冲裁模
1.3、实例分析
●产品简介
◆我的毕业设计的
课题是一个汽车
空调压缩机的端
盖，其外观及尺
寸可见图，此工
件看起来是一个
很不起眼的端
盖，但是每个事
物都有它存在的理由，相信这个端盖也是如此，端盖的作用可以从
它的名字看出来，盖子，自然就是起密封的作用，而它所要密封的
是什么东西呢，空调压缩机润滑油，空调的工作需要压缩机的转动，
压缩机的转动需要润滑油的润滑，所以润滑油在这整个过程中起着
相当重要的地位。但是，如果压缩机的端盖没有做好，也就是造成
润滑油的渗漏，后果就是压缩机无法正常工作，这又导致汽车空调
无法制冷，也许你会觉得不就是空调不工作吗，又不是汽车动不了，
没什么大不了的，可是如果当你在烈日炎炎的夏天坐在一辆没有空
调制冷的汽车里，你的感觉是什么呢？你能在车里坐多久，又如果
当你去买车的时候听说哪款车的空调系统会出问题造成不能制冷
的，你会买吗，换个角度，如果你是个汽车制造商，你生产的汽车
不能制冷，那可以说是你的致命弱点之一啊！从此你的汽车将失去
市场竞争力，甚至不能通过质量审核而被禁止上市销售……
◆所以不要小看了这个小小的空调压缩机端盖。
● 1.4、零件客户要求
●客户要求：1、设计一付复合模，要求操作维修方便；
◆2、模具总寿命不低于60万冲次，刃磨一次寿命不低于15000冲次。
●工件名称：夹头垫片
●生产批量：成批
●材料：20钢
●料厚：1mm
?冲压工艺方案的选择
● 2.1、加工方案比较
◆下面开始讨论本课题的制造方案：
● 2.1.1机械加工法
◆对于这个压缩机端盖，加工的方法有很多，我们首先来尝试一下用
铣床加工，这个方法肯定是可以的，铣床绝对是可以加工出来这个
简单的工件的，可是要加工这个简单的零件如果使用铣床的话，那
就需要一个熟练的操作工人用一段时间来加工，这个时间由工人的
操作技能水平的高低决定。这样也决定了成本的高低，还有就是效
率的问题，工人水平的高低和效率是成正比的，但是和成本的高低
却是成反比的。那我们就舍弃水平高工资也高的工人，换加工中心
吧，加工中心的效率众所周知，但它的价格也是出了名的高的，还
有一个不能忽视的问题，那就是刀具的磨损问题，无论是铣床或者
是加工中心，刀具是比不可少的。而刀具的价格也是一比不小的数
目。所以机械加工法值得商榷。
● 2.1.2、使用冲压模
◆冲压模的优点在这样的对比下很快就显现出来了，首先它结构，加
工方法简单，效率高，工艺也很简单，操作更是没有任何难度，可
以用不动脑子来形容它的操作过程，基本上可以说正常情况下只要
进行安全知识培训就可以了，不用操作技能培训。最重要的，也是
所有制造商最关心的，就是成本低，同时也意味着利润的上升。
◆冲压模方案种类
●该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
●方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。
●方案二：采用落料－－冲孔同时进行的复合模生产。
●方案三：冲孔－－落料级进冲压。采用级进模生产
◆模具方案的比较
●工艺方案选择的准则
◆为了实现工艺方案的计算机辅助选择，首先应总结出实际设计中常
用的准则主要有：
●如果工件上的最小孔边、孔间距小于复合的凹凸模最小许用壁厚值，因不能
保证凹凸模强度，应考虑采用连续模或单工序模。
●如果工件上的内孔与外形的相对位置精度要求较高，应尽可能采用复合模。
●如果工件内、外形的毛刺要求同向，应采用复合模。
●连续模和复合模的生产效率较高，单工序的模的生产效率较低但模具结构简
单。综合生产效率和模具制造两方面的因素，一般认为：大批量生产时尽量采用连续模或复合模，小批量生产时采用单工序模。
●当工件较厚（一般大于5mm）、外形尺寸较大（一般大于250mm）时，不仅
冲压力大，而且模具尺寸大，不宜采用连续模。
●如果个冲孔凸模安装位置发生干涉，不宜采用复合模。
●当工件的平整度要求很高时，一般应采用正装复合模。
?方案一，模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本
相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二
道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要
求，难以满足生产需要。故而不选此方案。
◆方案二，复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位
置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。
但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生
产批量大、精度要求高的冲裁件。只需要一套模具，工件的精度及
生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸、制造相对前面两种方案都
有比较好，而且效率高，所以应该选此方案。
?方案三，级进模是一种多工位、效率高的一种加工方法。但级进模轮廓
尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量，小型冲压件。而
本工件尺寸轮廓较大，采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度
提高，进而也排除此方案。
◆方案的确定
●综上所述，本套模具采用复合模。
● 2.1.3材料的选择
?毛坯排样指冲压毛坯在条料、带料或板料上的布排，其主要目的是在满
足冲压工艺的前提下获得尽可能高的材料利用率；同时，毛坯排样的结
果又是工步排样以及凹模、卸料板等零件设计的基础，因此毛坯排样是
冲压工艺设计中的重要环节。
?冲裁件的选择：
?本冲裁件选用08F（沸腾钢）。
?模具材料的选择：
?制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、
低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大
部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低
合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以
及硬质合金、钢结硬质合金等等。
●碳素工具钢
◆在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等，优点为加工性能
好，价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较
低。
●低合金工具钢
◆低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与
碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性，
耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、
7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。
●高碳高铬工具钢
◆常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2），
它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形很小，为高
耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重，
必须进行反复镦拔（轴向镦、径向拔）改锻，以降低碳化物的不
均匀性，提高使用性能。
●高碳中铬工具钢
◆用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它们
的含铬量较低，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，热处理变形小，
具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳
高铬钢相比，性能有所改善。
●高速钢
◆高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力
很高。模具中常用的有 W18Cr4V（代号8-4-1）和含钨量较少的W6Mo5
Cr4V2（代号6-5-4-2，美国牌号为M2）以及为提高韧性开发的降碳
降钒高速钢 6W6Mo5 Cr4V（代号6W6或称低碳M2）。高速钢也需要
改锻，以改善其碳化物分布。
●基体钢
◆在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素，适当增减含碳量，以
改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点，
具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢，
为高强韧性冷作模具钢，材料成本却比高速钢低。模具中常用的
基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb（代号65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代号LD）、
5Cr4Mo3SiMnVAL（代号012AL）等。
●硬质合金和钢结硬质合金
◆硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯强度
和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类，对冲击性小而耐磨性要求高的模具，可选用含钴量较低的硬质合金。对冲击性大的模具，可选用含钴量较高的硬质合金。
◆钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末（如铬、钼、钨、
钒等）做粘合剂，以碳化钛或碳化钨为硬质相，用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢，克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点，可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物，虽然硬度和耐磨性低于硬质合金，但仍高于其它钢种，经淬火、回火后硬度可达 68 ~ 73HRC
◆对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而
对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃，还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。
Cr12 和 Cr12MoV 为高碳高铬钢，耐磨性较高，淬火时变形很小，淬透性好，可用于大批量生产的模具，如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性，易产生碳化物偏析，冲裁时容易出现崩刃或断裂。其中， Cr12 含碳量较高，碳化物分布不均比 Cr12MoV 严重，脆性更大一些。
◆简述一下Cr12和Cr12MoV的热处理：Cr12 型钢的热处理工艺选择
取决于模具的使用要求，当模具要求比较小的变形和一定韧性时，可采用低温淬火、回火（ Cr12 为950~980 ℃淬火， 150~200 ℃回火； Cr12MoV 为1020~1050 ℃淬火，180~200 ℃回火）。若要提高模具的使用温度，改善其淬透性和红硬性，可采用高温淬火、回火（ Cr12 为1000~1100 ℃淬火，480~500 ℃回火； Cr12MoV 为1110~1140 ℃淬火，500~520 ℃回火）。
◆高铬钢在275~375 ℃区域有回火脆性，应予避免
◆经上述材料分析，本冲压模材料选用的是Cr12MoV.
?工艺与模具的设计
● 3.1冲压工艺与模具设计
● 3.1.1、工艺可行性的判别
?冲裁件的工艺性指冲裁件对冲压工艺的适应性，它包括冲裁件的结构工
艺性和精度两部分的内容，工艺性良好与否对冲裁件的质量、制造成本
以及模具寿命有很大的影响。造冲裁模CAD系统中，计算机辅助判别
冲裁件在形状结构和精度方面的可形，同时也后续模具模块提供必要的
信息。
◆冲裁件结构工艺性判别
◆结构工艺性判别的实质是将工件图中的圆角半径、小孔尺寸、悬臂
与凹槽尺寸、孔边距、孔间距等几何特征量与相应的工艺参数极限
值进行比较，从而确定工件的形状的结构是否适应于冲裁加工。在
CAD系统中，一般采用自动判别法、交互判别法、或将自动与交互
相结合的综合判别法了来辅助判别。
◆冲裁件精度的判别
◆冲裁件上标注的尺寸按精度判别要求可分为三类：轮廓尺寸、内孔
与内孔之间的尺寸以及内孔与外轮廓之间的尺寸。冲裁件的精度判
别主要是对于这三类尺寸进行下类分析：
●A将尺寸的名义值和偏差值与标准公差表对照，逐一判定各尺寸的精度等
级。
●B将每一尺寸信息与数据库中的有关技术标准对照，判定该尺寸能否使用
普通精度模具进行加工。
● 3.1.2、零件冲裁工艺性分析
◆1）材料20钢为优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。
◆2）工件结构如图一所示，该零件结构形状简单对称，零件可分
为冲孔落料两部分，故考虑采用复合模冲压工序一次冲压成形。
◆3）零件有两个Φ4.3小孔冲裁是本设计的一个难点。
◆3）尺寸精度（查《极限测量》P27表3.1）零件中：
◆零件尺寸属于IT11级~IT14级。
◆4）结论：可以冲裁
● 3.2确定冲压工艺方案
◆该零件包括落料和冲裁两个基本工序，可以用以下两个工艺方案
◆方案一、采用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内
孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构
复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精
度要求高的冲裁件。
◆方案二、采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模
具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对
于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难
时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，
成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。
◆比较方案一与方案二，对于所给零件，由于两小孔比较接近边缘，
复合模冲裁零件时受到壁厚的限制，模具结构与强度方面相对较难
实现和保证，所以根据零件性质故采用级进模加工。
● 3.3、模具结构的确定
◆复合模的结构可分为倒装式与正装式复合模两个，在选择模具结构
时要根据冲压件质量、生产批量、精度要求、方便操作等方面来确
定。
◆正装式结构与倒装式结构比较：
◆正装式结构较适用于冲制材质比较软的或板料比较薄的平直度要
求度较高的冲裁件，还可以冲裁孔边距离较小的冲裁件，便由于冲
裁过程中冲片废料落在模具下模的表面，每次冲裁工人必需先清理
废料操作不便，而且正装式结构需要三套卸料、顶料装置，制造装
配不便。倒装式不宜冲裁孔边距离娇小的冲裁件，但倒装式复合模
结构简单、又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸件可靠，
冲裁过程中的废料直接从模具下面被推出，便于操作，并为机械化
出件提供了有利条件，故应用十分广泛。
◆本设计初步确定选择倒装式结构，这种结构操作、维修较方便。● 3.4排样、计算条料宽度及确定步距
◆采用单排方案，如图二
◆查《冲压模具设计与制造》P65表2.5.2确定搭边值，根据零件形状
两式件间按矩形取搭边值，侧边取搭边值。
◆则进距：
●条料宽度：
◆（《冲压模具设计与制造》P67公式2.5.5；2.5.6）
◆
◆
◆
◆图二
● 3.5．计算冲压力
◆该模具采用钢性卸料和下出料方式
●落料力
◆查《实用冲压模具设计手册》P16表1-24
?
◆
◆
◆
◆ b . 冲孔力
◆中心孔：
◆
◆2个小孔：
◆
●冲裁时的推件力
◆查《实用冲压模具设计手册》P53表3-7
◆取实用冲压模具设计手册》P53表3-7，序号1的凹模刃口形式，
，则个
◆故
◆
◆
◆
◆ 为避免各凸模冲裁力的最大值同时出现，且考虑到凸模相距很近时
避免小直径凸模由于承受材料流动挤压力作用而产生倾斜或折断故把三冲孔凸模设计成阶梯凸模如图三
◆
◆ 图三
◆ 则最大冲压力：
◆
◆
● 3.6．确定模具压力中心
◆ 如图四，根据图形分析，因为工件图形对称，故落料时F 落的压力
中心在上O 1；冲孔时F 孔1、F 孔2的压力中心在O 2上。
◆
◆ 图四
◆ 设冲模压力中心离O 1点的距离为x ，根据力矩平衡原理得：
◆
◆由此算得
● 3.7．冲模刃口尺寸及公差的计算
?冲孔部分
◆对冲孔和采用凸、凹模分开的加工方法
◆由《模具设计与与制造》P70表2.3.3查得
◆，
◆
◆对冲孔时：
◆，
◆对冲孔时：
◆，
◆
◆故满足条件
?得，则
◆冲孔部分：
◆
◆
◆
◆
◆冲孔部分：
◆尺寸极限偏差转化为
◆
◆
◆
◆
?落料部分
◆对外轮廓的落料，由于形状较复杂，故采用配合加工方法
◆当以凹模为基准件时，凹模磨损后刃口部分尺寸都增大，因此均属
于A类尺寸。
◆零件图中末注公差的尺寸由《冲压模具设计与制造》P104表2.9.5
◆查出其极限偏差：
◆、
◆、尺寸极限偏差转化为、
◆查《冲压模具设计与制造》P104表2.9.5
◆得
◆则：
◆
◆
◆
◆
◆
◆该零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证
双面间隙值
● 3.8．确定各主要零件结构尺寸
◆凹模外形尺寸的确定
◆凹模厚度的确定：
◆
◆——取总压力
◆
◆
●工件长
◆凹模宽度的确定：
◆
●取步距
●工件宽
◆
◆
?凸模长度的确定
◆凸模长度计算为
◆
◆其中初定：导尺厚
●卸料板厚
●凸模固定板厚
●凸模修磨量
●则：
● 3.9．压力机的选用
◆先用冲床的公称压力应大于计算出的总压力；最大闭
合高度应大于冲模闭合高度；工作台台面尺寸应能满足模具
的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，可称用J23-16开式双柱可倾压力机。并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。
◆双柱可倾压力机J23-16参数：
●公称压力：
●滑块行程：
●最大闭合高度：
●连杆调节量：
●工作台尺寸（前后×左右）：
●垫板尺寸（厚度×孔径）：
●模柄尺寸（直径×深度）：
●最大倾斜角度：
?绘制部分图形及其工艺
● 4.1. 设计并绘制总图、选取标准件
◆按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。
◆绘制总图。如图五所示，单排孔落料连续模。
◆按模具标准，选取所需的标准件，查清标准件代号及标记，写在总
图明细表内，并将各零件标出统一代号。
◆部分零件尺寸：
◆上模座：
◆下模座：
●导柱：
◆
●导套：
◆
◆垫板：
◆凸模固定板：
◆凹模：
◆卸料板：
◆
◆图五单排冲孔落料连续模
● 4.2、绘制部分非标准零件图
◆只绘制凸模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样。
◆见图六至图十。
◆
◆图六落料凸模
◆
◆图七冲孔凸模
冲裁模具设计步骤(精)
冲裁模具设计步骤 第一步工作:对所设计模具之产品进行可行性分析 , 以电脑机箱为例, 首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析 (套图 , 确保各产品图纸的正确性,另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性,以确定重点尺寸,这样在模具设计中很有好处。 第二步:对产品进行分析采用什么样的模具结构 , 并对产品进行排工序, 确定各工序冲工内容, 并利用设计软件进行产品展开, 在产品展开时一般从后向前展开, 例如一产品需要量五个工序, 则从加工成品开始展开,一直向前四工序、三工序、二工序、一工序,并展开一个图形后复制一份再进行前一工序的展开。注意, 这一步很重要, 同时要细心。 第三步:依产品展开图进行备料, 在图纸中确定模板尺寸, 包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。注意:如果直接在产品展开图中进行备料并加入定位销钉、导柱、螺丝孔的位置。可以大大的提高设计效益。如果进行手工计算效率太低。 第四步:模具图的绘制 , 在备料图纸中再制一份出来, 进行各组件的绘制,并且加入线切割的穿丝孔,在成型模中,上下模的成型间隙, 一定不能忘记。尺寸的标注也是一个非常重要的工作。 第五步:校对 设计实例 1 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工 序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。零件简图:如图 3-1所示. 名称:垫圈
生产批量:大批量 材料:Q235钢 材料厚度:2mm 要求设计此工件的冲裁模。 图 3-1 一 . 冲压件工艺分析 该零件形状简单、对称, 是由圆弧和直线组成的。根据冲模手册表 2-10、 2-11查得,冲裁件内外所能达到的经济精度为 IT14,孔中心与边缘距离尺寸公差为 ±0.1mm .将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较, 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证. 其它尺寸标注、生产批量等情况, 也均符合冲裁的工艺要求, 故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。 方案一:采用复合模加工。复合模的特点是生产率高, 冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高, 冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂, 制造精度要求高, 成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二:采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高,
冲裁工艺及冲裁模设计
冲裁工艺及冲裁模设计 一、填空题 1. 冲裁既能够直截了当冲制________，又能够为其他__________制备毛坯。 2.一样来讲，冲裁工艺要紧是指_____和_____工序。 3.冲裁变形过程大致可分为_______、________、________三个时期。 4.冲裁件的切断面由______、______、_______、_____四个部分组成。 5.光亮带是紧挨圆角带并与________的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模 挤压切入材料，使其受到_______和________的作用而形成的。 6.冲裁毛刺是在刃口邻近的側面上材料显现________时形成的。 7.塑性差的材料，断裂倾向严峻，_______增宽，而________所占比例较少，毛刺和圆 角带____；反之，塑性好的材料，光亮带__________。 8.冲裁凸模和凹模之间的________，不仅对冲裁件的质量有极重要的阻碍，而且还阻 碍模具_____、_______、______和推件力等。 9.冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越_____，毛刺越_____；断面上显现二次光 亮带是因间隙太_____而引起的。 10.阻碍冲裁件毛刺增大的缘故是________、_______大。 11.冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的_____________的差值，差值______，则精度 _______。 12.所选间隙值的大小，直截了当阻碍冲裁件的_____和_______精度。 13.阻碍冲裁件尺寸精度的因素有两大方面，一是_____________，二是冲裁终止后冲裁 件相关于________尺寸的偏差。阻碍冲裁件尺寸精度的因素有______、材料______、 工件的__________、材料的_______等，其中______起主导作用。 14.当间隙较大时，冲裁后因材料的弹性回复使____________凹模尺寸；冲孔件的孔径 _____________。
冷冲压模具设计实例
A冷冲压模具设计实例 工件名称：手柄 工件简图： 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm 1、冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3.5mm(大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 2、冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚 3.5mm 接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。 3、主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2手柄排样图所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取 2.5mm和 3.5mm，条料宽度为
(工艺技术)冲裁工艺及冲裁模设计
第二章冲裁工艺及冲裁模设计 一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制________ ，又可以为其他___________ y备毛坯。 2. _____________________________ —般来说，冲裁工艺主要是指和工序。 3. 冲裁变形过程大致可分为_______ 、_________ 、 _______ 个阶段。 4. 冲裁件的切断面由______ 、_____ 、________ 、 ____ 四个部分组成。 5. 光亮带是紧挨圆角带并与________ 的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模 挤压切入材料，使其受到 ______ 和________ 的作用而形成的。 6. ___________________________________________ 冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材 料出现____________________________________________ 时形成的。 7. 塑性差的材料，断裂倾向严重，________ 曾宽，而________ 占比例较少，毛刺和圆 角带—；反之，塑性好的材料，光亮带 _____________ 。 8?冲裁凸模和凹模之间的__________ 不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模具 ____ 、______ 、_______ 口推件力等。 9?冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越_______ ，毛刺越_____ ;断面上出现二次光亮带是因间隙太 _____ 而引起的。 10. 影响冲裁件毛刺增大的原因是________ 、________ 。 11. 冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的_____________ 的差值，差值______ ，则精度 。 12. 所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的_____和_______精度。 13. 影响冲裁件尺寸精度的因素有两大方面，一是______________ ，二是冲裁结束后冲裁 件相对于 ________ 寸的偏差。影响冲裁件尺寸精度的因素有 _______ __ 、材料_____ : 工件的 __________ 、材料的 ______ 等，其中_______ 主导作用。 14. 当间隙较大时，冲裁后因材料的弹性回复使___________凹模尺寸；冲孔件的孔径
冲压模具的基本结构及工作原理
冲裁模具的基本结构及工作原理 一、冲裁模具按工序组合程度可分为：简单冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模。 （一）简单冲裁模即敞开模 1、定义：它是指在一次冲裁中只完成冲孔或落料的一个工序。 2、简单冲裁模按其导向方式可分为： （1）无导向单工序模它的特点是结构简单,重量轻、尺寸较小、模具制造容易、成本低廉。但冲模使用安装时麻烦,模具寿命低,冲栽件精度差,操作也不安全。 无导向简单冲模适用于精度要求不高、形状简单、批景小或试制的冲裁件。 （2）导板式简单冲裁模模精度高、寿命长、使用安装帧、操作安全,.但制造比较复杂。一般适用于形状较简单、尺寸不大的工件。 （3）导柱式简单冲裁模由于这模具准确可靠,能保证冲裁间隙的均匀,冲裁的工件精度较高、模具使用寿命 ,适合大批量生产。 （二）连续冲裁模（连续模） 1、连续冲裁模的定义：按一定的先后程序，在冲床的滑块的一次到和中，在模具的不同位置上，完成冲孔，落料导两个的上的冲后工序的冲裁模，又称及进模或跳步模。 2、连续冲裁模的定位原理可分为：导正销定位原理、侧刃定距原理 （三）复合冲裁模 1、复合冲裁模的定义：在部床滑块的一次行程中，在冲模的同一工位上同时完成内孔和外形两种的上工序的冲裁模。 2、复合冲裁模按结构可分为：正装式复合模、倒装式复合模 二、我们请看看这三种模具的比较表
无导向单工序模 冲模的上模部分由模、凸模组成,通过模柄安装在冲床滑块上。下模部分由卸料板、导尺、.凹模、下模座、定位板组成,通过下模座安装在冲床工作台上。上模与下模没有直接导向关系,靠冲床导轨导向。
导板式简单冲裁模 上模部分主要由模柄、上模板、垫板、击模固定板、击模组成。下模部分主要由下模板凹模、导尺、导板、回带式挡料销、托料板组成。这种模具的特点是上模通过.击模利用导板上的孔迸行导向,导板兼作卸料板。工作时击模始终不脱离导板.以保证模具导向精度。因而,要求使用的压力机行程不大于导板厚度。 这种冲模的工作过程是：条料沿托料板、导尺从右向左送科,首次冲裁时使用临时挡料销定位,首次冲裁以后再往前送料,搭边越过活动挡料销后再反向拉拽条料，使挡料销后端面抵住条料搭边进行定位,击模下行实现冲裁。
冲裁模设计说明
冲制图3-146所示工件，材料为08钢，料厚1mm，大批量生产，试完成： 1)工艺设计 2)模具设计 3)绘制模具装配草图 1.零件的工艺性分析 （1）结构工艺性该零件结构简单，形状对称，无悬臂，孔径、孔边距均大于 1.5倍料厚，可以直接冲出，因此比较适合冲裁。 （2）精度由表3-11和表3-12可知，该零件的尺寸精度均不超过ST4等级，因此可以通过普通冲裁方式保证零件精度要求。 （3）原材料 08钢是常用的冲压材料，具有良好的塑性，（伸长率δ= 33%），屈服极限>=195MPa，适合冲裁加工。 2.工艺方案确定 该零件需要落料和冲孔两道工序完成，可采用的方案有三种： 方案一：单工序冲裁，先落料再冲孔。 方案二：复合冲裁，落料冲孔同时完成。 方案三：级进冲裁，先冲孔再落料。 由于是大批量生产，因此方案一不满足生产率的要求，方案二和方案三都具
有较高的生产效率，虽然方案三比方案二操作方便，但方案二能得到较高的精度，且由于被冲板料较薄，特别是外形与内孔的同轴度要求，因此选用方案二，即采用复合冲压。 3.模具总体设计 （1）模具类型的确定考虑操作的方便与安全性，选用倒装复合模。 （2）模具零件结构形式确定。 1)送料及定位方式。采用手工送料，导料销导料，挡料销挡料。 2)卸料与出件方式。采用弹性卸料装置卸料，刚性推件装置推件。 3)模架的选用。选用中间导柱导向的滑动导向模架。 4.工艺计算 （1）排样设计根据工件形状，这里选用有废料的单排排样类型，查表3-3得搭边a1 = 1.5mm，侧搭边a = 2mm，则搭边宽度B= 40mm + 2 x 2mm = 44mm，进距S = 23.66mm + 23.66mm + 1.77mm = 49.01mm。查 表3-4得裁板误差Δ = 0.5mm，于是得到如图所示排样图。 根据GB/T708---2006可知，这里选用的钢板规格为1420mm x 740mm， 采用横裁法，则可裁得宽度为44mm的条料32条，每条条料可冲出 零件15个。由图3-146可计算出该零件的面积：A=1279.92mm2，则 材料利用率为 η= NA LB x 100% = 32 x 15 x 1279.92 1420 x 740 x 100% = 58.47% （2）冲裁工艺力计算由于采用复合冲裁，则总的冲裁力F冲裁为 落料力F 落料和冲孔力F 冲孔 之和。其中： F 落料= KL 落料 tτ b = 1.3 x 162.0238 x 1 x 400 = 84.25kN F 冲孔= KL 冲孔 tτ b = 1.3 x ( 2 x 27.6460 + 69.1150 ) x 1 x 400 = 64.69kN
冲裁模具设计
冲裁设计 1、冲裁件工艺分析 工件外形及尺寸如图1所示，材料为Q235，厚度t=1mm 图1.工件外形示意图 根据工件外形分析可知，此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，工件有两个凸出部分，其中尺寸B1、B2均满足大于2.3t（t为工件厚度，数据均查表得到）的要求；有一个Φ10mm的孔及半径R15的圆弧，最小壁厚为10mm，最小孔边距b=1.3t+0.1L 计算可知b=4.3＜10，故最小孔边距满足要求；工件上没有尖锐的角，均满足R ≥0.25t的要求；工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 图2 冲压工艺性分析示意图
2、冲压工艺方案确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料后冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔-落料级进冲压，采用级进模生产。 方案一属于单工序冲压。模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，成本相对较高，生产率低，一般不宜采用。方案二、方案三均采用一副模具，操作简单，生产效率高，考虑到一定的精度要求，并且分析可知凸凹模允许的最小壁厚大于3.5mm ，模具的强度可以得到保证，故采用方案二所述的复合冲裁方式。 3、主要设计计算 （1） 排样方式的确定及其计算 根据工件外形分析，采用图三所示单排样法，其中根据工件厚度t 及材料种类，取工件间a1=1.2mm ，沿边a=1.5mm 。 图3 排样示意图 根据工件尺寸及图三所示的搭边尺寸计算，得到冲裁面积A=1178.25mm 2，条料宽度B=50+1.5X2=53mm ，步距S=30+1.2mm=31.2mm 一个步距材料利用率%3.713) (501.2)(301178.25100%=+?+=?=BS nA η (2) 冲裁力与卸料力的计算 初步采用平刃凸模和凹模进行冲裁，则冲裁力为 τLt K P p 3.1=
冲压模具设计-冲裁模
目录 一、设计任务书 (2) 二、冲压工艺性及工艺方案得确定 (3) 三、主要设计计算 (4) 四、模具总体设计 (8) 五、主要零部件设计 (8) 六、冲压设备得选定 (12) 七、设计小结 (13) 八、参考文献 (1) ３ 一、课程设计任务 一、题目:冲孔、落料复合模 二、零件: 材料:Q235 厚度:2。0ｍm 批量:大批量 三、任务内容: (一)工艺设计 １、工艺审查与工艺分析 2、工艺计算: ①毛胚计算 ②工序件计算或排样图
3、工艺方案得确定 ①工序得确定 ②基准与定位方式得选择 （二）模具设计 1、总图 2、零件图 二、冲压工艺性及工艺方案得确定 一、工艺性分析 1、材料零件得材料为Q235普通碳素钢,具有良好得冲压性能,适合冲裁。 2、结构该零件属于较典型冲裁件,形状简单对称、孔边距远大于凸、凹模允许得最小壁厚(见参考文献①表２、９、５),故可以考虑复合冲压工序。 3、精度零件外形:８0±0.０７属于１0级精度,60±0、05属于９级精度、零件内形: 属９级精度、孔间距:42±0。０８属１1级精度(均由参考文献精度②附录一查得)。因零件边有90o得尖角,应以圆弧过渡,查参考文献①表２.7、1取r=0.5ｍm、零件精度较高,模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。 4、结论可以冲裁、 二、冲压工艺方案得确定 该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下三
种工艺方案: 方案①:先落料、再冲孔。采用单工序模生产、 方案②:落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产、 方案③:冲孔—落料级进冲压、采用级进模生产。 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得加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产得需求、方案②只需要一套模具,冲压件得形位精度与尺寸易于保证,且生产效率也高、尽管模具结构较方案①复杂,但由于零件得几何形状简单对称,模具制造并不困难。方案③也只需要一套模具,生产效率高,但零件得冲压精度不易保证。通过以上三种方案得分析比较,对该冲压件生产以采用方案②为佳。 三、主要设计计算 (1)排样方式得确定及计算 查参考文献①表2。5、2,查得:取两工件间得最小搭边:a １=2、０mｍ侧面搭边值:a=2.２ｍm 由下表计算可知条料宽度ｍｍ,步距6２、2ｍm、查参考文献③第8页选取t=2。0mm,950mm２0０0mm得钢板、一个步距材料利用率90。３％(计算见下表)。每条钢板可剪裁为11张条料(85。5mｍ 2、2、
《冲压模具课程设计》范例
【范例】 (1）题目：东风ＥQ－1０90汽车储气简支架 (2）原始数据 数据如图7—１所示。大批量生产，材料为Q２15，t=３mm。 图7-1零件图 (３)工艺分析 此工件既有冲孔,又有落料两个工序。材料为Q23５、ｔ=３mm的碳素钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构中等复杂,有一个直径φ44mm的圆孔,一个６0mm×26ｍｍ、圆角半径为R6mｍ的长方形孔和两个直径13ｍm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求,孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于８mm。工件的尺寸落料按ＩTll级，冲孔按IＴ10级计算。尺寸精度一般,普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序,可有以下三种工艺方案。 方案一:先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单,制造方便,但需要两道工序，两副模具,成本相对较高，生产效率低,且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需
要。故而不选此方案。 方案二:级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂,成本较高,一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案,势必会增大模具尺寸，使加工难度提高,因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足,模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔一落料复合模。 (５)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性,正装式复合模成形后工件留在下模,需向上推出工件,取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模,只需在上模装一副推件装置,故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 ａ.排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 ２所示。 b.确定搭边值查表,取最小搭边值:工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=５；为了方便计算取ａl ＝3。 c. 确定条料步距步距:２５7.5mm,宽度：250+5+5=260mm ． ｄ.条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e.画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-３所示。
冲裁工艺及冲裁模具设计试题
第3章冲裁工艺及冲裁模具设计 一、填空 1．圆形垫圈的内孔属于外形属于。 2．冲裁断面分为四个区域:分别是,，，。3．冲裁过程可分为,, 三个变形阶段。 4．工作零件刃口尺寸的确定冲孔以为计算基准,落料以为计算基准。5．冲裁件的经济冲裁精度为。 6．凸凹模在下模部分的叫，凸凹模在上模部分的叫 其中复合模多一套打件装置。 7．弹性卸料装置除了起卸料作用外，还起作用，它一般用于的情况。8．侧刃常用于中,起的作用。 9．冲压力合力的作用点称为，设计模具时，要使与模柄中心重合。 １0．挡料销用于条料送进时的,导正销用于条料送进时的。 二、判断(正确的在括号内打√，错误的打×) 1．（ )落料件比冲孔件精度高一级。 2．( )在其它条件相同的情况下，H6２比0８钢的搭边值小一些。 3．( )在复合模中，凸凹模的断面形状与工件完全一致。 4．( )复合模所获得的零件精度比级进模低。 5．( ）直对排比斜对排的材料利用率高。 三、选择 1．在压力机的每次行程中，在，同时完成两道或两道以上的冲模叫级进模。 A．同一副模具的不同位置 B．同一副模具的相同位置。C．不同工序 D.相同工序2．精密冲裁的条件是 A．工作零件带有小圆角，极小的间隙，带齿压料板,强力顶件 B．工作零件为锋利的刃口，负间隙，带齿压料板,强力顶件 3．冲裁模导向件的间隙应该凸凹模的间隙。 A.大于Ｂ．小于C．等于Ｄ.小于等于 4.凸模比凹模的制造精度要,热处理硬度要求。 A．高一级Ｂ．低一级Ｃ．不同 D.相同 5.硬材料比软材料的搭边值，精度高的制件搭边值和精度低的制件。
A．小 B.大 C．不同 D.相同 四、思考 1．什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要的。 ２.比较单工序模、复合模、级进模的优缺点。 五、根据图示零件，完成以下内容： 1）工作零件刃口尺寸; 2）试画出其级进模排样图并计算出一块板料的材料利用率； 3）计算冲裁力,选择压力机; 4）绘出模具结构草图及工作零件图选择压力机 托板 材料：0８Ｆ 厚度:2mm 生产纲领:大批量 第3章?冲裁工艺及冲裁模具设计(答案） 一、填空 1．圆形垫圈的内孔属于冲孔外形属于落料。 2．冲裁断面分为四个区域：分别是塌角,光面，毛面，毛刺。 3．冲裁过程可分为弹性变形，塑性变形，断裂分离三个变形阶段。4．工作零件刃口尺寸的确定冲孔以凸模为计算基准,落料以凹模为计算基准。5．冲裁件的经济冲裁精度为IT11级。 6．凸凹模在下模部分的叫倒装式复合模,凸凹模在上模部分的叫正装式复合模，其中正装式复合模多一套打件装置。 7．弹性卸料装置除了起卸料作用外,还起压料作用，它一般用于材料厚度较小的情况。8．侧刃常用于级进模中，起控制条料送进步距的作用。 9．冲压力合力的作用点称为模具的压力中心，设计模具时,要使压力中心与模柄中心重合。 1０.挡料销用于条料送进时的粗定位，导正销用于条料送进时的精定位。 二、判断（正确的在括号内打√，错误的打×)
冲裁模 课程设计
冲压模具课程设计材料科学与工程学院 材料成型及控制工程 班级： 03班 姓名： 学号：
目录 一．零件说明 (3) 二．零件工艺性分析 (3) 三．主要工艺设计计算 (4) 1.排样方式的设计计算 (4) 2.压力中心的确定及计算 (4) 3.冲压力的计算 (5) 3.冲裁凸凹模刃口尺寸计算 (5) 四．模具中各零件设计 (6) 1.模架的选择 (7) 2.凹模及凹模固定板的设计 (7) 3.凸模及凸模固定板的设计 (8) 4.垫板的设计 (11) 5.卸料板的设计 (11) 6.导正销的设计 (12) 7.导料板的设计 (12) 8.压力机的选择与模柄的选用 (12) 五．模具工作零件的加工工艺 (13) 六．模具装配 (13) 1.模具总装图 (13) 2.模具工作过程 (15) 3.模具的装配过程 (15) 七．进一步提高冲裁件精度的其它方法 (16) 八．总结 (18) 参考文献 (19) 附：工作零件的零件图 (20)
一、零件说明 制件如下图所示： 二、零件工艺性分析 1.零件工艺性分析 （1）材料分析 该制件材料为Q235，由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛,可用于冲裁工艺。 （2）结构分析 该零件形状，应力对称。 没有突出的悬臂和凹槽，但零件复杂，棱角很多，头部有三个小孔。 孔距边界之间的最小孔边距很小，但大于一个板厚。 存在很小的孔（直径2.8mm）但大于0.35倍的板厚，因此可以冲裁。（3）精度分析 图示零件尺寸公差要求约为IT10对尺寸精度要求较高，因此在模具设计时需要特别注意精度的要求。 2．冲压工艺方案的确定 该工件包括落料冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而生产效率低，精度低，难以满足大批量、高精度的生产要求。 方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，但是有两个孔距零件边缘的位置较近，小于凸凹最小允许壁厚，模具制造难度大且强度得不到保证。此外冲压成品件留在模具上，清理模具上的物料影响冲压速度，操作不方便。 方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，因为是在一套模具上完成冲裁，精度明显高于简单模。 所以经过比较，采用方案三最为合适。
冲裁模具设计说明
4 冲裁模具设计 教学容：确定模具类型，设计计算凸凹模刃口的形状、尺寸、精度、配合间隙以及选择定位、卸 料方式等。 教学要求：了解各种类型冲裁模具的结构形式、使用围及其特点。掌握冲裁模具的设计步骤。 根据工艺方案所定的工艺顺序、工序性质 和设备选用情况设计一般的冲裁模具。4.1 普通冲裁模设计 基本原则： (1) 模具与制件的尺寸精度及生产批量适应 (2) 模具与压力机适应 (3) 模具与工艺适应 (4) 尽量选用标准模架和模具零件 (5) 模具工作与存放安全 4.1.1 无导向开式简单冲裁模 特点：结构简单，重量轻，尺寸小，制造容易，成本低。但调整麻烦，寿命低，冲裁件精度差， 操作不够安全。 应用：精度要求不高、形状简单、批量小的冲裁件。
图4.1 无导向开式简单冲裁模 4.1.2 导板式落料冲裁模 特点：有导板导向，但压力机行程要短(一般不大于20mm)。
. .. . 图4.2 导板导向式冲裁模 4.1.3 设计实例 4.1.3.1 导柱导套式落料冲裁模 特点：导柱、导套进行精确导向定位 应用：精度要求较高、生产批量较大的冲裁件
图4.3 导柱导套式落料模4.1.3.2 设计举例
. .. . 图4.4 制件图 材料Q235，大批量生产 1) 冲裁件工艺分析 外形简单，一次冲裁加工即可成形。 大批量生产，采用单工序、后侧导柱导套式冲裁模进行加工。 制件尺寸较厚，采用固定卸料板刚性卸料和下出料的方式。 2) 工艺计算 (1) 冲裁力、卸料力、推件力计算及初选压力机 查表Q235的 MPa MPa b 460375～=σ，取 MPa b 460=σ。 表4-1 部分碳素结构钢力学性能 牌 号 屈服强度s σ/ MPa 伸长率 δ/% 抗拉强度b σ/ MPa Q215 Q235 Q255 Q275 165～215 185～235 205～255 225～275 26～31 21～26 19～24 15～20 335～410 375～460 410～510 490～610 计算冲裁力：
冲裁模设计过程
冲裁模设计过程 一、确定冲压工艺方案和模具结构形式 1、冲裁件的工艺性分析 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。应从冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料和厚度等是否符合冲裁的工艺要求分析。 2、冲裁工艺方案的确定 1)冲裁工序的组合 2)冲裁顺序的安排 3、确定模具类型及结构形式 1)毛坯定位方式 2)导料方式 3)出件方式 4)模架及导向方式 5)卸料方式 二、工艺计算 1、排样及材料利用率计算 查表确定最小搭边值—a(侧边搭边值)和a 1(两工件间的搭边值)。 进料步距S=D+a 1 1)有侧压装置时 条料宽度 0?-B = (D+2a)0?- 导料板间距离 A=B+C=D+2a+C 2)无侧压装置时 条料宽度 0?-B = (D+2a+C) 0 ?- 导料板间距离 A=B+C=D+2a+2C D —条料宽度方向冲裁件尺寸 C —导料板与最宽条料之间的间隙 ?—条料宽度的单向偏差 3)用侧刃定距时 条料宽度 0?-B = (D+1.5a+nb 1) 0 ?- 导料板间距离 B ’=B+C=D+1.5a+nb 1+C B 1’=D+1.5a+y n —侧刃数 b 1—侧刃冲切的料边宽度 C —冲切前的条料宽度与导料板的间隙 y —冲切后的条料宽度与导料板间的间隙 B ’—冲切前导料板间的距离 B 1’—
冲切后导料板间的距离 计算材料利用率 η=0 A A ?100% A 0—一个步距的条料面积 A —制件的总面积 画出排样图。 2、冲裁模刃口尺寸计算 查表知凸凹模的最大间隙Z max 和最小间隙Z min 计算Z max -Z min 的值 查公差表确定工件的尺寸公差?，确定x 的值 (注：工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差，但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差) 1)按凸模与凹模图样分别加工法 落料 以凹模为基准，间隙取在凸模上。 D A =(D max -x ?)A δ+0 D T =( D A -Z min )0 T δ-= (D max -x ?- Z min ) 0 T δ- (T δ、A δ—凸、凹模制造公差) 校核：|A δ|+|T δ|≤Z max -Z min 若不能满足间隙公差条件，则取： T δ≤0.4 (Z max -Z min ) A δ≤0.6(Z max -Z min ) 冲孔 以凸模为基准，间隙取在凹模上 d T =(d min + x ?)0T δ- d A ==( d T +Z min ) A δ+0=(d min + x ?+Z min ) A δ+0 校核：|A δ|+|T δ|≤Z max -Z min 若不能满足间隙公差条件，则取： T δ≤0.4 (Z max -Z min ) A δ≤0.6(Z max -Z min ) 孔心距：L d =L±8 1? 2)凸模与凹模配作法 对于冲制薄材料的冲模，或冲制复杂形状工件的冲模，或单件生产的冲模，常常采用凸模与凹模配作的加工方法。设计时，基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注，而
冲压模具设计实例教程
冲压模具毕业设计 1. 绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济 方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 （1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因 为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可 达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量, 而模具的寿命一般较长, 所以冲压的质量稳定, 互换性好, 具有“一模一样”的特征。 3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 1.2冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。
第二章--冲裁工艺及冲裁模设计--复习题答案2
第二章冲裁工艺及冲裁模设计复习题答案 一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制成品零件，又可以为其他成形工序制备毛坯。 2. 从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。它包括冲孔、落料、切 断、修边、等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。 3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。 4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。 5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。 6.圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。 7.光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模 挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。 8.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。 9.塑性差的材料，断裂倾向严重，剪裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角 带大；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。 10.增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压板压紧凹模面上的材料、 对凸模下面的材料用顶板施加反向压力，此外，还要合理选择塔边、注意润滑等。 11.减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有：尽可能采用合理间隙的下限值，保持模具刃 口的锋利、合理选择塔边值、采用压料板和顶板等措施。 12.冲裁凸模和凹模之间的间隙，不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模 具寿命、冲裁力、卸料力和推件力等。 13.冲裁间隙过小时，将增大卸料力、推件力、冲裁力以及缩短模具寿命。 14.合理间隙冲裁时，上下刃口处所产生的剪裂纹基本能重合，光亮带约占板厚的1/2～ 1/3左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均较小，完全可以满足一般冲裁件的要求。 15.间隙过小时，出现的毛刺比合理间隙时的毛刺高一些，但易去除，而且断面的斜度 和塌角小，在冲裁件的切断面上形成二次光亮带。
垫片冲裁模具设计要点
密级： 学号： 本科生毕业论文（设计） 垫片冲裁模具设计 系别：机械工程学院 专业：模具设计与制造 班级： ################### 学生姓名： ######### 指导老师： ######### 完成日期： #########
学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 （请在以上相应方框内打“√”） 学位论文作者签名（手写）：指导老师签名（手写）： 签字日期：年月日签字日期：年月日
江西科技学院本科生毕业论文（设计） 摘要 本次设计的是垫片冲裁设计首先对冲压件进行了分析，分析该零件的尺寸精度得出一般精度的模具可满足零件的精度要求，在从零件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择了冲孔落料的方案。 根据对零件的综合分析，在本人这次设计中我设计的模具是正装冲孔落料模，主要介绍的是模具的冲孔落料，在本人的这次设计中我设计的模具正式冲孔落料模具。主要介绍的是模具的冲孔落料，在模具材料的选择时应注意材料的性能和强度。应尽量选择模具的标准件，这样不仅可以提高模具的寿命还可以缩短模具的制造周期,冲压生产中应用最广泛的工序之一。由于该材料和厚度的原因，我采用的加工方法为：采用级进模进行加工。 关键字：级进模；落料；冲孔；垫片 - Ⅰ-
冲裁模设计
冲裁模设计
一、分析本例的工艺性 1.（1）该零件形状简单、对称。 （2）该零件圆弧与直线相切处有尖角，但图纸上无特殊要求，用线切割钼丝半径加单边放电间隙代替尖角是允许的。 （3）冲件上无悬臂和狭槽。 （4）最小孔边距为(14-6)/2=4>t ，最小孔间距为(28-2×5-2×2-6)/2 = 4 > t = 1.2 。 （5）该冲件端部带圆弧，用落料成形是允许的。 （6）检查最小孔的刚度和强度。由Q235查得τ= 304~373MPa 。再由表2-1查得b ≥ 0.8t=0.8×1.2=0.96，该件上的最窄孔为4，远远大于b ＝0.96的要求。 2、分析公差和粗糙度 （1）公差 该件的最小公差的尺寸为075 .006+Φ, 查得精度等级为IT11，低 于冲孔可以达到的精度等级为IT10。 （2）粗糙度 本例未作特殊要求。 3、被冲材料为Q235，冲裁性能很好。 根据以上分析，本例的冲裁工艺性好。 二、确定基本冲压工序 1.由图2-1可得，该件外形为落料，内形为冲孔，冲孔有一圆孔和两长圆形孔。 2. 确定的冲裁工艺方案 方案一：先落料、后分三次冲孔，采用四付单工序模 方案二：先落料、后同时冲三孔，采用二付单工序模 方案三：先冲孔、后落料，采用级进模冲裁 方案四：先冲孔、后切断，采用少废料级进模冲裁 方案五：同时冲孔、落料，采用复合工序模 方案一和方案二的模具结构简单，生产率低，既不能满足产量要求又不经济；方案四最大的特点是省料，但冲件精度低，若按长度方向送进零件尺寸可以保证但料窄，送料步距大，不方便；若按宽度方向送进，冲件圆弧与直边吻接不好。方案五冲件精度高但操作不方便，生产率不高；方案三既能满足冲件精度要求，模具数量少，操作方便，生产率高，若采用侧刃定距还便于实现自动送料。通过以上分析，采用方案三较好。 排样设计 确定本例的排样方法，查出搭边、计算料宽和材料利用率 一、确定本例的排样方法
冲裁模设计
冲裁模设计举例 图 2.69所示零件为电视机安装架下板展开坯料，材料为1Cr 13，厚度mm t 3=，未注圆角半径mm R 1=，中批量生产，确定产品的冲裁工艺方案并完成模具设计。 图2.69 零件图 1．冲裁件工艺性分析 零件的加工涉及冲孔和落料两道工序。除孔中心尺寸公差为±0.1mm 和孔径尺寸公差为+0.2mm 外,其余尺寸均为未注公差,查表2.4可知，冲裁件内外形的达到的经济精度为IT12～IT14级。符合冲裁的工艺要求。 查表 2.2可知，一般冲孔模冲压该种材料的最小孔径为d ≥1.0t ，t =3mm,因而孔径?8mm 符合工艺要求。 由图可知，最小孔边距为：d =4mm ，大于材料厚度3mm ，符合冲裁要求。 2．确定冲裁工艺方案及模具结构形式 该冲裁件对内孔之间和内孔与外缘之间有较高的位置精度的要求，生产批量较大，为保证孔的位置精度和较高的生产效率，采用冲孔落料复合冲裁的工艺方案，且一次冲压成形。模具结构采用固定挡料销和导料销对工件进行定位、弹性卸料、下方出料方式的倒装式复合冲裁模结构形式。 3．模具设计与计算 （1）排样设计 排样设计主要确定排样形式、条料进距、条料宽度、材料利用率和绘制排样图。 1）排样方式的确定。根据冲裁件的结构特点，排样方式可选择为：直排。 2）送料进距的确定。查表 2.7，工件间最小工艺搭边值为mm 2.2，可取mm a 31=。最小工艺边距搭边值为mm 5.2，取mm a 3=。送料进距确定为mm h 44.199=。
3）条料宽度的确定。按照无侧压装置的条料宽度计算公式，查表2.8、表 2.9确定条料与导料销的间隙和条料宽度偏差分别为mm mm b 0.1,0.10=?=。 ()()0 10 0093132862-?-?-=+?+=++=b a L B 4）材料利用率的确定。 %08.91%10044 .1999344.19686=???==Bh A η 4）绘制排样图。冲裁件排样图见图2.70。 图2.70 排样图 （2）计算总冲压力 该模具采用弹性卸料和下方出料方式。总冲压力0F 由冲裁力F 、卸料力卸F 和推件力推F 组成。由于采用复合冲裁模，其冲裁力由落料冲裁力落料F 和冲孔冲裁力冲孔F 两部分组成。 1）落料、冲孔冲裁力。1Cr13材料的抗拉强度可按MPa b 400=σ N Lt F b 6720004003560=??==σ落料 N Lt F b 68560240038.223=??==σ冲孔 N F F F 940560268560672000=+=+=冲孔落料 2）推件力。查表2.13推件力系数0.045=推K ，凹模中的卡件数n 设为2。 N F nK F 4.24170268560045.02=??==冲孔推推 3）卸料力。查表2.13卸料力系数0.04=卸K 。 N F K F 2688067200004.0=?==落料卸卸