第二章冲压成形工艺及模具
冲压成型工艺及模具设计
冲压成型工艺及模具设计课程教案/讲稿教师姓名：李奇涵学院（部、中心）：机电工程学院教研室∕实验室：模具教研室2004 年8 月第一章绪论第一节模具在工业生产中的地位模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。
采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列优点，用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。
已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。
现代经济的基础工业。
现代工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平，因此模具工业对国民经济和社会发展将起越来越大的作用。
1989年3月国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位(仅次于大型发电设备及相应的输变电设备)，确立模具工业在国民经济中的重要地位。
1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》。
经国务院批准，从1997年到2000年，对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。
所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。
目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。
据统计，在家电、玩具等轻工行业，近90％的零件是综筷具生产的；在飞机、汽车、农机和无线电行业，这个比例也超过60％。
例如飞机制造业，某型战斗机模具使用量超过三万套，其中主机八千套、发动机二千套、辅机二万套。
从产值看，80年代以来，美、日等工业发达国家模具行业的产值已超过机床行业，并又有继续增长的趋势。
据国际生产技术协会预测，到2000年，产品尽件粗加工的75%、精加工的50％将由模具完成；金属、塑料、陶瓷、橡胶、建材等工业制品大部分将由模具完成，50％以上的金属板材、80％以上的塑料都特通过模具转化成制品。
冲压成型工艺与模具结构
冲压成型工艺与模具结构1. 引言冲压成型是一种常见的金属加工方法，广泛应用于汽车、电子、家电等行业的零部件制造中。
冲压成型工艺的核心是模具结构，模具的质量与构造直接影响到冲压成型的精度和效率。
因此，深入了解冲压成型工艺与模具结构对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
2. 冲压成型工艺2.1 冲压成型的定义冲压成型是通过强大的力量对金属材料施加压力，使其在模具中发生塑性变形，最终得到所需形状的工艺过程。
冲压成型工艺具有高效、快速、精度高等优点，适用于各种金属材料的加工。
2.2 冲压成型的基本步骤冲压成型包括以下基本步骤：1.材料准备：选择合适的金属材料，并进行处理，如剪切、翻边、矫直等。
2.模具设计：根据产品要求和形状特点，设计出适合的模具结构。
3.冲裁：将金属材料按照模具的形状切割成所需的尺寸。
4.成型：将冲裁好的金属材料放入模具中，通过冲击力使其发生塑性变形，得到所需形状的工件。
5.修整：对成型后的工件进行修整，去除余料和毛刺，使其达到要求的尺寸和表面质量。
2.3 冲压成型的特点与应用冲压成型具有以下特点：•高效快速：与其他加工方法相比，冲压成型具有较高的生产效率和快速加工速度。
•精度高：冲压成型工艺可以实现较高的尺寸精度和形状精度，适用于对尺寸和形状要求较高的零部件生产。
•易于实现自动化生产：冲压成型工艺可以与自动化设备相结合，实现高效的大批量生产。
冲压成型广泛应用于汽车、电子、家电等行业的零部件制造中，包括车身件、电子元件、家电外壳等。
3. 模具结构3.1 模具的定义模具是冲压成型工艺必不可少的工具，它是按照产品的形状和尺寸要求制作的，用于实现冲压成型工艺中的冲裁、成型等工序。
模具的质量和结构直接影响到冲压成型的效率和产品质量。
3.2 模具的组成部分模具一般由以下几部分组成：•上模座和下模座：上下模座是模具的主要支撑部分，用于固定和支撑上下模。
•上模和下模：上模和下模是冲压成型中最核心的部分，它们之间的装配构成了冲压成型的工作空间。
冲压成型工艺及模具设计(毕业设计)
冲压成型工艺及模具设计(毕业设计)冲压成型工艺及模具设计(毕业设计) 《冲压成型工艺及模具设计》毕业设计任务书姓名＿＿＿＿班级＿＿＿＿学号＿＿＿＿名称：汽车消声器消声盘材料：Q235 生产批量：大批量设计任务：设计该零件的复合模具内容摘要摘要：冲压件的生产过程一般都是从原材料剪切下料开始，经过各种冲压工序和其它必要的辅助工序加工出图纸所要求的零件，进行冲压模具设计与制造就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，优化确定各工艺参数的大小和变化范围，合理设计模具结构，正确选择模具加工方法，选用机床设备等，使零件的整个生产达到优质、高产、低耗、安全的目的。
本次设计应用模具专业及机械加工所学课程的理论进行一次冷冲压模具设计，主要工序包括：1、冲压工艺过程的设计；2、冲压模具设计；本设计分别为设计任务、冲压工艺过程设计、冲压模具设计、绘制模具装配图和工作零件图。
通过这次设计掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习。
此次模具设计目的在于通过自己设计，进行一次完整的过程训练，从模具的设计出发，再到模具主要零件的加工工艺，使自己初步具备综合运用所学专业知识解决工程实际问题的方法能力。
关键词：汽车消声器消声盘汽车消声器消声盘冲压模具设计第二章冲压工艺过程设计 2.1 冲压工艺性分析该零件的外形简单，形状规则，材料为Q235钢板，厚度t=1mm,良好的冲压性能，适合冲裁。
工件结构相对简单，有一个φ22mm的孔和三个φ4.5mm 的孔，最小壁厚为18mm＞2t(φ6φ155圆之间的壁厚）。
孔与孔之间的最小距离为a=15mm＞2t(φ94圆上的φ6与φ6之间的孔距) 。
工件尺寸全部为自由公差，可看做IT14级尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。
冲压工艺及模具
②当Z过大：
拉伸作用强，挤压作用弱，光亮带窄，相对滑动距
离短，冲件弹性恢复与上相反 。凸凹模磨损大为减轻。
③同一间隙Z：凸模端面比凹模端面磨损小。
凸模侧面比凹模侧面磨损大。 为提高模具寿命，一般采用较大间隙。若采用小间隙 应提高模具硬度，模具制造精度高，表面粗糙度低，并改 善润滑条件，以减小磨损。
冲压件尺寸减小，因此，尺寸误差是两者的综合结果。
② 模具制造精度低，工件的尺寸精度无法保证。
冲裁件内外形能达到的经济精度IT11—14，尺寸越大，精度越高，不
同的冲压件尺寸精度所对应的模具制造精度不同。
（3）间隙对弯曲度的影响（图2-11）
Z增大，h增大，为提高制件的平整度，可加压料板或反向压板，要求 太高可以加整形工序。
二、模具间隙
模具间隙——指凸、凹模刃口间的间缝隙，单边用C表
示，双边用Z表示。 间隙是冲裁模设计的关键尺寸。间隙大小对冲裁件质量和 模具使用寿命都有很大影响。
1、间隙对冲裁件质量的影响（断面、尺寸、形状即
弯曲度）
（1）间隙对断面质量的影响（图2-10）
a——Z过小，断面平直，双光亮带，挤长毛刺薄，易去除。 b——Z合理，有一定的斜度，比较平直，光洁，光亮带1/2-1/3。 c——Z过大，斜度大，粗糙，光亮带小，拉长毛刺厚，难去除。
4. 合理间隙的确定
生产中选用一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内， 就可冲出良好产品，这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为 最大合理间隙。 新设计模具应采用最小值。
⑴ 理论确定法：
根据两裂纹重合，获得良好断面依据。
单边 c=t(1—ho/t)tgβ ho/t——相对压入深度
β ——裂纹与垂线间夹角
冲压成型工艺与模具设计知识点总结5篇
冲压成型工艺与模具设计知识点总结5篇第一篇：冲压成型工艺与模具设计知识点总结冲压成型工艺与模具设计知识点总结1、2、冲压三要素：3、4、冲压工序分类：分离工序：（有：落料、冲口、剪切、切断、切槽、切口、切边等）成形工序：5、冲模按工艺性质分为工序组合程度6、常用冲压设备机和高速冲床）。
78、塑性：9、塑性指标10、11、冲压成型性能12、冲压件的质量指标13、冲压成形对材料的要求主要体现在：材料成形性能、材料厚度公差、材料表面质量等。
14、冲裁是利用模具使板料的一部分沿一定的轮廓形状与另一部分产生分离以获得之间的工序。
15、冲裁的目的：获得一定形状和尺寸的内孔成为冲孔；在于获得一定外形轮廓和尺寸的之间称为落料。
16、冲裁变形过程17、18、冲裁件的断面四个特征区19、影响冲裁件断面质量的因素20、影响冲裁件尺寸精度的因素21、影响冲裁件形状误差的因素22、模具间隙的确定方法影响因素23、凸凹模刃口尺寸计算自行翻阅课本：p4524、排样：冲裁件在条料上、带料上布置的方法。
25、冲裁件的实际面积与所用的面积的百分比称为利用率。
26、排样的方法27、搭边：排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。
28、冲裁力计算：F=KLtτ；卸料力计算：FX=KXF；推件力计算：FT=nKTF；顶件力：FD=KDF；29、降低冲裁力的方法30、冲压力合力的作用点成为模具的压力中心。
31、冲裁件的工艺性32、单工序冲裁模33、落料模34、冲孔模冲压成型工艺与模具设计知识点总结35、复合模的优点：结构紧凑，生产效率高，之间内孔与外缘的相对位置精度保证，板料的定位精度比级进模低，比冲裁模轮廓尺寸小。
缺点：结构复杂，制造精度要求高，成本高。
36、倒装式复合模：凸凹模在下模，落料凹模和冲孔凸模在上模，而顺装式相反。
37、冲裁模工艺零件在完成冲压工序时，与材料或制件直接接触的零件；38、凸模根据截面形状分其凸模固定方式39、提高小孔凸模刚度和强度的方法：40、凹模外形结构凹模的刃口形式41、镶拼结构分为固定方法42、镶拼结构的优点缺点：在装配工艺和镶块加工精度要求高，由于内涨力作用，在凹模拼缝处容易产生毛刺，冲裁厚板受到限制。
冲压工艺及模具设计经典教材-冲压工艺及模具设计-第2章冲压成形的特点
即在拉应力的方向上的应变是正的，是伸长变形。
由于r 0, ，当 r 时，r 0；单向压应力状态( r 0
)时，有 r / 2 0。 这种应力和变形状态处于冲压应力图中的EOF范围(见图2.2)， 在冲压变形图中处于MOL范围(见图2.3)。
在冲压变形图中处于GOE范围(见图2.3)。
2. r 0 ， t 0时的应力状态 当 r 0 ， t 0时，由式(2.2)可知 2 r 0 ，所以一定要 0 。这表明，对于两向压应力作用的平面应力状态，如果 绝对值最大的应力是 ，0 则在这个方向上的应变一定是负的， 是压缩变形。
一般的简单拉伸完全一致。
上述两种冲压变形情况，两个应力的性质与比值范围以
及它们引起的变形都是一样的，仅仅是最大应力的方向不同。
因此，对于各向同性的均质材料，这两种变形是完全相同的。
2.3.2 两向压应力
冲压毛坯变形区受两向压应力的作用时，变形也可分两种情况
1.
r 当
r
0，0，tt
t 0 和 r 0 ， t 0。
1. r 0， t 0 时的应力状态
当 r 0 ， t 0 按全量理论可以写出如下应力与应变的关
系
r t k
r m m t m
(2.1)
式中：r ， ，t ——分别是轴对称冲压成形时的经向、纬向
2.1 冲压成形的特点
冲压成形主要具有如下特点： (1) 平面应力状态多 由于冲压成形板料毛坯的尺寸特点，模具 对毛坯的作用力一般作用于板料的表面，产生数值不大且垂直 于板面方向的单位压力，但此单位压力已足以产生使板材塑性 变形的内应力。由于垂直于板面方向上的单位压力数值远小于 板面方向上的内应力，因此大多数的冲压变形都可以近似作为 平面应力状态处理。 (2) 伸长类变形多 相对于板面尺寸，冲压毛坯的厚度很小，压 应力作用下的抗失稳能力也很差，在没有抗失稳装置(如压边圈 等)的约束作用下较难顺利地冲压成形，因此在各种冲压成形方 法中，以拉应力作用为主的伸长类冲压成形多于以压应力为主 的压缩类成形。 (3) 静水压力影响小 在体积成形(如模锻、挤压等)时，毛坯的 内应力有时可能超过其屈服应力许多倍，不可忽视变形区应力 状态中的静水压力(即应力球张量)对成形极限和变形抗力的影 响。而板料冲压成形时，毛坯中的内应力数值接近或等于材料
冲压工艺与模具设计
冲压工艺与模具设计冲压工艺是一种通过对金属板材进行压制或冲剪，以改变其形状和尺寸的制造工艺。
在冲压过程中，需要使用模具来对金属板材施加确定的压力，使其发生塑性变形。
模具设计是冲压工艺的关键环节，合理的模具设计可以保证冲压过程的精度和效率。
一、金属材料的选择冲压工艺中常用的金属材料有钢板、铝板、铜板等。
不同金属材料的机械性能和加工性能不同，选择合适的金属材料对冲压工艺的成功至关重要。
二、冲压工艺的确定冲压工艺主要包括件的外形确定、孔位置的布置、切缘的设计等。
通过工艺确定，可以确定冲压工序的顺序、模具的需求以及操作要求。
三、模具设计要点1.模具结构的设计：模具结构设计要满足零件的加工要求，并在生产中方便拆卸、更换。
2.模具材料的选择：模具材料需要具有较高的硬度、强度和耐磨性，常用的模具材料有合金工具钢、硬质合金等。
3.模具配套设备的选择：根据冲压工艺的要求，选择合适的配套设备，如冲压机等。
4.压力分布的设计：模具在冲压过程中需要对板材施加一定的压力，合理的压力分布可以避免产生变形和裂纹。
5.模具的预紧力设计：预紧力是指模具在冲压过程中需承受的力量，需要合理设置预紧力以保证冲压过程的稳定性和精度。
6.附件的设计：模具附件是模具的辅助部件，如导向柱、定位销等，合理的设计可以提高模具的使用寿命和加工效率。
7.考虑模具的便于制造性和可维护性：在模具设计中，需要考虑到模具的制造难度和维护难度，合理的设计可以降低成本和提高效率。
总之，冲压工艺与模具设计是密不可分的，合理的模具设计可以保证冲压过程的精度和效率，最终提高产品的质量和生产效益。
在进行冲压工艺与模具设计时，需要考虑金属材料的选择、工艺的确定以及模具结构、材料等方面的要点。
只有全面考虑这些因素，才能设计出合理、高效的模具，实现优质的冲压加工。
第二章 冲裁工艺及冲裁模
圆形凸模
第二章 冲裁工艺及冲裁模
非圆形凸模及其固定 冲小孔凸模及其导向结构
第二章 冲裁工艺及冲裁模
（4）凸模的长度 当采用固定卸料时（如图a）：L=h1+h2+h3+h 当采用弹性卸料时（如图a）：L=h1+h2+h4
2、凹模 定义：在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行分离或成形 的工作零件。
便于操作和实现生产自动化。 缺点：级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高。 适用：大批量生产小型冲压件。
第二章 冲裁工艺及冲裁模
第二章 冲裁工艺及冲裁模
第二章 冲裁工艺及冲裁模
第二章 冲裁工艺及冲裁模
第八节 冲裁模的部件和零件
第二章 冲裁工艺及冲裁模
一、工作零件 1、凸模 按整体结构分：整体式、护套式和镶拼式； 按截面形状分：圆形和非圆形； 按刃口形式分：平刃和斜刃。 凸模基本结构由两部分组成： 一是工作部分，用于成型冲件； 二是安装部分，用来使凸模正确固定在座上。 凸模的材料：形状简单寿命要求不高的凸模选用T8A、T10A等材料； 形状复杂且寿命要求较高凸模选用Cr12、Cr12MoV等制造 对于高寿命、高耐磨性的凸模选用硬质合金。 凸模的固定方法：
第二章 冲裁工艺及冲裁模
第四节 排样与搭边
一、排样 定义：排样指冲裁件在板料、条料或带料上的布置形式。 1、材料利用率 定义：在冲压生产中，材料利用率是指在一个进料距离内，冲裁件面积与板料
毛坯面积之比，用百分率表示。
A 100%
Bs
式中 ——材料利用率；
A——一个进料距离内冲裁件的实际面积，mm2； B——条料或带料宽度，mm； s——进料距离，mm。
第二章 冲裁工艺及冲裁模
冲压工艺与模具设计PPT课件
精选PPT课件
30
对于冲孔工序,孔尺寸为 d
:
d凸(dx)0p
d 凹 ( d 凸 Z m ) 0 id n ( d x Z m ) 0 id n
:
工件制造公差(mm)， x尺寸系数(表19)。
精选PPT课件
31
对于落料工序,工件尺寸为 D -
:
D凹(Dx)0 d
D 凸 ( D 凹 Z m ) 0 ip n ( D x Z m ) 0 ip n
▪ 光亮带b：当刃口切入材料后，材料受到凸模和凹 模剪切应力τ和挤压应力σ的作用而形成光亮垂直的 断面。通常光亮带占整个断面的1/2~1/3。
▪ 断裂带c：是由刃口附近的微裂纹在拉应力作用下不 断扩展而形成的撕裂面。
▪ 毛刺区d：毛刺。 精选PPT课件
13
2.2 冲 裁 间 隙
▪ 2.2.1 冲裁间隙对冲裁件断面质量的影响
差，即落料件和凸模刃口尺寸上偏差为零， 下偏差为负；冲孔件和凹模刃口尺寸上偏差
为正，下偏差为零。若磨损后不变化的尺寸 (如两孔中心距等)，应按双向对称标注。
精选PPT课件
28
2.3.1 凸、凹模刃口尺寸计算原则
精选PPT课件
29
2.3.2 凸、凹模刃口尺寸的计算
▪ 由于模具的加工方法不同，凸模与凹模刃口 尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两种 情况。
精选PPT课件
20
2.2.4 冲裁间隙对模具寿命的影响
▪ 冲模失效的形式一般有磨损、崩刃、变形、胀裂和折断。 ▪ 冲裁力主要集中在凸模和凹模的刃口部分。刃口变形和端面
磨损加剧，甚至崩刃。 ▪ 所以为了减少凸、凹模的磨损，延长模具使用寿命，在保证
冲裁件质量的前提下适当采用较大的间隙值是十分必要的。 若采用小间隙，就必须提高模具的硬度和耐磨性，提高模具 的制造精度，冲裁时采用良好的润滑，以减小磨损。
第二章冲压成形工艺及模具
第⼆章冲压成形⼯艺及模具第⼆章冲压成形⼯艺及模具第⼀节冲压模具基础知识⼀、冲压技术的发展概况在⽣产中，常见的⾦属加⼯⽅法包括铸造、焊接、热处理、⾦属切削加⼯、⾦属塑性加⼯、特种加⼯等。
冲压加⼯⼜称板料冲压，是⾦属塑性加⼯⽅法中的⼀种，指在室温下，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加⼯⽅法。
冲压加⼯的历史可以追溯到两千多年以前。
那时，我国已开始采⽤冲压模具制造铜器。
⼆⼗世纪⼆⼗年代，⾦属制品、玩具及⼩五⾦⾏业开始采⽤冲床、压机等简易机械设备及落料、冲孔⽤的“⼑⼝模⼦”和⽤于⾦属拉伸的“坞⼯模⼦”等模具加⼯产品⽑坯及某些零部件。
当时的模具除使⽤少量简陋的通⽤设备外，仍以⼿⼯加⼯为主，故精度不⾼、损坏率⼤，各⼚所使⽤的冲压设备功率较⼩，多处于⼿扳脚踏阶段。
五⼗年代初期，长春第⼀汽车制造⼚建⽴了国内第⼀个冲模车间，并于1958年开始制造汽车覆盖件模具。
从六⼗年代开始，冲压模具已经从原来的单落料模具和单冲孔模具发展为落料、冲孔复合模。
随着冲压模架及模具标准件的出现，热处理技术的进步及检测⼿段的⽇趋完善，冲压模具的使⽤寿命⽐从前提⾼了5～7倍。
在这⼀时期，成型磨削、电⽕花及线切割机床相继应⽤于模具制造业，使得冲压模具的制作⼯艺有了新的发展和飞跃。
七⼗年代以后，斜度线切割机的出现取代了冲压模具传统的制作⼯艺，降低了模具的表⾯粗糙度，将模具的加⼯精度提⾼的0.01mm左右。
近年来，我国冲压模具技术⽔平突飞猛进。
当前，⼀些⼚家可以⽣产单套重量达50吨以上的⼤型冲压模具。
精度达到1～2µm，寿命超过2亿次的多⼯位级进模也有多家企业能够⽣产。
表⾯粗糙度达到Ra1.5µm的精冲模、直径超过300mm的⼤尺⼨精冲模及中厚板精冲模在国内也已达到相当⾼的⽔平。
迄今为⽌，我国的冲压技术已经⼴泛应⽤于军⼯、机械、农机、电⼦、信息、铁道、邮电、交通、化⼯、医疗器具、家⽤电器及轻⼯、航空航天等领域。
冲压工艺与模具设计习题及答案
第2章冲压变形基础一、填空1．在室温下，利用安装在压力机上的对被冲材料施加一定的压力，使之产生，从而获得所需要形状和尺寸的零件（也称制件）的一种加工方法。
2．用于实现冷冲压工艺的一种工艺装备称为3．冲压工艺分为两大类，一类叫，一类是。
4．物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有，称为.5．变形温度对金属的塑性有重大影响。
就大多数金属而言，其总的趋势是：随着温度的，塑性，变形抗力。
6．以主应力表示点的应力状态称为，表示主应力个数及其符号的简图称为可能出现的主应力图共有。
7．塑性变形时的体积不变定律用公式来表示为：8．加工硬化是指一般常用的金属材料，随着塑性变形程度的，其强度、硬度和变形抗力逐渐，而塑性和韧性逐渐9．在实际冲压时，分离或成形后的冲压件的形状和尺寸与模具工作部分形状和尺寸不尽相同，就是因卸载规律引起的造成的。
10. 材料对各种冲压成形方法的适应能力称为材料的冲压成形性能是一个综合性的概念，它涉及两个方面：一是，二是二、判断（正确的在括号内打√，错误的打×）1．（）主应变状态一共有9种可能的形式。
2．（）材料的成形质量好，其成形性能一定好。
3．（）热处理退火可以消除加工硬化（冷作硬化）。
4．（）屈强比越小，则金属的成形性能越好。
5．（）拉深属于分离工序。
三、选择1．主应力状态中，，则金属的塑性越好。
A．压应力的成份越多，数值越大 B. 拉应力的成份越多，数值越大。
2．当坯料三向受拉，且σ1＞σ2＞σ3＞0时，在最大拉应力σ1方向上的变形一定是伸长变形，在最小拉应力σ3方向上的变形一定是压缩变形A．伸长变形 B.压缩变形四、思考1．冷冲压的特点是什么？2．冷冲压有哪两大类基本工序？试比较分离工序和成形工序的不同之处。
3．何谓材料的板平面方向性系数？其大小对材料的冲压成形有哪些方面的影响？4．何谓材料的冲压成形性能？冲压成形性能主要包括哪两方面的内容？材料冲压成形性能良好的标志是什么？5．冲压对材料有哪些基本要求？如何合理选用冲压材料？五、问答在冲压工艺资料和图样上，对材料的表示方法有特殊的规定。
冲压工艺及模具设计
冲压工艺及模具设计冲压工艺及模具设计是一种应用广泛的金属加工方法，它通过将金属材料置于模具中，施加外力使其产生塑性变形来实现加工目的。
冲压工艺及模具设计在日常生活中被广泛应用于汽车制造、家电制造、建筑结构等领域。
本文将详细介绍冲压工艺及模具设计的基本原理、流程以及注意事项。
一、冲压工艺的基本原理冲压工艺是利用模具的上下凸模与下模的活套孔进行压力传递，从而给金属材料施加一定的压力，使其发生塑性变形，最终获得所需形状的零件。
冲压工艺的基本原理包括：所需零部件的模具设计、材料的选用、设备的调整和操作、冲压力的控制等。
二、冲压工艺的流程1.设计模具：根据所需加工的零件形状和尺寸，设计相应的冲压模具。
模具的设计考虑要点包括：模具结构、零件加工顺序、模具寿命等。
2.材料选用：根据所需加工的零件的要求，选择合适的金属材料。
常用的金属材料有冷轧钢板、不锈钢板、铝合金板等。
3.材料切割：将金属材料按照所需零件的形状和尺寸切割成相应的板料。
4.模具调整：将上下模具安装在冲床上，并进行调整，使得上下模具对齐、平衡。
5.进料：将切割好的板料放置在模具上，通过上模的压力传递给下模，使金属材料发生塑性变形。
6.成型：通过上下模具的周期性运动，使金属材料依次进行冲击、拉伸、弯曲等工艺，最终获得所需形状的零件。
7.完成零件：将成型好的零件从模具中取出，并进行后续处理，如清洗、打磨、表面处理等。
三、冲压工艺及模具设计的注意事项1.模具的设计：模具的设计应符合所需零件的形状和尺寸要求，且要考虑模具的寿命和成本问题。
模具设计时，需注意加工顺序的合理性，以提高生产效率。
2.材料的选用：选择合适的金属材料是冲压工艺的关键，需考虑零件的材质要求、成本和加工性能等因素。
3.设备的调整和操作：正确调整冲床的压力、速度和行程等参数，保证冲压工艺的稳定进行。
操作时，需注意安全，确保操作人员的人身安全。
4.增加冲压辅助工艺：根据所需零件的形状和要求，可以增加冲压辅助工艺，如冲孔、拉伸、弯曲、压花等，以提高零件的加工质量和寿命。
冲压成形与模具技术内容
冲压成形与模具技术内容冲压成形与模具技术是现代制造业中非常重要的工艺之一。
冲压成形是通过模具对板材进行加工，将板材变成所需形状的工艺过程。
而模具技术则是为冲压成形提供必要的工具，即模具。
本文将详细介绍冲压成形和模具技术的相关内容。
一、冲压成形冲压成形是通过利用冲床等设备对板材进行加工，以实现将板材变形成所需形状的工艺。
冲压成形具有以下几个特点：1. 高效率：冲压成形是一种快速高效的加工方式。
冲床的冲击频率高，能够在很短的时间内完成多次冲击，提高生产效率。
2. 高精度：冲压成形可以实现较高的加工精度。
通过模具的设计和加工，可以控制板材的变形程度，使得最终产品的尺寸和形状达到预期要求。
3. 多样性：冲压成形可以加工各种形状的产品。
通过更换不同的模具，可以实现对不同形状的板材进行加工，满足市场对不同产品的需求。
冲压成形的过程一般包括以下几个步骤：1. 板材切割：首先需要将板材按照所需形状切割成相应的尺寸。
2. 模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计相应的模具。
模具的设计需要考虑到产品的结构、材料特性以及生产效率等因素。
3. 模具制造：根据模具设计图纸，制造出相应的模具。
模具制造需要精确的加工工艺和设备，确保模具的质量和精度。
4. 冲压加工：将板材放入冲床中，通过模具进行冲压加工。
冲压加工过程中，冲床通过冲击力对板材进行冲击和变形，使其逐渐达到所需形状。
5. 产品整理：冲压成形后的产品需要进行整理和处理，以满足最终产品的要求。
这包括去除边角料、清洁表面等工序。
二、模具技术模具技术是冲压成形工艺中不可或缺的一部分。
模具是冲压加工的工具，通过模具的设计和制造，可以实现对板材的精确加工。
模具技术的关键在于模具的设计和制造。
模具设计需要考虑到产品的形状、尺寸和材料特性等因素，以及生产效率和成本等因素。
在模具制造过程中，需要采用精密的加工设备和工艺，确保模具的质量和精度。
模具技术的发展对冲压成形工艺具有重要的影响。
冲压工艺及模具设计(3篇)
第1篇一、引言冲压工艺是一种常见的金属成形工艺，广泛应用于汽车、家电、电子、航空等行业。
冲压工艺具有生产效率高、成本低、精度高、尺寸稳定性好等优点。
模具是冲压工艺中的关键设备，其设计质量直接影响到冲压产品的质量和生产效率。
本文将对冲压工艺及模具设计进行简要介绍。
二、冲压工艺概述1. 冲压工艺原理冲压工艺是利用模具对金属板材施加压力，使其产生塑性变形，从而获得所需形状、尺寸和性能的零件。
冲压工艺的基本原理是金属的塑性变形，即金属在受到外力作用时，产生塑性变形而不破坏其连续性的过程。
2. 冲压工艺分类（1）拉深：将平板金属沿模具凹模形状变形，形成空心或实心零件的过程。
（2）成形：将平板金属沿模具凸模形状变形，形成具有一定形状的零件的过程。
（3）剪切：将平板金属沿剪切线剪切成一定形状和尺寸的零件的过程。
（4）弯曲：将平板金属沿模具凸模形状弯曲，形成具有一定角度的零件的过程。
三、模具设计概述1. 模具设计原则（1）满足产品精度和尺寸要求：模具设计应保证冲压产品具有高精度和尺寸稳定性。
（2）提高生产效率：模具设计应优化工艺流程，减少不必要的加工步骤，提高生产效率。
（3）降低生产成本：模具设计应选用合适的材料，降低模具成本。
（4）确保模具寿命：模具设计应考虑模具的耐磨性、耐腐蚀性等性能，延长模具使用寿命。
2. 模具设计步骤（1）产品分析：分析产品的形状、尺寸、材料等，确定模具设计的基本要求。
（2）工艺分析：根据产品形状和尺寸，确定冲压工艺类型，如拉深、成形、剪切、弯曲等。
（3）模具结构设计：根据工艺要求，设计模具结构，包括凸模、凹模、导向装置、压边装置等。
（4）模具零件设计：根据模具结构，设计模具零件，如凸模、凹模、导向装置、压边装置等。
（5）模具加工：根据模具零件设计，进行模具加工。
（6）模具调试：完成模具加工后，进行模具调试，确保模具性能符合要求。
四、冲压工艺及模具设计要点1. 冲压工艺要点（1）合理选择材料：根据产品形状、尺寸、性能要求，选择合适的金属材料。
冲压成型工艺及模具设计
冲压成型工艺及模具设计冲压成型工艺是指将金属板材用模具进行冲压加工的技术方法。
它广泛应用于金属制品的生产中，包括汽车制造、电子设备、家电等领域。
模具设计是冲压成型工艺中至关重要的一环，决定着产品的质量和生产效率。
下面将从冲压成型工艺和模具设计两个方面进行详细介绍。
首先是料材的切割。
冲压成型工艺通常使用金属板材作为原料，根据产品的要求选择合适的板材。
然后使用切割机器对板材进行切割，制作成适当大小的料片。
然后是料片的装配。
根据产品的设计要求，将多个料片按照一定顺序进行装配和堆叠，形成模具中所需的材料堆叠结构。
这个过程需要根据产品的几何形状和结构来确定材料的堆叠方式，以保证压制后的产品具有所需的几何尺寸和形状。
接下来是模具的闭合。
将料片放置在上模和下模之间，然后通过液压或机械力将模具闭合，固定住料片。
模具的闭合过程需要保证模具的高度和位置的准确性，以及适当的闭合力，以确保冲压过程中的稳定性和精度。
然后是冲压过程。
在模具闭合后，通过液压或机械力作用于上模和下模，将料片按照模具的设计形状进行冲压加工。
这个过程中需要控制冲床的运动和力度，以确保冲压的准确性和稳定性。
同时，还需要考虑材料的强度和延展性，以避免因过大的冲压力度导致材料断裂或撕裂。
最后是产品的接收。
冲压过程完成后，要将冲制好的产品从模具中取出。
通常使用抓取装置将产品取出，并送到下一道工序进行后续加工或组装。
模具设计是冲压成型工艺中非常关键的环节。
优秀的模具设计能够提高产品的质量和生产效率。
模具设计的主要内容包括模具结构设计、模具零部件设计和模具制造工艺设计。
首先是模具结构设计。
模具结构设计是根据产品的几何形状和结构要求，确定上模和下模的结构形式和尺寸。
这需要考虑到产品的形状、尺寸、厚度以及冲压力度等因素。
同时，还需要考虑模具的开合方式、料片的装配方式和模具的排胚方式等因素。
然后是模具零部件设计。
模具零部件设计包括上模和下模的组成部分、导向机构、传动机构等。
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第二章冲压成形工艺及模具第一节冲压模具基础知识一、冲压技术的发展概况在生产中，常见的金属加工方法包括铸造、焊接、热处理、金属切削加工、金属塑性加工、特种加工等。
冲压加工又称板料冲压，是金属塑性加工方法中的一种，指在室温下，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加工方法。
冲压加工的历史可以追溯到两千多年以前。
那时，我国已开始采用冲压模具制造铜器。
二十世纪二十年代，金属制品、玩具及小五金行业开始采用冲床、压机等简易机械设备及落料、冲孔用的“刀口模子”和用于金属拉伸的“坞工模子”等模具加工产品毛坯及某些零部件。
当时的模具除使用少量简陋的通用设备外，仍以手工加工为主，故精度不高、损坏率大，各厂所使用的冲压设备功率较小，多处于手扳脚踏阶段。
五十年代初期，长春第一汽车制造厂建立了国内第一个冲模车间，并于1958年开始制造汽车覆盖件模具。
从六十年代开始，冲压模具已经从原来的单落料模具和单冲孔模具发展为落料、冲孔复合模。
随着冲压模架及模具标准件的出现，热处理技术的进步及检测手段的日趋完善，冲压模具的使用寿命比从前提高了5～7倍。
在这一时期，成型磨削、电火花及线切割机床相继应用于模具制造业，使得冲压模具的制作工艺有了新的发展和飞跃。
七十年代以后，斜度线切割机的出现取代了冲压模具传统的制作工艺，降低了模具的表面粗糙度，将模具的加工精度提高的0.01mm左右。
近年来，我国冲压模具技术水平突飞猛进。
当前，一些厂家可以生产单套重量达50吨以上的大型冲压模具。
精度达到1～2μm，寿命超过2亿次的多工位级进模也有多家企业能够生产。
表面粗糙度达到Ra1.5μm的精冲模、直径超过300mm的大尺寸精冲模及中厚板精冲模在国内也已达到相当高的水平。
迄今为止，我国的冲压技术已经广泛应用于军工、机械、农机、电子、信息、铁道、邮电、交通、化工、医疗器具、家用电器及轻工、航空航天等领域。
在日常工作和生活中，各类冲压件随处可见。
据统计，自行车、缝纫机、手表里有80%是冲压件；电视机、收录机、摄像机里有90%是冲压件；食品金属包装罐壳、钢精锅炉、搪瓷盆碗及各类不锈钢餐具均为使用模具生产的冲压加工产品。
在我们每天使用的电脑、手机等电器产品的硬件里，也不乏大量的冲压件，如图2-1所示。
图2-1 冲压件二、冲压技术的特点及应用冲压加工是使用安装在冲压设备上的模具对平板材料进行切断或变形的一种加工方式，这种方式决定了冲压技术的特点受到三个元素的影响：冲压板料、模具和冲压设备。
冲压板料的厚度一般不超过6mm，钢板表面要求平整、光滑，不能有凹凸不平等表面缺陷。
由于采用板料成形，所以冲压件和铸造件、锻造件及和切削加工件相比，具有件薄、匀轻、强度高等特点。
冲压加工可以生产出其它加工方法不易加工出的带有翻边、起伏等结构的工件，而且工件尺寸统一、规格一致，非常适用于大批量生产。
冲压模具可以认为是板料冲压的专用工具。
与其它工具相比，冲压模具具有专用性和精密性等特点。
有时，一个复杂的零件需要采用多套模具进行加工。
随着产品精度要求的日益提高，对模具技术的要求也越来越高。
可以说，模具的设计与制造是高技术、高精度加工的集成。
而且只有在批量生产的情况下，模具的成本才能下降，冲压加工的特点才能更充分地体现出来，从而获得更好的经济效益。
与传统机械加工相比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越性。
冲压加工依靠冲压设备及模具完成，具有生产效率高、操作方便、易于实现机械化、自动化等特点。
普通压力机的行程次数为每分钟几十次，高速压力每分钟可达数百次甚至千次以上。
冲压时，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。
模具具有较长的使用寿命及稳定的质量，是冲压件质量的良好保证。
采用冲压工艺，可加工小到钟表里的秒针，大到汽车纵梁、覆盖件等零件，且没有切屑碎料生成，是一种省料、节能的加工方法。
目前，使用较多的冲压设备为曲柄压力机。
该类设备具有较高的刚性和精度，结构简单、操作安全可靠、自动化程度高、使用方便等特点。
此外，在高速多工位压力机的使用中，还有配套的开卷、校平、收集和运输等配套设备，如图2-2、图2-3所示。
图2-2 收纳设备在高速多工位压力机中的应用图2-3 开卷、校平设备在冲压加工中的应用冲压过程是通过外力切断板料或使其产生变形的。
在加工过程中，会产生噪音和振动两大公害，操作安全事故也时有发生。
但是，以上问题并不完全是由于冲压加工工艺及模具本身造成的。
随着科学技术的进步，特别是计算机技术的普及以及机电一体化技术的发展，这些问题一定会得到圆满的解决。
小知识冲压技术的主要特点●冲压加工的工件尺寸范围较大，可加工形状复杂的制品，制品表面质量较好；●冲压时，材料会产生冷作硬化，所以冲压件的强度、刚度较好；●冲压加工节能、无碎屑，应用广泛；●冲压制品的尺寸由模具保证，一致性、互换性好；●冲压件一般不需要进行后续的切削加工，经济性好；●冲压操作简单、劳动强度低，安全、自动化程度高，生产效率高；●冲压材料利用率高，在大批量生产中，产品的单件成本较低；●模具一般为单件生产，需要调试合格后方可使用。
由于模具的精度直接影响冲压件的成形质量，所以模具价格较高。
三、常用冲压材料（一）冲压件材料冲压材料种类繁多。
根据形状的不同，可以分为板料、条料、带料或块料。
板料的面积较大，多用于大型冲压件的加工；对于中小型零件，可以将板料剪裁成条料后再进行冲压加工；带料又称卷料，展开长度可达几十米，可用于自动送料加工；块料常用于冷挤压加工中。
根据性能的不同，冲压材料可分为黑色金属、有色金属和非金属三大类。
黑色金属一般包括普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、硅钢片等；有色金属常见的有黄铜、铝等材料；非金属包括塑料、纸板等。
在工厂中，较为常见的是金属板料和带料的冲压加工。
不论何种材料，都有以下几点要求：1.厚度精确、均匀冲压模具精密、间隙小，厚度过大会增加板料的变形力，并造成卡料，甚至将凹模胀裂；板料过薄会影响成品质量，甚至在拉深时出现拉裂。
2.表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹材料上的一切表面缺陷都将存留在成品，裂纹性缺陷在弯曲、拉深、成形等过程可能向深处扩展，造成废品。
3.屈服强度均匀，无明显方向性在拉深、翻边、胀形等冲压过程中，各向异性的板料因各方向屈服有先后，塑性变形量不一致，从而引起不均匀变形，造成成形不准确而产生次品或废品。
4.均匀延伸率高在抗拉试验中，试样开始出现细颈现象前的延伸率称为均匀延伸率。
拉深时，板料任何区域的变形不能超过材料的均匀延伸范围，否则会出现不均匀变形现象。
5.屈强比低材料的屈服极限与之比称为屈强比。
较低的屈强比不仅能降低材料的变形抗力，还能减小拉深时起皱的倾向及弯曲后的回弹量，提高弯曲件的精度。
6.加工硬化性低冷变形后出现的加工硬化现象会提高材料的变形抗力，增加继续变形的难度。
冲压时，多采用低硬化指数的。
相对而言，硬化指数高的材料的塑性变形稳定性好（即塑性变形较均匀），不易出现局部性拉裂。
（二）模具零件的材料要求模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。
模具制造成本和寿命是影响冲压件成本和质量的重要因素，模具零件材料的选用是影响模具质量的要素之一。
选择模具材料时，要根据模具的使用条件，综合分析材料的基本性能。
图2-4 冲裁模具组成1-凹模 2-卸料板 3-凸模 4-凸模固定板 5-垫板 6-销钉7-螺钉 8-模柄 9-上模座 10-导套 11-导柱 12-下模座13-销钉 14-固定导料销 15-挡料销 16-板料 17-螺钉普通冲裁模如图2- 4所示。
模具上模部分由模柄、上模座、垫板、凸模固定板、凸模和卸料板等组成，下模部分由凹模、下模座等组成。
上模部分的模柄安装在冲床模柄孔内，随冲床滑块上下运动；下模部分通过压板固定在冲床工作台上。
在模具的工作零件中，凸模的尺寸比凹模型孔尺寸略小，凸模与凹模型孔组成有一定间隙值的上下刃口。
工作时，条料放置于凹模板上，凸模随滑块向下运动时，迅速冲穿条料进入凹模型孔内，使工件与条料分离而完成冲裁。
对于纯冲裁，主要要求工作零件刃口部分有较高的硬度和耐磨性，并且具有较好的抗弯强度和韧性。
如级进模，是要求高效、高精度和高寿命的三高模具，对工作零件材料的要求更高，故常选用优质合金工具钢或硬质合金材料。
对于弯曲模和拉深模，主要要求刃口部分具有较高的耐磨性，尤其是拉深模，其次要求具有良好的抗粘附性和韧性。
对于冷镦模和挤压模，主要要求刃口部分具有较的高强度，其次要求有足够的韧性及表面硬度等，以保证工作时模具不变形或被破坏。
模具中的结构件，如固定板、垫板等，除了强度要求外，还要求热处理变形小，工作时不变形或变形很小。
此外，还要综合考虑模具寿命和成本。
常用模具零件及材料见表2-1。
表2-1 常用模具材料常见冲压工序综合受力由小到大的顺序通常为：弯曲、成型、拉深、冲裁、冷挤压、冷镦；按照冲压工序进行模具材料选择时，顺序为：碳素工具钢、低合金工具钢、中合金工具钢、基体钢、高合金工具钢、高速钢、硬结合金钢、硬质合金、细晶粒硬质合金。
在冷冲模中，工作零件的寿命在很大程度上影响着整个模具的寿命。
模具工作零件必须具有优秀的耐磨损性和高耐压缩强度、抗冲击性、韧性和抗疲劳强度。
模具工作零件以合金钢、模具钢、高速钢为主，表2给出了模具材料里添加的常见合金元素的作用。
表2-2 合金元素的效果实际生产时，可以根据制件的产量确定凸、凹模材料。
制件不同加工数量和所用工作零件材料的关系见表3。
表2-3 按制件产量选择模具工作零件材料（三）模具零件常用材料1.硬质合金钢硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC等）微米级粉末为主要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。
与模具钢相比，硬质合金属于脆性材料，但其硬度高、耐磨、耐热、耐腐蚀，特别是它的高硬度和高耐磨性，即使在500℃时，也基本保持不变，在1000℃时，仍具有很高的硬度。
硬质合金作为冷作模具用材料时的特点见表4。
表2-4 硬质合金与模具钢比较2.钢结硬质合金钢结硬质合金是介于硬质合金和模具钢之间的一种新型模具材料，其性能介于钢和硬质合金之间，比硬质合金韧性好，但是比合金工具钢脆，具有高硬度、高耐磨性和高韧性的特点。
钢结硬质合金不适合承受高冲击力，寿命比模具钢高数倍，常用于大批量生产的冷镦模、挤压模等冷作模具。
钢结硬质合金分为TiC和WC两类，常见TiC型的牌号为GT35、R5、T1、D1；WC型的牌号为TLMW50、TMW50、W50、GW50等。
3.粉末冶金高速钢粉末冶金高速钢简称粉末高速钢、粉末钢等，是将高速钢的微细粉末经压制烧结而成的一种高速钢。