冷冲压模具设计(反拉深)
冷冲压模具设计
冷冲压模具设计冷冲压模具设计是一门重要的制造技术，该技术通过塑造和压制金属原材料翻译成最终产品。
冷冲压模具设计的方法包括计算机辅助设计、3D打印和机器加工等技术的应用。
下面我们将从制造过程、设计流程、成本控制和应用领域等方面进行分析。
一、冷冲压模具制造过程冷冲压模具制造过程包括模具测量、设备加工、热处理、抛光和装配等环节。
在测量阶段，需要使用高精度测量工具，如3D扫描仪、测微计和显微镜等。
测量结果将被输入计算机进行模具设计，绘制3D模型。
模具设计完成后，需要设置加工设备，进行模块的制造。
常用的加工设备包括数控机床、电火花加工机和线切割机等。
设备加工完成后，需要进行热处理，使得模板具有较高的耐久性和稳定性。
在模具加工的过程中，抛光则是非常重要的一环节，其需要使用高性能抛光机，使得模板表面平滑、光亮且和物质摩擦力小。
在抛光之后，需要进行装配，使得模版的各个部分可以组合在一起，达到最终的高质量产品。
二、冷冲压模具的设计流程冷冲压模具的设计流程通常包括五个步骤：对产品的了解、设计评估、详细设计、模具制造、实验和完善。
对于产品的了解，设计团队首先要了解所需的产量、污染物、尺寸要求、货币化以及材料类型等信息。
然后针对所得信息进行分析、评估它们的可行性和可持续性。
接下来，设计团队会根据所得信息针对具体的产品进行详细的设计和制造。
三、冷冲压模具设计的成本控制冷冲压模具设计的成本主要是由以下方面组成：硬件成本、工具和设备的成本、人员费用和测试以及批量生产的成本，因此要实现成本控制，需要在这些方面做好以下工作。
首先，团队应该在设计模板时发挥更多的想象力。
这样不仅可以使得模板制造的复杂性减少，还可以大幅度降低制造成本。
其次，需要对材料进行有效的管理，以确保使用高品质、高耐久的材料制造模板。
同时，要尽可能地排除不必要的浪费，使得材料得到充分利用。
最后，改善生产流程和管理方法，以提高作业效率和节约工作时间。
此外，通过采用高性能和节能型的加工设备，也可以降低成本。
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。
冷冲压模具设计要点
冷冲压模具设计要点
1.材料选择：冷冲压模具所使用的材料应具有高强度、耐磨损和耐腐
蚀的特性，一般常用于模具制作的材料有工具钢、硬质合金、高速钢等。
2.结构设计：冷冲压模具的结构设计应考虑到模具的强度、刚性和稳
定性，以保证模具在使用过程中能够承受大的载荷和高频的工作循环，同
时也要考虑到模具的拆卸和维护方便。
3.设计尺寸：模具设计的尺寸应根据产品的形状、尺寸和要求来确定，其中应考虑到材料的伸缩性、弹性以及工艺的要求等因素，确保成形后的
产品尺寸精度和表面质量。
4.几何形状：冷冲压模具的几何形状应符合产品的要求，具有合理的
结构，以利于金属材料在成形过程中的流动和填充，同时也要避免产生应
力集中和变形等问题。
5.寿命和耐磨性：冷冲压模具在使用过程中会受到金属材料的冲击和
磨损，因此需要具备良好的耐磨性和长寿命，可以通过表面涂层、热处理
以及硬质合金加工等方式来提高模具的寿命。
6.润滑和冷却：在冷冲压过程中，为了减少摩擦和热量的产生，需要
对冷冲压模具进行润滑和冷却处理，以保证模具的正常工作和生产效率。
7.精度和控制：冷冲压模具的设计要考虑到产品的精度和控制要求，
包括成形厚度、尺寸公差、直角度、表面平整度等，以保证产品的质量和
性能。
8.模具标准和规范：对于冷冲压模具的设计，应按照相关的标准和规
范进行设计，以确保模具的质量和安全性。
冷冲压模具设计的要点主要包括材料选择、结构设计、设计尺寸、几何形状、寿命和耐磨性、润滑和冷却、精度和控制，以及模具标准和规范等方面。
只有综合考虑以上要点并灵活运用，才能设计出高质量、高效率的冷冲压模具。
冷冲压模具设计标准
冷冲压模具设计标准
冷冲压模具是一种用于金属材料成形加工的工具，其设计标准对于产品质量和
生产效率具有重要的影响。
在进行冷冲压模具设计时，需要考虑多种因素，包括材料选择、结构设计、加工工艺等方面。
本文将从这些方面对冷冲压模具的设计标准进行详细介绍。
首先，材料选择是冷冲压模具设计的关键。
模具的材料需要具有足够的硬度和
耐磨性，以保证长时间的使用寿命。
同时，材料还需要具有较高的强度和韧性，以承受冲击和挤压的力量。
常见的冷冲压模具材料包括工具钢、硬质合金等，设计者需要根据具体的工件材料和加工工艺来选择合适的模具材料。
其次，结构设计是冷冲压模具设计的重要环节。
模具的结构需要合理布局，以
确保工件的成形精度和表面质量。
在设计模具结构时，需要考虑到模具的开合方式、导向装置、顶出装置等，以及模具的冷却系统和润滑系统。
合理的结构设计可以提高模具的使用寿命，减少维护成本，提高生产效率。
另外，加工工艺也是冷冲压模具设计的重要内容。
模具的加工工艺需要考虑到
模具的制造成本、加工难度和加工精度。
在进行模具加工时，需要选择合适的加工设备和工艺，保证模具的尺寸精度和表面质量。
同时，还需要进行模具的热处理和表面处理，以提高模具的硬度和耐磨性。
综上所述，冷冲压模具设计标准涉及到材料选择、结构设计和加工工艺等多个
方面。
设计者需要综合考虑这些因素，以确保模具具有良好的使用性能和经济性。
只有在严格遵循设计标准的基础上，才能设计出高质量、高效率的冷冲压模具，满足不同工件的加工需求。
《冷冲压工艺与模具设计》模块四玻璃升降器外壳落料拉深复合模
《冷冲压工艺与模具设计》模块四玻璃升降器外壳落料拉深复合模玻璃升降器外壳是汽车电动玻璃升降器的重要组成部分，其主要功能是保护升降器的内部机械零件，并且起到美观的作用。
在制造玻璃升降器外壳时，采用了冷冲压工艺与模具设计的复合模加工方式，可以提高制造效率和产品的质量。
在制造过程中，首先需要制作复合模具。
复合模具是由冷冲压工艺模具和拉深模具组成的，可以实现一次成型的目的。
冷冲压工艺模具用于将金属原材料进行冲压，使其形成初步的外形。
然后，使用拉深模具将冲压件进行拉深成型，使其拥有所需的形状。
制作复合模具时，需要根据升降器外壳的设计要求，确定冷冲压工艺模具的形状和尺寸。
冷冲压工艺模具通常由上下两个部分组成，上部为冲头，下部为冲座。
冲头用来将原材料进行冲压，冲座则用来支撑冲头和固定工件。
在制作冷冲压工艺模具时，需要考虑到材料的选择、结构的设计以及冲头和冲座的加工工艺。
在冷冲压工艺模具制作完成后，需要制作拉深模具。
拉深模具通常由上下两个模块组成，上模为顶板，下模为底板。
顶板用来按照升降器外壳的形状进行拉深操作，底板则用来支撑顶板和固定工件。
在制作拉深模具时，需要考虑到模具的结构设计、材料的选择以及顶板和底板的加工工艺。
在制造过程中，首先将金属材料放置在冷冲压工艺模具上进行冲压操作，使其初步成形。
然后，将冲压好的工件放置在拉深模具上，进行拉深操作，使其成为升降器外壳的形状。
拉深操作需要通过顶板和底板的运动来完成，一般是通过液压系统或气动系统实现。
在拉深过程中，需要控制顶板和底板的运动速度和力度，以确保拉深的质量。
通过冷冲压工艺与模具设计的复合模加工方式，可以实现玻璃升降器外壳的一次成型，提高制造效率。
同时，由于冷冲压工艺具有高效、精确的特点，可以保证产品的质量和一致性。
复合模具的制作需要考虑材料的选择、结构的设计以及加工工艺，以及合理的操作方法和控制参数，可以使玻璃升降器外壳达到设计要求。
冷冲压模具设计(反拉深)汇总
目录1 前言………………………………………………………………‥31.1 题目的由来……………………………………………………‥31.2 具体的题目及零件工艺分析.......................................‥3 2 冲压工艺方案 (3)2.1 修边余量的确定 (3)2.2 坯料直径的计算 (4)2.3 拉深系数的计算 (4)2.4 拉深次数的计算 (4)2.5 冲压工艺设计及工艺方案确定（工序冲件图绘制）............4 3 冲压模具设计 (5)3.1 落料模、拉深模的设计或落料拉深复合模的设计 (5)3.2 冲压力的计算 (7)3.3 冲压设备的选定 (8)3.4 模柄尺寸及其它相关尺寸确定 (8)3.5 强度校核………………………………………………………‥93.6模具材料与热处理………………………………………………9 4 模具关键零件加工工艺编制…………………………………‥164.1 凸模加工工艺编制 (16)4.2 凹模加工工艺编制 (16)4.3 凸凹模加工工艺编制 (17)5 结束语……………………………………………………………‥17 前言1.1 题目的由来在教育主管部门的关怀下，在院系领导的关心、关注下，在《冲压成型技术》课程实践考核方案获得通过之后，由专业老师出题，进行与冲压、模具、加工有关的综合设计，重点考核综合运用冲压知识、工序与工序衔接复合、拉深曲线拟合(或正拉深与反拉深的应用、在掌握模具制造工艺基础上正确利用合理模具结构解决冲压件成形问题能力。
1.2 具体的题目及零件工艺性分析1对以下冲压件（材料08FAl, 厚度1mm ）进行冲压工艺设计、模具设计，对关键模具零件进行加工工艺编制，按要求绘制模具装配图、关键模具零件的零件图，编写设计计算说明书，正确回答有关提问。
将以上长度方向尺寸各加上1mm图1.1 冲压件2、材料及强度、刚度。
该零件的材料为硬度t=1.5的08FAL 钢，具有优良的冲压性能。
冷冲压模具课程设计
沈阳航空工业学院课程设计说明书工艺方案分析及确定零件简图如下图所示生产批量：大批量；材料：H62；材料厚度；1.5mm。
1.产品结构形状分析（1）材料分析H62 普通黄铜；有良好的力学性能，热态下塑性好，冷态下塑性也可以，切削性好，易钎焊和焊接，耐蚀，但易产生腐蚀破裂。
此外价格便宜，是应用广泛的一个普通黄铜品种。
用于各种深引伸和弯折制造的受礼零件，如销钉、铆钉、垫圈、螺母、导管、气压表弹簧、筛网、散热器零件等。
具有良好的拉深成形性τ。
能。
σb=412MPa，MPa=412（2）结构分析加工此工件的首道工序为无凸缘圆筒形件的拉深，要求内形尺寸，没有厚度不变的要求。
此工件的形状满足拉深的工艺要求，可用拉深工序加工。
工件为阶梯拉深加冲孔或者钻孔，考虑到工件加工的复杂，此设计仅涉及拉深到ø48的工艺流程。
其圆角半径为r=r p=3mm≥t，满足再次拉深对圆角半径的要求。
此工件的拉深工艺型好，需要计算工序尺寸。
（3）精度分析零件上尺寸均为未注公差尺寸，在计算凸模和凹模尺寸时，均按公差IT14（GB180-79）处理。
普通拉深即可达到零件的精度要求。
经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。
在零件工艺性分析的基础上制定其工艺路线如下：零件的生产包括落料、拉深（需计算确定拉深次数）、切边等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合，经比较决定采用落料与第一次拉深复合，经多次拉深成形后，由机械加工方法切边保证零件高度的生产工艺。
2 冲压工艺方案的确定沈阳航空工业学院课程设计说明书工艺方案分析及确定根据本零件的设计要求以及各方案的特点，决定采用第2种方案比较合理。
3 圆筒拉深件工艺计算（1）计算毛坯尺寸用表4.1中的面积公式来推导上图所示的无凸缘圆筒形的毛坯直径。
将上图所示的工件的拉深工序分为四个简单的几何体，如下四个部分。
根据相对高度h/d=50/48=1.04。
由表4.3查得，修边余量△h=2.5.H1=47，h2=14.25，d1=46.5mm，d2=43.5mm第一部分的表面积 A=π*ø46.5*（47+2.5）第二部分的表面积 A2=3π（43.5π+12）/2第三部分的表面积 A3=43.5π*14.25第四部分的表面积 A4=43.5π/4据等面积原则，A 毛坯=A1+A2+A3+A4 毛坯面积 A 毛坯=πD 2/4将A1，A2，A3，A4代入上式得毛坯直径 D=100mm（2） 排样①搭边 查表2.8，确定搭边值a,a1时 a=2,a1=1.5②条料宽度 采用无侧压装置，查表2.9，所以（Z=0.,3，△ =0.7）05.003.1047)3.022100()2(-∆-∆-=+⨯+=++=Z a D B mm③材料利用率%1000⨯=bhnAη式中 n —板料（带料或条料）上实际冲裁的零件数量 A —冲裁件面积n —一个进距内冲裁件数目； b —板料（带料或条料）宽度； h ——进距一张板料上总的材料利用率η0的计算式为%10010⨯=LBnF η 式中 n —板料（带料或条料）上实际冲裁的零件数量； 1F —零件的实际面积； L —板料（带料或条料）长度； B —板料（带料或条料）宽度；零件采用单直排排样方式，查得零件间的搭边值为1.5mm ，零件与条料侧边之间的搭边值为2mm ，若模具采用无侧压装置的导料板结构，条料的宽度应为05.03.104-选用规格为1.5mm×210mm×1000mm 的板料，计算裁料方式如下。
冷冲压工艺与模具设计职业岗位核心课程情境三拉深模设计
十二 常用拉深模结构
（一） 首次拉深模 2 带压边装置的首次拉深模
弹性压边装置
十二 常用拉深模结构
（一） 首次拉深模 2 带压边装置的首次拉深模
带限位装置的压边圈
十二 常用拉深模结构
（一） 首次拉深模 2 带压边装置的首次拉深模
双动压力机用刚性压边装置的工作原理
带刚性压边装置的拉深模
十二 常用拉深模结构
拉深模的分类
按工艺特点可以分为：简单拉深模、复合拉深模、级进拉深模。 按工艺顺序可以分为：首次拉深模和以后各次拉深模。 按模具结构特点可以分为：带导柱，不带导柱、带压边圈和不带压边圈的 拉深模。 按使用的压力机可以分为：单动压力机和双动压力机用拉深模。
（一） 首次拉深模
1 无压边装置的首次简单拉深模
无压边装置的以后各次拉深模
十二 常用拉深模结构
（二） 以后各次拉深模 2 带压边装置的以后各次拉深模
如图所示为一副带压边装置的以 后各次拉深模。该模具为常见结构形式， 其中毛坯的定位是利用压边圈的外形， 也就是说压边圈的外形应该与毛坯的内 形相配合。
无压边装置的以后各次拉深模
正装式落料拉深复合模
无压边圈的首次拉深模
十二 常用拉深模结构
（一） 首次拉深模 2 带压边装置的首次拉深模
带压边圈正装首次拉深模
带锥形压边圈的倒装拉深模
十二 常用拉深模结构
（一） 首次拉深模 2 带压边装置的首次拉深模
压边装置
弹性压边装置
①橡皮压边装置 ②弹簧压边装置 ③气垫式压边装置 带限位装置的压边圈
刚性压边装置： 带刚性压边装置的拉深模
圆筒件切边原理
多工序复合模 1-小压边橡皮;2-小件拉深冲孔凸模;3-上顶料器;4-落料拉深凸凹模;
引出环反拉深模设计
引出环反拉深模设计绪论冷冲模设计包括课程设计和毕业设计，是在冷冲模设计理论教学之后进行的实践性教学环节。
其目的在于巩固所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养学生的实际工作能力。
通过冲模结构设计，使学生在冲压工艺性分析，冲压工艺方案论证，冲压工艺计算，冲模零件结构设计，编写技术文件和查阅技术文献等方面受到一次综合训练。
中国模具工业的现状和发展模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。
中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。
直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。
近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。
据不完全统计，近10年全国（未含港、澳、台统计数字，下同）模具生产及进出口发展情况。
虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。
由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。
中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。
结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。
近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。
从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。
目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。
引出环反拉深模设计
引出环反拉深模设计绪论冷冲模设计包括课程设计和毕业设计，是在冷冲模设计理论教学之后进行的实践性教学环节。
其目的在于巩固所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养学生的实际工作能力。
通过冲模结构设计，使学生在冲压工艺性分析，冲压工艺方案论证，冲压工艺计算，冲模零件结构设计，编写技术文件和查阅技术文献等方面受到一次综合训练。
中国模具工业的现状和发展模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。
中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。
直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。
近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。
据不完全统计，近10年全国（未含港、澳、台统计数字，下同）模具生产及进出口发展情况。
虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。
由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。
中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。
结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。
近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。
从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。
目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东- 1 -和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。
冷冲压工艺与模具设计经典课件第4章
1.凸缘变形区的起皱
主要决定于：
一方面是切向压应力σ 3的大小，越大越容易失稳起皱； 另一方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力。
凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越 小，抵抗失稳能力越小。
4.4.5 圆筒件以后各次拉深特点及方法
1.以后各次拉深特点 2.以后各次拉深方法 ：正拉深与反拉深
4.5 压边力与拉深力的计算
4.5.1 压边力的计算
压料装置产生的压料力Ｆ压大小应适当： 在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。
理想的压料力是随起皱可能性变化而变化。 具体压边力的计算见表4-14。
材料为08钢，板料厚度ｔ＝1ｍｍ。 解：因ｔ=1ｍｍ，按板厚中径尺寸计算。
根据零件尺寸，其相对高度为
1.修边余量
查表4-5得修边余量 2.毛坯直径 坯料直径为 代已知条件入上式得Ｄ＝78ｍｍ
坯料相对厚度为 3.确定是否使用压边圈：按表4-1应采用压料圈。
4．确定拉深次数 :先判断能否一次拉出。
零件总的拉深系数m总：m总=d/D=20/78=0.256 查表4-8得m1=0.50～0.53，mn=0.77(四次拉深时) 由于m总=0.256<<m1=0.50～0.53，因此不能一次拉出。
第4章 拉 深
本章内容： 拉深是基本冲压工序之一。
本章在分析拉深变形过程及拉深件质量影响因素的基础 上，介绍拉深工艺计算、工艺方案制定和拉深模设计。涉及 拉深变形过程分析、拉深件质量分析、拉深系数及最小拉深 系数影响因素、圆筒形件的工艺计算、其它形状零件的拉深 变形特点、拉深工艺性分析与工艺方案确定、拉深模典型结 构、拉深模工作零件设计、变薄拉深以及冲挤切口、辅助工 序等。
冲裁弯曲拉深设计案例
设计案例冲裁、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、模具设计和模具主要零件的加工工艺。
案例1冲裁模设计如图1所示零件：托扳生产批量：大批量材料：08F t=2mm设计该零件的冲压工艺与模具。
图1 托板零件图（一）冲裁件工艺分析1. 材料：08F钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。
2. 工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角，为提高模具寿命，建议将所有90°清角改为R1的圆角。
3. 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。
经查公差表，各尺寸公差为：58-0.74、38-0.62、30-0.52、16-0.44、14±0.22、17±0.22、Ф3.5+0.3 结论：可以冲裁（二）确定工艺方案及模具结构形式经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。
（三）模具设计计算1．排样计算条料宽度及确定步距首先查有关表确定搭边值。
根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值b=2,侧边按圆形取搭边值a=2。
连续模进料步距为32mm。
条料宽度按相应的公式计算：B=(D+2a)-⊿查表⊿=0.6B=(58+2×2)-0.6=62-0.6画出排样图，图2图2 排样图2．计算总冲压力由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为：P0=P+P tP=P1+P2而式中 P 1--------落料时的冲裁力P 2--------冲孔时的冲裁力 按推料力公式计算冲裁力：P 1=KL t τ 查τ=300MPa=2.2[2（58-16）+2（30-16）+16π]*2*300/10000 =12.6 (t )P 2=2.2*4π*3.5*2*300/10000 =3.4(t)按推料力公式计算推料力P t ：P t =nK t P 取n=3，查表2-10，K t =0.055 P t =3*0.055*(12.6+304)=2.475(t) 计算总冲压力P Z ： P Z =P 1+P 2+P t=12.6+3.4+2.475 =18.475(t)3．确定压力中心：根据图3分析，因为工件图形对称，故落料时P 1的压力中心在O 1上；冲孔时P 2的压力中心在O 2上。
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目录1 前言………………………………………………………………‥3 1.1 题目的由来……………………………………………………‥31.2 具体的题目及零件工艺分析…………………………………‥32 冲压工艺方案 (3)2.1 修边余量的确定 (3)2.2 坯料直径的计算 (4)2.3 拉深系数的计算 (4)2.4 拉深次数的计算 (4)2.5 冲压工艺设计及工艺方案确定（工序冲件图绘制） (4)3 冲压模具设计 (5)3.1 落料模、拉深模的设计或落料拉深复合模的设计 (5)3.2 冲压力的计算 (7)3.3 冲压设备的选定 (8)3.4 模柄尺寸及其它相关尺寸确定 (8)3.5 强度校核………………………………………………………‥93.6模具材料与热处理 (9)4 模具关键零件加工工艺编制.......................................‥16 4.1 凸模加工工艺编制 (16)4.2 凹模加工工艺编制 (16)4.3 凸凹模加工工艺编制 (17)5 结束语……………………………………………………………‥17前言1.1 题目的由来在教育主管部门的关怀下，在院系领导的关心、关注下，在《冲压成型技术》课程实践考核方案获得通过之后，由专业老师出题，进行与冲压、模具、加工有关的综合设计，重点考核综合运用冲压知识、工序与工序衔接复合、拉深曲线拟合(或正拉深与反拉深的应用)、在掌握模具制造工艺基础上正确利用合理模具结构解决冲压件成形问题能力。
1.2 具体的题目及零件工艺性分析1对以下冲压件（材料08FAl,厚度1mm）进行冲压工艺设计、模具设计，对关键模具零件进行加工工艺编制，按要求绘制模具装配图、关键模具零件的零件图，编写设计计算说明书，正确回答有关提问。
将以上长度方向尺寸各加上1mm图1.1 冲压件2、材料及强度、刚度。
该零件的材料为硬度t=1.5的08FAL钢，具有优良的冲压性能。
随着冲压后零件强度和刚度的增加，都有助于使产品保证足够的强度和刚度。
3、根据产品的技术要求，分析其冲压工艺性：从零件的结构特性以及冲压变形特点来看，该零件属于无带凸缘的旋转圆筒件，且相对高度h/d都比较合适，没有厚度不变的要求，且外圆半径r=8mm>t,r=5>t,满足拉深工艺对形状和圆角半径的要示，且零件尺寸精度要求不高，拉深工艺性较好。
2 冲压工艺方案2.1 修边余量的确定由于工件拉深后口部不平，通常拉深后便切边，因此在毛坯尺寸上相应在工件高度上增加修边余量Δh,修边余量可根据相对高度查表求得，由于该零件图比较复杂，所以首先根据冲压件，将冲压件分为5段，如图求得其面积A＝A1+A2+A3+A4+A5＝22*3.14*115+2*3.14*50*8*3.14 +20*3.14*8*3.14+2*3.14*34*8*3.14+25*56.050*5*72.17*50*450*50--+≈25762mm2求得h1=73mm所以相对高度h1/d=73/114≈0.63查表得△h=3mm2.2 坯料直径的计算求得总坯料面积A坯=A+△hπ(d/2)2≈26835mm2所以坯料直径D≈185mm2.3 拉深系数的计算根据零件图所示，求出每次拉深的拉深系数m=d1/D=114/185≈0.616m2=d2/D1=82/114≈0.719m3=d3/D2=50/82≈0.612.4 拉深次数的计算查表可知，每次工序的拉深系数都比各自极限拉深系数大，所以每次工序拉深次数都为1.2.5 冲压工艺设计及工艺方案确定（工序冲件图绘制）对于零件比较复杂、冲压加工流程较长因而需要采用较多工序时，往往不容易很直观地就确定出具体的冲压工艺方案，此时通常采用以下方法：先确定出工件所需要的基本工序；然后将基本工序按照冲压的先后顺序进行适当的集中与分散，确定各工序的具体内容，组合排列出可能的不同的工艺方案，再结合各种因素，分析比较，找出最适合生产规模和适应现场具体生产条件的工工艺方案。
⑴基本工序：根据上面拉深次数分析和零件的具体结构，该零件所需的基本工序：落料、第一次拉深，第二次反拉深，第三次反拉深。
⑵冲压方案根据零件加工所需要的基本工序，将各工序予以适当的组合，可以有下五种冲压方案。
方案一：落料与第一次拉深复合，其余各工序按照单工序进行。
如下图所示：方案一冲压流程图方案二：落料与第一次拉深复合，其次两次反拉深也复合。
如下图所示：方案二冲压流程图⑶方案比较方案二第一次反拉深和第二次反拉深复合在一起，节省了一副模具，使模具的制造时间缩短，成本稍微降低，但由于材料本身较薄，容易拉裂，所以不宜采用。
方案二采用了三副模具，除了落料拉深工序外，均使用了单工序简单模具，存在工序组合少，生产效率低的特点。
但不容易使材料拉裂，所以决定采用方案一。
最后再进行切边，得到所需模具。
3 冲压模具设计3.1 落料模、拉深模（或反拉深模）的设计或落料拉深复合模的设计1、模具类型的选择根据确定的方案，选用三副模具：第一副，落料拉深模；第二副，第一次反拉深模；第三副，第二次反拉深模。
2、定位方式的选择第一副模具采用挡料销形式定位，第二副和第三副模具都采用压边圈定位。
3、卸料，出件方式的选择第一副模具采用卸料板进行卸料，推件块对工序件推出。
第二副和第三副模具利用压边圈对零件进行卸出。
4、导向方式的选择采用中间导柱导向模架，便于安全操作。
1、落料拉深模的设计⑴零件排样由于毛坯直径为185mm,考虑到操作的安全与方便，采用单排的方式，如下图所示，为零件的排样图。
其中搭边值查表选取a=2mm,a1=1.5mm进距L＝D+a1=185+1.5=186.5mm条料宽度b=D+2*a=185+2*2=189mm.⑵条料尺寸根据零件图和板料规格选用板料为1.0*190*950mm.其利用率η=950*190)2/185(*14.3*82⑶各工作零件尺寸查表得其制造公差δ凸＝-0.012mm,δ凹＝0.017mm 落料凹模刃口尺寸D凹＝186017.00mm落料凸模刃口尺寸D凸＝1850012.0-mm拉深凸模刃口尺寸D凸1＝1140012.0-mm拉深凹模刃口尺寸D凹1＝116017.00mm拉深凸模的高度H1＝115mm凸凹模的高度H2＝150mm落料凹模高度H3＝105mm2 第一次反拉深拉深凸模刃口尺寸D凸2＝820012.0-拉深凸凹模内缘刃口尺寸D2凹＝84017.00拉深凸凹模外缘刃口尺寸D凸3＝1140012.0-拉深凸凹模高度H2＝5.1000012.0-拉深凸模H3＝1160012.0-3第二次反拉深拉深凸模刃口尺寸D凸4＝500012.0-拉深凸凹模内缘刃口尺寸D凹3＝52017.00拉深凸凹模外缘刃口尺寸D凸5＝820012.0-拉深凸凹模高度H4＝61012.0-拉深凸模H5＝760012.0-3.2 冲压力的计算1、落料拉深工序的冲压力;落料力F落＝ltσb=1.3*2*3.14*185*353≈54KN拉深力F拉=πtσbk1=3.14*114*1*54*0.86≈17KN卸料力F卸=k卸F冲=0.04*54=2.16KN推件力F推=k推F拉＝0.055*17=0.935KN压边力F压＝（π/4）*[D2-(d1+2r凹)2]q≈3KN冲压力F1=F冲+F拉+F卸+F推+F压=54+17+2.16+0.935+3 =77.095KN2 第一次反拉深：拉深力F拉1＝πd1tσbk1=3.14*82*1*0.55*353≈50KN压边力F压1＝（π/4）*[d1-(d2+2r凹)2]q≈0.72KN冲压力F2＝F拉1+F压1=50+0.72=50.72KN3 第二次反拉深：拉深力F拉2＝πd2tσbk2=3.14*50*1*0.55*353≈30.48KN压边力F压2＝（π/4）*[d2-(d3+2r凹)2]q≈0.49KN冲压力F3＝F拉2+F压2=30.48+0.49=30.97KN3.3 冲压设备的选定冲压设备的选用原则：⑴对许用负荷图的再认识，⑵曲柄压力机的能耗分配，⑶冲压力的计算⑷压力机类型的选择⑸初选设备⑸设备做功校核⑹装模高度校核⑺滑块行程校核⑻模具安装空间尺寸主要根据冲压力和模具的装模高度来选择设备，选J31——16的压力机3.4 模柄尺寸及其它相关尺寸确定1模具闭高度第一副模具的闭合高度：H＝263,前面选取模架的闭合高度为240-285,模具的闭合高度满足Hmax-5≥H模≥Hmin+10,因此模具的闭合高度合适。
第二副和第三副模具的闭合高度：H1＝220，前面选取的模架的闭合高度均为215-250，也能满足要求，因此模具的闭合高度也合适。
2其他模具结构零件根据凹模零件尺寸，结合各模具的特点，查表确定其他模具结构零件31531580250 250 493.5 强度校核1凸模强度校核在一般情况下，凸模的强度是足够的，无需进行强度核算。
在这几副模具中，凸模的危险断面尺寸和自由长度都能够满足强度要求，以防止凸模纵向失稳和折断。
2凹模强度校核校核凹模强度的目的主要是检查其厚度H ，因为凹模下面的模板或垫板上的孔口较凹模孔口大，使凹模工作时受弯曲，若凹模厚度不够便会产生弯曲变形以至损坏。
σ弯=3F/H2*（22/1/a b ab +）＝σ弯]Hmin=)/1/](/[322a b ab F +σ弯3凸 凹模强度的校核凸凹模存在复合模中，是复合模的工作零件。
凸凹模工作面的内、外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。
因此从强度方法考虑，其壁厚应受最小值限制。
查表可知，以上三副模具的最小壁厚均大于最小极限值，所以满足强度要求。
3.6 模具材料与热处理1、材料选择：选用材料时，应遵循的基本原则是：要满足模具的使用性能要求，同时兼顾材料的工艺性和经济性。
由于该零件材质较软，且形状，尺寸，厚度等各种因素对模具寿命影响较大，要求模具材料的强度和刚度较高，要有很高的耐磨性。
同时还要有一定的韧性和较好的切削加工性，并要求热处理时模具变形小。
所以模具的主要工作零件选G12MoV 。
为了节省模具成本，并要求一定的寿命，其他结构零件则选用45钢。
2、热处理：G12MoV 属于莱氏体钢，铸态时存在鱼骨状共晶碳化物，因为轧制或锻造存在方向性，加工后碳化物分布不均匀，会给热处理带来变形、开裂缺陷。
碳化物越不均匀，抗弯强度越低，并产生各向异性。
所以对原材料进行改锻，降低碳化物的不均匀性是提高G12MoV 模具质量的一个重要途径。
消除应力，降低硬度，进行退火处理。
退火冷却速度应小于或等于30℃/h,冷却到550℃以下可以出炉空冷。
其次进行淬火处理，采用贝氏体等温淬火处理。
由于该材料具有很高的稳定性，淬火时一般采用油冷最后，为了完全消除应力和稳定工件尺寸，进行回火处理。