冷冲压加工工艺简介
冷冲压工艺与模具设计
第四章 模具设计CAD
正装式复合模
▪ 冲孔废料由上模向下推出，落在 下模表面，需要及时清除，操作 不如倒装式复合模方便，且不太 安全。在冲裁过程中，板料被凸 凹模与下模的弹性顶件器压紧， 故冲出的制件较平整，尺寸精度 也高，适合于薄料冲裁。
▪ 本模具结构紧凑，也较简单。凹 模2被螺钉紧固后，凸模5通过凸 模固定板3也被紧固，这样易保证 同轴度。靠弹性卸料板6卸料。冲 孔废料由推杆8推出，上模通过模 柄9固定在压力机滑块上。
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▪ 该模具采用后侧导柱模架，条料 由右向左送入，操作方便，安装 调试也简便。
凸凹模 落料凹模
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冲孔凸模
第五章 课堂小结
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第五章 课堂小结
重点与难点 冷冲压特点、冲压基本工序和内容、模具的分类
作业 列举常用的模具设计软件，并简述其用途和功能。 冲裁模的基本组成部分。 从日常生活中找到一个冲压件，并简述其工艺过程（1-3个工艺）。 学习方法 学习时不但要注意系统学好本学科的基础理论知识，而且要密切联系生产实 际，认真参加实验、实训、课程设计等实践性教学环节，同时还要注意沟通与基 础学科和相关学科知识间的联系，培养综合运用知识分析解决实际问题的能力。
生产条件； 生产批量等
综合分析
分析比较 确定
各因素影响
冲压工艺方案
产品质量 生产效率 模具寿命
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2.3 冲压工艺方案的确定
冷冲压工艺
1冲压：在室温下，利用安装在压机（冲压设备）上的模具对板材施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而得到所需产品的一种压力加工方法。
塑性变形的特点：材料不能恢复到原来的形状。
强度极限：材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力，以σb表示。
2模具：在冲压加工中，使材料加工成零件的一种特殊工艺装置。
3冲压生产三要素：合理冲压工艺，合理的模具，合理的冲压设备。
4冲压工序分类：根据材料变形特点：分为两大类即分离工序和成形工序1）常见分离工序：切断（SEP）特点：切断线不封闭；落料（BL）特点：落下的是制件；冲孔（PC或PI）特点：落下的是废料；切边（TR）特点：切除冲件边缘部分；2）2）常见成形工序：弯边（FL）特点：把板料弯成一定形状；翻边（FL）特点：把冲件边缘翻成竖立边缘；拉延/拉深（DR或DR）特点：把平板通过材料流入而制成壳形制件；整形（RST）特点：一是整精度，二是整而得到产品要求更小的形状5冲压设备：常见冲压设备：机械压力机（一般以Jxx表示其型号）和液压机（一般以Yxx表示其型号），设备能提供最大的设计工作力称为公称压力，其单位为千牛（KN），机械压力机价格比液压机贵几倍以上。
压机最小闭合高度+20mm≤模具闭合高度≤压机最大闭合高度-20mm6汽车常用钢板及成形特性：1，按拉延深度可分为：1）一般结构件用板材：ST12或DC01，2）拉延用板材：ST13/ST14或DC03/DC04，3）深拉延用板材：ST15/ST16或DC05/DC06，2，按力学抗拉强度σb可分为：1）普通碳素钢板：ST12～ST16，2）高强度板：如B170P1/B280VK 等，一般σb不小于340MPa的板材可定义为高强度板，3，按材料厚度可分为薄板和厚板，一般厚度≥1.2mm以上的板可定义为厚板,4,成形特性:普通碳素钢板易于成形，回弹扭曲易于控制,一般用于覆盖件,而高强板屈服强度高，成形力大,不易成形,回弹扭曲难以控制,一般用于骨架梁类件。
冷冲压定义
一、冷冲压定义、特点及优缺点：1、定义是一种金属压力加工方法，它是在常温（冷态）下，利用冲模在压床上对金属（或非金属）板料施加压力使其分离或变形，从而得到一定形状零件的加工方法。
(P1)2、特点①它是无屑加工：被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形，不产生切屑，变形中金属产生加工硬化。
②所用设备是冲床：冲床供给变形所需的力。
③所用的工具是各种形式的冲模：冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变成所需的零件。
④所用的原材料多为金属和非金属的板料。
3、优缺点（P1）1）优点：①在压床简单冲压下，能得到形状复杂的零件，而这些零件用其它的方法是不可能或者很难得到的。
②制得的零件一般不进一步加工，可直接用来装配，而且有一定精度，具有互换性。
③在耗料不大的情况下，能得到强度高、足够刚性而重量轻、外表光滑美观的零件。
④材料利用率高，一般为70-85%。
⑤生产率高，冲床冲一次一般可得一个零件，而冲床一分钟的行程少则几次，多则几百次。
同时，毛坯和零件形状规则，便于实现机械化和自动化。
⑥冲压零件的质量主要靠冲模保证，所以操作方便，要求的工人技术等级不高，便于组织生产。
⑦在大量生产的条件下，产品的成本低。
2)缺点：模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵，因而在小批量生产中受到限制。
另外，冲压件的精度取决于模具精度，如零件的精度要求过高，用冷冲压生产就难以达到。
二、概述1、冲裁定义：是使板料沿封闭曲线相互分离的工序2、间隙定义：凹模孔口直径比凸模直径略大，即凸、凹模间存在间隙。
Z—双向间隙Z/2—单向间隙（工业上习惯用法）3、落料：冲裁后若封闭曲线以内的部分为零件。
4、冲孔：冲裁后若封闭曲线以外的部分为零件。
二、用途P16。
冲裁是冲压生产中的主要工序之一。
它既可直接冲制成品零件，又可为弯曲、拉深和成形等其它成形工序制备毛坯。
在设计时注意：1）零件尺寸≠模具尺寸2）模具精度比零件高2~4级凸、凹模间隙（Z）的决定一、间隙的作用1）影响零件质量的主要因素：影响断面质量的主要因素也是影响尺寸的主要因素Z小，工件精度高（零间隙、负间隙、挤压断口光滑、整齐）垫圈（粗制、精制）不同用途2~3倍价格2）冲裁力大小冲裁力：一般来说，间隙Z大、冲裁力小/ Z小、冲裁力大，Z合理时，力达到最小卸料力、推件力、顶件力：Z大、力小/ Z太大由于毛刺等作用，力更大3）模具寿命Z小（工件精度高、冲裁力大）寿命短/ Z大寿命长讲：在20世纪年代，我国沿用前苏联的标准，相对间隙取得比较小，为4~10%名义尺寸。
冷冲压加工工艺
冷冲压加工工艺
冷冲压加工工艺是将金属材料经过压缩成型，制作出不同形状、尺寸的零件或产品的一种模具加工工艺。
它是在模具中通过机械手段或压力使材料发生变形，从而得到所需要的零件或者产品的加工方法。
冷冲压加工一般分为两个步骤：首先，将原料放入冲压模具中，并用冲压机通过冲压模具的活动部件压制成所需的尺寸和形状；其次，拆开模具，将冲压成型的零件取出，并通过切削加工精加工成所需的尺寸和形状。
冷冲压加工的特点是精度高、成型能力强、效率高、节省材料、产品表面光滑等。
但是，冷冲压加工也存在一定的缺点，如材料的抗压强度低、冲头变形大、模具易磨损等。
冷冲压工艺与模具设计
多工位级进模是一种高效率的冲模，可在一 副模具上完成多个工件的加工。设计时需考 虑工件的排列方式、送料方式、定位精度等 因素，确保生产效率和产品质量。
典型复合模和多工位级进模结构分析
典型复合模结构分析
以落料、冲孔复合模为例，其结构包括上模 、下模和导柱导套等部分。上模装有冲孔凸 模和落料凹模，下模装有卸料板、导料板和 定位销等。工作时，上模下行完成冲孔和落 料工序，废料从卸料板排出。
冷冲压工艺与模具设计
contents
目录
• 冷冲压工艺概述 • 冷冲压模具设计基础 • 冲裁工艺与模具设计 • 弯曲工艺与模具设计 • 拉深工艺与模具设计 • 其他冷冲压工艺与模具设计
01 冷冲压工艺概述
冷冲压定义及特点
冷冲压定义
冷冲压是在常温下利用冲模在压力机 上对材料施加压力，使其产生分离或 变形，从而获得一定形状、尺寸和性 能的产品零件的加工方法。
工序的冲裁模。生产效率高，但结构复杂，制造难度较大，适用于形状
复杂、精度要求高的零件生产。
Байду номын сангаас
04 弯曲工艺与模具设计
弯曲变形过程分析
01
02
03
弹性变形阶段
凸模开始接触坯料并下压， 坯料发生弹性压缩和弯曲。
塑性变形阶段
随着凸模继续下压，坯料 产生塑性变形，弯曲程度 逐渐增大。
校正阶段
弯曲变形完成后，凸模回 程，弯曲件在弹性恢复作 用下得到校正。
复合式拉深模
03
结合多种模具结构的特点，实现多工位连续拉深，提高生产效
率和产品质量。
06 其他冷冲压工艺与模具设 计
成形工艺原理及分类
成形工艺原理
冷冲压成形工艺是利用模具使金属板 材在室温下产生塑性变形，从而获得 所需形状、尺寸和性能的零件的加工 方法。
冷冲压加工工艺简介
冲压加工工艺与其他加工工艺方法相比 的优越性
a、生产效率高，在冷冲压工艺中，压力机的一次行程可完 成一道工序，而压力机的行程次数是每分钟几次或几百 次，所以在最短的时间内完成一道工序的工作。
b、材料利用率高，冷冲压加工能以较少的废料，而得到强 度大、刚性好，重量轻的机械零件。
c、同一产品的形状和尺寸一致性好：用模具冲压加工如同 复制，使零件的形状和尺寸非常接近模具工作部分，使 零件的具有良好互换性。
• 弯曲零件由于弯曲区的应力和应变存在， 材料的展开长度计算既不能按外层圆弧也 不能按内层圆弧，而是以计算中性层的长 度为准，中性层的位置随弯曲内半径不同 而有差异。
2.3 弯曲模具工作部分尺寸
• 弯曲件 的成型 尺寸依 据要求 的差异 可分为 四种表 注方法：
模具工作部分尺寸
• 其尺寸给定以零件尺寸标注形式来确定U型 件模具尺寸，标注零件内形尺寸时则以凸 模为模具尺寸基准，凹模按此基础加材料 厚度为间隙值（凹模尺寸），反之，当标 注零件外形尺寸时则以凹模为模具尺寸基 准，凸模按此基础加材料厚度为间隙值 （凸模尺寸），同时也可以根据加工方式 进行模具尺寸标注，加工方式分为配作法 和分作法。
裂缝扩展与重合
随着凸模继续挤入凸 模刀口处材料应力随 之达到并超过σb 最终 到达抗剪强度τ，当凸 模、凹模间隙Z/2合适 时，凸、凹模刀口处 出现的裂缝扩展重合 而使材料分离成零件 与废料。
冲裁零件端面构成部分
• 冲裁所得的零件表面（端 面）有几部分构成，微园 角部分（塌角）、光亮带 部分（挤压带）、断裂部 分（断裂带或粗糙带）。
2）冷冲压加工所针对的材料可以是金属、也可以是非金属， 可以是板材，也可以是条料、棒料、块料和型材。
3）冷冲压加工是许多加工方法中最重要的加工方法之一， 其在实际加工作业量中也是最大的几种之一。
第一章 冷冲压成形工艺概论
冲压件尺寸精度高，质量稳定，互换性好，一 般不需机械加工即可作零件使用。
冲压生产操作简单，生产率高，便于实现机械 化和自动化。 可以冲压形状复杂的零件，废料少。 冲压模具结构复杂，精度要求高，制造费用高， 只适用于大批量生产。
2
2、冲压工序分类
分离工序和塑性成形工序
分离工序
使坯料的一部分与另一部分分离的工序 冲孔和落料、修整、切断、精密冲裁、切口 （1）冲孔和落料（冲裁 ）
支撑系统
辅助系统
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曲柄压力机技术参数
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双动拉伸压力机组成
传动系统
工作机构
操作系统
支撑系统
辅助系统
32
双动拉伸压力机的工作特点
内外滑块的行程与运动相配合
外滑块的压力可调 内外滑块的速度相互协调
33
摩擦压力机
利用摩擦盘与飞轮 之间的相互接触，传动 动力，并根据螺杆和螺 母的相互运动，使滑块 产生上、下往复运动的 锻压机械。
第一章 冷冲压成形工艺概论
一、冷冲压工艺概述
冷冲压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 材料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。
1、冷冲压工艺基本概念
冷冲压工艺是靠模具与冲压设备完成的加工 过程。
1
冷冲压的工艺特点：
在常温下加工，金属板料必须具有足够的塑性 和较低的变形抗力。 金属板料经冷变形强化，并获得一定的几何形 状后，结构轻巧，强度和刚度较高。
36
规格的选用原则
压力机的标称压力必须大于冲压工序所需压力 压力机滑块行程应满足工件在高度上的所需尺
冲压工艺基本知识介绍
冲压常见缺陷及产生原因：
❖ 三、翻边
❖ 缺陷：翻边不垂直、翻边高度不一致、翻边拉毛、翻边裂 等。
❖ (1)翻边不垂直→凸凹模间隙过大 ❖ (2)翻边高度不一致→凸凹模间隙不均匀；定位不准；落料
件尺寸不准 ❖ (3)翻边拉毛→刃口有伤痕；零件表面有杂质；刃口硬度太
低 ❖ (4)翻边裂→修边时毛刺大；凸凹模间隙太小；翻边处形状
返回↑
实例：
返回↑
冲压常见缺陷及产生原因：
❖ 一、落料冲孔（修边）
❖ 缺陷：毛刺过大、变形、表面划伤、尺寸不符、少孔等。 ❖ (1)毛刺过大→凸凹模间隙过大或过小；刃口磨损；导向精
度差；凸凹模位置不同心等 ❖ (2)变形→孔距太小；压料板与凹模型面配合不好；间隙过
大等 ❖ (3)表面划伤→操作时有拖、拉等现象；板料在剪切过程中
→图例
冲裁（冲孔）模典型结构：
1↑ 6↑
： 凸模 是冲模中起直接形成冲件作用的凸形工作零件，即以
外型为工作表面的零件。
返回↑
： 凹模 是冲模中起直接形成冲件作用的凹形工作零件，即以
内型为工作表面的零件。
返回↑
定位零件：
返回↑
压料卸料零件：
返回↑
导向零件：
返回↑
支持零件：
返回↑
紧固零件：
返回↑
模具的组成 ：
❖ 1、工作零件：包括凸模和凹模等零件。 ❖ 2、定位零件：主要包括导正销、定位销、侧刃、导
料板、托料销等零件。 ❖ 3、压料、卸料、顶料零件：主要包括卸料板、压边
圈、顶料器、气动顶料装置等零件。 ❖ 4、导向零件：包括导柱、导套、导板等零件。 ❖ 5、支持零件：包括上、下模板和凸凹模固定板等零
压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变 形，从而获得所需要零件的一种压力加工方法。
冷冲压概述
模块一冷冲压概述一、冲压加工概况1.冷冲压概念冷冲压是在室温下，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，从而获得所需冲件的一种压力加工方法。
冷冲压加工实施条件：压力机、模具、材料性能冷冲压加工的性质：压力加工授课要点：比较压力加工与切削加工；举例说明冷冲压加工的条件和性质（例子为脸盆的生产）2.冷冲压加工的特点优点:1）冷冲压加工属于少、无废料加工，省能、低耗、高效所以冲件的成本低.2)质量稳定、互换性好。
3）适于加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。
4)操作简单、生产效率高，对操作工人的技术要求低.缺点:1）生产环境差、噪音大、危险性高。
2）生产零件精度较低，经济精度等级为IT11～IT14。
3.冷冲压加工的应用:应用广泛，但要求有一定的批量性.二、冲压工序的分类1。
分离工序分离工序是指坯料在模具刃口作用下，沿一定的轮廓线分离而获得冲件的加工方法.主要包括落料、冲孔、分离等。
2。
成形工序成形工序是指坯料在模具压力作用下，使坯料产生塑性变形，但不产生分离而获得的具有一定形状和尺寸的冲件的加工方法。
主要有弯曲、拉深、翻边等.三、压力机简介机械压力机：曲柄压力机、摩擦压力机等1.压力机的分类液压机专用设备：折弯机、弯管机等2.曲柄压力机基本原理主要技术参数：1.公称压力：主要反应滑块下行时冲击力的大小。
2.滑块行程：滑块最高位置与最低位置之间的距离.3.装模高度:滑块位于下止点时，其下表面到工作台垫板上表面之间的距离。
4.模柄孔尺寸5.工作台尺寸6.行程次数四、冲模简介1。
模具的分类简单模（单工序模）：在压力机的一次行程中,只能完成一道冲压工序的模具。
单工序、单工位级进模（连续模)：在压力机的一次行程中，在模具的不同工位上同时完成多道工序的模具。
多工序、多工位复合模：在压力机的一次行程中，在模具的同一工位上同时完成多道工序的模具。
多工序、单工位例：垫圈的生产使用简单模生产,需要两套模具—-落料模、冲孔模.使用级进模生产,需要一套模具——在模具的第一个位置上冲孔，第二个位置上落料.使用复合模生产，需要一套模具-—在模具的同一个位置上同时完成落料和冲孔工序.2.模具组成零件简介工作零件：对材料直接施加压力，完成冲压工作的零件。
项目一冷冲压概述
在这个阶段，金属材料的形状和尺寸发生变化，但卸载后能够恢复原来
的形状和尺寸。
02
塑性变形阶段
随着冲压力的继续作用，金属材料开始进入塑性变形阶段。在这个阶段，
金属材料的内部晶粒开始滑移和转动，形成新的晶粒排列和取向，使得
材料产生不可恢复的永久变形。
03
断裂阶段
当冲压力超过金属材料的强度极限时，材料会发生断裂。在这个阶段，
• 压力机的滑块行程应满足制件在高度上能获得所需尺寸，并在冲压工序完成后 能顺利地从模具上取出来。对于拉伸件，则行程应在制件高度两倍以上。
• 压力机的闭合高度、工作台尺寸、滑块尺寸、模柄孔尺寸等都要能满足模具的 正确安装要求，对于曲柄压力机，模具的闭合高度应在压力机的最大装模高度 与最小装模高度之间。工作台尺寸一般应大于模具下模座50-70mm（单边）， 以便于安装，垫板孔径应大于制件或废料投影尺寸，以便于漏料模柄尺寸应与 模柄孔尺寸相符。
金属材料的内部晶粒被严重破坏，形成裂纹并扩展至整个截面，导致材
料完全断裂。
02
冷冲压设备简介
压力机类型及其结构特点
机械压力机
以曲柄滑块机构为工作机构，通过电机驱动飞轮旋转，再经离合器带动曲柄转动，使滑块 作往复直线运动。结构简单、制造容易、操作方便，在冷冲压设备中应用最广。
液压机
以液体为工作介质，利用液体静压力传递动力。可根据工艺要求调整压力、速度和行程， 且工作平稳、无冲击、噪音小。但液压机结构复杂、制造成本高、维护困难。
热处理要求
对模具材料进行适当的热处理，以提 高其硬度、耐磨性和韧性等性能。常 见的热处理方法有淬火、回火、表面 强化处理等。
模具设计流程与规范
设计流程
接受任务书、收集和分析资料、确定设计方案、绘制模具图、校核与审定。
冷冲压成型工艺
产批量以及各企业设备条件的不同，可能有多种不同的可行工艺方案；
一般情况下，可参照表36-16选定冲压工艺方案与模具类型。
8
主要用于有成型工位的级进 模
卸料装置
采用具有精密导向的弹压 卸料板
弹压卸料板可对小尺寸凸模 起保护作用
出件方式
必要时可采用自动出件装 置
主要用于有成型工序的紧固 件
保护装置 采用自动检测与保护装置 出现故障时自动立即停机
6、紧固件冲压工艺方案与模具类型选定
对于同一种紧固件（垫圈、挡圈、扣紧螺母等），由于尺寸规格、生
1 紧固件冲压生产的原材料与一般工艺流程
采用冲压工艺生产的紧固件仅限于各种垫圈、弹性挡圈与扣紧螺母等， 其原材料厚度为：0.3～8mm的钢板或钢带；厚度≤4mm时为冷轧或 热轧料，>4mm时均为热轧料。
紧固件冲压生产的一般工艺流程为：下料→冲压→热处理与表面处理 →清理→检验。
2 适用于紧固件成型的冲压工艺类型与简要成型原理
5
导板式模具中，导板替代了导柱式模具中的导柱与导套；导板还可以 兼作条料的导料板。由于导板式模具工作时要求凸模不脱离导板孔， 因此应选用行程较小并可调节行程的冲床。
b．可冲切搭边的挡料杆与导正销定位的冲孔落料级进模实例 图3654所示为设置有可冲切搭边的挡料杆的冲孔落料级进模。由于挡料杆 部位的搭边处已冲出缺口，因此条料可平移向前送进。采用这种挡料 装置需设置两个手动始用挡料销6；另外，为了保证条料的送进位置 更为准确，模具上设置了侧压料板4。
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5、冲压自动模的主要结构特点
标准紧固件，特别是中、小规格标准紧固件，一般均为专业化大量生 产；因此，最适于采用高生产率的冲压自动模。与人工操作的冲压模 具相比较，自动模的主要结构特点见表36-15。
冷冲压工艺简介
覆盖件冲压质量要求
❖ 尺寸精度：汽车覆盖件必须有很高的尺寸精度 （包括轮廓尺寸、孔位尺寸、局部形状尺寸等）， 以保证焊接或组装时的准确性和互换性。
❖ 形状精度：特别是外覆盖件，要求很高的形状精 度，与主模型相符合。否则将偏离车身总体设计， 无法体现车身的造型风格。
❖ 表面质量：外覆盖件表面不允许有波纹、皱纹、 凹痕、擦伤、压痕等缺陷，棱线应清晰、平直、曲 线应圆滑、过渡均匀。
挡料板 限位垫
存放限 位块
铸入式 起吊棒
快速定位
吊耳式 起吊棒
安全区域பைடு நூலகம்
二级顶杆
限位螺钉
凸模
下模本体
顶杆孔
冲压设备
❖ 冲压设备都是压力机械，通过滑块带动上模先对下 模做往复运动，克服工件变形阻力，完成冲压。
❖ 常用的冲压设备有：剪板机、液压机、曲柄机械压 力机、弯曲机等、
❖ 压力机的典型结构：
拉延工序多采用宽台面双动压力机
广泛采用单动宽台面多点压力机
广泛采用冲压生产线
通常以双动压力机为首，加上4~5台单动宽台面压力机组成， 排列方式多采用贯通式纵向排列。
冲压生产线的自动化
1）坯料准备——使用卷材、带料，实现卷材的开卷、校平、 落料自动化；2）大型覆盖件，形成不同型式的冲压自动线 和机械化冲压线；3）小型冲压件——大量采用连续或自动 冲模，采用高速压力机实现冲压生产的高速化；4）废料排 除——采用废料处理的自动化设备。
卸料板 推件装置 顶件装置 压边圈 弹簧、橡胶垫
导向零件
导柱 导套 导板 导筒
固定零件
上下模座 模柄 凸凹模固定板 垫板 限位器
紧固及其 他零件
螺钉 销钉 键 其他
典型冲压工序
冷冲压成形钣金件的简易模具制作工艺
冷冲压成形钣金件的简易模具制作工艺冷冲压成形是一种常见的金属加工方法，可用于生产各种形状的钣金件，如汽车零部件、家电外壳等。
而制作冷冲压模具是冷冲压成形的关键工艺之一，其质量直接影响到产品的成形质量和生产效率。
下面将介绍冷冲压成形钣金件的简易模具制作工艺。
一、模具设计1. 确定产品设计图纸：首先根据产品的设计要求和尺寸进行确定产品的设计图纸，包括产品的几何形状、尺寸、材料厚度等。
根据设计图纸确定冷冲压模具的结构和工艺要求。
2. 制定模具结构方案：根据产品的设计要求和生产工艺，设计模具的结构方案。
包括模具的分体结构、模具的开口方向、模具的导向方式、模具的冷却方式等。
3. 模具零部件设计：按照模具结构方案，设计制作模具的零部件，包括模具的上模、下模、顶针、导向柱、导向套等。
确保模具的各个零部件能够协调配合，保证成形质量和生产效率。
4. 模具工艺分析：根据产品的成形特点和模具的结构，分析模具的工艺，确定模具的成形过程、成形顺序和成形参数。
保证模具在生产过程中能够稳定可靠地工作。
5. 制定模具制造工艺：根据模具设计图纸，制定模具的制造工艺，包括材料采购、机械加工、热处理、装配等。
确保模具的各个零部件能够按照设计要求制作和加工。
二、模具制造1. 材料采购：按照模具设计要求，采购模具制造所需的材料，包括模具钢、导向材料、热处理材料等。
材料的选择应符合产品要求和成本控制。
2. 零部件加工：根据模具设计要求，对模具的各个零部件进行机械加工，包括铣削、切割、车削、磨削等。
保证模具的各个零部件的尺寸和形状符合设计要求。
3. 热处理：对模具的一些关键零部件进行热处理，包括回火、渗碳、淬火等。
提高模具的硬度和耐磨性，延长模具的使用寿命。
4. 装配调试：将模具的各个零部件进行装配，进行模具的调试和测试，保证模具的运行稳定和成形质量。
5. 表面处理：对模具的表面进行处理，包括抛光、喷涂等。
提高模具的表面光洁度和耐蚀性。
三、模具应用1. 成形试验：对制作完成的模具进行成形试验，检查产品的成形质量和模具的运行稳定性。
冷冲压的概念及基本工序
段称为弹性变形阶段。
初始塌角 永久性塌角
塑性变形、外力作用超出材料的强度极限，产生断裂纹。当凸
模继续压入,压力增加,材料内部的应力也随之加大,在材料内的应
力达到屈服极限时便开始进入塑性变形阶段。在这一阶段中随着
第 二 阶 凸模挤入材料的深度逐渐增加,材料的塑性变形程度也逐渐增大。
段
由于刃日处间隙的存在,材料内部的拉应力及弯矩也都增大,使变
冷冲压的概念及基本工序
一、 冷冲压的概念。 冷冲压是在常温下，利用冲压模在压力机上对板料或热料施加压力，使其产生塑性变形或分离，以
而获得所需形状和尺寸的零件的一种压力加工方法。 二、冷冲压的基本工序
分离工序：冲压工件与板料沿要求的轮廓线相互分离。 成形工序：毛坯在不被破坏的条件下发生塑性变形，获得所需形状，尺寸和精度的加工方法。
最佳的一段。 <3>断裂带 撕裂造成的，表面粗糙而无光泽，并带有锥度。 <4>毛刺区 产生微裂时便产生毛刺。
三、 特征与材料（板料材料）塑性的关系： 断面质量受冲裁条件的不同而不同，如：刃口间隙，刃口形状，锋利程度，冲裁力、润滑条件，板料质
量（表面质量），板料种类（性能）。 冲压生产要求冲裁件有较大的光亮带，尺量减少断裂带区域的宽度。 材料塑性愈好，光亮带愈大，断裂带愈小，同时，圆角毛刺亦增大。
加,冲裁力就越大。反之,间隙越大,变形区内拉应力成分就越大,变形抗力降低,冲裁力就小。间隙达材料厚的 5%-20%时，冲裁力下降不明显。
当单边间隙 Z 增大到材料厚度的 15%-20%时，卸料力为 0。
4、 间隙对模具寿命的影响 由于工件与凸、凹模侧壁之间有磨擦的存在，间隙小，磨擦大，模具寿命短。冲裁过程中,凸模与被冲孔
选择一个适当的问隙范围作为合理间隙。其上限为最大合理闻隙,下限为最小合理间隙 即合理间隙指的是一 个范围值。在其体设计模具时,根据工件和生产上的具体要求可按下列原则进行选取：
冷冲压工艺
（图 8-1 ）第八章冷冲压工艺§ 8.1概述冷冲压-常温下利用冲摸在压力机上对板料施加压力而获得制件的压力加工方法。
（冷T 常温）弓I 信常用件：纸垫、垫圈、火帽壳等。
优点：零件的精度高，互换性好；由于冷作硬化使零件强度提高；生产率高；材料利用率高；模具使用寿命长; 制件成本较低。
（大批生产时）。
缺点：模具制造费用高、周期长，该法不适于小批量生产。
冷冲压分类：分离工艺：剪裁、冲裁（.工＞T b T 分离）变形工艺：弯曲、引伸 （C s V ；「工V 匚b T 塑变）引信的冷冲压件常采用复合工序法完成（冲裁、弓I 伸一次完成）图8 — 1§ 8.2 冷冲压用材料冷冲压件对材料的基本要求： ① 具有良好的塑性。
② 具有光洁平整无缺陷损伤的表面。
③材料厚度的公差应符合国家标准。
引信冷冲压件的常用材料里金属： 优质碳素纟 :吉构<50号不锈钢有色金属 :铝 L1 L 3L 4 L 5硬铝YL lI YS紫铜T 1T 2 T 3黄铜H 62H 68铅§ 8.3冲裁工艺剪裁一在剪床上将板料剪成条状。
直口剪：精度 f 斜口剪：省力、速度f剪裁是一个备料过程，为下一道工序服务。
冲裁一利用冲模使板料沿一定的封闭曲线分离为两部分的加工方法。
形式：落料（曲线内为制件）冲孔（曲线外为制件）◎工件(旧图8-2 )圆角带 断裂带(d)带带帘S圆角带一塑变开始时形成 光亮带一塑变过程中形成 断裂带一最后剪裂时形成 二、冲裁件的质量分析 1 •影响尺寸精度的因素① 模具制造精度。
模具精度f ② 回弹现象。
较软材料回弹 硬料回弹 fT模具：冲模、凹模。
、冲裁的工作原理 （旧图8-1 ）1- -模柄 2- -凸模 3- -凹模 4- -下模座 5- -条料图8— 2冲裁时材料分离的三个阶段① 弹性变形阶段（材料压缩和弯曲 二工V 匚s ） ②塑性变形阶段二工》二s T 材料纤维弯曲和拉伸匚工^"b 上下刃口处材料形成微小裂纹③剪裂阶段图8 — 3 （纤维弯曲）（研磨形成）（撕裂形成）制件精度f 制件精度 J③材料的相对厚度t/D （D 冲裁件直径） t/Df T 弹性变形量 J ④冲裁间隙（凸、凹模的间隙）落料时：间隙大，材料除受剪外还有拉伸弹性变形，落料后，回弹严重，尺寸J 。
冷冲压工艺与模具设计简介
高效率
冷冲压工艺具有高速操作和 自动化特点，可以大幅提高 生产效率。
精确性
冷冲压工艺可实现较高的加 工精度和尺寸稳定性，适用 于需要高精度零件的领域。
可靠性ห้องสมุดไป่ตู้
冷冲压工艺通过模具的定位 和控制，确保产品质量的一 致性和可靠性。
工艺的发展历程和现状
冷冲压工艺起源于19世纪，经过长期发展和改进，如今已成为现代工业中关键的制造技术之一，推动了许多 行业的发展。
模具的制造成本较高，因此在模具设计中需要考虑成本效益和生产效率。
模具的三维建模技术
通过使用三维建模软件，可以快速准确地设计模具的三维模型，提高模具设 计的效率和精度。
模具设计中的CAE分析和优化
利用计算机辅助工程（CAE）软件，可以进行模具设计的数字化分析、优化 和验证，从而提高模具设计的质量和性能。
模具设计的重要性
模具设计是冷冲压工艺中至关重要的一环。合理的模具设计可以保证产品的 质量、减少生产成本，并提高生产效率。
模具设计中的要求和挑战
1 复杂形状
冷冲压工艺要求模具能够加工出复杂的形状，对模具的设计提出了较高的要求。
2 材料选择
模具设计需要考虑金属材料的选择，以保证模具的强度和寿命。
3 成本控制
冷冲压工艺与模具设计简 介
冷冲压工艺是一种将金属板材加工成各种形状的方法。它具有高效率、精确 性和可靠性，广泛应用于汽车、电子产品和航空航天等领域。
什么是冷冲压工艺？
冷冲压工艺是一种通过将金属板材置于冲模中，利用冲压机械的力量将其加 工成所需形状的工艺。它是金属加工中常见的一种方法。
工艺的优点和应用领域介绍
冷冲压成形钣金件的简易模具制作工艺
冷冲压成形钣金件的简易模具制作工艺冷冲压成形是一种常用的钣金件加工方法，它可以通过模具对金属板材进行一系列的冲压操作，最终形成所需的零部件。
而模具的制作工艺对冷冲压成形的质量和生产效率起着至关重要的作用。
以下是冷冲压成形钣金件简易模具制作工艺的详细介绍。
一、工艺准备1. 材料准备：准备冷冲压成形所需的模具材料，通常包括有机玻璃、钢材等。
选择合适的材料要考虑其硬度、耐磨性、热处理性能等因素。
2. 设计图纸：根据零部件的设计要求，绘制出模具的设计图纸，包括模具结构、尺寸、形状等要求。
3. 工装设计：根据零部件的几何形状和尺寸进行模具工装的设计。
通常包括冲头、模座、模板等组成部分。
4. 工艺流程：制定模具制作的具体工艺流程，包括加工、热处理、装配等。
二、模具加工1. 切割材料：根据设计图纸要求，将模具材料按照尺寸要求进行切割。
2. 粗加工：对切割好的模具材料进行粗加工，包括铣削、钻孔、车削等。
4. 热处理：对模具的工件进行热处理，提高材料的硬度和耐磨性。
5. 模具装配：将经过加工和热处理的模具零部件进行装配，包括冲头、模板、导向柱等组件的组装。
6. 调试：对装配好的模具进行调试，测试其工作性能和加工精度。
根据需要进行修正和调整。
7. 表面处理：对模具的表面进行处理，包括打磨、涂装等，以提高模具的耐腐蚀性和美观性。
三、模具试制1. 冷冲压试制：使用试制模具对实际的金属板材进行冷冲压成形试验，测试模具的加工性能和零部件的质量。
2. 数据分析：根据试制的结果进行数据分析，评估模具的工艺参数、工装设计等是否符合要求。
3. 优化改进：对试制过程中出现的问题进行优化改进，包括模具结构、加工工艺、冲压工艺等方面的调整。
四、模具生产1. 批量生产：经过试制和改进后的模具投入批量生产，用于冷冲压成形钣金件。
2. 定期维护：对模具进行定期的维护，包括清洁、润滑、调整等，以确保模具的正常运行和使用寿命。
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1）冷冲压加工是一种少切削或无切削的加工工艺方法，利
用压力机和装在压力机上的模具，通过压力使被加工材料 在冲模内加工成所需要的具有一定形状和尺寸精度的毛胚 或制件，
2）冷冲压加工所针对的材料可以是金属、也可以是非金属， 可以是板材，也可以是条料、棒料、块料和型材。
3）冷冲压加工是许多加工方法中最重要的加工方法之一， 其在实际加工作业量中也是最大的几种之一。
冷冲压加工工艺知识简介
格力电器股份有限公司 工艺部
2005.5.16
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第一部分 冷冲压加工工艺简介
一、冷冲压工艺概述 二、冷冲压工艺原理 三、冷冲压模具结构 四、冲压件的工艺性
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一、冷冲压工艺概述
1、冷冲压加工特点： 2、冷冲压加工的分类： 3、冲压工艺的现状和发展方向：
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1、冷冲压加工特点：
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冲裁的力学原理
• 使材料受拉压力的弹 性阶段；变形发生的 塑性阶段；最终材料 分离剪裂强度阶段。 整个过程可分为三个 阶段。
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1.2 间隙
• 冲裁凸模的横断面，一般都小于凹模孔，凸模和 凹模间有适当的空隙，即间隙。
• 间隙值的大小直接影响冲裁表面质量状况。
• 选择适当的间隙可以使凸模，凹模刀口处产生的 上下裂纹正好重合，获得良好切口断面的零件。
• 冷冲压多项优越性，主要是依靠装在压力机上的 冲模来实现。冷冲压模具是冷冲压必不可少的工
艺装备，它是保证冷冲压加工实现优质、高效、 低消耗的关键。
• 以目前冲压工艺水平和模具制造技术所能达到工 艺水准，对冷冲压零件冲裁料厚30mm，拉深料
厚20mm，冲压件的尺寸精度，IT9～13（普通），
IT7～9（精密冲压），
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间隙与冲裁件的尺寸精度的影响，
• 间隙与冲裁件的尺寸精度 也是有影响，由于冲裁加 工时凸模、凹模的弹性变 形，加工中材料的弯曲和 轴向力引起的变形及回弹 等原因，冲裁件的尺寸不 一定与规定的模具尺寸一 致，随着间隙和被加工材 料等加工条件而发生变化。
4|）就其加工件，从身边的家用品到生产用的机械，可以说
到处都有，冲压加工技术象所有的加工技术一样，有非常
强的实践性，它是在总结以往生产中的创造性研究和试行
中失败与成功的经验基础上产生的，并在长年实践中不断
地改进和提炼成为现代的冲压技术。
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冲压加工工艺与其他加工工艺方法相比 的优越性
a、生产效率高，在冷冲压工艺中，压力机的一次行程可完 成一道工序，而压力机的行程次数是每分钟几次或几百 次，所以在最短的时间内完成一道工序的工作。
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模具制造精度现状和发展方向
• 模具发展方向：结构上多工位连续模，高 精度、长寿命，结构件标准化，在使用上 朝只备件、无备模方向，在模具加工手段 上广泛采用CAD，CAE，CAM，由平面向 立体三维加工发展。所用冲压设备方面： 高速冲床、多功能冲压中心。
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模具制造现状
• 模具制造精度：尺寸精度（外表面）<3μm，（内 表面）<5μm
• 定 位 精 度 ： （ 外 表 面 ） <5μmm ； （ 内 表 面 ） <10μm
• 模具的工位数大于100工位。 • 模具寿命方面，合金工具钢：国产模具钢>100万
次；进口模具钢>800万次 • 钢结硬制合金：（国产）1000万次；进口8000
万次
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二、冲压原理：
1、冲裁机理： 2、弯曲原理： 3、拉深原理 4、冷挤压原理
• 间隙过小或过大裂纹都不能正好重合，间隙过 小时产生由上下裂纹保卫的部分，即在刀口处产 生二次剪切面（挤压）间隙过大，断裂面倾斜度 变大。
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不同间隙值与冲裁表面关系
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间隙对冲裁力和卸料力的影响
• 间隙对冲裁力和卸料力有明显影响，特别 是卸料力的影响更大，有试验表明随着间 隙值的增加，冲裁力和卸料力明显减小， 但增至一定值则基本趋于一个稳定值。
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塑性变形阶段：
• 随着凸模施力的继续， 材料的应力大小超过 弹性限度σ>σs达到塑 性变形点（屈服点 σs），这时凸模挤入 材料，同时材料也挤 入凹模，此时卸载， 材料的变形并不消失。
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剪裂阶段：
继续施力，在靠近凹模 刀口处材料所受应力首 先达到并超过强度极限 σb 到 达 τ ， 同 时 由 于 尖 点处的应力集中，使凹 模刀口处材料发生裂纹。
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1、冲裁
1．1冲裁变形的特点：
• 冲裁由凸模和凹模完成，凸模和凹模 组成一组刀口，把材料压在中间，凸模 逐步靠近凹模，使材料受拉压力，最终 材料分离。整个过程可分为三个阶段。
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弹性变形阶段：
• 由于凸模施力的作用， 材料的应力状况处于 弹 性 阶 段 σ<σs 表 现 在 材料产生弹性弯曲， 并略有挤入凹模刀口， 此时若卸去压力，材 料的弯形将消失。
又分可：弯形、拉深、翻孔、翻边、压印等
b、 按工序数量分： • 简单、单工序冲压——在一个冲压行程中只完成一个冲
压工序内容。 • 复杂冲压——在一个冲压行程中完成二个或二个以上不
同冲压工序的冲压加工。 • 连续冲压——在压力机的连续行程中，连续完成二个或
二个以上不同冲压工序内容。
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3、冲压工艺现状和发展方向：
e、冷冲压便于实现机械化和自动化生产。
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冲压加工零件
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单机成线
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7
多机连线
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数控冲压站
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多工位级进模
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2、冷冲压加工的分类：
a、 按冷冲压性质分： • 冲裁——使材料产生分离变形（包括普通冲裁和精密冲
裁）。 又可分冲孔和落料 • 变 形 冲 压 —— 使 材 料 产 生 塑 性 变 形 的 冲 压 加 工 。
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裂缝扩展与重合
随着凸模继续挤入凸
模刀口处材料应力随
之 到ห้องสมุดไป่ตู้
达达抗到剪并强超度过τσ，b
最 当
终 凸
模、凹模间隙Z/2合适
时，凸、凹模刀口处
出现的裂缝扩展重合
而使材料分离成零件
与废料。
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冲裁零件端面构成部分
• 冲裁所得的零件表面（端 面）有几部分构成，微园 角部分（塌角）、光亮带 部分（挤压带）、断裂部 分（断裂带或粗糙带）。
b、材料利用率高，冷冲压加工能以较少的废料，而得到强 度大、刚性好，重量轻的机械零件。
c、同一产品的形状和尺寸一致性好：用模具冲压加工如同 复制，使零件的形状和尺寸非常接近模具工作部分，使 零件的具有良好互换性。
d、冷冲压操作简单，操作人员技能要求低（简单的普通冲 压），以简单操作技术，可获得复杂产品零件。