典型冲压复合模具设计
垫片冲压工艺与复合模具设计
垫片冲压工艺与复合模具设计垫片冲压工艺与复合模具设计是制造业中的重要环节，对于提高产品质量和生产效率具有关键作用。
本文将详细介绍垫片冲压工艺和复合模具设计的原理、应用及其相互关系，以期为相关领域的从业者提供有益的参考。
垫片冲压工艺是指利用冲压设备将金属板料加工成一定形状和尺寸的垫片的工艺过程。
根据冲压工艺的不同，垫片可分为拉伸垫片和冲孔垫片两种。
垫片冲压工艺的原理主要是通过模具的凸模和凹模之间的压力作用，使金属板料发生塑性变形并获得所需形状和尺寸。
垫片冲压工艺的参数选择对于产品质量的影响至关重要，如冲压力、模具间隙、板料厚度等。
复合模具设计是一种将多种模具结构组合在一起，以完成多种加工步骤的模具设计方法。
相较于传统模具设计，复合模具设计可大幅提高生产效率，降低生产成本，减少废品率。
复合模具设计的原理是将多种模具结构根据加工需要组合在一起，如冲孔、拉伸、整形等。
设计过程中需考虑模具的材料、结构、冷却系统等因素，以确保模具的寿命和产品品质。
应用实例：以汽车刹车片为例，介绍垫片冲压工艺与复合模具设计的实际应用。
汽车刹车片是汽车安全的关键部件，其质量直接影响到汽车的安全性能。
在生产刹车片的过程中，垫片冲压工艺和复合模具设计得到了广泛应用。
利用垫片冲压工艺将钢板加工成一定形状和尺寸的垫片，然后通过复合模具设计将垫片和刹车片的其他部分组合在一起。
在模具设计和生产过程中，还需考虑模具的耐磨性、抗疲劳性等多种因素，以确保模具的寿命和产品品质。
总结：垫片冲压工艺和复合模具设计在制造业中发挥着重要作用，对于提高产品质量和生产效率具有关键作用。
垫片冲压工艺主要涉及到冲压设备的选择、模具间隙的调整、板料厚度的控制等参数，而复合模具设计则需将多种模具结构有机组合在一起，考虑模具材料、结构、冷却系统等因素。
在实践应用中，垫片冲压工艺和复合模具设计的选择和应用需根据产品实际需求进行具体决策，以确保生产出高质量的产品。
展望未来，随着制造业的不断发展，垫片冲压工艺和复合模具设计也将持续改进和创新。
方形垫圈冲压复合模具设计
方形垫圈冲压复合模具设计
设计一个方形垫圈冲压复合模具需要考虑以下几个方面：模具结构设计、材料选择、工艺流程和模具加工。
1.模具结构设计：
上模由切割机构、冲头和定位销组成。
切割机构用于切割板材成为合
适的尺寸，冲头用于将板材冲击成为方形形状，定位销用于确保上模位于
恰当的位置。
下模由定位销、导向柱和冲头组成。
定位销用于将下模固定在机床上，导向柱用于保证上模和下模的准确对位，冲头用于将板材冲击成为带有孔
的方形形状。
背模由切割机构、冲头和导向柱组成。
切割机构用于将垫圈从板材中
切割出来，冲头用于将垫圈从板材上弹出，导向柱用于保持背模和上下模
的准确对位。
2.材料选择：
考虑到垫圈需要具有一定的弹性和耐用性，一般选择具有良好塑性和
高强度的金属材料，如不锈钢、铜等。
3.工艺流程：
在制造方形垫圈的过程中，首先需要将适当尺寸的板材切割成相应的
形状，然后使用上模和下模将板材冲压成为带有孔的方形形状。
最后，使
用背模将垫圈从板材上切割出来。
4.模具加工：
根据设计需求和材料选择，可以采用车削、铣削、线切割、磨削等工艺进行模具的加工。
同时，需要考虑加工精度和模具的寿命，以确保模具的可靠性和稳定性。
在设计方形垫圈冲压复合模具时，还需要考虑到其使用环境和应用要求，例如垫圈的尺寸、材料厚度、产量要求等。
通过综合考虑以上因素，可以设计出适合生产方形垫圈的冲压复合模具。
毕业设计(论文)--倒装式复合模冲压模具设计[管理资料]
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毕业设计（论文）--倒装式复合模冲压模具设计摘要冲压模具在实际工业生产中应用广泛在传统的工业生产中工人生产的劳动强度大劳动量大严重影响生产效率的提高随着当今科技的发展工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视而被大量应用到工业生产中来冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中冲压模具可以大大的提高劳动生产效率减轻工人负担具有重要的技术进步意义和经济价值本文采用模具来生产工艺该模具设计的难点主要是如何解决好零件中的孔冲裁确定模具结构如何进行模具的制造及冲裁方案选定等本文结合的特点具体解决了压力机的选择与校核凸模和凹模刃口尺寸计算及结构设计定位方案设计卸料方式的设计主要模具零件的加工工艺标准零件的选用模具的装配等一系列的设计工作这些设计可为类似的零件模具设计提供现实的指导意义此次模具设计的突出特点是尝试使用复杂的复合模具解决常规冲压工艺模具套数多工艺路线长生产成本高效率低等缺点并为以后此类零件冲压工艺的编制及模具设计提供了可靠的依据本文介绍的模具实例结构简单实用使用方便可靠对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用关键词冲模复合模冲裁力冲裁间隙AbstractThe stamping dies are widely used in the actual industrial production Traditional industrial production the labor intensity of workers in theproduction of large amount of labor seriously affecting the efficiency of production With the development of science and technology the use of molds in the industrial production has drawn increasing attention be applied to industrial production Automatic feeding of the stamping dies into the actual production of stamping dies can greatly improve labor productivity reduce workers burden and has important significance of the technological progress and economic valueDesigned flip composite mold mold design process to produce the transition board The difficulty of the mold design is how to resolve the punching of holes in the good parts to determine the mold structure how to conduct the manufacture of molds and blanking program selected In this paper the characteristics of the transition board specifically address the selection and checking of the press the punch and the die edge size calculations and structural design positioning design discharge mode design the main process of the mold parts standard parts selection mold assembly of a series of design work these designs provide practical guidance for similar parts mold design The salient features of the mold design is to try to use complex composite mold to solve the mold of copy number of the conventional stamping process the length of routes high production costs and low efficiency and after preparation of such parts stamping process and die design a reliable basisThis article describes the mold instance structure is simplepractical reliable and easy to use with some reference to mass production of similar workpiecesKey words Composite Modulus Blanking force Blanking clearance目录摘要IAbstract II第一章绪论I11 概述 112 冲压技术的进步 113 模具的发展与现状 114 模具CADCAECAM技术 115 课题的主要特点及意义 1第2章过渡板的工艺分析 121 工艺分析 122 冲压加工方案的制定 123 排样图设计1第3章模具总体结构设计 131 模具总体结构 132 出料装置 133 模具结构特点 134 模具工作过程 135 模具的使用场合 1第4章模具冲压力的计算 141确定冲压力 142落料力的计算 1第5章模具零件的设计与计算1 51 凸凹模刃口尺寸的计算原则1 com 凸凹模间隙的选择1com 凸凹模刃口尺寸计算 152 凸凹模的设计 1com 凸模的结构和固定形式 1 com 凸模长度的确定 1com 凸模的强度计算 1com 凹模结构形式设计1com 凹模结构尺寸的确定 153凹凸模的设计 1第六章模具零部件的选取 161 模板的设计162 挡料装置的设计 163 卸料装置的设计 164 推件与顶件装置的设计 165 上下模座的设计 166 导柱导套的设计 167 模柄的设计168 凹凸模固定板和垫板的设计169 紧固零件的设计 1610 导料销的设计 1611 卸料弹簧的选用 1612 冲压设备的选用 1613 选择压力机 1第7章压力中心的计算 171 压力中心 1com 计算步骤 1com 计算压力中心 1总结1致谢1参考文献 1绪论11 概述冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法用以生产各种板料零件具有很多独特的优势其成形件具有自重轻刚度大强度高互换性好成本低生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术在制造业中具有很强的竞争力被广泛应用于汽车能源机械信息航空航天国防工业和日常生活的生产之中[]在吸收了力学数学金属材料学机械科学以及控制计算机技术等方面的知识后已经形成了冲压学科的成形基本理论以冲压产品为龙头以模具为中心结合现代先进技术的应用在产品的巨大市场需求刺激和推动下冲压成形技术在国民经济发展实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用[]-[16]12 冲压技术的进步进几十年来冲压技术有了飞速的发展它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上如旋压成形软模具成形高能率成形等更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式由于高新技术的参与和介入冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造图1-1生产过程逐步实现机械化自动化并且正在向智能化集成化的方向发展实现自动化冲压作业体现安全高效节材等优点已经是冲压生产的发展方向[]-[16]冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统CIMSComputer Integrated Manufacturing System把产品概念形成设计开发生产销售售后服务全过程通过计算机等技术融为一体将会给冲压制造业带来更好的经济效益使现代冲压技术水平提高到一个新的高度13 模具的发展与现状模具是工业生产中的基础工艺装备是一种高附加值的高技术密集型产品也是高新技术产业的重要领域其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志随着国民经济总量和工业产品技术的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目前我国模具工业的发展步伐日益加快十一五期间产品发展重点主要应表现在 [2]1汽车覆盖件模2精密冲模3大型及精密塑料模4主要模具标准件5其它高技术含量的模具目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三其中冲压模占模具总量的40以上[2]但在整个模具设计制造水平和标准化程度上与德国美国日本等发达国家相比还存在相当大的差距以大型覆盖件冲模为代表我国已能生产部分轿车覆盖件模具轿车覆盖件模具设计和制造难度大质量和精度要求高代表覆盖件模具的水平在设计制造方法手段上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轿车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和成本方面以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在制造精度使用寿命模具结构和功能上与国外多工位级进模和多功能模具相比存在一定差距[2-3]14 模具CADCAECAM技术冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键[]20世纪60年代初期国外飞机汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用通过以计算机为主要技术手段以数学模型为中心采用人机互相结合各尽所长的方式把模具的设计分析计算制造检验生产过程连成一个有机整体使模具技术进入到综合应用计算机进行设计制造的新阶段模具的高精度高寿命高效率成为模具技术进步的特征模具CADCAECAM是改造传统模具生产方式的关键技术是一项高科技高效益的系统工程它以计算机软件的形式为企业提供一种有效的辅助工具使工程技术人员借助于计算机对产品性能模具结构成形工艺数控加工及生产管理进行设计和优化[4]模具CADCAECAM技术能显著缩短模具设计与制造周期降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识模具CADCAECAM在近20年中经历了从简单到复杂从试点到普及的过程进入本世纪以来模具CADCAECAM技术发展速度更快应用范围更广在CADCAECAM发展应用方面本世纪初美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II现为NX软件平台上开发出基于三维几何模型的CAD软件NX-PDW该软件包括工程初始化工艺预定义毛坯展开毛坯排样废料设条料排样压力计算和模具结构设计等模块具有特征识别与重构全三维结构关联等显著特色已在2003年作为商品化产品投入市场与此同时新加波马来西亚印度及我国台湾香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CADCAM系统我国从上世纪90年代开始华中科技大学上海交通大学西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CADCAM系统的研究和开发如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的CADCAM系HMJC 包括板金零件特征造型基于特征的冲压工艺设计模具结构设计标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块上海交通大学为瑞士法因托精冲公司开发成功精密冲裁级进模CACCAM系统西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD 系统等近年来国内一些软件公司也竞相加入了级进模CADCAM系统的开发行列如深圳雅明软件制作室开发的系统CmCAD富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等[4]展望国内外模具CADCAECAM技术的发展本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中通过与计算机技术的紧密结合人工智能技术并行工程面向装配参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快学科领域交叉之广前所未见今后10年新一代模具CADCAECAM系统必然是当今最好的设计理念最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物其特点将反映在专业化网络化集成化智能化四个方面主要表现在[4]1模具CADCAM的专业化程度不断提高2基于网络的CADCAECAM一体化系统结构初见端倪3模具CADCAECAM的智能化引人注目4与先进制造技术的结合日益紧密15 课题的主要特点及意义该课题主要针对在对冲孔落料工艺分析的基础上提出了该零件采用的冲压方案根据零件的形状尺寸精度要求设计过程中综合考虑采用直对排法排样保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时提高了材料的利用率和劳动生产率本课题涉及的知识面广综合性较强在巩固大学所学知识的同时对于提高设计者的创新能力协调能力开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台工艺分析图1-1 过渡板技术要求该零件为是企业产品中的一个主要零件如图2-1所示其作用是用来连接支座底板和埋板的该零件生产属于批量生产零件22 冲压方案的制定[5]可知尺寸精度应选IT12-IT13两孔中心距公差为012mm孔中心与边缘距离尺寸公差为05mm冲裁件的角度误差为表面粗糙度为Ra63该零件需要控制的尺寸有分别为公差等级IT11IT12级其余尺寸均为未注公差可以按IT12级取公差该零件材料为料厚为mm因而从尺寸精度和材料方面分析比较适合用冲压加工2 排样图设计排样图是设计的关键它具体反映了零件在整个冲压成形过程中毛坯外形在条料上的截取方式及与相邻毛坯的关系而且对材料的利用率冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响[14]零件排样的搭边值要求及零件的外形结构特性考虑到材料利用率的提高加工排样图如图1-2所示工件宽度查表-19[5]取搭边值 a 1mm冲切外形时工件间的搭边连接最小宽度取18mm故应针对零件和零件展开后的工艺特点并综合考虑工艺分析各个因素后设计合理的排样图及具体工位安排故条料宽度 4992m取b 50mm冲压进距计算材料的利用率一个进距内的冲裁面积2632125其中包括个进距内冲出的小孔面积-- 2062mm故一个距的材料利用率为2-1第3章模具总体结构设计模具总体结构如图3-1所示该模具采用后侧导柱模架冲圆孔凸模19冲孔凸模18导销凸模固定板采用压入式装配用圆柱销在上模座上定位与垫板一起固定在上模座上凹模1采用整体加工而成条料送进步距由控制弹性卸料板完成冲孔切断废料由凹模下面的漏料孔a 主视图b俯视图1-下模座2-导柱 3-凹凸模固定板 4-弹簧 5-卸料螺钉6-卸料板7-卸料板 8- 9-紧固螺钉 10-螺钉 11-模柄12-打料杆 13-推板 14-推杆 15-垫板 16-圆柱销 17-凹模18-冲小孔凸模19-冲孔凸模20- 21-凹凸模22-挡料销23-导料销图3-1 模具结构示意图32 出料装置采用弹性卸料板7卸料弹性卸料板由弹簧6产生的弹性实现卸料并穿过卸料螺钉3杆部安装在凸模固定板与卸料板之间导正销与导正孔之间存在一定的间隙一般可以避免导正销卡在导正孔内若为了防止导正销卡在导正孔内可以采用在局部设计卸料块与弹簧靠弹簧产生的弹性实现卸料冲孔切边废料和切断废料由凹模下方的漏料孔逐步排出制件由模具终端沿斜面自动落下3模具结构特点[14]2冲裁时卸料板7先压住条料完成零件冲裁后压力机滑块上行打料杆12与压力机横杆相撞通过推板13推杆15与推件块20将零件从凹模17型腔中推出[14]34 模具工作过程35 模具的使用场合根据模具的工作过程可知倒装式冲孔落料复合模的冲孔废料可以从压力机的工作台孔中漏出同时工件靠由打料杆12推板13推杆14与推件块20组成的刚性推荐装置从上模推出故操作简便安全尤其适用于有自动接件装置的压力机能保证较高的生产率因此应优先应用但倒装式复合模中冲裁后工件嵌在上模部分的落料凹模内需由刚性或弹性弹性元件安装在凹模容腔中推件装置推出刚性推件装置推件可靠可以将工件稳当的推出凹模但在冲裁时刚性推件装置对工件不起压平作用故工件平整度及尺寸精度比弹性推件装置时由于弹性元件受安放空间的限制卸料力受到一定的限制对厚料的卸料易产生推料力不足等问题因此对厚料的卸料多用刚性推件装置而倒装式冲孔落料复合模也主要适用于工件较厚或平整度要求不高的零件加工[14]第4章模具冲压力的计算41确定冲压力冲裁件尺寸如图4-1图4-1 冲裁件尺寸冲压力是冲裁力卸料力推件力和顶件力的总称[11]在冲裁过程中冲裁力是随凸模进入材料的深度凸模行程而变化的冲裁力是选择设备吨位和设计检测模具强度的一个重要依据由于冲裁加工的复杂性和变形过程的瞬时性使得建立理论计算相当的困难用常用的计算公式计算用平口模具冲裁时冲裁作为纯剪切进行计算其冲裁力F为的数值查表可得并且可按剪切力 08计算为材料的抗拉强度即[5]实际选择设备时为了安全起见常取13左右的安全系数故4-1 式中 P冲裁力L冲裁件轮廓周长t材料厚度材料抗剪强度选择压力设备时其公称压力大于或等于计算出来的值42落料力的计算对于08钢其抗拉强度为[7]L为工件的轮廓长度L 151mm1落料力2冲孔力冲小孔冲大孔3 落料时的卸料力4-2 查表4-24 [5]对于08钢 t 20mm取因此4 冲孔时的推件力4-3 查图4-41 [5]凹模刃口形式刃口直壁部分h 6mm则选择冲床时的总压力为第5章模具零件的设计与计算1 凸凹模刃口尺寸的计算[12]故冲裁模刃口尺寸是指凸模与凹模的直径对圆形件而言尺寸并按人体原则标注确定凹凸模刃口及其公差必须遵循以下原则[9]落料时落料件的外径尺寸等于凹模的内径尺寸冲孔时冲孔件的内径尺寸等于凸模的外径尺寸所以落料模应以凹模为设计基准然后按间隙值确定凸模尺寸冲孔模应以凸模为设计基准然后按间隙值确定凹模尺寸凸凹模应考虑磨损规律凸模刃口尺寸磨损使冲孔尺寸减少凹模刃口尺寸磨损使落料尺寸变大为了提高磨具使用寿命保证冲裁件的尺寸精度要求设计落料模时制造模具时凹模刃口的基本尺寸应趋于工件的最小极限尺寸设计冲孔凸模时其刃口基本尺寸应趋于工件孔的最大极限尺寸凸凹模之间应保证合理的间隙值对于落料件凹模是设计基准间隙应由减小凸模尺寸来取得对于冲孔件凸模是设计基准间隙应有增大凹模尺寸来取得由于间隙在磨具磨损后会增大所以在设计凸凹模时均取最小合理间隙Zmin这样可以保证模具具有一定的使用寿命凹凸模刃口尺寸的设计要考虑模具制造的特点com 凸凹模间隙的选择凸凹模间隙值的大小对冲压制件质量模具寿命冲压力的影响很大是冲压工艺与模具设计中的一个极其重要的工艺参数根据零件材料及料厚查表-6 确定冲裁刃口始用双面间隙值Zmin 0 mm Z 0 mm[13]另外设计中考虑在合模时使毛坯完全压靠以保证的质量和尺寸精度12 凸凹模刃口尺寸计算磨具刃口尺寸及公差的计算与加工方法有关基本上可以分为两类一种是分开加工另一种是配合加工由于配合加工精度较低故生产中一般都采用分开加工[]分开加工就是分别规定凸模和凹模的尺寸和公差分别进行制造用凸模和凹模的尺寸及制造公差来保证间隙要求这种加工方法必须把模具的制造公差控制在间隙的变动的范围之内使模具制造难度加大主要用于冲裁件形状简单间隙较大精度较低的模具用分开加工的凹凸模具有互换性制造周期短便于成批制造[]采用分开加工必须满足下列条件[]最小冲裁间隙分别为凹凸模的制造公差凸模公差取下偏差凹模取上偏差一般可按零件公差的来选取冲压制件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度合理间隙的数值也必须靠模具的刃口尺寸来保证因此正确确定模具刃口尺寸极其公差是设计冲模的主要任务之一配合加工就是用凸模与凹模相互单配的方法来保证合理间隙加工后凸模和凹模必须对号入座不能互换一般情况下落料件以凹模为基准冲孔件以凸模为基准[5]内分开加工凹凸模刃口尺寸计算根据尺寸计算的原则冲裁件凹凸模工作部分尺寸确定如下[8]对于落料件5-25-3对于冲孔件5-4式中分别是落料凹凸模的基本尺寸分别是冲孔凹凸模的基本尺寸落料件的最大极限尺寸冲孔件的最小极限尺寸冲裁件公差分别是凹凸模制造公差磨损系数图5-1 冲裁件尺寸精度对冲小孔采用凹凸模分开加工的方法凹凸模的部分计算如下查冷冲压表4-15[5]可知凸模公差凹模公差校核00360-0246 0114mm 5-500200020 0040mm 5-6满足的条件查冷冲压P62 表4-15 可知磨损系数 05 公差 016对于冲孔件对于冲孔也采用凹凸模分开加工的方法凹凸模的部分计算如下查冷冲压表4-15 [5]可知凸模公差凹模公差校核00360-0246 0114mm00200025 0045mm满足的条件查冷冲压P62 表4-15 可知磨损系数 05 公差 024对于冲孔件对于外轮廓的落料由于形状比较复杂采用配合加工的方法其凹凸模刃口部分的计算如下以凹模为基准件凹模磨损后刃口部分尺寸都增大因此都属于A类尺寸零件图中未标注公差的尺寸按自由尺寸查冷冲压表4-16[5] 得磨损系数当为非圆形时时当为圆形时时时所以零件 R10mm处凹模尺寸查表3-15[5]得5-7零件35mm处凹模尺寸公差52 凸凹模的设计21 凸模的结构和固定形式由于冲件的形状和尺寸的不同冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦有所不同所以在实际生产中使用的凸模结构形式也就有很多种形式一般冲裁凸模的形状是由产品的形状决定的它可以采用直身结构也可采用加强型结构主要的固定方式有台肩固定铆接螺钉和销钉固定以及粘结剂浇注法固定等[9] 本设计中采用用圆形和两种形式的凸模材料选用T10A钢淬火硬度HRC56-60 必要时表面可进行渗氮处理圆凸模可采用高精度外圆磨床加工异形凸模可以采用慢走丝线切割加工或成形磨削加工成形磨削是模具零件成形表面精加工的一种方法可以获得高尺寸精度高表面加工质量[7][19]图5-2 凸模凸模固定方式如所示凸模以过渡配合K6固紧在凸模固定板上顶端形成台肩以便固定并保证在工作时不被拉出安全可靠22 凸模长度的确定凸模工作部分的长度应根据模具的结构来确定一般不宜过长否则往往因纵向弯曲而使凸模工作时失稳致使模具间隙出现不均匀从而使冲件的质量及精度有所下降严重时甚至会使凸模折断根据模具设计结构形式凸模的长度[6]-8式中凸模的长度mm凸模固定板的厚度mm它取决于冲件的厚度t一般在冲制t 15mm的板料时取15～20mm当t 15～25mm时取20～25mm卸料板的厚度mm导料板的厚度mm附加长度mm主要考虑凸模进入凹模的深度对于冲裁凸模取1mm对于压弯凸模根据零件弯曲高度取52mm以及模具闭合状态下卸料板的到凸模固定板间的安全距离取20mm[5]来确定凹模厚度 5-9式中S垂直于送料方向的凹模刃口间最大距离K系数查P93 表4-34 可知k 035--050 取k 05S 80mm所以 H 0580 40mm又因为凸模固定板的厚度一般是凹模厚度的确定卸料版的厚度卸料版一般分为刚性卸料版和弹性卸料版两种形式弹性卸料版常用于冲裁较薄板料它具有压料作用所以得到的冲裁件比较平整广泛应用于复合模中采用弹性卸料版结构有敞开的工作空间操作方便生产率高在冲压过程中弹性卸料版先接触毛坯有预压作用冲压后也可使冲压件平稳卸料但由于受弹簧橡胶零件的限制其结构复杂卸料力较小并且可靠性与安全性不如刚性卸料版常用于较薄板材的卸料弹性卸料版与凸模的单边间隙一般取01--02t对于中小型卸料弹性卸料板的厚度取5mm--10mm取 10mm将各数据代入式4-8[]中得冲裁凸模长度 [8]图5-3 凸模尺寸精度要求com 凸模的强度计算冲裁时凸模因承受了全部的压力所以它承受了相当大的压应力而在卸料时又承受有拉应力因此在一次冲裁的过程中其应力为拉伸和压缩交变反复作用在一般情况下凸模的强度是足够的因此没有必要作强度的校核[9]但针对本零件特点其中有的凸模断面尺寸很小因此必须对相应凸模的强度包括凸模的最小断面危险断面的承压能力进行校核凸模的校核[5]校核5-10式中凸模最小截面的压应力凸模纵向所承受的压力它包括冲裁力和推件力凸模最小截面积。
冲裁复合模案例
复合模设计案例 例题：零件简图如图1所示 生产批量 : 大批量 材料 :10 钢 材料厚度 :2.2mm1．冲压件的工艺分析该零件形状简单、对称 , 是由圆弧和直线组成的。
查表得出冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12－IT13, 孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.6mm 。
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，故决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工，且一次冲压成形。
2．排样采用直对排的排样方案如图2所示。
由表查得最小搭边值α=3mm 。
计算冲压件毛坯面积 :A=（44×45 + 66×20 + 1/2π×102 )mm 2=3457mm 2 条料宽度:b =120mm+ 3mm × 3+44mm=173mm 步距:h =45mm+3mm=48mm 一个进距的材料利用率 :%83%1004817334572%100===x x x x bh nA η图2 排样图3．计算冲压力该模具采用弹性卸料和下出料方式。
1.落料力F1=Ltσb=(321.4 × 2.2 × 300)N=212 ×103N2.冲孔力F2=LMb=(81.64 × 2.2 × 300)N=53.9 × 103N3.落料时的卸料力F 卸 =K卸F1 取 K 卸 =0.03故 F 卸 =(0.03 × 212 × 103)N=6.36 × 103N4. 冲孔时的推件力取凹模刃口形式 ,h =5mm, 则 n=h/t=5mm/2.2mm＝2 个查表K推 =0.05 F推 =(2 × 0.05 × 53.9 × 103)N=5.39 × 103N选择冲床时的总冲压力为 :F总 =F1+F2+F 卸 +F 推 =277.6kN4.确定模具压力中心按比例画出零件形状 , 选定圆的中心为坐标系原点，因零件左右对称 , 即 Xc=0 。
冲压磨具结构设计的十大经典案例
冲压磨具结构设计的十大经典案例案例一：汽车车身冲压件的多工位磨具汽车车身冲压件的磨具设计具有独特的特点和挑战。
为了提高生产效率和质量，设计师通常需要设计多工位磨具。
多工位磨具可以在一次夹紧的情况下完成多个冲压工序，大大提高了冲压生产线的效率。
案例二：飞机翼罩冲压模具飞机翼罩是航空领域中关键的部件之一，其冲压模具设计要求非常高。
翼罩的形状复杂且精度要求高，需要考虑到翼罩的强度、刚度和表面光洁度等因素。
设计师经过精心的磨具结构设计，保证了飞机翼罩的质量和性能。
案例三：家电外壳冲压磨具家电外壳冲压磨具的设计要求外壳的造型美观，同时要满足耐用性和制造成本的要求。
设计师通过合理的冲压工艺和磨具结构设计，实现了家电外壳的高效生产和质量控制。
案例四：电子产品金属外壳冲压模具电子产品金属外壳的冲压模具设计要考虑到外壳的精度、尺寸稳定性和表面处理要求。
设计师通过合理的模具结构设计和冲压工艺，实现了电子产品外壳的高质量和高效生产。
案例五：手机壳冲压模具手机壳的冲压模具设计要考虑到外观要求，如曲面和切割边缘的处理。
设计师通过创新的磨具结构设计和冲压工艺，实现了手机壳的设计复杂性和高质量要求。
案例六：钢铁行业冲压磨具设计钢铁行业的冲压磨具设计要考虑到材料的硬度和可加工性。
设计师通过合理的磨具结构设计和冲压工艺，提高了钢铁行业的生产效率和产品质量。
案例七：航天器零部件冲压模具航天器零部件的冲压模具设计要求非常高，需要考虑到零部件的材料性能、结构复杂度和重量要求等因素。
设计师通过优化的磨具结构设计和精细的制造工艺，实现了航天器零部件的高质量和可靠性。
案例八：新能源汽车零部件冲压模具新能源汽车零部件的冲压模具设计要考虑到其特殊材料和结构要求。
设计师通过创新的磨具结构设计和精细的制造工艺，实现了新能源汽车零部件的高质量和可靠性。
案例九：家具五金件冲压模具家具五金件的冲压模具设计要考虑到五金件的形状复杂度和表面质量要求。
设计师通过合理的磨具结构设计和冲压工艺，实现了家具五金件的高质量和高效生产。
冲压模设计经典案例
工序号 1 2
3 3 4
5 6
工序名称 备料 钳工
铣 磨 线切割
热处理 检验
工序内容
设备
铣削各面142*82*13
铣床
1、 画螺纹孔、销钉孔、型孔的中 铣床 心线和打线切割孔中心线
2、 钻螺纹孔并攻丝、钻销钉孔并 绞孔、钻线切割孔
铣固定凸模的沉孔
铣床
140*80*12 保证高的两面的粗糙度 磨床
（2）查《冷冲模国家标准》
选取如下尺寸（本因尽量避
免括号内的尺寸，但因其规
格的组合与计算结果相差太
大故勉强取之）
零件名称
尺寸
数量
垫板(上) 140*80*6 1
固定板（上） 140*80*14 1
凹模 140*80*16 1
卸料板 140*80*12 1
中间板 140*80*10 1
固定板（下） 140*80*16 1
凹模板
工艺过程卡
材料名称及 牌号
T10A
产品名称 落寸
工序号 1 2
150×100×20
凹模板
工序名称
工序内容
备料
铣削、保证毛坯142*82*18
钳工
（1）、划型孔、螺钉、销钉中心 线，
（2）、钻螺纹底孔并攻丝； 钻、绞型孔;钻线切割中心孔
3
铣
保证尺寸140.5*80.5*16.5
目录
1、 设计任务如图 2、 冲裁的工艺分析 3、 冲裁工艺方案的确定 4、 排样图设计 5、 冲裁压力及压力中心的确定 6、 计算凹模外形尺寸和选择典
型组合 7、 模具主要零部件的设计
8、 凹凸模刃口尺寸计算 9、 编制工艺规程 10、 装配图、零件图 11、 致谢 12、 附录参考资料
弹簧片冲压复合模具设计
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参考文献 ：
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【］ 明． １邓 冲压工艺 及模具设 计嗍 ． 京 ： 学工 业 出版 社 ， 北 化
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— Ｄ 审
２０ ． ０ ９
【 陈剑 鹤 ， 云飞． ２ ］ 吴 模具设 计基础 （ 第二 版 ） ． 【 北京 ： Ｍ】 机械 工
§
业 出 版社 ，０ １ ２１．
【 薛放翔 ． ３ 】 冲压模具 结构设计 图册 【 ． Ｍ】北京 ： 化学 工 业 出版
图 ６ 凸 凹模 图 ７ 凹模
社 ，００ ２ １．
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｍｐ ｕ ｄ Ｄｉ ｅ ｔ ｍｐ ｎ ｆ ｒ ｇ Ｄｉｃ ｓｇ ｆ Ｃｏ ｏ ｎ ｅ Ｕｓ ｄ ｉ Ｓ ａ ｎ ｉｇ ｏ Ｓｐ ｉ ｓ ｎ
图４ 凸 模
图５ 圆 冲 孔 头
４ 结束语
该 模 具 上模 的所 有 零 件 ， 是一 销 孔 定 位 ， 都 在装 配时， 凸模 固定板 为基准 ， 次装 配各 零件 ， 将 销装 依 在
凸 凹模 如 图 ６所 示 ， 凹模 加 工成 直 通 结构 ， 凸 其 位 置 由 凸 凹模 固定 板 固定 。漏料 孔 在线 切 割加 工 结 束 后 ， 双氧 水腐 蚀 ， 用 单边 腐蚀 量 ≥０５Ｂｎ ． ｉ。
凸模 结构 如 图 ４所 示 ，凸模 上 的 销孔 用 于 与 固 ３２ 卸料 和定 位装 置 ． 定 板 定 位 ， 孔加 工 时 同外 形 一 同在 线切 割 上割 出 ， 销 为 保证 模 具卸 料 工作 的稳 定性 ，上 模 采 用 刚 性 保证其 与外形的位置精度。固定板上的定位销孔 和 卸料 ， 下模采用弹性卸料。 圆形 冲头孔 ， 由线切割一次性加工完成 ， 再以凸模 固 上模为刚性卸料 ， 主要有打杆 、 打板和卸料板 的 定板 为基准安装凸模 、 冲头和 凹模 ， 这样就能够严格 组成 ，卸料板加 工时应保 证与 凸模 、凹模单边 有
冲压模具设计-落料拉深复合模
产品零件图是分析和制定冲压工艺方案的重要依据，设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图人手。分析零件图包括技术和经济两个方面：
1.2.1
冲压加工方法是一种先进的工艺方法,因其生产率高，材料利用率高，操作简单等一系列优点而广泛使用.由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用，批量越大，冲压加工的单件成本就越低,批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能有更好的经济效果.例如在零件上加工孔,批量小时采用钻孔比冲孔要经济；有些旋转体零件,采用旋压比拉深会有更好的经济效果。所以，要根据冲压件的生产纲领,分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。
方案一：落料、拉深、修边，共三道工序。
方案二：落料+拉深复合、修边，共两道工序。
综合各方面因素，显然方案二更加合理。
2。3 主要工艺参数的计算
2。3.1 确定排样、裁板方案
考虑到操作方便，排样采用单排。
1)搭边值:查【1】表2。5.2
条料两边a = 1.0 mm，
进距方向a1= 0。8mm
进距s = D + a1= 72。8 + 0。8= 73.6 mm
冲模的零部件
通常模具由两类零件组成，一类是公益零件,这类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、卸料与压料零件等;另一类是结构零件，这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料直接接触，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、标准件及其他零件等。
在综合方析,研究零件成形性的基础上，以材料的极限变形参数,各种变形性质的复合程度及趋向性,当前的生产条件和零件的产量质量要求为依据，提出各种可能的零件成形总体工艺方案.根据技术上可靠，经济上合理的原则对各种方案进行对比，分析，从而选出最佳工艺方案(包括成形工序和各辅助工序的性质，内容，复合程度，工序顺序等），并尽可能进行优化。
冲压倒装复合模的结构设计
摘要本次设计了一套冲孔、落料的模具。
经过查阅资料，首先要对零件进行工艺性分析，经过工艺分析和对比，采用冲孔落料工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。
再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。
得出将设计的模具类型后将磨具的各工作零部件设计工程表达出来。
在设计第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺性分析，完成工艺方案的确定。
第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。
再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。
最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成型提供依据，以及为装配图个尺寸提供依据。
通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。
本次设计阐述了冲压倒装复合模的结构设计及工作过程。
本模具性能可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。
关键词: 冲压；落料冲孔；复合模；模具结构ABSTRACTThis design carries on blanking, the piercing progressive dies design. The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency. It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan detemination to the product. According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main spare part, forexample: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment. In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification. In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shapes stop pin. The mold piercing and blanking punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap cenveniently; The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate.Fdll in the blanking punch is loaded by pilot, guarante the relative position of the hole and the contour, increase the processing precision. This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production.Key words: Progeressive dies; Press mold; Standard die sets; Press equipment; Examination; Piercing;Blanking目录第一章绪论 (1)1.1冲压加工的概念 (1)1.2冲压加工的特点及应用 (1)1.3冲压模具发展历史和技术水平状况 (2)1.4模具工业在国民经济中的地位 (2)1.5现代模具制造技术的发展趋势 (3)第二章模具设计计算 (5)2.1工件的工艺分析 (5)2.2确定工艺方案 (5)2.3排样 (6)2.4材料利用率 (7)2.5冲压力的计算 (7)2.6压力机的选择 (9)2.7确定压力中心 (9)2.8计算凸、凹模刃口尺寸 (9)2.9零件尺寸的设计 (11)第三章模具零件设计及选择 (14)3.1模架结构的设计 (14)3.2凸模固定板、垫板的设计 (15)3.3定位零件的选择 (16)3.4卸料装置与推件装置的选择 (17)3.5卸料弹簧的选取 (18)3.6模柄的选择 (18)3.7闭合高度的计算 (19)3.8导柱、导套的选择 (19)第四章模具装配图 (21)总结 (23)谢辞 (24)参考文献 (25)第一章绪论1.1冲压加工的概念冲压加工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。
冲大小垫圈复合模具设计
冲大小垫圈复合模具设计冲压件是一类常见的制造工艺，常用于汽车制造、家电制造、电子设备制造等行业。
而冲压模具是冲压成形过程中必不可少的工具，它的设计质量直接关系到冲压件的质量和生产效率。
在冲压模具中，大小垫圈复合模具是一种常见的冲压模具，其设计涉及到多个方面的问题。
首先，大小垫圈复合模具的设计需要考虑冲压件的形状和尺寸。
冲压件形状的复杂程度直接影响着模具的设计难度和加工工艺。
在设计过程中，需要对冲压件进行全面的分析和理解，确定其外形、内部结构和尺寸要求，以便为模具的设计提供依据。
其次，大小垫圈复合模具的设计需要考虑冲压件在冲压过程中的变形和应力分布情况。
冲压过程中，受力和变形的分析是模具设计的核心问题之一、通过有限元分析等方法，可以模拟和分析冲压件在冲压过程中的变形情况，以及模具在受力时的应力分布情况。
在此基础上，可以优化模具的结构设计，提高其刚度和抗变形能力。
再次，大小垫圈复合模具的设计需要考虑模具的结构和工艺。
模具的结构设计主要包括冲头、模座、导向结构、定位结构等，这些结构需要根据冲压件的形状和尺寸要求进行设计。
而模具的工艺设计主要包括模具的装卸、夹紧、冲裁、冲压等工艺步骤的设计。
在模具设计过程中，需要综合考虑冲压件的复杂程度、生产效率和加工成本等因素，进行合理的结构和工艺设计。
最后，大小垫圈复合模具的设计需要考虑模具材料的选择和热处理工艺。
模具材料的选择直接影响到模具的使用寿命和加工质量。
常见的模具材料有高速钢、合金工具钢、硬质合金等，不同材料具有不同的硬度、强度和耐磨性能，选择合适的材料是保障模具寿命的重要因素之一、此外，模具在使用过程中还需要进行热处理，以提高其硬度和耐磨性能。
综上所述，大小垫圈复合模具的设计需要综合考虑冲压件的形状和尺寸、变形和应力分布情况、模具的结构和工艺、模具材料的选择和热处理工艺等多个方面的问题。
只有对这些问题进行全面的分析和研究，才能设计出合理、可靠的大小垫圈复合模具。
第二章第6节 冲压模具设计——复合模和连续模
3.2搭边值的确定
3.3条料宽度的确定
3.4材料利用率
3.5计算冲压力
3.6计算模具压力中心
由于该零件完全对称于相互垂直的两条多层 次线，所以模具的压力中心在几何图形的中 心。
四、模具结构的确定
4.1模具的形式 复合模又可分为正装式和倒装式。
经分析，此工件无较高的平直度要求，工 件精度要求也较低，所以从操作方便、模具制 造简单等方面考虑，决定采用倒装式复合模。
(2)工序排样类型
(2)工序排样类型
混合型工序排样
单侧载体
单侧、双侧载体尺寸
具体尺寸见图7-13
2.5 导正
导正原理 1-导料板;2-顶料销;3-侧刃挡块;4-导正销
2.6 工序排样原则与要点
1.级进冲裁工序排样 2.级进弯曲工序排样 3.级进拉深工序排样 4.含有局部成形时连续模的工序排样
第二章第5节 冲压模具设计
——复合模具和连续模具 本节主要内容： 一.复合模 复合模工艺特点 复合模具设计实例讲解 二.连续模具 连续模工艺特点 连续模具设计实例讲解
课程要点回顾
1.冲裁模的结构形式按工序组合方式可分为 、 和 。 2. 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。 3. 是指压力机在一次行程中，依次在模具几个 不同的位置上同时完成多道工序的冲模。
4.4导向零件 导向零件有许多种，如用导板导向，则在 模具上安装不便而且阻挡操作者视线，所以不 采用；若用滚珠式导柱导套进行导向，虽然导 向精度高、寿命长，但结构比较复杂，所以也 不采用；针对本次加工的产品的精度要求不高， 采用滑动式导柱导套极限导向即可。而且模具 在压力机上的安装比较简单，操作又方便，还 可降低成本。
典型冲压复合模具设计
典型冲压复合模具设计题⽬典型冲压复合模具设计摘要模具⼯业是国民经济中重要的基础⼯业，模具设计与制造⽔平的⾼低是衡量⼀个国家综合制造能⼒的重要标志。
模具在国民经济中占有很⾼的⽐重，在飞机、汽车、发动机、电机、电器、电⼦、仪表和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。
本⽂采⽤Solidworks三维设计软件进⾏顶罩的冲压⼯艺分析及复合模具的设计。
按照冲压复合模具的设计步骤,进⾏⼯艺分析，确定冲压⼯序和排样图，根据计算规则计算出⽑坯尺⼨、凸模、凹模尺⼨及冲压⼒等。
计算完成后，按照零件计算结果绘制模具零部件三维图、⼯程图及模具装配图。
通过上述过程最终完成⽚状弹簧冲压复合模具的设计。
关键词：顶罩；冲压⼯艺；复合模；SolidworksAbstractMold & Die Industry is an important basis for national industry, the design and manufacture of mold level is an important indicator to measure the comprehensive manufacturing capabilities of one nation. The molds has occupies an important place in the national economy. In aircraft, automobiles, engines, motors, electrical appliances, electronics, instrumentation and communications products, 60% ~ 80% of the parts depend on the mold to formation.The three dimensional software Solidworks is used to design the stamping progressive die of the cover. Based on the design process of the progressive die, the stamping technique of the sheet spring has been analyzed, and the stamping step and the layout diagram has been established, then the dimension of blank, the dimension of punch and cavity die, the stamping force have been calculated. The three dimensional model, engineering drawing of the mold components, and the assembly drawing of the progressive die have been drew based on the calculation result.Keywords: cover; stamping process; compound die; solidworks⽬录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 模具技术现状 (1)1.2 模具的发展趋势 (2)1.3 选题背景和意义 (3)第2章顶罩⼯艺性分析和⼯艺⽅案的拟定 (5)2.1 顶罩冲压⼯艺性分析 (5)2.2 顶罩冲压⼯艺⽅案拟定 (6)2.2.1 冲压⼯序的基本定义 (6)2.2.2 冲压⼯序的顺序与数⽬ (7)2.2.3 顶罩的⼯艺⽅案确定 (8)第3章顶罩⼯艺分析计算 (9)3.1 ⽑坯直径的计算 (9)3.2 排样设计 (10)3.3 ⽑坯翻边预冲孔直径计算 (10)3.4⼯艺⼒计算 (12)3.4.1 冲孔⼒计算 (12)3.4.2 落料⼒计算 (12)3.4.3 推件⼒计算 (13)3.4.4 卸料⼒计算 (13)3.4.5 翻边⼒计算 (14)3.4.6 拉深成形⼒计算 (14)3.4.7 压边⼒计算 (15)3.4.8 总冲裁⼒计算 (15)3.5 冲压设备的选择 (15)第4章顶罩复合模主要结构设计计算 (16)4.1 复合模结构部件尺⼨计算 (16)4.1.1 冲孔落料刃⼝尺⼨计算 (16)4.1.2 拉深成形尺⼨计算 (21)4.1.3 固定与联接件计算 (25)4.1.4 模具定位⽅式选择 (26)4.1.5 模具卸料、推件⽅式选择 (26)4.1.6 导向装置选择 (26)4.2 冲压模结构特点及动作原理 (26)4.3 模具三维装配图 (27)第5章总结与展望 (32)参考⽂献 (33)附录 (35)致谢 (36)第1章绪论1.1、模具技术现状模具⼯业是国民经济中重要的基础⼯业，模具设计与制造⽔平的⾼低是衡量⼀个国家综合制造能⼒的重要标志。
气缸盖罩组合冲压复合模具设计
气缸盖罩组合冲压复合模具设计气缸盖罩组合冲压复合模具设计摘要冷冲压是一种常用的机械制造工艺，其材料利用率高，生产率高。
当前柴油机气缸盖罩的材料均使用板件代替原先的铸铝件。
为了提高其加工效率，降低生产成本，设计了一套精拉深模具和一套冲孔切边复合模，并对其进行板件冲压成形工艺分析与冲压模具结构设计，采用计算机仿真技术模拟其成形过程，并根据模拟计算结果，改变坯料尺寸及形状、压边力和凸凹模圆角半径等工艺参数。
设计中，在设计过程中，首先分析了零件的外形特征及工艺性，安排了成形工艺，计算了相关参数及工作尺寸，选择了冲压设备，进行了模具的具体结构设计，再利用三维设计软件 Solidworks 完成了拉深、切边模具和零件的几何形状造型，并运用dynaform仿真软件对冲压过程进行了模拟。
通过分析得到的成形极限图，找出了模具设计中存在的问题，通过修改模具结构及工艺参数，使问题得以改善。
关键词：气缸盖罩，冲压成形，拉深模具，冲孔模具 ,分析AbstractStamping is a kind of common mechanical manufacturing process with high material utilization and high productivity.At present ,The panel substituted the original aluminum cast part.In order to reduce the cost of the diesel engine cylinder head cover.First ,In view of the structural characteristics of the part ,we put forward the forming process. Then we calculated the structural parameters and size, selected the stamping equipment and specified the structure of the mold. During the design process, Firstly ,In view of the structural characteristics of the part ,we put forward the forming process. Then we calculated the structural parameters and size, selected the stamping equipment and specified the structure of the mold. Lastly we use a three-dimensional design software called Solidworks to complete the structure design of the mold and its parts ,and we also use Dynaform software to simulate the real stamping process. By checking and analyzing the FLD diagram, we found some defects in design. Lastly, by modifying the mold design ,those defects has been solved.Keywords：cylinder head cover，deep drawing die, punching die，Dynaform目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1 课题的研究背景与意义 (1)1.2 课题主要设计内容 (2)1.3 课题主要设计任务 (2)1.4 课题主要设计步骤 (2)第二章冲压工艺与冲压设备 (5)2.1 冲压工艺 (5)2.2冲压材料 (8)2.2.1冲压材料的选取原则 (8)2.2.2材料中主要元素对冲压性能影响 (10)2.3模具材料 (10)2.4 冷冲压变形原理 (11)2.4.1 塑性变形、变形抗力的概念 (11)2.4.2 影响金属塑性和变形抗力的因素 (11)2.4.3 冲压成形的应力和应变 (12)2.4.4 塑性变形时应力与应变的关系 (15)2.4.5 冷冲压成形中的硬化现象 (15)2.5 冲压设备 (17)2.5.1 常用的压力机类型 (17)2.5.2 冷挤压用压力机的要求 (17)2.5.3 选用冲压设备准则 (18)3.1 精拉深模具设计 (19)3.1.1 冲压工艺分析 (19)3.1.2 冲压工艺方案制定 (20)3.1.3 模具总体设计 (25)3.1.4 主要零部件设计 (26)3.2 切边冲孔复合模的设计 (33)3.2.1 冲压工艺分析 (33)3.2.2 工艺方案制定 (34)3.2.3 模具总体设计 (37)3.2.4 主要零部件设计 (38)第四章模具的三维实体造型 (43)4.1 三维造型基础 (43)4.2 Solidworks简介 (43)4.3 精拉深模具的三维造型 (44)4.4 切边、冲孔复合模具的三维造型 (45)第五章数值模拟及设计参数优化 (46)5.1 Dyna-form (46)5.1.1 Dyna-form简介 (46)5.1.2 模拟分析过程 (48)5.1.3 分析结果及问题解决 (50)5.2 SimulationeXpress (51)5.2.1 SimulationeXpress简介 (51)5.2.2模拟分析过程 (52)第六章总结 (54)致谢 (55)参考文献 (56)第一章绪论1.1 课题的研究背景与意义随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。
弹簧片冲压复合模具设计
弹簧片冲压复合模具设计篇一：弹簧片冲压工艺及弯曲模具设计摘要本次主要是进行弹簧片冲压工艺分析与成形模具设计。
弹簧片是一个常见的工业产品，以前用复合模来生产，一副模具只能生产一个尺寸的工件。
随着工业的发展，产品的尺寸规格越来越多，提出了一副模具能生产各种尺寸与厚度产品的要求。
本次设计选用连续模和弯曲模具组合方案，不仅解决这一个问题，还提高了材料的利用率。
用连续模和弯曲模分别生产，只要换掉部分零件，就可以生产其它尺寸的零件。
在设计过程中，尽可能地选用标准零件。
这有利于降低成本、减少工作量。
着重介绍了连续模具的材料选取、模具结构、工艺分析与计算、主要零件设计、制造工艺过程。
同时给出了弹簧片弯曲模实用结构，计算了弹簧片的回弹量，介绍了弯曲模具工作过程。
该弯曲模采用一个垂直浮动凸模和两个水平移动的成形工件的弯曲回弹获得补偿。
该弯曲模结构简单，工作可靠，操作方便，效率高，适用于弯制弹簧片类的小工件。
Content SummaryThis is mainly a spring-stamping process of forming and Design of the Bending Die for Spring Pieces ，Spring Pieces is a common industrial product,it even made from composite mold, but it can only produce a size of workpiece. With the development of industry the size specification of product become more and more. Put forward request that one mold can produce a variety of size and thickness of product. The design has selected this program (continuo-us mold), not only to solve the problem, but also to improve the utilization of the material. Using continuous mold to produce, just change some parts of the mold, it also can produce others size of products. During the design process, choosing the standard component as far as possible. Because, it is helpful to reduce costs and cut down the amounts of work. The design is divided into five part，that is : Material selection, Mold structure, Art and crafts analysisand calculation, The main parts design, Manufacturing process.A practical structure of the bending die for forming spring pieces is presented. The working process of the die is introduced. The rebound quantity of the spring pieces has been calculated.A vertically floating punch and two horizontally movable die blocks are used for the die to compensate the rebound of theformed spring pieces.前言由于模具技术的迅速发展，模具设计与制造已成为机械行业中一个大的分枝。
冲压模具课程设计(复合模)11
目录一、设计任务书 (2)二、冲压工艺性及工艺方案的确定 (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、冲压设备的选定 (12)七、设计小结 (13)八、参考文献 (13)一、课程设计任务姓名:叶** 班级：09模具学号：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、工艺方案的确定①工序的确定②基准和定位方式的选择（二）模具设计1、总图2、零件图二、冲压工艺性及工艺方案的确定一、工艺性分析1、材料零件的材料为Q235普通碳素钢，具有良好的冲压性能，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、凹模允许的最小壁厚（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: 16060.00Φ+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的尖角，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、冲压工艺方案的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的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。
方案②只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效率也高。
尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。
方案③也只需要一套模具，生产效率高，但零件的冲压精度不易保证。
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题目典型冲压复合模具设计摘要模具工业是国民经济中重要的基础工业，模具设计与制造水平的高低是衡量一个国家综合制造能力的重要标志。
模具在国民经济中占有很高的比重，在飞机、汽车、发动机、电机、电器、电子、仪表和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。
本文采用Solidworks三维设计软件进行顶罩的冲压工艺分析及复合模具的设计。
按照冲压复合模具的设计步骤,进行工艺分析，确定冲压工序和排样图，根据计算规则计算出毛坯尺寸、凸模、凹模尺寸及冲压力等。
计算完成后，按照零件计算结果绘制模具零部件三维图、工程图及模具装配图。
通过上述过程最终完成片状弹簧冲压复合模具的设计。
关键词：顶罩；冲压工艺；复合模；SolidworksAbstractMold & Die Industry is an important basis for national industry, the design and manufacture of mold level is an important indicator to measure the comprehensive manufacturing capabilities of one nation. The molds has occupies an important place in the national economy. In aircraft, automobiles, engines, motors, electrical appliances, electronics, instrumentation and communications products, 60% ~ 80% of the parts depend on the mold to formation.The three dimensional software Solidworks is used to design the stamping progressive die of the cover. Based on the design process of the progressive die, the stamping technique of the sheet spring has been analyzed, and the stamping step and the layout diagram has been established, then the dimension of blank, the dimension of punch and cavity die, the stamping force have been calculated. The three dimensional model, engineering drawing of the mold components, and the assembly drawing of the progressive die have been drew based on the calculation result.Keywords: cover; stamping process; compound die; solidworks目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 模具技术现状 (1)1.2 模具的发展趋势 (2)1.3 选题背景和意义 (3)第2章顶罩工艺性分析和工艺方案的拟定 (5)2.1 顶罩冲压工艺性分析 (5)2.2 顶罩冲压工艺方案拟定 (6)2.2.1 冲压工序的基本定义 (6)2.2.2 冲压工序的顺序与数目 (7)2.2.3 顶罩的工艺方案确定 (8)第3章顶罩工艺分析计算 (9)3.1 毛坯直径的计算 (9)3.2 排样设计 (10)3.3 毛坯翻边预冲孔直径计算 (10)3.4工艺力计算 (12)3.4.1 冲孔力计算 (12)3.4.2 落料力计算 (12)3.4.3 推件力计算 (13)3.4.4 卸料力计算 (13)3.4.5 翻边力计算 (14)3.4.6 拉深成形力计算 (14)3.4.7 压边力计算 (15)3.4.8 总冲裁力计算 (15)3.5 冲压设备的选择 (15)第4章顶罩复合模主要结构设计计算 (16)4.1 复合模结构部件尺寸计算 (16)4.1.1 冲孔落料刃口尺寸计算 (16)4.1.2 拉深成形尺寸计算 (21)4.1.3 固定与联接件计算 (25)4.1.4 模具定位方式选择 (26)4.1.5 模具卸料、推件方式选择 (26)4.1.6 导向装置选择 (26)4.2 冲压模结构特点及动作原理 (26)4.3 模具三维装配图 (27)第5章总结与展望 (32)参考文献 (33)附录 (35)致谢 (36)第1章绪论1.1、模具技术现状模具工业是国民经济中重要的基础工业，模具设计与制造水平的高低是衡量一个国家综合制造能力的重要标志。
工业发达国家对模具工业都极为重视，在飞机、汽车、发动机、电机、电器、电子、仪表和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。
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。
模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。
模具分为塑料模具、冷冲压模具、热锻模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。
其中，冷冲压模具历史悠久、用途广、技术成熟，在各种模具中所占比重最多。
汽车、摩托车、家电行业是模具最大的市场。
占整个模具市场的80%以上。
例如，一种车型的轿车共需模具约4000套，价值达2亿元～3亿元；单台电冰箱需要模具生产的零件约150个，共需模具约350套，价值约400万元。
其中所用模具大部分为冷冲压模具。
而我国模具工业解放后从无到有．在经历了半个多世纪的发展，已有了较大的提高，发展速度十分迅速，目前已初具规模。
近年来，对模具技术的探索和研究取得了可喜的成绩。
我国模具设计与制造技术的发展经历了手工作坊制造阶段、工业化生产阶段和现代化生产阶段。
伴随着计算机技术的快速发展，数字化、信息化模具CAD／CAE／CAM技术和数控加工机床已普遍采用，模具产业正处于高速发展阶段。
虽然我国模具技术水平正在逐步提高，但与工业较为先进的国家相比，仍存在较大的差距，纵观我国的模具工业。
既有高速发展的良好势头．又存在模具品种少、精度低、结构欠合理、寿命短等一系列的不足，无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。
模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
随着我国加入WTO。
我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。
随着汽车和家电等行业的飞速发展，在工业发达国家，对发展冷冲压生产给予了高度重视。
据近年来的统计，美、日等国的模具工业年产值已经超过机床工业年产值的6%～12%。
1.2 、模具的发展趋势模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。
随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。
计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广变成现实，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。
模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。
达到这一要求急需发展如下几项：（1）全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。
随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。
计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。
（2）高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。
另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。
高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。
目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。
（3）模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。
有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。
模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用。
（4）电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。
国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。
预计这一技术将得到发展。
（5）提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。
国外发达国家一般为80%左右。
（6）优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命显得十分必要。
模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。
模具热处理的发展方向是采用真空热处理。
模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。
（7）模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件、外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。
（8）模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。
模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。
1.3 选题的背景与意义振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。
“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。
在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60％-90％的零部件都要依靠模具成形，在枪支、子弹等兵器产品中占95％以上。
模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。