亲自设计一个模具，从构思到最终完成，你会发现，原来这其中有很多小细节需要注意，真是让人意外。
2.2 设计思路的培养而且，课程设计还可以帮助你培养设计思路。
很多学生在开始设计的时候，可能脑子里一片空白，不知道从哪入手。
这个时候，老师的指导就显得特别重要。
就像你在攀登高峰时，有个向导带着你，能让你少走很多弯路。
老师会教你如何分析零件结构，如何选择材料，甚至还会传授一些设计的“小窍门”。
嘿，这些可都是你未来工作中必不可少的技能哦！3. 毕业设计的挑战与乐趣3.1 挑战重重说到毕业设计，大家可能会想，“哎呀，这可真是个大工程！”没错，毕业设计不仅仅是一个项目，更是对你知识和技能的全面检验。
你得从头到尾，自己一个人完成这个设计，听起来是不是有点吓人？但别担心，挑战其实也是一种乐趣。
冷冲压模具设计与制造
冷冲压模具设计与制造1. 引言冷冲压模具是冷冲压工艺的关键部件，用于在金属材料加工过程中对其进行塑性变形。
冷冲压技术具有高效、高精度、低能耗等优点，广泛应用于汽车、电子、家电等行业。
本文将介绍冷冲压模具的设计与制造方法。
2. 冷冲压模具设计冷冲压模具设计最重要的是确定模具的结构和尺寸。
以下是冷冲压模具设计的几个关键步骤：2.1 确定模具结构冷冲压模具通常由上模、下模、导向机构、定位机构等组成。
在设计模具结构时，需要考虑加工工件的形状和尺寸，以及冷冲压机的型号和性能。
2.2 确定模具尺寸模具尺寸的确定与工件的形状、尺寸和厚度有关。
需要考虑到材料的强度和可加工性，在满足工件要求的前提下，尽量减小模具的尺寸。
2.3 设计模具零件根据模具结构和尺寸，设计各个零部件的形状和尺寸。
主要包括上模、下模、导柱、导套、顶杆等零件。
在设计过程中，需要考虑零件的材料选择、工艺性能和加工精度。
2.4 确定模具的工装冷冲压模具的工装通常包括导向套、切断装置、定位装置等。
根据工件的特点和加工要求，选择合适的工装，并合理布置在模具上。
3. 冷冲压模具制造冷冲压模具的制造需要经过以下几个步骤：3.1 材料准备选择适合的模具材料，通常使用优质合金工具钢。
根据模具的使用要求，选择合适的材料硬度和韧性。
3.2 切削加工根据模具设计的零部件图纸，进行车、铣、磨等切削加工。
确保模具的尺寸和形状符合设计要求。
3.3 加工热处理通过热处理过程，提高模具材料的硬度和耐磨性。
常见的热处理方法包括淬火、回火等。
3.4 组装和调试将各个零部件按照设计要求组装成完整的模具，并进行调试。
确保模具的各个部位协调运动，完成工件的加工过程。
3.5 表面处理对模具进行表面处理，提高模具的耐磨性和表面光洁度。
常见的表面处理方法包括硬质激光熔覆、电火花加工等。
4. 模具试产与调试完成冷冲压模具的制造后，需要进行试产和调试。
通过试产，测试模具的性能和质量，同时对模具进行优化和调整，以满足工艺要求和工件质量要求。
冷冲压工艺与模具设计
第四章 模具设计CAD
正装式复合模
▪ 冲孔废料由上模向下推出，落在 下模表面，需要及时清除，操作 不如倒装式复合模方便，且不太 安全。在冲裁过程中，板料被凸 凹模与下模的弹性顶件器压紧， 故冲出的制件较平整，尺寸精度 也高，适合于薄料冲裁。
▪ 本模具结构紧凑，也较简单。凹 模2被螺钉紧固后，凸模5通过凸 模固定板3也被紧固，这样易保证 同轴度。靠弹性卸料板6卸料。冲 孔废料由推杆8推出，上模通过模 柄9固定在压力机滑块上。
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This is a photographic template – your photograph should fit precisely within this rectangle.
谢谢！
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▪ 该模具采用后侧导柱模架，条料 由右向左送入，操作方便，安装 调试也简便。
凸凹模 落料凹模
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冲孔凸模
第五章 课堂小结
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第五章 课堂小结
重点与难点 冷冲压特点、冲压基本工序和内容、模具的分类
作业 列举常用的模具设计软件，并简述其用途和功能。 冲裁模的基本组成部分。 从日常生活中找到一个冲压件，并简述其工艺过程（1-3个工艺）。 学习方法 学习时不但要注意系统学好本学科的基础理论知识，而且要密切联系生产实 际，认真参加实验、实训、课程设计等实践性教学环节，同时还要注意沟通与基 础学科和相关学科知识间的联系，培养综合运用知识分析解决实际问题的能力。
生产条件； 生产批量等
综合分析
分析比较 确定
各因素影响
冲压工艺方案
产品质量 生产效率 模具寿命
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2.3 冲压工艺方案的确定
冷冲压工艺制定及模具设计实例冲压与模具15640
具体内容包括冲压工艺规程卡片（如表8-4所示）、冲 压工序卡片、工艺路线明细表等。在大批量生产中，需要 制定每个零件的工艺过程卡和工序卡；成批生产中，一般 需要制定工艺过程卡；小批量生产一般只需要填写工艺路 线明细表。
对于重要的冲压件工艺制定和模具设计，往往还需要 编制计算说明书。计算说明书的内容包括：1冲压件工艺性 分析；2毛坯尺寸计算；3排样及剪板；4工序次数及工序件 形状和尺寸；5工艺方案的技术、经济性分析比较；6模具 结构形式分析；7模具主要零件结构、材料、公差、技术要 求等；8凸、凹模工作部分尺寸与公差确定；9模具主要零 件强度计算、压力中心、弹性元件选用和核算；10设备类 型、吨位、主参数等。
主要根据确定的冲压工艺和冲压件形状特点、精度 要求、生产批量、模具加工条件、操作是否方便与安全 等要求，以及利用现有通用机械化、自动化装置的可能 性等，选定冲模类型及结构形式。
此外还需要进行必要的计算，包括模具零件强度计 算、压力中心计算、弹性元件选用和核算，再进行模具 总装配图设计、列出模具零件明细表，设计模具凸、凹 模等工作零件以及非标准零件的技术图纸。
8.1.2 分析冲压件的工艺性
汽车前大灯外壳
连接件
8.1.3 冲压工艺方案的确定
1.确定工序性质
翻边零件图
翻边件的工序安排
直接翻边成形
一次拉深成形：采用落料并冲Ф11孔、拉深、冲Ф23孔 的工艺方案，使凸缘保持为弱区，则可以一次拉深成形。
不能采用：落料、拉深、冲Ф23孔的工艺方案 。
变形减轻孔的应用
8.1.3 冲压工艺方案的确定
2.工序数的确定 3.工序顺序的确定
弯曲前冲孔
多孔拉深件拉深后冲孔
4.工序的合并
冷冲压工艺与模具设计
多工位级进模是一种高效率的冲模，可在一 副模具上完成多个工件的加工。设计时需考 虑工件的排列方式、送料方式、定位精度等 因素，确保生产效率和产品质量。
典型复合模和多工位级进模结构分析
典型复合模结构分析
以落料、冲孔复合模为例，其结构包括上模 、下模和导柱导套等部分。上模装有冲孔凸 模和落料凹模，下模装有卸料板、导料板和 定位销等。工作时，上模下行完成冲孔和落 料工序，废料从卸料板排出。
冷冲压工艺与模具设计
contents
目录
• 冷冲压工艺概述 • 冷冲压模具设计基础 • 冲裁工艺与模具设计 • 弯曲工艺与模具设计 • 拉深工艺与模具设计 • 其他冷冲压工艺与模具设计
01 冷冲压工艺概述
冷冲压定义及特点
冷冲压定义
冷冲压是在常温下利用冲模在压力机 上对材料施加压力，使其产生分离或 变形，从而获得一定形状、尺寸和性 能的产品零件的加工方法。
工序的冲裁模。生产效率高，但结构复杂，制造难度较大，适用于形状
复杂、精度要求高的零件生产。
Байду номын сангаас
04 弯曲工艺与模具设计
弯曲变形过程分析
01
02
03
弹性变形阶段
凸模开始接触坯料并下压， 坯料发生弹性压缩和弯曲。
塑性变形阶段
随着凸模继续下压，坯料 产生塑性变形，弯曲程度 逐渐增大。
校正阶段
弯曲变形完成后，凸模回 程，弯曲件在弹性恢复作 用下得到校正。
复合式拉深模
03
结合多种模具结构的特点，实现多工位连续拉深，提高生产效
率和产品质量。
06 其他冷冲压工艺与模具设 计
成形工艺原理及分类
成形工艺原理
冷冲压成形工艺是利用模具使金属板 材在室温下产生塑性变形，从而获得 所需形状、尺寸和性能的零件的加工 方法。
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冷冲压模具设计
一、冲压件的工艺分析
（1）零件的尺寸精度：
所有公差等级均按IT14级精度计算
160-0.043￠260-0.052120-0.043 ￠8.4+0.36 0
（2）零件的的结构性分析：
a.零件结构简单对称
b.最小孔边距b1=3.8>2t
c.无悬臂、窄槽
d.无尖角、无小孔
（3）零件的材料分析
08F黑色金属抗剪强度=220~340MPa ，优质碳素结构钢，工件可以直接冲裁。
二、制定工艺方案：
（1）基本工序性质：冲孔、落外形。
（2）工艺方案：
方案一：单工序模，冲孔模具、落料模具，共两幅模具。
方案二：级进模，冲孔、落料级进模，一副模具。
方案三：复合模，冲空、落料复合模，共一副模具。
（3）针对三个方案进行分析：
a.第一种方案优点是模具结构简单、周期短，模具成本低。
缺点是需要两幅模具，生产效率低，不满足大批量生产的要求。
b.第二种方案优点是冲压效率高，而且平整度较高。
缺点是模具成本高，结构复杂，制造周期长。
c.第三种方案优点是易于实现机械华和自动化，生产效率高。
缺点是模具结构复杂，设计制造周期较长。
模具尺寸较大，成本高。
结论：通过以上分析：由于工件形状简单，工序不多。
故采用第三种方案复合模。
三、排样
（1）计算搭边值：
查相关图表得知：工件间距a1=1.5,圆弧沿边a=1.2，矩形沿边a=1.8。
（2）排样图：
（3）材料利用率：
η=S/S0=S/AB=226.04/17.5*22.4=56.7％
四、冲压力计算及压力中心
（1）落料力F1=kltτ=1.3x61.1x1.5x340=40.51KN
冲孔力F2= kltτ=1.3XπX8.4X1.5X340=17.49KN
卸料力F卸=K卸F=0.0425X40.51=1.72KN
顶出力F顶=0.06X40.51=2.43
总力=F1+F2+F卸+F顶=62.15KN
(2) 压力中心
由于工件结构对称，压力中心为（0，0）
五、压力机的选择：JH21-63型压力机
六、刃口尺寸的计算：
（1）冲裁间隙Zmax=12%*1.5=0.18,Zmin=8%*1.5=0.12
(2 ) 冲孔φ8.4+0.360（分开加工）
查表知：磨损系数X=0.5,D P=(Dmin+X△)-δp0=8.4+(0.5*0.36)0-0.020=8.580-0.020
D D=( D P +Zmin)+δd0=(8.58+0.12)+0.0200=8.70+00.020
(3) 落料件外形轮廓（配合加工）
未注公差均按IT14查表写出
160-0.043φ200-0.052 120-0.043
凹模尺寸：Ad=15.97+0.0110 Ad=19.97+0.0130Ad=11.98+0.0110
凸模尺寸实际配作，保证冲裁间隙0.12~0.18。
七、凸凹模结构设计：。