第一讲冲压模具分类及工作零件设计
第1章冲压模具设计与制造PPT演示文稿
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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
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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。
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难点
无。
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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
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将平板毛坯的一部 分相对于另一部分 扭转一个角度
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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
冲压模具的基础知识
冲压模具的基础知识一、冲压模具的定义冲压模具是指用于在冲压加工过程中，将金属板材或带材以一定的轮廓形状和尺寸加工成所需零件的工具。
冲压模具通常由上模（凸模）、下模（凹模）和模具座组成。
二、冲压模具的分类根据冲压零件的形状和结构特点，冲压模具可以分为以下几类：1. 单工位模具：适用于生产数量较少的零件，操作简单，适合手工操作。
2. 连续模具：适用于生产数量较大的零件，可以实现自动化连续生产。
3. 复合模具：由多个工位组成，可以一次性完成多道工序的加工，提高生产效率。
4. 成形模具：用于将金属板材或带材通过冲压工艺加工成所需的形状。
5. 裁剪模具：用于将金属板材或带材按照一定尺寸裁剪成所需的形状。
6. 弯曲模具：用于将金属板材或带材按照一定角度弯曲成所需的形状。
三、冲压模具的工作原理冲压模具通过上模和下模之间的相对运动，将金属板材或带材置于模具座上，然后施加压力使其发生塑性变形，最终得到所需的零件。
四、冲压模具的主要构成部分1. 上模（凸模）：也称为冲头，是冲压模具中与下模相对应的零件，用于施加压力。
2. 下模（凹模）：也称为模座，是冲压模具中与上模相对应的零件，用于支撑工件和定位。
3. 模具座：用于固定上模和下模的基座，通常由钢板焊接而成。
4. 引导柱和导套：用于引导和定位上模和下模的相对位置，确保模具的精度和稳定性。
5. 推杆和导向机构：用于传递压力和控制上模和下模的运动轨迹。
6. 压力调节机构：用于调节上模和下模施加的压力大小。
7. 模具材料：通常采用高硬度、高强度的合金工具钢或硬质合金制作，以保证模具的耐用性和使用寿命。
五、冲压模具的制造工艺冲压模具的制造工艺通常包括以下几个步骤：1. 设计：根据零件的形状和尺寸要求进行模具设计，确定模具的结构和工艺参数。
2. 材料准备：选择合适的模具材料，并进行切割、锻造或热处理等预处理工艺。
3. 加工制造：采用数控机床、电火花机等设备进行精密加工，包括车削、铣削、钻孔等工序。
冲模的组成和分类
单工序模在一副模具上只能完成一个工序。它
的结构一般比较简单，制造容易，但工件精度和 生产率比较低。
连续模：按照一定的程序，在冲床滑块的一次行 程中，在模具的不同位置完成两个以上的冲压工 序。它具有操作安全的显著特点、生产效率高、 便于实现生产自动化。但连续模难以保证工件内、 外形相对位置，材料的定位和送进是设计中的关 键问题。
工作零件的作用是使被加工材料变形、分 离，从而加工成工件，如凸模、凹模、凸 凹模等。
（2）定位零件
定位零件的作用是控制条料的送进方向和 送料进距，确保条料在冲模中的正确位置。
定位零件如挡料销、导正销、导尺、定位 销、定位板、侧压板和侧刃等。
（3）压料、卸料与顶料零件
压料、卸料与顶料零件包括冲裁模的卸料板、顶出器、拉 深模中的压边圈等。
冲模的种类很多，一般可以按下面的方式分类。
冲模按冲压工艺性质分类有冲裁模、拉深模、
弯曲模等。
按模具的导向方式分有导板模、导柱模和无导
向模等。
按机械化程度分有手工操作模、半自动模、自
动化模等。
按冲模材料分有钢模、硬质合金模、铸铁模、
低熔点合金模、聚氨酯橡胶模等。
按工序的组合程度分有单工序模、连续模、复
模具总装图具体画法是：
“先画里面，再画外面；先画中部，再画四周”。
在主视图上要求注明轮廓尺寸、安装及配合尺
寸；注明模具闭合高度尺寸；注明滑块行程；带 导柱的模具要求将导套、固定螺钉、销钉等同类 型的零件各剖出一个。
在俯视图上要求用双点划线画出条料宽度及用
箭头标明送料方向。
1.2 冲模的分类
通过俯、仰视图反映冲模零件的平面布置、 送料和定位方式及凹模的分布位置。
对于对称模具，上模和下模的视图可各画 一半表示。
冲压工艺及模具设计课件
形
如获得小的r等
校 平
校正工件的平直度
压
在工件上压出文字或花纹，只在制
印
件厚度的一个平面上有变形
➢按照冲压工序的组合方式分有：
简单工序 一副模具只完成零件的一个工序
组合工序
1、复合冲压 在压力机的一次行程中，在模具的同一位置上 同时完成两种或两种以上的简单工序
2、连续冲压 在压力机的一次行程中，在模具的不同位置 上同时完成两种或两种以上的简单工序
3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。08:305.26.202108:305.26.202108:3008:30:575.26.202108:305.26.2021
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.6.2321.6.2310:06:5810:06: 58June 23, 2021
14、谁要是自己还没有发展培养和教 育好， 他就不 能发展 培养和 教育别 人。2021年6月 23日星 期三上 午10时 6分58秒10:06:5821.6.23
❖塑性变形阶段 凸模继续下降刃口处由 于应力集中，材料应力首先达到屈服强度， 板料进入塑性变形阶段。
❖断裂分离阶段 当刃口附近材料达到极 限应变和应力时，材料裂纹便产生。
冲裁时的变形区
冲裁时材料的变形是由 其受力状况决定的，上 下刃尖连线为中心的纺 锤形区域为主要变形区， 从模具刃尖向材料中心 变形区逐渐扩大，当凸 模挤入材料后，新形成 的纺锤形变形区被以前 已经变形而冷作硬化了 的区域所包围。
冲压与模具设计知识点
冲压与模具设计知识点第一章概述冲压：室温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的压力加工方法。
冲压生产的三要素先进的模具，高效的冲压设备，合理的冲压工艺冲压工序的分类：根据材料的变形特点分为：分离工序、成形工序分离工序：冲压成形时，变形材料内部的应力超过强度极限σb，使材料发生断裂而产生分离，从而成形零件。
分离工序主要有剪裁和冲裁等。
成形工序：冲压成形时，变形材料内部应力超过屈服极限σs，但未达到强度极限σb，使材料产生塑性变形，从而成形零件。
成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、胀形、扩口、缩口和旋压等。
冲压模具1.冲模的分类（1）根据工艺性质分类：冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模等。
（2）根据工序组合程度分类：单工序模、复合模、级进模复合模：在压力机的一次行程内在模具的一个工位上完成两道以上冲压工序的模具。
级进模：在压机的一次行程内，在连续模具的不同工位上完成多道冲压共序的模具。
2.冲模组成零件冲模通常由上、下模两部分构成。
组成模具的零件主要有两类：①工艺零件：直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括：工作零件、定位零件、卸料与压料零件②结构零件：不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括：导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等.第二冲裁工艺与冲裁模设计学习目的与要求：1．了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素；2．掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算、排样设计、冲裁力计算等设计计算方法。
3．掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法；4．认识冲裁模典型结构（尤其是级进模和复合模）及特点，了解模具标准，掌握模具零部件设计及模具标准应用方法；5．掌握冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。
第一节概述冲裁利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。
基本工序：落料和冲孔。
既可加工零件，也可加工冲压工序件。
冲模及冲模零件的分类
冲模及冲模零件的分类作者: 151zqh 来源: 日期: 2006-4-14,10:8一、冲模的分类每种冲压产品的制备都有相对应的模具。
完成同一产品的模具结构形式多种多样。
通常按不同的特征对冲模进行分类，其分类方法有：1）按所完成的冲压工序分为冲裁模`拉深模、翻边模、胀形模、弯曲模…….习惯上把冲裁模当着所有分离工序的总称,包括落料模、冲孔模、切断模、切边模、半精冲模、精冲模及整修模等。
2）按完成冲压工序的数量几组合程度可分为：(1)简单模。
在压力机的依次冲压行程中，完成一道工序的模具。
图7-1为无导向简单落料模。
图7—1无导向简单落料模1—模柄2—凸模3—卸料板4—导向板5—凹模6—下模座7—定位板工作时，条料沿导料板送进，由定位板控制进距。
凸模冲下工件并将工件从凹模推出，然后从压力机的台面孔漏下，箍紧在凸模上的废料由刚性卸料板卸下。
无导向简单模的结构特点是结构简单、质量较小、尺寸较小、制造容易，成本低廉。
模具依靠压力机导板导向，使用时安装调整麻烦，模具寿命低，工件精度差，操作也不安全。
图7-2为导板式简单落料模。
这种模具的特点是上模和下模依靠凸模与导板的动配合导向.导板兼着刚性卸料板，工作时，凸模始终不脱离导板，以保证模具导向精度，一般凸模刃磨时也不脱离导板。
所以为便于折卸安装，固定导板的螺钉12与销钉之间的位置（见俯视图）应该大于上模板轮廓尺寸；凸模无需销钉定位固定；要求使用的设备形的行程不大于导板厚度（可用行程较小而可以调整的偏心式压力机）。
图7—2导板式简单落料模1—模柄2—上模座 3—垫板4—凸模固定板 5—凸模6—活动挡料销7—导板 8—凹模 9—下模座 10—临时挡料销 11—销钉12—螺钉13—托料板14—导料板15—弹簧片在工作时，条料沿托料板、导料板从右送进。
活动当料销有一斜面，其前端由弹簧片15压住，送料时搭边通过斜面将活动当料销抬起，并越过活动导料销，然后反向后拉，使当料销的后端面抵住条料搭边定位。
冲压模具结构及设计
冲压模具结构及设计冲压模具是一种专门用于进行冲压加工的工具。
它的主要作用是将金属板材等原材料按照一定的形状和尺寸进行压制成零件或产品。
冲压模具由上模和下模两部分组成，通过上下模的相互配合，使得原材料在施加压力的作用下发生塑性变形，最终得到所需的成品。
冲压模具的结构设计非常重要，它直接影响到冲压加工的效果和产品质量。
下面是冲压模具的常见结构及设计要点：1.上模结构：上模是用来嵌入原材料并施加压力的部分。
上模的结构设计应该考虑到以下几个要点：-上模应该具有足够的强度和刚度，能够承受施加在上面的压力，并保持稳定的形状。
-上模的工作面应该经过精密加工，以确保产品的精度和表面质量。
-上模应该有适当的导向装置，以确保上下模的配合精度。
2.下模结构：下模是用来支撑原材料并使得其得到充分变形的部分。
下模的结构设计应该注意以下几个要点：-下模应该有足够的刚度，能够承受上模施加的压力，并保持稳定的形状。
-下模的工作面应该具有适当的形状和结构，以确保原材料的变形能够得到充分的发展和形成所需的形状。
-下模应该有适当的导向装置，以确保上下模的配合精度。
3.模具材料选择：冲压模具的材料选择应该根据具体的加工要求和产品特性来确定。
常见的模具材料有钢材、硬质合金等。
模具材料应具备高硬度、耐磨损、高韧性等特点，以确保模具的使用寿命和加工质量。
4.模具构造设计：模具的构造设计应该符合冲压工艺要求和产品要求，在确保加工质量的同时，尽可能减少生产成本。
模具的构造设计需要考虑模具的易于装卸、维修和调试等方面的要求。
5.寿命分析和改进：冲压模具在长期使用过程中会发生磨损和疲劳断裂等问题，因此需要进行寿命分析，并根据分析结果对模具进行改进。
例如，可以通过增加模具的硬度、改进模具的支撑结构等方式来延长模具的使用寿命。
综上所述，冲压模具的结构设计是冲压加工的关键，它直接影响到产品的加工质量和生产效率。
通过合理的结构设计和材料选择，可以提高冲压模具的使用寿命，减少生产成本，从而提高企业的竞争力。
冲压模具设计
冲压模具设计第2章冲裁⼯艺及冲裁模具设计冲裁是指利⽤模具在压⼒机上使板料产⽣分离的冲压⼯艺。
冲裁可直接冲出所需形状的零件，也可为其它⼯序制备⽑坯。
冲裁时所使⽤的模具称为冲裁模。
冲裁⼯艺的种类很多，常⽤的有落料、冲孔、切断、切边、切⼝等，其中落料和冲孔应⽤最多。
从板料上冲下所需形状的零件(或⽑坯)称为落料；在零件(或⽑坯)上冲出所需形状的孔(冲去部分为废料)称为冲孔。
落料与冲孔的变形性质完全相同，但在进⾏模具设计时，模具尺⼨的确定⽅法不同，因此，⼯艺上必须作为两个⼯序加以区分。
冲制外形D的冲裁⼯序为落料，如图2.1(a)所⽰；冲制内孔d的⼯序为冲孔，如图2.1(b)所⽰。
根据冲裁的变形机理不同，冲裁⼯艺可以分为普通冲裁和精密冲裁两⼤类。
精密冲裁断⾯较光洁，精度较⾼，但需专门的精冲设备与模具。
2.1 冲裁过程分析2.1.1 冲裁原理冲裁变形过程，如图2.2所⽰，⼤致可分为三个阶段：1.弹性变形阶段如图2.2(a)所⽰，当凸模下压接触板料时，材料将产⽣短暂的、轻微的弹性变形。
此时如果提升凸模，变形将完全消失。
2.塑性变形阶段如图2.2(b)所⽰，凸模继续下压，板料变形区的应⼒将继续增⼤。
当应⼒状态满⾜屈服极限时，材料便进⼊塑性变形阶段。
这⼀阶段突出的特点是材料只发⽣塑性流动，⽽不产⽣任何裂纹，凸模继续切⼈板料，同时将板料的下部挤⼊凹模孔内。
3.断裂分离阶段图2.1 垫圈冲裁中的落料与冲孔图2.2(c)、(d)、(e)表⽰了断裂分离的全过程，其中图(c)表⽰当凸模切⼊板料达到⼀定深度时，在凹模侧壁靠近刃⼝处的材料⾸先出现裂纹。
这表明塑性剪切变形的终⽌和断裂分离的开始。
图(d)表⽰裂纹发展与贯通的情形。
图(e)表⽰冲裁结束时板料被完全分裂分离的情形。
被冲⼊孔的⼀块料在落料时为⼯件，冲孔时为废料。
留在凹模⾯上的材料在冲孔时为⼯件，落料时为废料。
普图2.2 冲裁变形过程及冲裁件剪切断⾯(a)弹性变形(b)塑性变形(c)出现裂纹(d)裂纹贯通(e)板料完全断裂分离(f)剪切断⾯l⼀凸模2⼀板料3⼀凹模4⼀冲孔为⼯件，落料为废料5⼀落料为⼯件，冲孔为废料通冲裁件的剪切断⾯状况如图2.2(f)所⽰，其精度⼀般在IT10级以下，表⾯粗糙度Ra可达3.2 ~50µm。