冷冲压工艺与模具设计经典全章完PPT课件
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第8章 冷冲压工艺制定及模具设计实例
本章内容：
介绍冷冲压工艺方案制定方法和步骤，并以两个实例零件为 例详细介绍工艺制定过程以及模具结构设计过程。
学习目的与要求：
1．了解、掌握冷冲压工艺方案制定方法和步骤； 2．理解实例内容，比照实例能够进行一般零件的工艺分析， 确定模具零件的具体结构。
冷冲压方案内容
8.3.4 填写冲压工艺卡片
如表8-5所示。
8.3.5 模具结构设计
以第一道工序所使用的落料拉深复合模为例。 1.模具结构形式
刚性卸料装置
2.卸料弹簧选取 (1)每根弹簧工作压缩量
各工序用模具结构工作原理图
各工序用模具结构工作原理图
各工序用模具结构工作原理图
各工序用模具结构工作原理图
方案二冲压流程图
方案二部分工序用模具结构工作原理图
方案三冲压流程图
方案三部分工序用模具结构
方案四冲压流程图
方案四落料冲盂冲孔模具结构工作原理图
8.3.3 工艺参数计算
1.零件排样
一，确定冷冲压工艺； 二，根据冷冲压工艺进行模具结构设计。
上述两方面的内容均为实践性和经验性强的技术工作。
8.1 冷冲压工艺方案的制定方法和步骤
8.1.1 冷冲压工艺设计的原始资料和准备工作
1.冲压件的图纸和技术条件完整； 2.原材料的尺寸规格、机械性能和工艺性能； 3.零件生产的批量(大量、大批或小批)； 4.供选用的冲压设备的型号、规格、主要技术参 数以及使用说明书； 5.模具制造的条件和技术水平； 6.各种技术标准、设计手册等技术资料。
8.3.1 零件冲压工艺性分析
1.材料及强度、刚度 2.尺寸精度 3.零件工艺性 4.零件底部成形方法
8.3.2 制定工艺方案
1.毛坯直径计算 (1)核算翻边变形程度 (2)翻边前半成品尺寸 (3)毛坯直径
D d4 24d2H3.4r42 d 524 42.8 31 63.4 42.2 52.8 36m 5 m
主要根据确定的冲压工艺和冲压件形状特点、精度 要求、生产批量、模具加工条件、操作是否方便与安全 等要求，以及利用现有通用机械化、自动化装置的可能 性等，选定冲模类型及结构形式。
此外还需要进行必要的计算，包括模具零件强度计 算、压力中心计算、弹性元件选用和核算，再进行模具 总装配图设计、列出模具零件明细表，设计模具凸、凹 模等工作零件以及非标准零件的技术图纸。
8.1.3 冲压工艺方案的确定
2.工序数的确定 3.工序顺序的确定
弯曲前冲孔
多孔拉深件拉深后冲孔
4.工序的合并
在实际生产中，工序的合并可以分为复合冲压工 序和连续冲压工序两种方式，如表8-1所示为常用复合 冲压工序组合方式，表8-2所示为常用连续冲压工序组 合方式。
5.工序件形状与尺寸的确定
8.1.4 选定模具类型及结构形式，设计模具 总装配图及零件图
8.1.6 编写工艺文件和设计计算说明书
具体内容包括冲压工艺规程卡片（如表8-4所示）、冲 压工序卡片、工艺路线明细表等。在大批量生产中，需要 制定每个零件的工艺过程卡和工序卡；成批生产中，一般 需要制定工艺过程卡；小批量生产一般只需要填写工艺路 线明细表。
对于重要的冲压件工艺制定和模具设计，往往还需要 编制计算说明书。计算说明书的内容包括：1冲压件工艺性 分析；2毛坯尺寸计算；3排样及剪板；4工序次数及工序件 形状和尺寸；5工艺方案的技术、经济性分析比较；6模具 结构形式分析；7模具主要零件结构、材料、公差、技术要 求等；8凸、凹模工作部分尺寸与公差确定；9模具主要零 件强度计算、压力中心、弹性元件选用和核算；10设备类 型、吨位、主参数等。
8.1.2 分析冲压件的工艺性
汽车前大灯外壳
来自百度文库
连接件
8.1.3 冲压工艺方案的确定
1.确定工序性质
翻边零件图
翻边件的工序安排
直接翻边成形
一次拉深成形：采用落料并冲Ф11孔、拉深、冲Ф23孔 的工艺方案，使凸缘保持为弱区，则可以一次拉深成形。
不能采用：落料、拉深、冲Ф23孔的工艺方案 。
变形减轻孔的应用
8.1.5 选择冲压设备
根据工厂现有设备情况以及要完成的冲压工序性 质，冲压加工所需的变形力、变形功以及模具闭合高度、 轮廓尺寸等主要因素，合理选定设备的类型和吨位。
以上工艺方案制定的步骤在很多时候需要反复进 行，如工艺方案是否可行，往往与模具强度有关；模 具结构和形式的选定，又与选用的冲压设备类型和技 术参数有关。如果方案中途被否定，还得另外选择方 案，重新进行必要的计算。
2.条料尺寸 选用板料为：1.5×900×1800
(1)板料纵裁利用率：η=69.5% (2)板料横裁利用率：η=66.5%
3.材料消耗定额 零件净重 ：0.033 kg m0=0.054 kg
4.中间工序半成品尺寸 (1)一引半成品尺寸
(2)二引半成品尺寸
外壳冲压工序图
5.各工序冲压力以及压力机选取 (1)落料拉深工序 (2)第二次拉深工序 (3)第三次拉深(兼整形) (4)冲翻边底孔ф11工序 (5)翻边工序 (6)冲三个小孔ф3.2工序 (7)切边工序
8.2 冲压工艺制定实例
[ 例 8-1] 如图所示心轴托 架 ， 材 料 08 钢 ， 料 厚
t=1.5 mm，年产量二万件，
技术要求：表面不允许有 明显的划痕。 试确定其冲压工艺方案。
1.工艺分析 2.工艺方案的确定
心轴托架弯曲变形方式
冲压方案冲压流程图
冲压方案一各工序模具工作原理图
方案二弯曲模工作部分原理图
方案三四角弯曲模具工作部分图示
3.确定模具结构 4.选用冲压设备 5.编写冲压工艺技术文件。 如表8-4所示为心轴托架冲压工艺卡。
8.3 玻璃升降器外壳冷冲压工艺制定及 模具设计
[例8-2] 如图8-20所示玻璃升降器外壳，材料08钢，厚度1.5 mm，中等批量生产。试确定其冷冲压工艺方案并设计模具。
翻边前半成品尺寸及中线尺寸
2.拉深次数计算
可以采用两次拉深成形，也可以采用三次拉深成形 的工艺方法。
3.工序组合与工序顺序的确定
(1)外壳冲压基本工序 ：落料、第一次拉深(俗称 冲盂)、第二次拉深(俗称二引)、第三次拉深、预冲翻 边底孔ф11、翻边、冲三个小孔ф3.2、切边。
(2)冲压方案
方案一冲压流程图
本章内容：
介绍冷冲压工艺方案制定方法和步骤，并以两个实例零件为 例详细介绍工艺制定过程以及模具结构设计过程。
学习目的与要求：
1．了解、掌握冷冲压工艺方案制定方法和步骤； 2．理解实例内容，比照实例能够进行一般零件的工艺分析， 确定模具零件的具体结构。
冷冲压方案内容
8.3.4 填写冲压工艺卡片
如表8-5所示。
8.3.5 模具结构设计
以第一道工序所使用的落料拉深复合模为例。 1.模具结构形式
刚性卸料装置
2.卸料弹簧选取 (1)每根弹簧工作压缩量
各工序用模具结构工作原理图
各工序用模具结构工作原理图
各工序用模具结构工作原理图
各工序用模具结构工作原理图
方案二冲压流程图
方案二部分工序用模具结构工作原理图
方案三冲压流程图
方案三部分工序用模具结构
方案四冲压流程图
方案四落料冲盂冲孔模具结构工作原理图
8.3.3 工艺参数计算
1.零件排样
一，确定冷冲压工艺； 二，根据冷冲压工艺进行模具结构设计。
上述两方面的内容均为实践性和经验性强的技术工作。
8.1 冷冲压工艺方案的制定方法和步骤
8.1.1 冷冲压工艺设计的原始资料和准备工作
1.冲压件的图纸和技术条件完整； 2.原材料的尺寸规格、机械性能和工艺性能； 3.零件生产的批量(大量、大批或小批)； 4.供选用的冲压设备的型号、规格、主要技术参 数以及使用说明书； 5.模具制造的条件和技术水平； 6.各种技术标准、设计手册等技术资料。
8.3.1 零件冲压工艺性分析
1.材料及强度、刚度 2.尺寸精度 3.零件工艺性 4.零件底部成形方法
8.3.2 制定工艺方案
1.毛坯直径计算 (1)核算翻边变形程度 (2)翻边前半成品尺寸 (3)毛坯直径
D d4 24d2H3.4r42 d 524 42.8 31 63.4 42.2 52.8 36m 5 m
主要根据确定的冲压工艺和冲压件形状特点、精度 要求、生产批量、模具加工条件、操作是否方便与安全 等要求，以及利用现有通用机械化、自动化装置的可能 性等，选定冲模类型及结构形式。
此外还需要进行必要的计算，包括模具零件强度计 算、压力中心计算、弹性元件选用和核算，再进行模具 总装配图设计、列出模具零件明细表，设计模具凸、凹 模等工作零件以及非标准零件的技术图纸。
8.1.3 冲压工艺方案的确定
2.工序数的确定 3.工序顺序的确定
弯曲前冲孔
多孔拉深件拉深后冲孔
4.工序的合并
在实际生产中，工序的合并可以分为复合冲压工 序和连续冲压工序两种方式，如表8-1所示为常用复合 冲压工序组合方式，表8-2所示为常用连续冲压工序组 合方式。
5.工序件形状与尺寸的确定
8.1.4 选定模具类型及结构形式，设计模具 总装配图及零件图
8.1.6 编写工艺文件和设计计算说明书
具体内容包括冲压工艺规程卡片（如表8-4所示）、冲 压工序卡片、工艺路线明细表等。在大批量生产中，需要 制定每个零件的工艺过程卡和工序卡；成批生产中，一般 需要制定工艺过程卡；小批量生产一般只需要填写工艺路 线明细表。
对于重要的冲压件工艺制定和模具设计，往往还需要 编制计算说明书。计算说明书的内容包括：1冲压件工艺性 分析；2毛坯尺寸计算；3排样及剪板；4工序次数及工序件 形状和尺寸；5工艺方案的技术、经济性分析比较；6模具 结构形式分析；7模具主要零件结构、材料、公差、技术要 求等；8凸、凹模工作部分尺寸与公差确定；9模具主要零 件强度计算、压力中心、弹性元件选用和核算；10设备类 型、吨位、主参数等。
8.1.2 分析冲压件的工艺性
汽车前大灯外壳
来自百度文库
连接件
8.1.3 冲压工艺方案的确定
1.确定工序性质
翻边零件图
翻边件的工序安排
直接翻边成形
一次拉深成形：采用落料并冲Ф11孔、拉深、冲Ф23孔 的工艺方案，使凸缘保持为弱区，则可以一次拉深成形。
不能采用：落料、拉深、冲Ф23孔的工艺方案 。
变形减轻孔的应用
8.1.5 选择冲压设备
根据工厂现有设备情况以及要完成的冲压工序性 质，冲压加工所需的变形力、变形功以及模具闭合高度、 轮廓尺寸等主要因素，合理选定设备的类型和吨位。
以上工艺方案制定的步骤在很多时候需要反复进 行，如工艺方案是否可行，往往与模具强度有关；模 具结构和形式的选定，又与选用的冲压设备类型和技 术参数有关。如果方案中途被否定，还得另外选择方 案，重新进行必要的计算。
2.条料尺寸 选用板料为：1.5×900×1800
(1)板料纵裁利用率：η=69.5% (2)板料横裁利用率：η=66.5%
3.材料消耗定额 零件净重 ：0.033 kg m0=0.054 kg
4.中间工序半成品尺寸 (1)一引半成品尺寸
(2)二引半成品尺寸
外壳冲压工序图
5.各工序冲压力以及压力机选取 (1)落料拉深工序 (2)第二次拉深工序 (3)第三次拉深(兼整形) (4)冲翻边底孔ф11工序 (5)翻边工序 (6)冲三个小孔ф3.2工序 (7)切边工序
8.2 冲压工艺制定实例
[ 例 8-1] 如图所示心轴托 架 ， 材 料 08 钢 ， 料 厚
t=1.5 mm，年产量二万件，
技术要求：表面不允许有 明显的划痕。 试确定其冲压工艺方案。
1.工艺分析 2.工艺方案的确定
心轴托架弯曲变形方式
冲压方案冲压流程图
冲压方案一各工序模具工作原理图
方案二弯曲模工作部分原理图
方案三四角弯曲模具工作部分图示
3.确定模具结构 4.选用冲压设备 5.编写冲压工艺技术文件。 如表8-4所示为心轴托架冲压工艺卡。
8.3 玻璃升降器外壳冷冲压工艺制定及 模具设计
[例8-2] 如图8-20所示玻璃升降器外壳，材料08钢，厚度1.5 mm，中等批量生产。试确定其冷冲压工艺方案并设计模具。
翻边前半成品尺寸及中线尺寸
2.拉深次数计算
可以采用两次拉深成形，也可以采用三次拉深成形 的工艺方法。
3.工序组合与工序顺序的确定
(1)外壳冲压基本工序 ：落料、第一次拉深(俗称 冲盂)、第二次拉深(俗称二引)、第三次拉深、预冲翻 边底孔ф11、翻边、冲三个小孔ф3.2、切边。
(2)冲压方案
方案一冲压流程图