冲裁工艺与模具设计概括
冲裁工艺与冲裁模设计冲压成形工艺与模具设计
设计模具结构
根据工艺要求和零件图纸，设计模具结构 ，包括选择适当的模架、确定凸模、凹模 、卸料板、固定板等的结构形式和尺寸。
模具的设计要素
凸模与凹模的配合精度
凸模与凹模之间的配合精度决定了冲 裁件的精度和质量，因此需要合理选 择配合方式。
排样与搭边
排样方式决定了材料的利用率和模具 的结构形式，搭边的大小对冲裁件的 质量和精度也有影响。
冲裁的工艺参数
总结词
冲裁的工艺参数主要包括板料的材质、厚度 、润滑条件、模具结构和刃口尺寸等。
详细描述
板料的材质和厚度对冲裁质量和生产效率有 较大影响，不同材质和厚度的板料需要采用 不同的冲裁工艺参数。润滑条件也是影响冲 裁质量和生产效率的重要因素，适当的润滑 可以减小摩擦和磨损，提高模具寿命。模具 结构和刃口尺寸直接影响冲裁件的尺寸精度 和表面质量，需要根据零件要求进行合理设
模具的设计流程
确定工艺要求
根据产品要求和生产批量，确定模具类型 和工艺流程。
校核与修改
对设计好的模具进行校核，检查其强度、 刚度和稳定性是否满足要求，并根据校核 结果进行必要的修改。
绘制零件图纸
根据产品图纸，绘制模具零件图纸，包括 各个零件的形状、尺寸、公差和技术要求 。
绘制装配图
绘制模具装配图，详细表示各零件之间的 装配关系和连接方式。
详细描述
普通冲裁通常采用单工序模具，将板料加工成各种形状的零件；精密冲裁则需 要多道工序和多副模具，加工精度要求较高，主要用于生产复杂形状和高精度 零件。
冲裁的基本原理
总结词
冲裁的基本原理是利用模具对板料施加压力，使板料产生塑性变形，并利用模具刃口将多余部分切除，从而实现 零件的分离。
详细描述
第二章 冲裁工艺与模具设计
（2）合理的模具间隙值，并使间隙均匀分布；
（3）保持模具刃口锋利 ,
（4）保持润滑。
2.2.1冲裁力的计算
计算冲裁力的目的是为了合理地选择压力机和设 计模具，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力， 以适应冲裁的要求。 （一）冲裁力的行程
采用刚性卸F料总 装 F置冲 和 F下卸 出 F料推方式的总冲压力为
采用弹性卸料F总装置F冲和上F出推 料方式的总冲压力为
F总 F冲 F卸 F顶
例2-1 计算冲裁图2-12所示零件所需的冲压力。材 料为Q235钢，料厚t=2mm，采用弹性卸料装置 和下出料方式，凹模刃口直壁高度h=6mm 解：冲裁力：由表查出 304 ~ 373MPa, 取 345MPa
这种模具的缺点是长凸模进入凹模较深，容易 磨损，修磨刃口也比较麻烦。
（二）斜刃口冲裁
在用平刃口模具冲裁时，整个刃口同时与冲裁 件周边接触，同时切断，所需冲裁力大。若采用斜 刃模具冲裁，也就是将凸模（或凹模）刃口做成有 一定倾斜角度的斜刃，如图2-11所示，冲裁时刃口 就不是同时切入，
而是逐步切入材料，
c 、将工件分解成若干直线段或弧度段，L1、
L2、…Ln，因冲裁力与轮廓线长度成正比关系，故 用轮廓线长度代替F。 d 、计算各基本线段的重心到Y轴的距离x1、 x2、…xn，到X轴的距离y1、y2、… yn，则根据力 矩原理可得压力中心的计算公式为
X0
l1x1 l2 x2 ln xn l1 l2 ln
（二）塑性变形阶段
凸模继续下降，压力增加，当材料内部应力达到 屈服点时，板料进入塑性变形阶段。
此时凸模开始挤入板料，并将下部材料挤入凹模 孔内，板料在凸、凹模刃口附近产生塑性剪切变 形，并在侧向挤压力作用下形成光亮的剪切断面。
冲裁工艺与模具设计
冲裁工艺与模具设计冲裁工艺与模具设计是制造业中重要的工艺和技术之一。
冲裁工艺通过冲切、拉伸、弯曲等方式，将金属板材或条材加工成所需形状和尺寸的零件或产品。
而模具设计则是为了能够将冲裁工艺中的各种操作实现，设计和制造相应的模具。
冲裁工艺与模具设计紧密相连，彼此互为依赖。
冲裁工艺的核心是模具。
模具中的上下模各自具有相应的工作部位，通过上下模之间的相对运动，对金属板材或条材进行冲压、拉伸、弯曲等操作，最终使其形成所需的零件或产品。
模具设计的关键是要根据产品的要求和工艺流程，确定合适的冲裁方式和模具结构，确保最终产品的质量和效率。
在冲裁工艺中，模具的设计需要考虑多个方面的因素。
首先是产品的形状和尺寸要求。
模具的设计应能够满足产品的几何形状和尺寸要求，确保产品的精度和一致性。
其次是材料的选择和冲裁力的计算。
模具的设计要考虑材料的性能和强度，合理计算冲裁力的大小，以确保模具的稳定性和寿命。
此外，冲裁过程中还需要考虑材料的弹性变形和金属流动等因素，设计出合适的模具结构和工作方式。
冲裁工艺与模具设计的优化，可以提高产品的质量和生产效率。
优化冲裁工艺可以通过减少冲剪次数、优化切割形式、改善布料方式等方式来实现。
而模具设计的优化可以通过减少冲裁力、提高模具使用寿命、减少模具更换时间等方式来实现。
通过不断优化冲裁工艺和模具设计，可以有效地降低生产成本，提高产品的市场竞争力。
冲裁工艺与模具设计在制造业中具有广泛的应用。
它们不仅可以应用于金属制造行业，还可以应用于电子、汽车、航空航天等多个领域。
随着制造业的不断发展，冲裁工艺与模具设计也在不断创新和进步，为各个行业带来更多的发展机遇和挑战。
因此，对于从事相关工作的人员来说，掌握冲裁工艺与模具设计的知识和技能是必不可少的。
冲裁工艺与模具设计是制造业中一项重要的技术和工艺，广泛应用于各个领域，为产品的制造和加工提供了支持和保障。
冲裁工艺通过冲击、压裁、拉伸和弯曲等方式，将金属板材或条材加工成制定的形状和尺寸的零件或产品。
冲裁工艺与模具设计概述
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图1 冲裁时作用于板料上的力 1—凹模；2—板料；3—凸模
3.冲裁时板料的变形过程
冲裁变形过程可分为三个阶段： 第一阶段：弹性变形阶段。在这一阶段中，若板料内部的应力没有超过弹性极限时， 当凸模卸载后，板料立即恢复原状。 第二阶段：塑性变形阶段。凸模继续压人，压力增加，材料内的应力达到屈服点，产 生塑性变形。 第三阶段：断裂分离阶段。凸模继续压入材料，先后在凹、凸模刃口侧面产生裂纹， 裂纹产生后沿最大切应力方向向材料内层发展，当裂纹相遇重合时，材料便被切断分 离。
刃口尺寸及其制造公差来保证。 在确定刃口尺寸及制造公差时应遵循的原则：
1）落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件尺寸取决于凸模刃口尺寸。 在计算落 料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；在计算冲孔模时，以凸模为基准，间隙 取在凹模上。 2）根据磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取制件尺寸公差范围内的较小 尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取制件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。冲 裁间隙一般采用最小合理间隙值。 3）确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。制造公差太小，会增加模 具的成本和制造难度；公差太大，会降低模具的使用寿命
表1 冲裁件的精度
（c）冲裁间隙 间隙过大，材料的拉伸作用变大
图5 材料的回弹理论
（3）形状误差
冲裁件的形状误差是指翘曲、扭曲、变形等缺陷。
冲裁件呈曲面不平现象称为翘曲。 主要由间隙过大、弯矩增大、变形拉伸和弯曲成分增多而造成的，此外 材料的各向异性和卷材未矫正 也会产生翘曲。 冲裁件呈扭歪现象称为扭曲。 是由于材料不平、间隙不均匀、凹模后角对材料摩擦不均匀等造成的。
凸模长度的确定 在满足使用要求的前提下，凸模尽量减短。采用固定卸料板的冲裁模凸模
冲裁工艺与模具设计
冲裁工艺与模具设计一、冲裁工艺概述冲裁工艺是金属材料加工中常用的一种工艺方法，通过冲压设备将金属材料切割成所需形状的工件。
冲裁工艺的主要特点是高效、精确、成本低、生产量大等优势。
而模具设计作为冲裁工艺的重要一环，是确保冲裁工艺顺利进行的关键。
二、冲裁工艺的步骤冲裁工艺的实施通常分为以下几个步骤：1.设计冲裁模具：根据产品的形状和尺寸要求，设计合理的冲裁模具，包括上模、下模和导向装置等部分。
2.材料准备：选择合适的金属材料，并将其切割成符合尺寸要求的工件。
3.模具调试：安装模具，并进行调试以确保模具的正常运行和冲裁质量。
4.冲裁操作：将材料放置于冲床上，并按照预定的冲裁程序进行操作，实现对材料的精确切割。
5.检验与修整：对冲裁后的工件进行检验，如有必要，进行修整以达到产品的要求。
三、模具设计的关键要点模具设计是冲裁工艺中至关重要的环节，一个合理的模具设计能够提高冲裁工艺的效率和质量。
以下是模具设计中的关键要点：1.考虑工件的形状和尺寸要求，设计出合理的模具结构和尺寸。
2.根据冲裁材料的特性，选择合适的模具材料，确保模具的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
3.确定模具的开合方式和定位方式，保证模具的稳定性和操作方便性。
4.设计合理的导向和定位装置，确保冲裁过程中工件的稳定性和精度要求。
5.根据冲裁工艺的要求，设置合适的切割方式、刀具尺寸和刀具数量。
6.考虑模具的可制造性和维修性，方便模具的制造和维护。
四、冲裁工艺和模具设计的案例分析以下是一个具体的案例分析，说明冲裁工艺和模具设计的应用：案例：汽车冲床件生产过程中的冲裁工艺和模具设计在汽车行业，冲裁工艺和模具设计是非常重要的环节。
这里以汽车门护板的生产为例，介绍其冲裁工艺和模具设计。
1.冲裁工艺：门护板是汽车车门上的一个重要部件，其形状复杂，尺寸要求严格。
在冲裁工艺中，首先需要设计合理的冲裁模具，将加工前的板材按照门护板的形状进行切割。
然后，通过冲床设备进行冲裁操作，将板材冲裁成门护板的形状。
冲裁工艺及冲裁模具设计
冲裁工艺及冲裁模具设计1. 引言冲裁工艺是金属板料加工中常用的一种工艺，通过冲击或剪切来完成金属板料的切割、成型等加工操作。
冲裁模具那么是用于完成冲裁工艺的工具，由上模和下模组成。
本文将介绍冲裁工艺的根本原理及最正确实践，并讨论冲裁模具的设计要点。
2. 冲裁工艺原理冲裁工艺的根本原理是利用冲裁模具对金属板料进行冲击或剪切，以到达切割、成型等目的。
冲裁工艺可以分为单冲、连冲和复合冲三种形式。
2.1 单冲单冲是指每次冲击或剪切只完成一次切割或成型操作。
单冲工艺简单、易于操作，适用于中小批量生产。
但是，由于每次操作只能完成一道工序，效率相对较低。
2.2 连冲连冲是指通过连续不断地进行冲击或剪切，一次完成多个工序。
连冲工艺具有高效率的优势，适用于大批量生产。
然而，连冲工艺要求操作速度快，冲裁模具的设计要求也相对较高。
2.3 复合冲复合冲是指在一个工序中使用多个冲裁模具，同时完成多个切割或成型操作。
复合冲工艺通常用于生产复杂的零件，可以提高生产效率和产品质量。
复合冲工艺的设计需要充分考虑模具的排列和动作协调的问题。
3. 冲裁模具设计要点3.1 模具材料选择冲裁模具需要具备足够的硬度和耐磨性，以保证模具长时间使用不失效。
常用的模具材料有工具钢、合金钢等。
在选择模具材料时应综合考虑材料的强度、硬度、热导率和加工难度等因素。
3.2 模具结构设计冲裁模具的结构设计直接影响到冲裁工艺的稳定性和产品质量。
模具结构应合理布局、刚性足够，并考虑到易于组装和维护等因素。
另外，模具的导向装置和定位装置也需要合理设计，以确保模具在工作过程中的准确性和稳定性。
3.3 模具冷却系统设计冲裁模具在工作过程中会受到较大的热冲击，冷却系统的设计对于模具的寿命和工作效率起到重要的作用。
冷却系统应考虑到模具各部位热量分布的差异，并采取适宜的冷却方式和冷却介质，以提高模具的冷却效果。
3.4 模具润滑系统设计模具润滑系统的设计对于减少摩擦、延长模具寿命和提高产品质量非常重要。
冲裁工艺及冲裁模具设计
冲裁工艺及冲裁模具设计冲裁工艺是一种常用的金属加工方法，通过冲切将金属材料切割成所需形状和尺寸，通常用于制作金属零部件和工件。
冲裁工艺的成功与否，不仅与冲裁机床的性能和工艺操作的技能有关，也与冲裁模具的设计质量密切相关。
本文将重点介绍冲裁工艺及冲裁模具设计的相关内容。
冲裁工艺的基本原理是，通过在金属材料上施加一定的冲击力，使模具上的刀具快速切入材料中，沿着预定轨迹切割出所需形状的零件。
冲裁工艺具有以下几个特点：一是加工速度快，冲裁速度通常为每分钟几十次到几百次，可以高效地完成大批量生产；二是加工精度高，冲裁工艺可以实现较高的尺寸精度和形状精度；三是适用范围广，冲裁工艺适用于各种金属材料，如钢材、铝材、铜材等。
冲裁模具是实现冲裁工艺的关键工具，其质量和设计能力直接影响着冲裁工艺的效果和生产成本。
冲裁模具的设计要考虑以下几个方面的因素：首先，要根据零件的形状和尺寸确定冲裁模具的结构和形式。
常见的冲裁模具包括简单冲模、复杂冲模、连续冲模等多种形式。
对于形状复杂、尺寸较大的零件，通常需要采用复杂冲模，以满足工艺要求。
其次，要合理选择冲裁模具的材料。
冲裁模具的材料应具有较高的硬度和耐磨性，以保证长时间的使用寿命。
常见的冲裁模具材料有合金工具钢、硬质合金等。
同时，还应根据不同材料的特性，选择合适的冲裁模具涂层，以减小摩擦阻力，延长模具的使用寿命。
再次，要根据冲裁工艺要求确定冲裁模具的加工精度和工艺要求。
冲裁模具的加工精度直接影响着冲裁零件的尺寸精度和形状精度。
因此，在设计冲裁模具时，要考虑到刀具的选择、工艺参数的确定等因素，以保证冲裁零件的质量和成品率。
最后，要根据冲裁生产的需求，合理设计冲裁模具的结构和布局。
冲裁模具的结构应简洁、紧凑，以降低制造成本和提高生产效率。
同时，还要合理设计模具的装卸和调整方式，以便于模具的更换和维护。
综上所述，冲裁工艺及冲裁模具设计是金属加工中非常重要的环节。
通过合理的冲裁工艺和冲裁模具设计，可以提高生产效率，降低生产成本，提高冲裁零件的质量和生产效率。
冲裁工艺及模具设计
冲裁工艺及模具设计冲裁工艺简介冲裁工艺是一种常见的金属加工工艺，用于将金属板材加工成所需的形状。
这种工艺通常通过模具将压力施加到金属板上，以使其形成所需的凸起或凹陷。
冲裁工艺广泛应用于汽车制造、家电制造和航空航天等行业。
冲裁工艺的主要特点是高效、精确和重复性好。
通过合理的工艺参数和模具设计，可以实现高速、连续和自动化生产。
冲裁工艺还可以在一次冲裁过程中完成多个工序，提高生产效率。
冲裁工艺步骤冲裁工艺一般包括以下步骤：1.材料准备：选择适合的金属板材，并根据设计要求进行切割和整理。
2.模具设计：根据产品要求和工艺参数设计合适的冲裁模具。
3.模具制造：根据模具设计图纸制造模具，并进行热处理和调试。
4.工艺参数设置：根据产品要求和材料特性，确定合适的冲裁工艺参数，例如冲击力、冲裁速度和冲裁深度等。
5.冲裁加工：将金属板材放置在冲裁机上，通过模具施加压力进行冲裁加工。
6.产品整理：对冲裁后的产品进行去毛刺、倒角和抛光等处理，使其达到设计要求。
7.质量检验：对冲裁产品进行质量检验，确保其尺寸和外观质量符合要求。
8.包装和发货：将合格的冲裁产品进行包装，并按照客户要求进行发货。
模具设计要点模具设计是冲裁工艺中的关键环节，合理的模具设计可以提高冲裁质量和生产效率。
以下是一些模具设计的要点：1.合适的模具材料：模具材料应具有足够的硬度和耐磨性，以承受冲击和摩擦力。
常用的模具材料有工具钢和硬质合金等。
2.确定合适的模具结构：模具结构应根据产品要求和冲裁工艺参数确定。
常见的模具结构有单工位模具、连续模具和复合模具等。
3.合理的模具尺寸：模具的尺寸应精确匹配产品要求，避免尺寸过大或过小造成冲裁失效或模具损坏。
4.设计合适的模具导向方式：模具的导向方式影响着冲裁产品的精度和稳定性。
常用的导向方式有滑块导向、模柱导向和滑块导柱导向等。
5.考虑模具的冷却系统：在模具设计中应考虑合适的冷却系统，以提高冲裁效率和模具寿命。
冲裁工艺优化为提高冲裁工艺的效率和质量，可以进行工艺参数的优化。
冲裁工艺和冲裁模具设计
冲裁工艺和冲裁模具设计冲裁工艺和冲裁模具设计是现代工业生产中非常重要的技术和工艺。
冲裁工艺是通过冲击力将金属板材进行成型和切割的一种加工方法，而冲裁模具是实现这一过程的重要工具。
本文将详细介绍冲裁工艺和冲裁模具设计的相关内容。
一、冲裁工艺冲裁工艺是将金属板材置于冲裁机上，通过冲击力使金属板材发生塑性变形，从而完成对金属板材的成型和切割。
冲裁工艺主要有以下几个特点：1.高效率：冲裁工艺可以在较短的时间内完成对金属板材的加工，提高了生产效率。
2.高精度：冲裁工艺可以实现对金属板材的精确控制，可以生产出精度高的零部件。
3.多功能：冲裁工艺可以完成各种形状和尺寸的金属板材的加工，具有很强的适应性。
冲裁工艺的具体步骤主要包括：设计冲裁模具、选择合适的冲裁机床、放置金属板材、进行冲裁加工、检验成型品质量等。
冲裁模具是实现冲裁工艺的关键工具，其设计对于冲裁工艺的成败起着至关重要的作用。
冲裁模具设计需要考虑以下几个方面：1.模具结构设计：模具结构要能够满足冲击力的作用，同时要能够保证金属板材的成型和切割要求。
模具结构设计要考虑到成型品的形状和尺寸，以及模具的寿命和维修保养情况。
2.材料选择：冲裁模具需要使用高强度和高硬度的材料，以保证模具具有足够的耐用性和稳定性。
3.冷冲模具和热冲模具：根据金属板材的性质和成型要求，可以选择使用冷冲模具或热冲模具。
冷冲模具适用于低温成型，热冲模具适用于高温成型。
4.模具加工工艺：模具加工需要使用先进的机械加工设备和工艺，以保证模具的加工精度和质量。
冲裁模具设计需要注意以下几个关键点：1.模具的定位和固定：模具在冲裁过程中必须能够保持稳定的位置和固定度，以保证成型品的准确度。
2.模具的导向和导板：模具在冲裁过程中需要进行一定的导向运动，导向和导板设计要合理，以减少摩擦力和磨损。
3.模具的副导向和顺应性：模具在冲裁过程中需要具有一定的副导向和顺应性，以保证成型品的形状和尺寸要求。
4.模具的排屑和冷却：模具在冲裁过程中需要及时排出金属屑和冷却润滑，以保证模具的使用寿命和成型品的质量。
冲裁工艺及冲裁模具的设计概述.pptx
第三节 冲压变形理论基础
四、金属塑性变形的一些基本规律
1．硬化规律 加工硬化： 塑性降低，变形抗力提高。能提高变形均匀性。
硬化曲线： 实际应力曲线或真实应力曲线。表示硬化规律。 这种变化规律可近似用指数曲线表示。 σ=Aεn
第三节 冲压变形理论基础
四、金属塑性变形的一些基本规律（续）
3．体积不变条件 金属材料在塑性变形时，体积变化很小，可以忽略不计。 一般认为金属材料在塑性变形时体积不变，可证明满足： ε1 +ε2 + ε3 = 0
第三节 冲压变形理论基础
四、金属塑性变形的一些基本规律（续）
4．最小阻力定律 在塑性变形中，破坏了金属的整体平衡而强制金属流动，当金
属质点有向几个方向移动的可能时，它向阻力最小的方向移动。
在冲压加工中，板料在变形过程中总是沿着阻力最小的方向发
展。这就是塑性变中的最小阻力定律。
弱区先变形，变形区为弱区
落料冲孔复合模
1-下模板 2-卸料螺钉 3-导柱 4-固定板 5-橡胶 6-导料销 7-落料凹模 8-推件块 9-固定板 10-导套 11-垫板 12、20-销钉 13-上模板 14-模柄 15-打杆 16、21-螺钉 17-冲孔凸模 18-凸凹模 19-卸料板 22-挡料销
圆角带（塌角）a：刃口压入时附近的材料产生弯曲和伸长变形。 光亮带b：塑性剪切变形。表面光滑，断面质量最好的区域。
决定孔或落料件的尺寸
断裂带c：裂纹形成及扩展形成的撕裂面。断面粗糙，有斜度。 毛刺区d： 由于间隙存在，裂纹产生不在刃尖，毛刺不可避
免。此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大 毛刺。
垫圈的落料与冲孔 a)落料 b)冲孔
受拉，也可能受压，与间隙有关。
冲裁工艺和冲裁模具设计
冲裁工艺和冲裁模具设计冲裁工艺是一种常用的金属成形方法，广泛应用于汽车、电子、电器等工业领域。
它通过在金属板材上用模具施加力量，使板材发生塑性变形，实现所需形状的制造。
冲裁工艺的关键是冲裁模具设计，好的模具设计能够提高冲裁质量和生产效率。
冲裁模具设计的要素主要包括模具结构设计、模具材料选择和模具工艺设计。
模具结构设计是冲裁模具设计的核心内容，它决定了模具的功能和可靠性。
模具结构设计需要考虑到所需冲裁零件的形状、尺寸和数量等因素，以及生产效率和模具寿命的要求。
在模具结构设计中，应该注意以下几个方面：1.模具的开合方式：冲裁模具通常是由上模和下模组成，选择合适的开合方式可以提高模具的使用效率和稳定性。
常见的开合方式有固定式、推拉式和旋转式等。
2.模具的导向方式：冲裁模具在使用过程中需要保持稳定位置，通过合理的导向方式可以减少模具的摆动和磨损。
常见的导向方式有滑动导向、滚动导向和定位导向等。
3.模具的定位方式：冲裁模具需要在冲裁过程中保持对准，通过合理的定位方式可以提高冲裁精度和生产效率。
常见的定位方式有销针定位、销轴定位和夹紧定位等。
模具材料选择是冲裁模具设计的重要环节，材料的选择需要考虑到工作环境、冲裁材料和生产要求等因素。
常见的模具材料有工具钢、硬质合金和高速钢等。
根据不同的要求，可以选择合适的材料来提高模具的耐磨性、耐冲击性和耐腐蚀性。
模具工艺设计是冲裁模具设计的关键环节，它直接影响到冲裁质量和生产效率。
模具工艺设计需要考虑到冲裁顺序、切割方式和切割尺寸等因素。
冲裁顺序是指冲裁零件的先后顺序，合理的冲裁顺序可以提高生产效率和模具使用寿命。
切割方式是指冲裁刀具与板材的接触方式，常见的切割方式有切割、剪断和破裂等。
切割尺寸是指冲裁零件的尺寸要求，合理的切割尺寸可以提高冲裁质量和成品率。
总之，冲裁工艺和冲裁模具设计是冲裁技术的重要组成部分。
合理的冲裁工艺和模具设计可以提高冲裁质量和生产效率，降低生产成本和能源消耗。
冲裁工艺及冲裁模设计
工艺性原则
冲裁模设计应满足生产 工艺要求，确保冲裁件
的质量和精度。
安全性原则
设计应确保操作安全， 防止模具使用过程中出
现危险。
经济性原则
在满足功能和安全性的 前提下，降低模具成本
。
维护性原则
设计应便于模具的安装 、调试、维修和保养。
冲裁模设计的步骤与方法
明确设计任务
了解冲裁件的结构、尺寸、材料和生产批量 等要求。
。
强度和韧性
选择具有良好强度和韧性的材 料，以确保模具在使用过程中 不易开裂或断裂。
热处理性能
选择适合的热处理工艺，以提 高模具的硬度和耐久性。
经济性
在满足性能要求的前提下，尽 量选择价格较低的材料，降低
模具成本。
03 冲裁模结构设计
冲裁模结构的选择
根据产品要求选择合适的冲裁模结构，如简单模 、连续模、复合模等。
03
固定方式。
冲裁模的装配与调试
01
根据设计图纸，正确装 配凸模、凹模、压板、 螺栓等零件。
02
检查装配后的冲裁模是 否符合设计要求，并进 行必要的调整。
03
进行试冲，检查冲裁件 的质量、尺寸精度和模 具的稳定性，对模具进 行调整优化。
04
对冲裁模进行保养和维 护，确保其长期稳定运 行。
04 冲裁模设计实例分析
Байду номын сангаас
实例一：简单冲裁模设计
总结词
结构简单、成本低、适用于中小批量生产
详细描述
简单冲裁模设计通常采用单工序模具，结构相对简单，制造成本较低，适用于中小批量生产。这种模具一般由上 模和下模组成，通过压力机将上模压下，使板料分离，完成冲裁工序。
实例二：复杂冲裁模设计
冲裁工艺与模具设计概述
当凸模刃口磨钝时，则会在落料件上端产生毛刺； 当凹模刃口磨钝时，则会在冲孔件的孔口下端产生毛刺； 当凸、凹模刃口同时磨钝时，则冲裁件上、下端都会产生 毛刺。
凸、凹模刃口磨钝时毛刺的形成情况 a) 凹模磨钝 b) 凸模磨钝 c) 凸、凹模均磨钝
2.2 冲裁模具的间隙
模具间隙的概念: 指凹 模与凸模刃口横向尺寸的 差值，即
口切入被加工板料一定深度时，刃口正面材料被压缩，刃尖部 分是高静水压应力状态，使微裂纹的起点不会在刃尖处发生， 而是在模具侧面距刃尖不远的地方发生，在拉应力的作用下， 裂纹加长，材料断裂而产生毛刺。在普通冲裁中毛刺是不可避 免的。
a-圆角带;b-光亮带;c-断裂带;d-毛刺 图2.1.5 冲裁件的断面特征
2.1.2 冲裁变形过程
板料冲裁过程中，发生 塑性变形的区域仅限于 凸、凹模刃口附近一个 很小的范围内，而其他 部分发生了程度不等的 弹性变形。 根据实验的结果，冲裁 时板料最大的塑性变形 集中在以凸模与凹模刃 口连线为中线的纺锤形 区域内。
2.1.2 冲裁变形过程(如图2.1.3)
z 弹性变形阶段 板料产生弹性压
第二章 冲裁工艺与模具设计
概述
冲裁：利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种
冲压工序。 基本工序：落料和冲孔。既可加工零件，也可加工冲 压工序件。
冲裁模：冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲裁过程必不可少
的工艺装备。凸、凹模刃口锋利，间隙小。
分类: 普通冲裁、精密冲裁
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
1-下模板 2-卸料螺钉
3-导柱 4-固定板
5-橡胶 6-导料销
7-落料凹模
8-推件块 9-固定板
冲裁工艺和冲裁模具设计
冲裁工艺和冲裁模具设计冲裁工艺和冲裁模具设计作为一种常见的金属加工技术，冲裁被广泛应用于制造汽车、电子设备、家电等各种产品。
冲裁过程包括剪切、拉伸、冲压等操作，通过模具对金属材料进行形状变化和剪切，来达到制造出所需产品的目的。
因此，冲裁工艺和冲裁模具设计对于产品的品质和生产效率至关重要。
一、冲裁工艺冲裁工艺是指冲裁操作的完整过程，包括模具设计、材料选择、冲裁机的选择、生产线的设计、冲裁参数设置、操作人员的技术水平等。
在整个冲裁工艺中，模具设计是决定产品精度和质量的关键因素之一。
而材料的选择则是根据需求而来，决定了产品的强度和耐用度。
同时，冲裁机的选择和生产线设计，也对质量和效率有很大的影响。
在冲裁参数设置方面，操作人员需要根据需要的产品要求选择适当的切削速度、切削深度、冲切速度和氧化器的温度，以确保工艺的高效性和安全性。
操作人员的技术水平和经验也是冲裁工艺中不可或缺的一环，只有经过深入的培训和实践才能熟练掌握冲裁操作技术，保证产品质量。
二、冲裁模具设计冲裁模具是冲裁过程中的中心部分，它能够使原材料按照特定的形状和尺寸被切割和改变。
因此，冲裁模具设计必须按照以下原则：1.符合产品尺寸和形状的需求冲裁模具的设计必须符合目标产品的需求，确保可靠和准确地达到预期的尺寸和形状。
特别是在生产大批量产品时，模具的稳定表现和可维护性是至关重要的。
2.优化切削、加工和生产速度冲裁模具设计必须考虑切削、加工和生产速度。
为获得最佳性能和保持稳定生产，冲裁模具必须经过详细的工程分析、优化和调整，以确保指定的材料厚度、切割宽度和其他冲裁过程条件。
这些是实现制造优化和节约时间的关键。
3.确保模具寿命和可靠性模具的设计必须考虑预计的使用寿命和维护要求，以确保高度的可靠性和生产效率。
根据产品需求，选择合适的材料和表面处理方法，以有效地提高模具寿命和耐久度，降低生产成本和维护费用。
4.考虑生产过程中的人工干预冲裁模具设计必须考虑生产过程中的人工干预，以确保操作人员的安全和效率。
冲裁工艺及冲裁模具的设计概述
冲裁工艺及冲裁模具的设计概述1. 引言冲裁工艺是制造领域中常见的一种加工方法，它通过冲压机将金属或非金属材料切割成所需形状的工件。
冲裁模具是冲裁工艺的重要组成部分，它的设计直接影响到工件的加工质量和生产效率。
本文将对冲裁工艺及冲裁模具的设计进行概述，介绍其基本原理、设计流程以及相关注意事项。
2. 冲裁工艺的基本原理冲裁工艺是利用冲切模具将金属或非金属材料进行切割加工的方法。
冲切模具由上模和下模组成，上模与下模之间通过冲压机来施加压力。
冲压机的作用是将上模和下模紧密结合，并通过对上模施加压力使得材料被切割或形成所需的形状。
冲裁工艺具有以下特点：•高效快速：冲裁工艺通过冲压机的快速运动和工作台的固定夹持，实现了高效的切割加工。
•精确可控：冲裁模具的设计精度高，可以实现对工件形状、尺寸的精确控制。
•适用性广：冲裁工艺适用于多种材料（金属和非金属）的切割加工，能够满足不同加工要求。
3. 冲裁模具的设计流程冲裁模具的设计流程一般包括以下几个步骤：3.1. 分析工件要求在进行冲裁模具设计之前，首先需要对所需加工的工件进行详细分析和了解。
根据工件的尺寸、形状、材料特性等因素，确定冲裁模具的具体要求。
3.2. 确定模具结构根据工件要求和冲裁模具的加工原理，确定冲裁模具的结构。
一般来说，冲裁模具包括上模、下模和导向装置等部分，需要根据工件形状的复杂程度来选择合适的结构形式。
3.3. 设计模具零件根据冲裁模具的结构需要，设计模具的各个零件。
包括上模、下模、导向装置、切割刃等，每个零件的设计都需要考虑与其他零件的协调配合，确保模具的正常运行。
3.4. 模具加工和装配根据设计好的模具图纸，进行模具的加工和装配。
加工过程中需要注意材料的选择和加工工艺的合理控制，确保模具的质量和精度。
3.5. 模具调试和试模完成模具的装配之后，进行模具的调试和试模。
通过对模具的调试，检查模具在冲压机上的运行状态和工件加工结果，并对模具进行必要的调整和优化。
第2章 冲裁工艺与模具设计
2.1 冲裁变形机理 四、冲裁断面特征
冲裁断面具有明显的区域性特征，可分为圆角带、光亮带、断 裂带和毛刺四个特征区：
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2.1 冲裁变形机理
圆角带——刃口附近的材料被牵连拉入产生弯曲和伸长变形的 结果。
光亮带——模具挤压、切入材料使其产生塑性变形而形成的， 是整个断面上质量最好的部分。
断裂带——刃口处的微裂纹在拉应力作用下不断扩展断裂而形 成的，其表面粗糙且带有锥度。
剪切面上除剪 切力外，还有 拉力作用。
由上面分析可知：冲裁时板料受到垂直方向压力(产生剪切力)、 横向挤压力、摩擦力、弯矩和拉力的作用，因此其变形是比较复 杂的，变形不是纯剪切过程，还有弯曲、拉伸和挤压等附加变形。
6
2.1 冲裁变形机理 2．冲裁时的变形区 冲裁-变形过程 以上、下刃口连线为中心的纺锤形区域是主要变形区，从模具 刃口向板料中心变形区逐步扩大。当凸模挤入板料后，新形成 的纺锤形变形区被已经变形而硬化了的区域所包围。
毛 刺——断裂带周边上形成的不规则的撕裂毛边。
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2.1 冲裁变形机理
◇各部分所占比例随材料的机械性能、料厚、刃口锋利程度、 模具结构及凸、凹模间隙等方面的不同而变化。塑性差的材料， 断裂倾向严重，断裂带增宽，光亮带、圆角带所占比例较小， 毛刺也小。塑性好的材料则相反。 ◇要提高冲裁件断面质量，可通过增加光亮带的高度或采用整 形工序来实现。增加光亮带高度的关键是通过延长塑性变形阶 段推迟裂纹的产生来实现。
——D点处于三向应力状态，平 均应力为压应力。
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2.1 冲裁变形机理
E点：
－板料外层弯曲在径向引起的拉应
1
力与凹模侧压力在径向引起的压应力
的 1合成，可能是拉应力或压应力，取
冲裁工艺及冲裁模具设计
冲裁工艺及冲裁模具设计一、冲裁工艺的定义和应用场合冲裁工艺主要是指利用力学和金属塑性变形原理来对金属板材进行剪切加工，将金属板材按照既定的尺寸和形状进行裁剪，从而达到制造出零件或产品的目的。
冲裁工艺是很多金属加工行业常用的一种机械加工方法，广泛应用于电子、汽车、机械、航空等领域。
目前，在自动化程度越来越高、生产效率越来越高的工业现代化的时代背景下，冲裁工艺显得更加突出，因为冲裁工艺可以通过大量的机械化、自动化加工方法来实现，因此可以极大地提高生产效率和减少人工误差。
二、冲裁工艺的特点及其优势1.效率高。
与人工进行零件剪切相比，冲裁机不仅速度快，而且准确度高，可以实现大批量生产。
2.精度高。
数控冲床可以实现高精度、高可靠性的生产效果，特别适用于许多需要高度一致性和稳定性的行业。
3.易于操作。
数控冲床对于操作人员的技术要求相对较低，只需要进行基础培训即可操作。
4.适用范围广。
冲裁工艺适用于各种各样的板材制作，能够加工不同种类的材料，批量生产效果非常显著。
三、冲裁模具的设计流程1. 制定设计方案。
在确定冲裁工艺的基础上，制定合适的模具设计方案。
2. 进行模具设计。
模具设计要与产品相对应，需要仔细考虑模具既定的材料，形状和尺寸等重要因素。
3. 建立模具。
进行模具制造，根据所需材料进行层压固化或焊接处理。
4. 调试模具。
在确定模具可以正常工作之前，需要进行模具的全面调试，确保其正常运作。
四、冲裁模具设计需要考虑的因素1.模具的强度、硬度和耐磨性2.模具结构及材料选择3.模具的制造成本、生产周期以及使用寿命4.其他附加功能，例如自动换刀和自动化控制等功能5.模具的维护和保养，包括冲模、整形、修理和热处理等要素五、模具材料的选择常用的模具材料包括有：碳工具钢、合金工具钢、高速钢、水淬氮化钢等。
选择合适的材料可以根据模具的用途、形状和大小进行。
六、结论作为现代加工领域重要的一种技术，冲裁工艺的发展是广泛的机械加工工业进步和高质量生产的重要标志。
冲裁工艺及模具设计
冲裁工艺及模具设计冲裁工艺是一种常见的金属加工工艺，主要用于将金属板材加工成具有特定形状的零件。
在冲裁工艺中，常常需要设计并使用模具来进行冲裁操作。
模具设计的好坏直接影响到冲裁质量和效率。
本文将介绍冲裁工艺的基本原理以及模具设计的相关内容。
冲裁工艺是通过冲压设备将金属板材加工成所需形状的工艺过程。
在冲裁工艺中，冲裁机将带有模具的金属板材放置在座台上，然后通过上下冲击，使模具对金属板材进行加工。
在冲裁过程中，通过合理设计的模具形状和尺寸，可以将金属板材加工成各种形状的零件，如平面零件、带有孔洞的零件等。
冲裁工艺的过程包括冲床的选择、模具的设计和制造、冲裁工艺参数的确定等。
首先，根据加工件的要求，选择合适的冲床类型和规格。
其次，进行模具的设计和制造，包括上模、下模、剪切边的设计等。
模具的设计要考虑到加工件的形状、尺寸和材料等因素，并具有良好的刚度和精度。
最后，确定冲裁工艺参数，包括冲压力、冲裁速度、弹簧压紧力等。
模具是冲裁工艺中的重要组成部分，直接影响到冲裁质量和效率。
模具设计要考虑到以下几个方面：首先，根据加工件的形状和尺寸，设计合理的模具结构和形状。
模具的结构应该简单、刚性好，方便加工和维修。
其次，根据加工件的材料，选择合适的模具材料，具有足够的硬度和耐磨性。
另外，模具的加工精度和表面质量也很重要，要保证模具的尺寸精度和表面光洁度。
最后，进行模具的装配和调试，确保模具的正常运行。
模具设计的过程包括以下几个步骤：首先，进行加工件的分析和冲裁工艺的确定。
通过对加工件的形状、尺寸和材料等进行分析，确定冲裁工艺的要求和参数。
其次，进行模具的结构设计。
根据冲裁工艺的要求，设计模具的上模、下模和剪切边等结构。
模具的结构设计要考虑到加工件的形状和尺寸，保证模具的刚性和精度。
然后，进行模具的尺寸设计和加工工艺的确定。
根据模具的结构设计，确定模具的尺寸和加工工艺。
最后，进行模具的装配和调试。
通过模具的装配和调试，确保模具的正常运行。
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3、典型案例分析
制件结构简单对称，外形近似圆形，有一宽2的槽 口，不是狭槽。槽口处存在近似90°的转角。圆孔间 距b1=2t，方形孔的孔边距1.8>2t。，制件上内孔Φ4 与Φ6的公差为0.07（由附录K可知为10级），其他 尺寸无精度要求（视为13级），因此，制件总体精 度为10级。因该制件为电子器材的外观配件，制件 内外轮廓相对尺寸精度要求较高，同时要求冲压材 料表面光洁、平整,无氧化皮、裂纹、锈斑、划痕等 缺陷。所用材料为纯铝(1200)，冲裁性能较好，但 容易产生毛刺。综上所述，制件具有较好的冲裁性 能，适宜采用冲裁加工。
图2 冲裁变形过程
图3 冲裁时材料的应力状态图
裂纹最先产生于凹模侧面
图4 冲裁力-凸模行程曲线
4.冲裁件的质量
（1）断面质量及其影响因素 冲裁件端面由圆角带、光亮带、断裂带和毛刺组成。 圆角带是刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形的部分； 光亮带是板料与模具侧面挤压而形成的光亮垂直的端面； 断裂带是刃口处产生的微裂纹在拉力作用下，不断 拓展而形成的撕裂面； 毛刺是断面上高于制件的部分，是不可避免的。
在确定刃口尺寸及制造公差时应遵循的原则： 1）落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件尺寸取决于凸模刃口尺寸。 在计 算落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；在计算冲孔模时，以凸模为基准， 间隙取在凹模上。 2）根据磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取制件尺寸公差范围内的 较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取制件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。 冲裁间隙一般采用最小合理间隙值。 3）确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。制造公差太小，会增 加模具的成本和制造难度；公差太大，会降低模具的使用寿命
冲裁工艺与模具设计
一、冲裁工艺概述
1.什么是冲裁工艺？
冲裁是利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。 它既可以直接冲出成品制件，也可以作为弯曲、拉深等其他工序的坯料， 还可以在已成形的制件上进行再加工（切边、切口、冲孔等）。
2. 冲裁时板料变形区的受力情况
a
图1 冲裁时作用于板料上的力 1—凹模；2—板料；3—凸模
断面质量要求高的冲裁件应选用较小间隙值。这时冲裁力与模具寿命作为次要因
素考虑。
对于尺寸精度和断面质量要求不高的冲裁件，在满足冲裁件要求的前提下，应以 降低冲裁力、提高模具寿命为主，选用较大的双面间隙值。
2、 凸、凹模刃口尺寸计算的原则 影响冲裁件尺寸精度的首要因素是模具刃口尺寸的精度，合理间隙值也需要 刃口尺寸及其制造公差来保证。
表1 冲裁件的精度
（c）冲裁间隙 间隙过大，材料的拉伸作用变大
图5 材料的回弹理论
（3）形状误差
冲裁件的形状误差是指翘曲、扭曲、变形等缺陷。
冲裁件呈曲面不平现象称为翘曲。 主要由间隙过大、弯矩增大、变形拉伸和弯曲成分增多而造成的，此外 材料的各向异性和卷材未矫正 也会产生翘曲。 冲裁件呈扭歪现象称为扭曲。 是由于材料不平、间隙不均匀、凹模后角对材料摩擦不均匀等造成的。
四、冲裁模刃口尺寸计算
1、冲裁间隙
冲裁间隙Z是指冲裁模中凹模刃口横向尺寸与凸模刃口横向尺寸的差值。Z 表示双面间隙，单面间隙用2表示，如无特殊说明，冲裁间隙就是指双面间隙。 Z值可为正，也可为负，但在普通冲裁中，均为正值。
1）.冲裁间隙对冲裁力、卸料力、推料力、顶料力的影响 间隙越小，冲裁力就越大；反之，间隙越大，冲裁力就小。 间隙越小，卸料力和推料力随之增加；间隙越大，卸料力和推料力随之减小。 间隙对卸料力、推料力的影响大于对冲裁力的影响。 2）.冲裁间隙对冲模寿命的影响 较小的间隙可提高模具的使用寿命。过小的间隙对模具的寿命极为不利。
图6 间隙对断面质量的影响
（c）模具刃口状态对断面质量的影响
凸模钝时，落料件产生较大毛刺；凹模钝时冲孔件产生较大毛刺。
图7 模具刃口状态对断面质量的影响 a）凹模磨钝 b）凸模磨钝 c）凸、凹模均磨钝
（2）影响冲裁件尺寸精度的因素 （a）由表1可知，冲模的制造精度越高、材料厚度越小，冲裁件的精度越高。
3.冲裁时板料的变形过程
冲裁变形过程可分为三个阶段： 第一阶段：弹性变形阶段。在这一阶段中，若板料内部的应力没有超过弹性极限时， 当凸模卸载后，板料立即恢复原状。 第二阶段：塑性变形阶段。凸模继续压人，压力增加，材料内的应力达到屈服点，产 生塑性变形。 第三阶段：断裂分离阶段。凸模继续压入材料，先后在凹、凸模刃口侧面产生裂纹， 裂纹产生后沿最大切应力方向向材料内层发展，当裂纹相遇重合时，材料便被切断分 离。
图5 冲裁件的断面特征 a)冲孔件 b）落料件
断面质量的影响因素 在四个特征区中，光亮带剪切面质量最佳，而断裂带的断面粗糙，且带有斜
度。各个部分在整个断面上的比例，随材料的性能、厚度、模具冲裁间隙、刃口 状态及摩擦等条件有关。主要有以下几个方面：
（a）材料的塑性越好，光亮带所占比例越大，圆角和穹弯较大，断裂带较 窄；材料的塑性差，反之。 （b）间隙过大，使凸模产生的裂纹相对于凹模产生的裂纹向里移动一个距 离；间隙过小，使凸模产生的裂纹相对于凹模产生的裂纹向外移动一个距 离。
1、冲裁工艺性要求
1）应避免冲裁件上有过窄的悬臂和狭槽。
2）冲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件的孔与边缘间距离b1、孔与孔之间的距离b2不能太小。
3）冲裁件的外形或内孔的转角处，应避免有锐角的清角，应采用圆 弧过渡。 4）冲孔的尺寸不能太小。
2.冲裁件的尺寸精度和粗糙度
普通冲裁件
1）尺寸精度一般在1011级以下
2）剪切断面表面粗糙度<6.3μm（冲裁厚度在2以下）
3）.合理间隙值的确定 合理间隙是一个范围值，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（）。确定合理间隙值有理论法和经验确定法两种。 a）理论确定法
主要是根据凸、凹模刃口产生的裂纹相互重合的原则进行计算。根据图中几何关系 可求得合理间隙为Z。
中硬钢
硬钢
b）经验确定法 根据研究与实际生产经验，间隙值可按要求分类查表确定。对于尺寸精度、
金属冲裁件所能达到的经济精度为14—10级，要求高的可达到10—8级。
二、冲裁模具的设计思路
1、冲裁模设计的总原则： 在满足制件尺寸精度和形状精度的前提下力求使模具 结构简单、操作方便、材料消耗少、制件成本低。 2、冲裁模设计思路
三、冲裁工艺性分析
冲裁件的工艺性是指该工件在冲裁加工中的难易程度。良好的冲裁工艺 性应保证材料消耗少、工序数少、模具结构简单且寿命长、产品质量稳定、 操作安全方便等。