下载文档第一篇：3-冲压模展示
四川航天职业技术学院
《模具制造技术》精品课程电子教案
模具展示项目
冷冲压模具展示
教学要点
【目的要求】
1、熟悉冷冲压模具的结构及工作原理；
2、掌握冷冲压模具零、部件的功能和作用；
3、明确冷冲压模具中的标准件和非标准件。
【重点】
1、冷冲压模具的结构及工作原理；
2、冷冲压模具中的标准件和非标准件。
【难点】
1、冷冲压模具的结构及工作原理。
本节案例
典型冷冲压模具的认识
实例一：垫片落料冲孔复合模具
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垫片落料冲孔复合模具
1-卸料螺钉
2-弹簧
3-圆柱销
4-内六角螺钉
5-圆柱销
6-模柄
7-推杆
8-推块
9-推销
10-上模座
11-上垫板
12-导套
13-圆柱销
14-凸模固定板
15-凸模
16-凹模
17-推件器
18-卸料板
19-导柱
20-凸凹模
21-凸凹模固定板
22-下垫板
23-下模座
24-开槽圆柱头螺钉
实例二：垫片下顶出落料模
这是一幅正装下顶出落料模具，该模具冲出的工件平整，适合于厚度较薄的中小工件冲模。模具采用导柱导套导向，冲裁件质量较高，模具使用寿命长，使用安装方便，适用于大批量生产。
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《模具制造技术》精品课程电子教案
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1-上模座
2-弹簧
3-卸料螺钉
4-螺钉
5-模柄
6-圆柱销
7-圆柱销
8-垫板
9-凸模固定板
10-凸模
11-卸料板
12-凹模
13-顶件块
14-下模座
15-顶杆
16-托板
17-螺柱
18-档料销
19-导柱
20-导套
21-螺母
22-橡胶
23-圆柱销
实例三：铜垫片倒装复合模具
本模具采用倒装结构，冲孔的废料可从压力机的工作台孔中漏下，故操作方便。当滑块达到死点时，冲出的工件靠刚性推件装置（零件11、12、13、14）推出。使用于有自动接件装置的压力机。冲大孔凸模17的凸起部分采用嵌入的凸模镶块27，使其制造方便，修复容易。
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1-下模座
2-螺钉
3-导柱
4-弹簧
5-卸料板
6-活动挡料销
7-螺钉
8-导套
9-上模座
10-凸模固定板
11-推件块
12-推杆
13-推板
14-打杆
15-模柄
16-螺钉
17-冲大孔凸模
18-垫板
19-冲小孔凸模
20-凹模
21-凸凹模
22-固定板
23-圆柱销
24-活动导料销
25-卸料螺钉
26-弹簧
27-凸模镶块
实例四：凸轮负间隙调整模
本模具采用负间隙修整，凸模9凹模13双边负间隙为0.1～0.2t，凹模带有小圆角刃口，小圆角半径为0.05～0.1t，刮料板8既起卸料作用又起毛坯的定位作用，故刮料板下端面，离凹模13刃面，应小于料厚，以保证毛坯定位，还方便排屑。排屑需要压缩空气吹掉，由于凸模刃口，大于凹模刃口，故需要2根限位柱7，以防凸、凹模的刃口啃伤。
整模完毕，工件没有全部挤入凹模，由下一个工件整修时将它全部推入并推出凹模。
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1-下模座
2-导柱
3-垫块
4-导套
5-上模座
6-圆柱销
7-限位柱
8-刮料板
9-凸模
10-螺钉
11-模柄
12-圆柱销
13-凹模
14-螺钉
15-凹模固定板
实例五：弯钩形零件弯曲模
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1-螺钉
2-圆柱销
3-模柄
4-上模板
5-上模固定板
6-斜楔
7-凹模
8-顶料板
9-活动凹模
10-盖板
11-螺钉
12-支承板
13圆柱销
14-下模板
15-弹簧
16-弹簧管
17-顶杆
18-螺钉
19限位销
20-定位板
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本结构是一副板料弯曲模，板料受凸模7的压力，先在两个活动凹模9中，弯曲成U形；凹模继续下降的同时，两边斜楔6接触活动凹模9，径向分力把它向中心推，它下方的45度倒角，与凸模7上方的相应角度完成小勾的上口内弯。
实例六：阶梯形零件拉深模具
1-下模座
2-顶杆
3-螺钉
4-压边圈
5-凸模
6-螺母
7-固定板
8-特种螺栓
9-推件板
10-上模座
11-螺钉
12-打杆
13-模柄
14-凹模
15-螺钉
16-导套
17-导柱
18-卸料螺钉
这是一套进行第二次拉深的模具，毛坯放在压边圈4的台阶上定位，气垫通过顶杆2对
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压边圈作用进行压边。为了在拉深过程中控制压边间隙，防止压边力过大，在固定板7上安装有三根可以调节的特种螺栓8与压边圈接触，保证凹模与压边圈的间隙。
实训七：筒形件落料、拉深、冲孔、切边复合模
本模具是多工序复合模具，在一次冲压过程中，能完成零件的落料、拉深、冲孔、切边等工序。螺栓销1用于对条料的辅助支承，螺母25可以将螺栓销1锁紧在调好的位置。
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1-螺栓销
2-卸料板
3-上模板
4-弹簧
5-凸凹模
6-垫板
7-圆柱销
8-打杆
9-模柄
10-打板
11-螺钉
12-卸料螺钉
13-导套
14-凸模
15-推料板
16-橡皮垫
17-卸料螺钉
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18-圆柱销
19-螺钉
20-凸凹模
21-螺钉
22-顶杆
23-压边圈
24-凹模
25-螺母
26-下模板
27-导柱
第二篇：弯曲冲压模课程设计
课程设计说明书
(锻压方向)
题 目 冲压模具课程设计 学院名称 材料科学与工程学院 班 级 430711 学 号 43071115 学生姓名 张宇 指导教师 职 称
202_年 1月 09日
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
冲压模课程设计任务书
目录
序言
吉林大学材料科学与工程学院课程设计
1.2课程设计的目的及要求
冲压模具课程设计由指导老师指定模具结构、件模具形状制和要求。生产批量等原始资料。要求学生以完整正确的模具装配图、零件图以及设计计算书作为完成设计任务的成果。
其设计目的：
（1）综合理论由冷冲压模课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化。（2）学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。
（3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能。设计要求：（1）对于模具：
a）必须保证操作安全、方便。
b）便于搬运、安装、紧固到冲床上方便、可靠 c）生产批量为小批量生产。
d）冲压零件必须具有良好的工艺性，即制造装配容易、便于管理。e）保证规定的生产率和高质量的冲压件的同时，力求成本低、模具寿命长。f）保证模具强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。
g）模具设计包括：模具整体方案设计，包括零件的工艺分析、模具类型的确定、压力中心的计算、刃口尺寸计算、压力机选择等。(2)对于图纸：
a)总装配草图一张（A0或A1）。b)总装配图一张（A0或A1）。c)零件图（A3或A4）。
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(3)对于说明书：
a)应包括：冲压工件的工艺分析及结论，工艺方案制定，冲压工艺计算和模具设计参数计算，合理性分析，主要零部件结构设计的合理性分析。b)计算过程详细、完全。
c)内容条理清楚，按步骤书写。d)资料数据充分，并表明数据出处。
e)公式的字母含义应标明，有时还应标明公式的出处。
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于弯曲变形区外。孔边至弯曲半径r中心的距离L与材料厚度有关，一般应满足一下条件：当t<2mm 是，L≥t；当t≥2mm时，L≥2t，而本次设计的工件t=2mm≥2mm，L=21mm≥2t=4mm，满足要求。
f）板材弯曲件的冲裁毛刺面与弯曲方向：弯曲件的毛坯往往是经过冲裁落料而成的。冲裁的断面一面是光亮面，另一面是毛刺面。弯曲件应使其毛刺面作为内侧，当必须将毛刺面置于外侧时，应尽量加大弯曲半径，以避免开裂。
2.1.2弯曲件的精度与断面粗糙度应满足的要求
弯曲件的经济精度一般不高于11级，最高可达IT8~IT10级，本次设计中工件未标注公差，故按未注公差IT14级来处理，设计模具时采用IT11级制造。断面粗糙度只要不影响工件的使用和装配，取其自然的断面粗糙度，即Ra=12.5~50，最高Ra=6.3。
2.1.3弯曲件材料的冲压性能应满足的要求
材料为08钢，为碳素结构钢，查文献（2）表1-6，其主要性能为：σs=196MPa，σb=350Mpa（275--410Mpa），τ=216--324Mpa，强度不高，塑性良好，冲压工艺性好，适合进行冲压加工。
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图 1-1
该制件r/t=1>0.5，这类弯曲件的相对弯曲半径较大，弯曲成形过程中毛坯的变薄现象不严重，可按毛坯长度等于弯曲件直线段长度与弯曲部分应变中性层长度之和的原则计算，即
Lz=L1+L3+（παρ）/180o=L1+L3+πα（r+xt）/180o（1）直边段为L1，L3
L1=11-2-2=7mm L3=40-2=38mm（2）圆角边段为L2
查文献（2）表3-9查得，x=0.41 L2=πρ/2=π（r+xt）/2=3.14*(2+0.41*2)/2 =4.43mm(3)弯曲毛坯展开总长度：
L=L1+L2+L3=7+38+4.43=49.43mm 查文献（3）附表2，该尺寸采用IT14级，公差为0.62mm
3.1.2弯曲力的计算及压力机设备的选用
为了合理选择弯曲用的压力机和设计模具，必须计算弯曲力。由于弯曲力受到材料的力学性能，零件形状与尺寸，板料厚度，弯曲方式，模具结构形状与尺寸，模具间隙和模具工件表面质量等多种因素的影响，很难用理论分析方法进行准确计算。因此，实际生产中常采用经验公式来计算。
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查文献（2）162页，总冲压工艺压力 Fz=F自+FD 其中：F自为弯曲力
FD为顶料力
F自=0.6KBtσb/(r+t)（1-2）K为安全系数，取1.32（1-2）
b=350Mpa,为弯曲材料的抗拉强度 t为弯曲件的厚度，t=2mm B为弯曲件的宽度，B=284mm r为内圆弯曲半径（等于凸模圆角半径），r=2mm 将数据代入式1-2，计算，可得：
F自=77532N
对设置顶料装置的弯曲模，其顶料力也要由压力机滑块承担，FD可近似取弯曲力的30%～60%,即FD=（0.3～0.6）F自。这里取FD=0.5F自。将数据代入，求得：
FD=38766N 将 FD、F自代入式（1-1）得：
Fz=F自+FD=116298N
压力机设备的选用：确定压力机的额定压力不仅要考虑能完成弯曲加工，而且要注意防止压力机过载。由于前述计算所得的弯曲力均为弯曲过程中可能出现的最大弯曲力数值，即短时间内出现的峰值，如果压力机的额定压力等于或略大于该计算值，并不能保证在整个弯曲过程中压力机不过载。因此，在确定压力机的压力时，应预留出较大的安全范围。
查文献（2）163页，一般情况下，P≧（1.6--1.8）Fz
代入数据得：
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P≧（1.6--1.8）Fz=197.7066N P-----选用压力机吨位，KN 查文献（2）表1-39，选压力机J23-25，其主要技术参数为：
公称压力：250KN 滑块行程：65mm 滑块行程次数：55/min 最大闭合高度：270mm 闭合高度调节量：55mm 立柱距离：270mm 工作台尺寸：370mm×560mm 工作台孔尺寸：200mm×290mm 模柄孔尺寸：υ40mm×60mm 床身最大倾角：30o
3.1.3材料利用率及弯曲回弹值的计算
该制件属于单工序弯曲模，其材料利用率达到100%。
由于相对弯曲半径r/t=2/2=1较小，属于小变形程度，弯曲半径的回弹量不大，可只考虑角度的回弹值，回弹角度参考文献（2）表3-4得Δα=1o
3.2冲压工艺方案的制定
设计弯曲模是在确定弯曲工序的基础上进行的，为达到冲件弯曲的质量要求，设计时必须注意以下几点: 毛坯在模具上应有可靠的定位；不应使毛坯产生严重的局部变薄；应防止在压弯过程中毛坯滑动和偏移；要有利于安全操作，并保证制件质量。
要生产所给制件，只需弯曲一道工序即可完成。由于工序简单，制件结构比较简单而且精度要求也不高，而单工序模符合要求且成本较低，因此采用单工序模。
该制件由于坯料是成形冲裁件，其本身有两直径为12mm的孔可作为定位孔，故可直接采用定位销定位，定位较容易，且精度易保证。并与水平方向成5o角，使冲模调整和维修方便，因凸模和凹模的斜面是可调的。
垂直压弯时，制件易向一边错动，因此定位孔易拉长，有时将定位销拉断，吉林大学材料科学与工程学院课程设计
翻边高度11的尺寸也不易保证。当倾斜5o大有好转，保证了制件质量。
反侧压块与凸模为无间隙配合，可防止弯曲过程中由于侧向力而改变凸模与凹模之间的间隙。
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入凹模内，凹模深度过大，不仅增加模具的消耗，而且将增加压力机的工作进程，使最大弯曲力提前出现。中小型弯曲件通常都使用模具在机械压力机上进行加工，最大弯曲力提前出现，对压力机是很不利的。凹模深度过小，可能造成弯曲件直边不平直，降低其精度。因此，凹模深度要适当。查文献（2）表3-18 选凹模尺寸N=5mm 4.弯曲模凸模和凹模的间隙
弯曲L形时，必须选择适当的凸、凹模间隙。间隙过大则回弹量大，工件的形状和尺寸误差增大。间隙过小，使弯曲力增大，直边壁厚变薄，增大摩擦，容易擦伤工件表面，加速凹模的磨损，降低凹模的使用寿命。
同时考虑到下列因素的影响：弯曲件宽度较大时，受模具制造和装配误差的影响，将加大间隙的不均匀程度，因此间隙应取大些。宽度较小时间隙值可以取小些，硬材料则应取大些，弯曲件相对弯曲半径r/t较小时可以取大些。此外还应考虑弯曲尺寸精度和板料厚度偏差的影响。
综上所述，查阅文献（2）170页，对于尺寸精度要求一般的弯曲件，板料为黑色金属时，单边间隙Zb可按下式计算：
Zb=（n+1）t（3-1）式中 Zb为弯曲凹、凸模的单面间隙，mm；
t为材料厚度的基本尺寸（或中间尺寸），mm； n为间隙系数。
查阅文献（2）表3-21，取间隙系数n=0.1 将各个数据代入式（3-1）中，得： Zb=2.2mm
5.模具工作零件结构的确定
模具工作零件结构的确定即弯曲模凸、凹模工作尺寸的确定。
弯曲凸、凹模工作尺寸的计算与工件尺寸的标注行成有关。一般原则是：当工件标注为外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上，弯曲间隙通过增大凹模刃口尺寸取得，并以此配作凹模；当工件标注内行尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上，弯曲间隙通过减小凸模刃口尺寸取得，并以此来配作凸模。
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综上所述，查阅文献（2）171页，以凸模为计算基准件，可得：
L=（L+N）-δp(3-2)
+δd 凹模 Ld=（Lp+Z）0(3-3)式中 Ld为凹模的基本尺寸，mm； Lp为凸模的基本尺寸，mm； L为弯曲件的尺寸，mm； 凸模 p
0 δd，δp为凹模、凸模的制造公差，mm，取（1/4～1/3）
△，这里取1/4△；△为弯曲件的尺寸公差，mm；
Z为凹、凸模双面间隙，mm。弯曲模具为L型模具，以单面间隙代替。
将数据代入式（3-2）、（3-3）得：
L=（L+N）-δp =45-0.155
+δd+0.155 Ld=（Lp+Z）0 =47.20 p
00
4.2定位零件设计
该制件由于坯料是成形冲裁件，其本身有两直径为12mm的孔可作为定位孔，故可直接采用定位销定位，定位较容易，且精度易保证。并与水平方向成5o角，使冲模调整和维修方便，因凸模和凹模的斜面是可调的。定位销的选用可依据JB/T7642.2--1994。
4.3顶杆零件设计
该零件的出件方式采用顶件方式。该零件尺寸规格较小，可选用两个顶杆定出零件。顶杆的选用可依据JB/T7650.3--1994。
4.4模架和模座零件设计
模具闭合高度Hm应介于压力机最大与最小装模高度Hmax，Hmin之间。一般按如下关系式确定：Hmax-5mm>=Hm>=Hmin+10mm。无特殊情况，Hm应取上限值，最好取在Hm>=Hmin+M/3范围内（M=Hmax-Hmin），避免连杆调节过长，导致螺纹接触面积过小而被压坏。模具闭合高度Hm取240mm符合，不加垫板即可与压力机装模高度配合。
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下模座尺寸每边都大于压力机工作台孔尺寸40--50mm，不需加附加垫板。该模具上模直接用T型螺栓固定于上模座。
为了保证冲出零件的精度和高稳定的质量，采用模架导向方式。模架导向不仅能保证上、下模的导向精度而且能提高模具的刚性，延长模具的使用寿命，使冲裁件的质量稳定可靠，使模具的安装比较容易。模架的类型选用后侧导柱模架标准模架。根据冲压件的形状尺寸和精度以及结构类型等选择模架的类别和形式；根据凹模周界和闭合高度要求确定模架的规格。
查阅文献（2）表10-29选用的模架主要技术参数为：
凹模周界： L=315mm B=200mm 闭合高度：
最小 210mm 最大 255mm 上模座： 315mm×200mm×50mm GB/T2855.5 下模座： 315mm×200mm×65mm GB/T2855.6 导柱： 35mm×20mm GB/T2861.1 导套： 35mm×125mm×48mm GB/T2861.6
4.5模柄零件设计
使用开式压力机，模具比较小，常用模柄固定上模。模柄夹持部分的公称直径与压力机滑块的模柄孔径相等（其尺寸配合关系可取H11/d11），高度则小于模柄孔深度5--10mm。其选用可参考（2）表10-45。
4.6紧固零件设计
螺钉和销钉的选择（国家标准）
1）上模座、凸模采用螺钉固定，规格分别为： 螺钉 6个M10x25 参照GB/T70.1—202_ 2）下模座、凹模采用螺钉固定，规格分别为：
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螺钉 8个M10x60 参照GB/T70.1—202_ 3）上模座、模柄采用螺钉固定，规格分别为： 螺钉 4个M10x25 参照GB/T70.1—202_ 4）上模座和上模，下模座和下模采用销钉定位，规格分别为： 圆柱销 6个M10x80 参照GB/T119.1—202_
4.7弹性元件设计
弹簧的设计
1）每个弹簧所承受的负荷F=Fx/n，由冲压力计算可知FD=38766N 工作时的卸料力F卸=KxFD=0.04x38766N=1550.64N 根据模具的安装，拟选用四根弹簧，则每根弹簧的负荷为 F=F卸/4=387.66N 2）考虑到模具的结构尺寸，对初选弹簧参数为：
d=4.0mm，D ＝30mm，t=9.92mm，L=60mm，Fs=554N，n=7.5，fsd=5.91mm 取弹簧预压缩量为8.9mm 3）检查弹簧的最大压缩量是否满足。
h预+h工作+h修磨=8.9+3+6=17.9mm
式中 h预——弹簧的压缩量
H工作——卸料板工作行程一般取材料厚+1, h修磨——凸凹模修磨量一般取5～10,h修磨=6 则 fs=44.325＞19 故设计合理
弹簧装配高度为60-18=42mm
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第三篇：凹模冲压模具设计
中北大学
飞行器制造课程设计
目 录
前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 设计内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
1、工艺性分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
2、工艺方案的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
3、模具结构形式的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
4、工艺设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3（1）计算毛坯尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3（2）画排样图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3（3）计算材料利用率„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4（4）计算冲压力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5（5）初选压力机„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5（6）计算压力中心„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5（7）计算凸凹模刃口尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„6（8）卸料板各孔口尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6（9）凸模固定板个孔口尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„6
5、模具结构设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6（1）模具类型的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6（2）定位方式的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6（3）凹模设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6（4）凹模刃口与边缘的距离„„„„„„„„„„„„„„„„„6（5）确定凹模周界尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7（6）选择模架及确定其他冲模零件尺寸„„„„„„„„„„„„7
6、绘制典型零件图和装配图„„„„„„„„„„„„„„„„„8
7、结束语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
中北大学
飞行器制造课程设计
前 言
随着经济的发展，工业产品技术的也在不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。虽然模具种类繁多，但在“十一五”期间其发展重点应该是既能满足大量需要，又具有较高的技术含量，特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。又由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国的模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期及降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。而且应该是目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品。如：
1）大型精密塑料模具 塑料模具占我国模具总量的比例正逐年上升，发展潜力巨大。目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口几亿美元。
2）主要模具标准件 目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展。
虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。
因此我们在学习完飞行器板金成形和模具相关基础课程后，老师让我们进行简单冲压件的模具设计，我们可经通过简单件的设计初步了解一下模具设计的过程。
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设计内容
1、工艺性分析
此工件只有落料一个工序。制件材料为Q235，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，厚度为2mm，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１），但应加以注意：
图1（1）孔与零件边缘最近处为3mm在设计模具是应加以注意。
（2）有一定批量，应重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命。（3）冲裁间隙，凸凹模间隙的确定应符合制件的要求。
（4）各工序凸凹模动作行程的确定应保证各工序动作稳妥、连贯。
2、工艺方案确定
根据制件工艺性分析，其基本工序只有落料，可得以下简单方案： 落料，单工序冲裁。
3、模具结构形式的确定
因制件材料较薄，为保证制件平整，采用固定卸料装置。为方便操作和取件可初选双立柱可倾压力机，横向送料。采用圆柱头式挡料销。生产效率高，材料消耗也小。
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图2 4.3计算材料利用率η
η=A0×100% A 其中： A0=2680，得到制件的总面积。A=4275，一个步距的条料的面积。
故η=62.6% 4.4计算冲压力
完成本制件所需冲压力由冲裁力、卸料力组成。由参考资料《模具设计指导》[1]表4－11得b=432～461Mpa ①F冲裁=1.3Lt
kp=1.3Lt（0.7～0.9）b=Lt×b=450×272×
2=244.8KN ②F推件=nk推F冲 ③F卸料=K卸F冲
其中：n为同时卡塞在凹模内的零件数一般为3～5，本设计取3.由参考书《飞行器钣金成形原理与工艺》表3－15得 K推=0.08，K卸=0.045～0.055 故得：F推件=3×0.05×244.8 =36.72KN F卸料=0.05×244.8 =12.24KN
[3]
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图３确定压力中心示意图
则有：
A1=800,X1=20,Y1=40 A2=780,X2=50,Y2=26 A3=1100,X3=72,Y3=50 所以对于中心点坐标有： X=
Y=
4.8卸料板各孔口尺寸。
由文献《冲压手册》[2]表2-55得C=0.05mm，对于带固定卸料装置的冲模，卸料板不仅起卸料作用而且还起压料作用。卸料板各型孔应与凸模配合保持0.5Zmin。这样有利于保护凸，凹模刃口不被啃伤，4.9凸模固定板个孔口尺寸。
凸模固定板各孔与凸模采用H7/m6配合。
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5、模具结构设计：
5.1模具类型的选择
由冲压工艺分析可知，压力机一次冲裁即可完成一个工序，所以模具类型单工序冲裁模。5.2定位方式的选择
因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。5.3凹模设计。
因制件材料简单，总体尺寸不大，选用整体式矩形凹模较为合理。因生产批量较大，由文献《模具设计指导》[1]表3-5选用T10A为凹模材料。凹模孔型由该文献中表2—38选出第三种孔型，且β=3°，h=5mm由该文献表2-39得凹模高度h=22mm和凹模壁厚c=30mm。5.4凹模刃口与边缘的距离。
由文献《冲压手册》表2—41得a=30mm 5.5确定凹模周界尺寸L×B。
B502c502X30110
L722c722X30132 所以：L×B=160×125 据文献《模具设计指导》表5—43得160mm×125mm×22mm 其中L=160mm，B=125mm，5.6选择模架及确定其他冲模零件尺寸。
由凹模周界尺寸及配用模架闭合高度在H=120～145mm查《模具设计指导》[1]5-7选用对角导柱模架，标记为100X80X120～145I(GB/T2851.1－1990),并根据此标准画出模架图．类似也可查出其他零件尺寸参数，此时即可画装配图．
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6、绘制典型零件图和装配图。
a凸模
b凹模
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结 束 语
钣金冲压成形课程设计是我在大学期间的一门重要的课程，是把理论应用到实践中的过程。通过这次设计使我学会如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑；并使我巩固了自己的知识，加深了对冲压成形的理解，同时认识到自己的不足。把以前不懂或模糊的知识上升到了深刻理解，相信对我们将来从事工作将有很大帮助。
本设计是一个小型的钣金零件成形工艺的设计。主要包括了冲孔和冲压模具的设计计算以及主要零件和模具的CAD制图,使我学到了不少东西，通过本次课程设计，我学到了很多新的东西，也发现了大量的问题，有些在设计过程中已经解决，有些还有待今后慢慢学习。只要学习就会有更多的问题，更多的难点，但也会有更多的收获。
由于个人水平有限，在设计过程中不可避免地出现各种各样的问题，还请老师批评指正。
致谢
在本设计完成之际，衷心感谢指导老师和同学们对我的指导和帮助。在我设计过程中，张春元老师给予了极大的帮助和指导，并为我们提供了舒适的工作、学习环境，老师认真负责的工作态度、严谨的治学风格，使我深受启发，在此我要感谢几位老师对我的帮助和他们耐心的辅导；以及同学们的支持，和同学们之间的相互探讨也使我获益匪浅，也要同学们对我的关心，使我在学习中感受到了快乐。我再次感谢老师和我的同学们，并感谢学校给予我们一个实践的平台，使我们的能力得到了极大的提升。
第四篇：冲压模设计过程分析
冲压模设计过程分析
姓名：徐松 班级：09材控1班学号：0910121083
摘要: 冲压是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。前者适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；后者则在室温下进行，是薄板常用的冲压方法。冲压模设计过程包括冲压件工艺性分析、制定冲压工艺方案、冲压模具整体结构设计、冲压工艺设计与计算（包括排样设计、冲压力计算、压力中心的确定、刃口尺寸的计算、压力机选择）、冲压模具结构设计与计算（包括工作零件设计、定位零件设计、卸出料零件设计、模架及组成零件设计、连接与固定零件设计）、装配图及零件图的绘制。
关键词：冲压；冲压模；凸、凹模；排样；冲压设备
0 引言
冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷冲压。冷冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料和复合材料。
冲压件与铸、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冷冲压件一般不再经，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。但由于冲模制造一般是单件小批量生产，精度高，技术要求高，是技术密集型产品，制造成本高。生产中有噪声，所以冲压成形适宜批量生产。
冲压加工工艺的优点突出，在国民经济各部门中获得了广泛应用。不仅在日常生活用品中占据非常重要的位置，而且在现代航空、航天、兵工、汽车、拖拉机、电机、电器和电子仪表生产中也占有十分重要的地位。冲压工艺性
1.1冲压件工艺性分析
冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即设计的冲压件在结构、形状、尺寸及公差以及尺寸基准等各方面是否符合冲压加工的工艺要求。
影响冲压件工艺性的因素有很多，分析工艺性主要考虑冲压件的公差等级和断面粗糙度以及冲压件结构形状与尺寸。
1.2制定冲压工艺方案
确定冲压件的工艺方案时需要考虑冲压工序的性质、数量、顺序、组合方式以及其它辅助工序的安排。
冲裁工序分为单工序冲裁、复合冲裁、级进冲裁。确定冲裁组合方式时考虑如下因素：
（1）根据生产批量；（2）根据冲裁件尺寸和精度等级；（3）根据对冲裁件尺寸形状的适应性；（4）根据模具制造安装调整的难易和成本的高低；（5）根据操作是否方便与安全。
级进冲裁顺序的安排为：（1）先冲孔或冲缺口，最后落料或切断，将冲裁件与条料分离。（2）采用定距侧刃时，定距侧刃切边工序安排与首次冲孔同时进行，以便控制送料进距。
多工序冲裁件用单工序冲裁时的顺序安排为：（1）先落料使坯料与条料分离，再冲孔或冲缺口。1
（2）冲裁大小不同、相距较近的孔时，为减少孔的变形，应先冲大孔后冲小孔。
1.3 冲压模具总体结构设计
冲压模具结构设计主要确定模具结构形式。如果冲压件的生产批量很小，可以考虑单工序的简单模具，按冲压工序逐步来完成，以降低冲压件生产成本。若生产批量很大，应尽量考虑将几道工序组合在一起的工序集中的方案，采用一副模具可以完成多道冲压工序的复合模或级进模结构。
单工序冲裁模是在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。特点是结构简单，制造方便、成本低廉，但制件精度，生产效率低。一般有以下几种单工序模：
（1）无导向单工序冲裁模：结构简单、制造周期短、成本较低。但冲压件质量差，模具寿命低，操作不够安全。一般适用于冲裁精度要求不高、形状简单、批量小的冲裁件；
（2）导板式单工序冲裁模：导板模比无导向简单模的精度高，寿命也较长，使用时安装较容易，卸料可靠，操作较安全，轮廓尺寸也不大。导板模一般用于冲裁形状比较简单、尺寸不大、厚度大于0.3mm的冲裁件
（3）导柱式单工序冲裁模：导柱式冲裁模的导向比导板模的可靠，精度高，寿命长，使用安装方便，但轮廓尺寸较大，模具较重、制造工艺复杂、成本较高。它广泛用于生产批量大、精度要求高的冲裁件
级进模是整个冲件的成形是在连续过程中逐步完成的。有用导正销定位的级进模、侧刃定距的级进模。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，但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高。适用于大批量生产小型冲压件。
复合模是在压力机的一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道分离工序的模具。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，但结构复杂，制造精度要求高，成本高。适用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。冲压工艺设计与计算
2.1 排样设计
冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。根据材料利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等形式。
排样设计时应：
（1）根据冲压件形状尺寸查表确定搭边值；
（2）根据公式S=D+a1（式中D——平行于送料方向的冲裁件宽度（mm）；a1——冲裁件
之间搭边值（mm））计算出步距；
（3）根据公式B=Dmax+2a（式中 Dmax——条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸(mm)；B——
条料宽度基本尺寸(mm)；a——侧搭边值(mm)；Δ——条料宽度的单向（负向）偏差（mm））确定条料宽度；
（4）根据条料板所冲裁的数量计算条料长度；
（5）最后根据冲压件形状及计算结果画出若干种排样示意图，并根据公式η总=
算各种方案的材料利用率，选择总利用率最高的排样方式。
2.2 冲压力计算
冲裁时，凸模给材料施加压力，同时，材料也对凸模产生反作用力，通常我们把这种反作用力称为抗力。材料对凸模的最大抗力就是冲裁力，在冲压过程中，压力机滑块所必须同时担负的各种压力总和即为冲压力。冲裁时可能产生的压力包括冲裁力、卸料力、推件力、和顶件力。它是选择压力机和设计模具的重要依据之一，为了正确选择压力机和设计模具，就必须计算冲裁力。nA1BL×10000计
2.3 压力中心的确定
冲裁力合力的作用点称为冲模的压力中心。设计冲裁模时，应该使冲裁模的压力中心与压力机滑块的中心想重合，即冲裁模的模柄中心应该与冲裁模的压力中心一致，以保证冲裁模在压力机上正常、平衡地进行重制工作。若无法使压力中心与滑块中心线完全重合，则设计中考虑采取平衡偏心载荷的措施，但偏载力要控制在尽可能小的范围内，且偏心距离不应该超过冲裁模的模柄尺寸。
压力中心确定原则如下：
（1）冲裁形状对称的冲件时，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。
（2）冲裁直线段时，其压力中心位于直线段的中点。
（3）冲裁圆弧线段时，其压力中心的位置按x0R的半径（mm）；α——圆弧中心角的1/2（°））
（4）多凸模冲裁时的压力中心：根据各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。根据下面公式可求得压力中心坐标(x0,y0)位置。
nn
ii180sin计算（式中R——圆弧所对应
x0=L1x1+L2x2++LnxnL1+L2++Ln∑Lx=i=1ny0=L1y1+L2y2++LnynL1+L2++Ln∑L=i=1n
i=1iyii∑Lii=1∑L
式中L1、L2、L3………Ln分别为各冲裁周边长度。
2.4 刃口尺寸计算
2.4.1 间隙的选择
间隙是指凹模与凸模刃口横向尺寸的差值，是设计模具的重要工艺参数。间隙的大小影响冲裁断面质量、尺寸精度、冲裁力、模具寿命。
冲压生产中主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度、模具寿命来确定冲裁间隙的范围，即合理间隙。确定合理间隙的方法有理论确定法和查表法。用理论法确定合理间隙值，是根据上下裂纹重合的原则进行计算。查表法是根据材料厚度及材料类型进行查表。由于理论法在生产中使用不方便，所以常采用查表法来确定间隙值。
2.4.2 刃口尺寸计算的原则
在冲裁件尺寸的测量和使用中，都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的。故计算刃口尺寸时，应按落料和冲孔两种情况分别进行，其原则如下：
（1）落料：落料件光面尺寸与凹模尺寸相等，故应以凹模为基准。又因落料件尺寸会随凹模刃口的磨损而增大，为保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格零件，故落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。而落料凸模基本尺寸，则按凹模基本尺寸减最小初始间隙；
（2）冲孔：工件光滑的孔径和凸模尺寸相等，故应以凸模为基准。又因落料件尺寸会随凸模刃口的磨损而减小，故落料凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸。而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙；
（3）孔心距：当工件上需要冲制多个孔时，孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保证。由于凸凹模的刃口尺寸磨损不影响孔心距的变化，故凹模孔心距的基本尺寸取在工件孔心距公差带的中点上，按双向对称偏差标注。
（4）冲模刃口制造公差：凸、凹模刃口尺寸精度的选择应以能保证工件的精度要求为标准，保证合理的凸、凹模间隙值，保证模具一定的使用寿命。
2.4.3 刃口尺寸的计算方法
刃口尺寸的计算方法可以分为两种情况：凸模与凹模分别加工和凸模与凹模配合加工。
（1）凸模与凹模分别加工方法目前多用于圆形或简单规则形状的工件。计算公式如下：
落料Dd(Dmaxx)
Dp(DdZmin)0Pd0 0P(DmaxxZmin)
P 冲孔dp(dminx)
dd(dp d
0Zmin)d
0(DmaxxZmin)
Dmax式中Dd——落料凹模基本尺寸(mm)；Dp——落料凸模基本尺寸(mm)；——落料件最大极
δp限尺寸(mm)；Δ——落料件外径公差(mm)；Zmin——凸、凹模最小初始双面间隙(mm)；——凸
模刃口尺寸制造偏差，可按IT6选用(mm)；δd——凹模刃口尺寸制造偏差，可按IT7选用(mm)； x——磨损系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，x值在0.5~1之间，与工件制造精度有关。
（2）凸模与凹模配合加工法：先加工凸模（或凹模），然后再根据制造好的凸模（或凹模）的实际尺寸，配置凹模（或凸模），在凹模（或凸模）上修出最合理间隙。加工方法为把先加工凸模（或凹模）作为基准件，它的工作部分的刃口尺寸作为基准尺寸，而与它配做的凹模（或凸模）只需在图纸上标注相应部分的凸模（或凹模）的公称尺寸，不标注制造公差。
2.5 压力机的选择
冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于冲裁各工艺力的总和。压力机设备分机械压力机、液压机、剪切机和弯曲矫正机。机械压力机代号为J，液压机代号为Y，剪切机代号为Q，弯曲校正机代号为W。要根据冲压工艺特点、生产率、送取毛坯和工件是否方便以及操作安全等选用冲压设备。在选择合适的压力机之后应注意参数的校核。冲压模具结构设计与计算
3.1 工作零件设计
3.1.1 凸模设计
凸模结构形式有整体式、镶拼式、阶梯式、直通式、带护套式和快换式等。凸模的固定方式有台阶固定、铆接、螺钉和销钉固定，粘结剂浇注法固定等。
凸模长度主要根据模具结构，并考虑修磨、操作安全、装配等的需要来确定。当按冲模典型组合标准选用时，则可取标准长度，否则应该进行计算。
当采用固定卸料板和导料板时，其凸模长度按式L=h1+h2+h3+h计算；当采用弹压卸料板
h1—凸模固定板厚度时，其凸模长度按式L=h1+h2+t+h计算（式中：L—凸模长度（mm）；（mm）；
h2—卸料板厚度（mm）；h3—导料板厚度（mm）；t—材料厚度（mm）； h—增加长度（mm））。
模具刃口要有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力，所以应有较高的硬度与适当的韧性。形状简单的凸模常选用T8A、T10A等制造；形状复杂，淬火变形大，特别是用线切割方法加工时，应选用合金工具钢（如Cr12、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV等）制造。
3.1.2 凹模设计
凹模是指在冲压过程中与凸模配合直接对冲压制件进行分离或成形的工作零件。凹模的类型有
很多，结构有整体式和镶拼式；凹模的外形有圆形和矩形；刃口有平刃和斜刃。
凹模尺寸计算指其平面尺寸与厚度。冲裁中小型工件时，常采用圆形凹模；大型工件时，常采用矩形凹模。凹模厚度由式H=kb（≥15mm）计算；凹模壁厚由式C=（1.5~2）H（≥30~40mm）计算；凹模长度由A=b+2c计算；凹模宽度由式B=a+2c计算。
3.2 定位零件
为了保证模具正常工作和冲出合格冲裁件，必须保证坯料或工序件对模具的工作刃口处于正确的相对位置，即必须定位。
条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与送料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确的方向送进，称为条料横向定位；二是在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离（步距），称为条料纵向定位。对于工序件的定位，基本上也是在两个方向上的限位。
（1）导料板用于固定卸料式冲模和级进冲裁模。导料板有整体式和分开式。前者与刚性卸料板配合使用，用于简单模和级进模；后者与刚性卸料板或弹性卸料配合，应用较广。
（2）导料销应用灵活广泛，用于简单模和复合模中。导料销有固定式和弹顶式两种基本类型，前者多用于顺装式复合模，后者多用于倒装式复合模。在弹压卸料倒装式落料模上，也可采用导料销进行导料。
（3）侧压装置是在条料公差较大时，为避免条料在导料板中偏摆，使最小搭边得到保证。板厚小于0.3mm时及自动送料的模具中不宜采用侧压装置。弹簧式侧压装置侧压力较大，用于厚料；簧片式侧压装置结构简单，侧压力小，用于薄料；板式侧压装置侧压力大而且均匀，用于单侧刃的级进模中。
（4）固定挡料销主要用在落料模与顺装复合模上，在2～3个工位的简单级进模上有时也用；活动挡料销是一种可以伸缩的挡料销，通常安装在倒装落料模或倒装复合模的弹压卸料板上；回带式挡料装置是一种装在固定卸料板上的卸料装置。板料不能太薄，一般应不小于0.8mm，且软铝板也不适用；始用挡料装置在级进模解决首件定位问题时使用。
（5）侧刃在级进模中使用。侧刃按端面形状分为平面型（Ⅰ）型和台阶型（Ⅱ）型两类。台阶型多用于厚度为1mm以上板料的冲裁。侧刃按截面形状分为长方形侧刃和成形侧刃。
（6）导正销是为了消除送进导向和送料定距或定位板等粗定位的误差。主要用于级进模。主要有固定导正销和活动式导正销。
3.3 卸出料零件设计
模具是采用弹性卸料板，还是采用固定卸料板，取决于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考虑因素。由于弹性卸料模具操作时比固定卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动作，且弹性卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损伤工件表面，因此实际设计中尽量采弹性卸料板，而只有在弹性卸料板卸料力不足时，才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增强（如采用矩形弹簧），弹性卸料板的卸料力大大增强。
固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。因此当冲裁板料较厚（大于0.5mm）、平直度要求不很高的冲裁件时一般采用固定卸料装置。弹压卸料装置的基本零件包括卸料板、弹性元件（弹簧或橡胶）、卸料螺钉等。用于质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁（t<1.5mm）。对于落料或成形件的切边，如果冲件尺寸大或板料厚度大，卸料力大，往往采用废料切刀代替卸料板，将废料切开而卸料。
3.4 模架及组成零件设计
模架主要有导柱模模架和导板模模架。其中导柱模模架由上模座、下模座、导柱、导套等组成；导板模模架由弹压导板、下模座、导柱、导套等组成。作为凸模导向用的弹压导板与下模座以导柱导套为导向构成整体结构，凸模与固定板是间隙配合，因而凸模在固定板中有一定的浮动量。
3.5 连接与固定零件设计
连接与固定零件主要有模柄、固定板、垫板、紧固件等。
中、小型模具一般是通过模柄将上模固定在压力机滑块上。要求与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠；与上模正确而可靠连接。通常模柄形式有：（1）旋入式模柄：主要用于中、小型
有导柱的模具上；（2）压入式模柄：主要用于上模座较厚而又没有开设推板孔的场合；（3）凸缘模柄：凸缘厚度小，但平直度差；（4）浮动模柄：主要用于滚动导向模架，在压力机导向精度不高时，选用一级精度滑动导向模架也可采用。但其模具必须使用行程可调压力机；（5）通用模柄：根据需要可更换不同直径的凸模；（6）槽形模柄：主要用于弯曲模，也可用于冲非圆孔冲孔模、切断模等。
固定板用于固定小型的凸模和凹模，标准凸模固定板有圆形、矩形和单凸模固定板等多种形式。其厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍，与凸模过渡配合H7/m6、H7/n6，压装后磨平，材料一般选用Q235、45钢。
若凸模头部端面上的单位压力P大于模座材料的许用压应力时，就需要加垫板；反之则不需要加垫板。垫板的平面形状尺寸与固定板相同，其厚度一般取6~10mm。
螺钉、销钉在冲模中起紧固定位作用。螺钉拧入的深度不能太浅，否则紧固不牢固；也不能太深，否则拆装工作量大。圆柱销钉配合深度一般不小于其直径的两倍，也不宜太深。装配图及零件图的绘制
总装配图应有足够说明冲模构造的投影图及必要的剖视，剖面图，一般主视图和俯视图对应绘制。绘图时，先画工作零件，再画其它各部分零件，并注意与上一步计算工作联合进行。
一般情况下，用主视图和俯视图表示模具结构。主视图上尽可能将模具的所有零件剖出，可采用全剖视或阶梯剖视。俯视图可只绘出下模或上、下模各半的视图。有必要时再绘一侧视图以及其它剖视图和部分视图。
在模具总装配图中，只要简要注明对该模具的要求和注意事项，在右下方适当位置注明技术条件。技术条件包括冲压力、所选设备型号、模具闭合高度等，冲裁模要注明模具间隙等。零件图中所有的配合尺寸或精度要求较高的尺寸都应标注公差（包括表面形状及位置公差）。未注尺寸公差按IT14级制造。所有的加工表面都应注明表面粗糙度等级。总结与体会
随着科学技术的发展，模具行业对国民经济和社会的发展，越来越起着重要的作用。好的冲压模能够保证产品的质量，提高生产率，降低生产成本，并增加产品的使用寿命，所以冲压模设计十分必要。冲压模设计过程包括冲压件工艺性分析、制定冲压工艺方案、冲压模具整体结构设计、冲压工艺设计与计算（包括排样设计、冲压力计算、压力中心的确定、刃口尺寸的计算、压力机选择）、冲压模具结构设计与计算（包括工作零件设计、定位零件设计、卸出料零件设计、模架及组成零件设计、连接与固定零件设计）、装配图及零件图的绘制等。
冲压工艺的应用愈加广泛，冲压技术发展趋势是冲压模设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变；模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命日益提高；快速经济模具技术的推广应用；提高模具标准水平和模具标准件的使用率；开发优质模具材料和先进的表面处理技术。
作为材料成型及控制工程专业的学生，我们应该努力学习专业知识，熟练掌握模具设计的过程和详细步骤，为以后的学习生活打下坚实的基础。
参考文献
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第五篇：冲压模设计调研报告
汽车门柱连接件冲压模具设计
毕业设计调研报告
江苏大学京江学院
机械设计制造及其自动化（模具）李云飞 202_/4/9
1.课题研究的意义
本课题要求对给定汽车门柱连接件进行落料、冲孔、翻边、整形冲压模设计，通过对零件进行详细的工艺分析确定零件的冲压工艺方案并制定部分零件的制造工艺，如：凸模、凹模、凸凹模、凸模固定板、垫板、凹模固定板、卸料板、导尺、挡料销、导正销等。通过该课题能够让学生掌握中等复杂程度零件冲压模具设计与制造的一般方法，对零件冲压工艺方案的制定、工艺计算及模具设计有了更深层次的认识，并学会对模具设计资料的检索与整合以及对已有资料的充分合理的使用，该实践性课题是对学生理论学习水平的实践和检验，可对以后从事类似的工作有一定的指导性与实践性意义。
2、研究现状和发展趋势（文献综述）2.1冲压技术的发展现状
随着科学技术的不断进步，工业产品生产日益复杂与多样化，产品性能和质量也在不断提高，因而对冷冲压技术提出了更高的要求。冲压技术自身也在不断地创新和发展。冲压技术的发展现状主要可以归纳为以下几个方面：(1)冲压加工自动化与柔性化
为了适应大批量高、高效率生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进、出料机构。对于大型冲压件，例如汽车覆盖件，专门配置了机械手或机器人。这不仅仅大大提高了冲压件的生产品质和生产率，而且也增加了冲压工作的安全性。在中、小件的大批量生产方面，现已广泛应用多工位级模、多工位压力机或高速压力机。在中、小批量多品种生产方面，正在发展柔性制造系统。为了适应多品种生产时不断更换模具的需要，已成功地开发出快速换模系统。(2)塑性成形的基础理论已基本形成
冲压成形工艺近年来有很多新的发展，在精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等方面取得很大的进展。冲压件的成形精度、生产率越来越高。精密冲压的范围越来广，由平板零件精密冲
精密拉深及立方体精密成形等。可加工的工件的厚度也不断提高，并可对高强度合金材料进行精密冲裁。
计算机辅助工程在冲压领域得到较好的应用，可进行应力、应变等的分析，排样、毛坯的优化设计及工艺过程的模拟与分析等，实现冲压过程的优化设计。
此外，冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形已从原来的经验、实验分析开始走上由冲压理论指导的科学联系使冲压成形趱计算机辅助工程化和智能化的发展道路。
(3)以有限元为核心的塑性成形数值仿真技术日趋成熟,为人们认识成形过程的本质规律提供了新途径。
以有限元为核心的塑性成形数值仿真技术可以用于冲压成形过程的分析、优化和模具设计，能显著减少模具和调试周期，降低生产成本提高产品质量。在国外已得到广泛的应用，在我国随着产品更新换代的频繁化，模具设计与制造工作量急剧加大，对冲压成形的分析及模具CAD/CAE/CAM现代化设计手段的需求也急剧增加，CAE技术正在得到普遍重视并将得到更广泛的应用。
冲压企业要从整体上提高效率、改进技术、优化管理、降低成本，还必须将计算机辅助技术集成运用。企业信息集成系统的推广应用，将从根本上改变现有企业生产管理的低效率，促进企业的技术进步及人员素质的提高，会产生明显的社会效益。信息集成技术的应用与网络化技术的分不开的，而计算机网络技术的应用必将成为企业在信息技术环境下赢得市场的关键工具。进入20世纪90年代以来，高新技术全面促进了传统成形技术的改进及先进成形技术的形成与发展，同时冲压技术也取得了长足的发展。
(4)CAD/CAE/CAM等技术的不断深入应用,使模具质量提高、制造周期下降。先进冲压技术是指导信息技术新材料新工艺与传统冲压成形技术的结合。前,冲压行业的技术水平和先进性，要表现在以CAD/CAE/CAPP/CAM技术为代表的数字化与信息化程度，及企业中信息集成和管理网络程度。目前，国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术，CAPP和技术也已开始使用。
我国不少企业已经在尝试或开展计算机辅助冲压工艺设计CAPP系统的应用。冲压CAPP系统已从工艺设计发展到工艺信息的管理，设计方法也从派生式、创成式、混合式三种CAPP系统并举的局面向智能化的混合式CAPP系统方向发展。但很多地方仍需要设计人员的决策与经验，真正实用的基于知识的大型复杂冲压件CAPP系统尚未建立。由于冲压工艺设计过程的复杂性和模糊性，要想全面有效地解决问题，需要一种新型智能型工程设计方法，即基于知识的工程的KBE技术及信息管理技术综合应用到冲压件工艺设计中，建立智能型的优化CAPP系统，并实现与CAK/CAE/CAM及管理的集成化，将是该领域未来发展的方向。
(5)新的成形方法不断出现并得到成功应用。
随着计算机技术的发展和普及，冲压模具也基本实现了计算机化，其中有代表性的是计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助工程（CAE），有些企业还在AutoCAD平台上进行了二次开发，形成了具有自己特色的、针对性非常强的冲压模CAD软件。目前，我国以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步。几大汽车模具厂由于采用了国际上先进的模具加工设备、制造技术和软件，实现了CAD/CAE/CAM一体化，如今的国内冲压模具企业几乎全部甩掉了传统的绘图板，摒弃了落后的手工绘图方式，大大提高了冲压模具的设计开发和制造能力，缩短了模具的生产周期。例如捷达、富康、夏利等轿车的大型件模具均为国内设计制造，再如一汽模具公司和美国福特汽车公司联合设计了大红旗轿车发动机罩的内外板和左右前翼子板等高档模具。此外，许多研究机构和大专院校也在开展模具技术的研究。如吉林大学汽车覆盖件盛开技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件、华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件、上海交大模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模具和精冲模具CAD软件等在国内模具行业有不少的用户。国内的模具企业也在充分抓住汽车工业所带来的发展契机，加大设备、产品、生产规模的升级步伐，积极开拓国内市场。近年来，我国冲压模具行业结构调整取得不小的成绩，无论是企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构，都在向着合理化的方向发展。目前全世界模具总产值约为680亿美元，中国只占8%左右，为更新和提高装备水平，冲压模具企业每年都需进口设备。在创
冲压模具行业内综合开发能力的提升已严重滞后于生产能力的提高，主要问题体现在以下几个方面：
(1)各层次的冲压模具技术人才资源不足，尤其是高级模具设计人员、CNC数控机床操作工等，需求缺口较大。
(2)模具标准化程度不高，模具及其零件部件的商品率偏低。(3)模具制造的专业化程度和集中化程度待进一步提高。(4)模具修理机制不健全，因拖延修理期影响生产的事时有发生。(5)模具寿命偏低，使模具费占产品成本比率过高且长期居高不下。(6)模具及零部件市场价偏低，模具修理费用更低，而且没有市场指导价，完全靠购销双方“议价”，地区与厂际之间价差悬殊。
(7)模具新技术、新工艺、新设备、新材料推广应用缓慢，特别是国内自行开发的模具新材料大多至今未能推广应用。
(8)设备老化严重，超期服役的情况普遍。
(9)各类模具的标准及技术指导性文件不齐全，特别是与国际市场接轨的各类模具国家标准缺口大。
(10)模具钢的精炼和模具锻坯的锻造技术推广应用问题，至今未能解决。上述一系列问题表明，中国目前的模具结构还需要进一步调整，增长方式也需要进一步转变，必须从量的扩张逐渐转变到以质为先的轨道上来。只有这样，我国模具产品的质量与水平才能真正提升，才能的拥有国际市场的竞争力，才能使模具产品的出口量的增长与质的提升相结合。
2.2冲压技术的发展趋势
21世纪的今天,中国凭借丰富且廉价的人力资源、庞大的市场及其它许多有利条件，已成为承接工业发达国家模具业转移的良好目的地。随着国际交往的日益增多和外资在中国模具行业的投入日渐增加，中国模具已经与世界模具密不可
中国模具在世界模具中的地位和影响越业越重要。据相关专业人士分析，未来十年，中国模具工业和技术的主要发展方向将主要集中在以下几个方面：
(1)模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命日益提高。由于成型零件日趋大型及高效率生产所要求的一模多腔，使模具日趋大型化；随着零件微型化和模具结构发展的要求，今后模具加工的精度将更小，这必将促进超精密加工的发展。
(2)CAD/CAE/CAM 技术在模具设计制造中的广泛应用。在模具设计与制造中，开发并应用计算机辅助设计的制造系统(CAD/CAE/CAM)，发展高精度、高寿命模具和简易模具(软模、低熔点合金模具等)制造技术以及通用组合模具、成组模具、快速换模装置等，以适应冲压产品的更新换代和各种生产批量的要求。模具制造是设计的延续，推行模具设计与制造一体化可达到优化设计的要求。实践证明，模具CAD/CAE/CAM技术是当代最合理的模具生产方式，既可用于建模、为数控加工提供NC程序，也可针对不同的模具类型，以相应的基础理论，通过数值模拟方法达到预测产品成型过程的目的，改善模具结构。从CAD/CAE/CAM一体化的角度分析，其发展趋势是集成化、三维化、智能化和网络化，其中心思想是让用户在统一的环境中实现CAD/CAE/CAM协同作业，以充分发挥各单元的优势和功效。因此，应大力进行高端辅助设计制造软件的培训、推广和应用。
(3)快速经济模具技术的推广应用。快速模具制造及快速成型技术是在近两来迅速发展起来的，并正向着高精度、更快捷的方向发展。与传统的模具技术相比，该技术具有制模周期短、成本特点，是综合经济效益较显著的模具制造技术。近年来快速模具制造商投入了很大的人力和物力，对各种模具的快速制造工艺进行研发，对传统的快速模具制造技术进行改造，嫁接了先进的RP及NC技术，有效满足一些高精度、高寿命模具的生产需求。
(4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。模具标准件应进一步增加规格、品种、发展和完善销售网络，保证供货速度，为客户提供交货期短、精度高、生产工艺性好、使用寿命长、价格低的优质模具标准件。
开发优质模具材料和先进的表面处理技术。模具材料是模具工业的基础，制造冲压件用的传统金属材料，正逐步被高强钢板、涂敷镀层钢板、塑料夹层钢板和其他复合材料或高分子材料替代。随着材料科学的发展，加强研究各种新材料的冲压成形性能，不断发展和改善冲压成形技术。当前，国外模具材料系列日趋完善与细化，国内开发的高级优质模具钢品种虽然不少，但推广应用不足，每年所需约70万吨模具钢还要有相当一分进口。
模具表面处理技术对模具的制造精度、模具的强度、模具的寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。稀土表面工程技术和纳米技术表面工程技术的出现进一步推动模具制造的表面工程技术的发展。同时处理技术由大气热处理向真空热处理发展。
(6)冲压成形技术将更加科学化、数字化，可控化。科学化主要体现深入研究冲压变形的基本规律、各种冲压工艺的变形理念、失稳理论与变形程度等对成形过程、产品质量、成本、效益的预测和可控程序。数字化主要体现在应用有限元、边界元等技术，对冲压过程进行数字模拟分析，以预测某一工艺过程中坯料对冲压的适应性及可能出现的质量问题，从而优化冲压方案。
(7)成形过程的数值模拟技术将在实用化方向取得很大的发展，并与化制造系统很好地集成。人工智能技术、智能化控制将从简单形状零件成形发展到覆盖件等复杂开关零件成形，从而真正进入实用阶段。(8)注重产品制造全过程，最大程度地实现多目标全局优化。优化将从传统的单一成形环节向产品制造全过程及全生命期的系统整体发展。
(9)对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展。以便宜从产品初步设计甚至构思时起，就能针对零件的可成形性及所需性能的保证度，作出快速分析评估。
(10)冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、修改化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。推广应用数控冲压设备、冲压柔性加工系统(FMS)、多工位高速自动冲压机以及智能机器人送料取件，进行机械化与自动化的流水线冲压生产。、毕业设计（论文）研究方案及工作计划（含工作重点与难点及拟采用的途径）
3.1毕业设计（论文）研究方案的确定
(1)通过对门柱连接件的工艺分析，确定工作的重点主要集中在模具工作部分零件的设计（比如：凸模、凹模、凸凹模），各种固定板的设计和相关尺寸计算和校核。
(2)设计时前后工序的关联性以及模具的关联性，合理安排工序，尽量使模具的结构更紧密。同时在设计的过程中还要考虑到所设计零件的可加工性，要尽可能多的选用标准零件，达到规范化设计的要求成为此毕业设计的难点。
(3)针对此次模具设计工作量大，工作难度大的特点，拟采用计算机辅助设计AutoCAD、UG等相关专业软件来完成模具的设计，从而来节省时间和精力；收集相关文献、期刊论文来加以辅助设计；针对自身理论方面的不足，将更多地向指导老师请教学习；当然，在具体的设计中也要不断地去实践设计的模具的实用性与经济性，使设计更趋于精确化，规范化，系统化。
设计中所提供的车门连接件材料为厚度1mm的10钢，该零件需内孔翻边和拉伸成形。一般冲制该零件需落料、冲孔、翻边、整形四道工序来完成。
3、主要参考文献
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