模具设计方案书含精度

模具设计含精度

一︰冷冲压工艺概念

A.冷冲压的定义︰是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用冲

模和冲压设备对材料施加压力，使其产生塑性变形或分离，从而获得一定形

状，尺寸和性能的工件。

B.冷冲模的定义︰是冲压加工中将材料（金属或非金属）加工成工件

或半成品的一种工艺设备。

C.冷冲压工艺特点︰

①靠模具与冲压设备加工完成的过程，生产率高，操作简单，便于实现机

械化和自动化。

②冲压产品的尺寸由模具保证，质量稳定，不需要再经机械加工即可使用。

③冷冲压不需要加热，是一种节能的加工方法。

④在冲压过程中材料表面不受破坏。

⑤冷冲压是集表面质量好，重量轻，成本低于一身的加工方法，在现代工

业生产中应用广泛

二︰冷冲压工序分类

1.冲压工序的分类：分离工序，塑料成形工序。

①分离工序：是使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离的工序。

例如：落料，冲孔，切边，切口，剖切，整修等。

②塑性成形工序：是材料在不破裂的条件下产生塑性变形的工序，从而获得一定形状，尺寸和精度要求的零件。

例如：弯曲，卷边，拉深，起伏成形，翻边，胀形，缩口，整形等。

2 . 模具的分类：单工序模，级进模（连续模），复合模。

①单工序模：在冲压一次形成过程中，只能完成一个冲压工序的模具。

②级进模（连续模）：在冲压的一次行程过程中，在不同的工位上同时

完成两道或两道以上冲压工序的模具。

③复合模：在冲压的一次行程过程中，在同一工位上完成两道或两道以

上冲压工序的模具。

三︰冲压模具分类

根据模具完成冲压工序的内容不同，结构和类型不同，模具分类方法有三种

●按完成工序特征分，模具分为：冲裁模，弯曲模，拉深模，成形

模等

●按模具的导向形式分，模具分为：无导向模具，导板，导柱，导

套导向模具。

●按模具完成的冲压内容分，模具可分为：单工序模具，组合工具

模具（复合模和级进模）。

四：典型的模具组成

不同的冲压零件，不同的冲压工序所使用的模具也不一

样，但模具的基本结构组成，按其功能用途大致分为六

部分组成。

①．工作零件—直接对坯料、板料进行冲压加工的冲模零件，如凸

模，凹模，图凹模。

②．定位零件—确定条料或坯料在冲模中正确位置零件。如定位板，

定位销，挡料销，导正销，导料板，侧刃。

③．卸料及压料零件—将冲切后的零件或废料从模具中卸下来的零

件。如卸料板，推件装置，顶件装置，压边圈。

④．导向零件—用以确定上下模的相对位置，保证运动导向精度的

零件。如导柱，导板，导套，导筒。

⑤．支撑零件—将凸模、凹模固定在上、下模上，以及将上下模固

定在压力机上的零件。如上、下模座、模柄、凸、凹模固定板、

垫板。

⑥．连接零件（紧固及其他零件）--把模具上所有零件连接成一个

整体的零件。如螺钉、销钉、限位器弹簧、橡胶垫和其他。

五．常见冲压材料

1.常见冲压材料一般有两种

（1），金属材料—适合于成形工序和分离工序。如钢，铜，铝，镁，镍，钛，各种贵重金属及各种合金。

（2），非金属---适合于分离工序。如各种纸板，纤维板，塑料板，皮革，胶合板等。

2.冲压材料的规格及发展

（1），常见的金属冲压材料：板料，带料。

特点：足够的长度，可以提高材料的利用率，带料开卷后需要整平。

适用：大批量生产的自动送料。

（2），新型冲压材料：高强度钢板，耐腐蚀钢板，双相钢板，涂层板及复合板材。

六．模具材料的选用原则及考虑因素

1.模具材料的选用原则：

（1），要有足够的使用性能。

（2），良好的工艺性能。

（3），合理的经济性能。

2.选用模具材料应考虑的因素

（1），模具的工作条件：如模具的受力状态，工作温度，腐蚀性等

（2），模具的工作性质。

（3），模具结构因素：如模具的大小，形状，各部件的使用，使用性能。

（4），模具的加工手段。

（5），热处理要求。

七.冲裁工艺及冲裁模具的设计

1.冲裁定义

●冲裁是使材料一部分相对另一部分发生分离，是冲压加工方

法中的基础工序

●落料若冲裁的目的是为获取有一定形状轮廓和尺寸的冲落

部分，剩余的带孔部分为废料，称为落料工序

●冲孔若冲裁的目的是为获取一定形状和尺寸的内孔，冲落部

分称为废料，带孔部分称为工件，称为冲孔工序，

2.冲裁变形过程

a)弹性变形

b)塑性变形

c)断裂分离

3.断裂分析

a)塌角带（圆角带）：其大小与材料塑性和模具间隙有关。

b)光亮带（剪切带）：光亮且垂直于断面，普通冲裁约占整个

断面的1／3 1／2以上

c)断裂带粗糙且有锥度

d)毛刺成竖直环状是模具拉挤的结果

4.间隙对断面质量的影响

i.选用中等间隙（普通冲裁合理间隙）：材料在凸凹模刃

口处产生的上下裂纹相互重合于同一位置，冲裁件断

面光亮带区域较大，而塌角和毛刺区域较小，断裂锥

度适中，零件表面较平整，冲裁件断面质量较好。

ii.选用较小间隙：冲裁件断面光亮带增加，塌角，毛刺，断裂带均减小，如果间隙过小，会使上下两裂纹不重

合行成第二条光亮带毛刺拉长，冲裁件断面质量较差。

iii.选用较大的间隙：冲裁件断面带出现较大的断裂带，

使光亮带变小，毛刺和锥度较大，塌角增加，断面质

量更差。

5.冲裁模设计与有关计算

a)冲裁件工艺指工件在冲裁加工中的难易程度。

b)排样冲裁件在板料或条料上的布置方式。

c)搭边指冲裁时制件与制件之间，制件与条（板）料边缘之

间的余料。

d)压料中心指冲压力合力的作用点

e)冲压力是冲裁力卸料力推件力和顶料力的总和。

i.冲裁力冲裁过程中凸模对板料的压力，随凸模行程

ii.卸料力是将箍在凸模上的材料卸下所需的力。