冲压模具设计经典资料--冲模设计资料10-展开计算标准
五金冲压连续模设计规范产品展开设计
五金冲压连续模设计规范产品展开设计Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】：产品展开标准文件编号：SB-B0035一.目的推行作业标准化﹐实现模具设计快速统一。
二.适用范围冲模设计三．内容弯曲制品产品展开展开计算标准：1)概算法分为直边部分与弯曲部分，以中立面的长度之和求得的方法。
L=a+b+2πα°(R+λt) /360弯曲形式 R/t λ以下~V形弯曲 ~3~55以上以下 ~~U形弯曲 ~5以上Romanowski的方法(V，U形弯曲共用)R/tλ2)外侧尺寸加算法：弯曲处很多时的计算法是先将外侧尺寸全部加算，从其和减去取决于板厚和弯曲半径两要素的伸长量。
L=(l1+l2+l3+…ln)-﹛(n-1)c﹜n-1……弯曲处数目 C ……伸长补正系数板厚C类别：技术标准制定日期：2002/06/11版次：A共14页第1页产品展开标准文件编号：SB-B00353)卷曲(Romanowski)L=A+B+a (mm) L:胚料长度R/ty4)内侧尺寸计算法对边长之和再加set back值(补正长度值)的方法L=πρ+2R-tρ=R-yt5)收缩凸缘的概算展开尺寸(90°)弯曲a= (R+h)γγ2-h2-R类别：技术标准制定日期：2002/06/11版次：A共14页第2页第一部分：产品展开标准文件编号：SB-B0035γ比R小时a= (R+h)γ-h2-R6)伸长凸缘的概算展开尺寸(90°)弯曲a=R- (R-h)2+γγ2-h2γ比R小时a= R- (R-h)2 +γ-h27)整线加工(hemming) 概算展开尺寸a:凸缘的展开尺寸h1：整缘后的凸缘长度h0：整缘前的凸缘长度t1，t2：板厚8)非90°折弯(3) R=0，θ≠90°λ=T/3L=[A-T*tg(α/2)]+[B-T*tg(α/2)]+ α/180°*πT/3类别：技术标准制定日期：2002/06/11版次：A共14页第3页五金冲压连续模具设计规范五金冲压连续模具设计规范五金冲压连续模具设计规范凯五金冲压连续模具设计规范*****************五金冲压连续模具设计规范五金冲压连续模具设计规范模具工程冲模设计三.内容一. 定义(一).弯曲成形加工金属材料由於受力超过其弹性限度及降伏强度,但低于其极限抗拉强度之应力,使金属板料产生永久变形而得到所要求之尺寸及轮廓形状.(二).中立层(面)金属材料由於弯曲加工式一面(弯曲外侧)受到抗拉应力而另一面(弯曲内侧)受到压缩应力,因此在材料板厚某处所受之应力为零,此零应力之平面为中立层(面)(Netural Plane)(三).展开计算依据由於中立轴线受到零应力,此其长度等於原始胚料之长度,边是作为胚料尺寸展开之基准,中立轴线之位置则视材料种类﹑特性机弯曲内侧板与板厚比而不同﹒中立轴位置之测定,一以金属板料弯曲内侧为基准,亦即位於从弯曲内侧板厚中心处之某处一距离,此位置约是板厚30~50％(图二﹒弯曲成形加工之种类(1).V形或形弯曲加工(图(2).U形弯曲加工(图(3).Z形弯曲加工(图(4).弯缘加工(Hermming)(图(5).卷缘加工(Curing)(图类别：技术标准制定日期：2002/06/11版次：A共14页第9页五金冲压连续模具设计规范展开计算标准(弯曲成形)概论篇之二文件编号：SB-B0035五金冲压连续模具设计规范五金冲压连续模具设计规范模具工程冲模设计三.内容(9)卷缘加工(侧推)L=*T*r+R-T r=r-λ*Tλ之数值表(软钢板)R/T之值以上Λ之值(10)卷缘加工(上压)1>L=L1+C2>L1=π*r+R-Tr=R-λ*T3>C=T/4*2*π*1/4=λ之数值表(同上)(11)冲切弯曲之冲切宽度W=H-X(setback)*冲切弯曲冲头之R=T*r最小值为零T(mm)X(12)综合计算如图:L= 料内+料内+补偿两=A+B+C+D+E+F+﹝(AA+BB+CC+DD+EE) 补偿量﹞λ之数值表AA: λ=T/3BB: λ=T/3CC: λ=T/3DD: λ=T/3EE: λ=T/3类别：技术标准制定日期：2002/06/11版次：A共14页第12页五金冲压连续模具设计规范展开计算标准(弯曲成形)限制篇文件编号：SB-B0035展开计算标准(弯曲成形)反弹篇文件编号：SB-B0035一.目的推行作业标准化﹐实现模具设计快速统一。
实用文档之冲压模具设计-冲裁模
实用文档之"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①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。
冲压模具设计书
冲压模具设计书冲压模具设计书班级学号姓名同心圆垫片冲压模具设计目录一．冲压件1.1.冲压件零件图二．零件的工艺性分析2.1.零件的工艺性分析2.2.冲裁件的精度和粗糙度2.3.确定工艺方案三．冲压模具总体结构设计2.1.模具类型2.2.操作及定位方式2.3.卸料及出料方式2.4.模架类型及精度四．冲压模具工艺及计算4.1.排样设计及条料宽度计算4.2.设计冲裁压力及压力中心，初选压力机五．冲裁模间隙的分析及确定5.1.冲裁模间隙的分析5.2.冲裁模间隙的确定六．凸凹模刃口尺寸的计算6.1.刃口尺寸的计算的基本原则6.2.刃口尺寸的计算6.2.1凸凹模的刃口尺寸计算七．主要零部件的设计7.1.工作零件设计及计算7.2.模架及其与它零件的设计一．冲压件二．零件工艺性分析2.1.零件工艺性分析该零件只有冲孔落料两个工序，材料为15钢，强度极限为450MPa，具有良好的冲压性能，适合普通冲裁。
该零件冲孔及落料的尺寸均满足冲裁要求2.2.冲裁件的精度和粗糙度按零件的尺寸公差查公差表得零件的冲裁精度不超过IT11，故冲孔的精度为IT11,落料的精度为IT12，均满足普通冲裁要求。
2.3.确定工艺方案以上分析可得，有冲孔落料两道工序，结构简单，可采用两工位连续冲裁，可选择级进模或复合模。
三．冲压模具总体结构设计2.1.模具类型复合模和级进模均只需要一副模具，但是复合模结构相对复杂，设计难度较大，而级进模的结构简单，更容易设计和制作，故选级进模。
2.2.操作及定位方式该级进模可同时两工位连续冲裁，为提高工作效率，可选用自动送料。
采用固定定位销和导料板定位2.3.卸料及出料方式为了实现快速卸料，采用弹性卸料，并采用下出料方式。
在落料的同时，将零件顶出。
2.4.模架类型及精度综合比较无导向模架，导板式模架，导柱式模架，该级进模更适合导柱式模架。
该模架在模具冲孔落料时，有定位的作用，提高零件的精度，且导柱和导套也容易加工到较高精度。
冲压模具设计-模具设计
第3章 冲压模设计
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h＝H－xt
(1)
式中: h——卸料板凸台高度；
H——导料板高度；
t——料厚；
x——系数,取0.1～0.3,对于薄料取大值,对于厚料取小值。
第3章 冲压模设计
45
图3－20(c)和(e)都用于倒装式复合模中，但后者的弹性元件 装在工作台下方，所能提供的弹性力更大，大小更易调节。
图3－20(d)是以弹压卸料板作为细长凸模的导向，卸料板本 身又以两个以上的小导柱导向，以免弹压卸料板产生水平摆 动，从而起保护小凸模的作用。这种结构的卸料板与凸模按 H7/h6制造，但其间隙应比凸、凹模间隙小。而凸模与固定板则 以H7/h6或H8/h7配合。这种结构多用于小孔冲模、精密冲模和 多工位级进模中。
第3章 冲压模设计
5
3.1.2 冲模的标准化零件 1.模架 常用的标准模架是由上、下模座及导柱、导套组成的。模
架的组成零件已标准化，设计中可直接选用标准模架。按导柱 在模架中固定位置的不同，国家标准的模架形式如图3－2所 示。
第3章 冲压模设计
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图3－2 标准模架 (a)对角导柱模架；(b)、(c)后侧导柱模架；(d)、(e)中间导柱模架；(f)四角导柱模架
第3章 冲压模设计
9
2．导向装置
常用的导向装置有导板式和导柱式两种。
导板导向分为固定导板(如图2－2中的件3)和弹压导板两种
形式，导板的结构已标准化。导板的导向孔须按凸模的断面形
状加工，冲压及刃磨时，凸模始终不离开导板，从而起到导向
作用。工件外形复杂时，导板加工和热处理都困难，所以生产
中，更多地使用导柱及导套导向。
第3章 冲压模设计
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图3－14 活动挡料销 (a)弹簧式活动挡料销；(b)扭簧式活动挡料销；(c)橡皮式活动挡料销；(d)回带式挡料销
冲压模具设计说明书
冲压模具设计班级： 学号： 姓名： 指导老师：材料：08F ，厚度1.5mm ，生产批量为大批量生产（级进模）。
1.冲压件工艺性分析（1） 材料O8F 为优质碳素钢，抗剪强度τ=220~310Mpa 、抗拉强度b σ=280~390Mpa 、伸长率为10δ=32%、屈服极限s σ=180Mpa 、具有良好的冲压性能，适合冲裁加工。
（2） 结构与尺寸工件结构比较简单，中间有一个直径为22的孔，旁边有两个直径为8的孔，凹槽宽度满足b ≥2t ，即6》2x1.5=3mm,凹槽深度满足l b 5≤，即5《5x6=30。
结构与尺寸均适合冲裁加工。
2.冲裁工艺方案的确定该工件包括落料和冲孔两个工序，可采用一下三种工艺方案。
方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。
方案二：落料——冲孔复合冲压，采用复合模生产。
方案三：冲孔——落料级进冲压，采用级进模生产。
综合考虑后，应该选择方案三。
因为方案三只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，所以应该选用方案三比较合算。
3.选择模具总体结构形式由于冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。
（1）确定模架及导向方式采用对角导柱模架，这种模架的导柱在模具对角位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜。
导柱导向可以提高模具寿命和工件质量，方便安装调整。
（2）定位方式的选择该冲件采用的柸料是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置；控制条料的送进步距采用侧刃粗定距；用导正销精定位保证内外形相对位置的精度。
（3）卸料、出件方式的选择因为该工件料厚1.5mm，尺寸较小，所以卸料力也较小，故选择弹性卸料，下出件方式。
4.必要的工艺计算（1）排样设计与计算=1.5mm,条料宽度为43.57mm，步距为A=88.4mm，一个该冲件外形大致为圆形，搭边值为a1步距的利用率为63.98%。
见下图S=1668.7-11x11x3.14-2x4x4x3.14=1188.28冲压力的相关计算F 冲=KLt b τ=1.3*275*1.5*300=160875N F 卸=K 1F=0.04*160875=64350N F 推=nK 2F=4*0.055*160875=35392.5N F= F 冲+ F 卸+ F 推=260617.5N (3)计算模具压力中心代入公式X0=132.25115.69132.25396.14874.61132.2519.44115.6993.26132.250396.148++++++X X X X =19.73Y0=132.25115.69132.25396.14827.13132.250115.69)27.13(132.250396.148+++++-+X X X X =0（4） 计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差 由于凸凹模的形状相对简单且材料较厚，冲裁间隙较大，可采用分开加工法确定凸凹模的刃口尺寸及公差。
冲压模具设计标准
一、目的：本标准是根据公司产品结构特点及模具设计、制作实际需要,统一模具设计标准,提高冲压模具设计质量,为模具设计提供指导;二、适用范围：公司所有冲压模具；三、具体规定：第一节模具制作流程标准工艺/项目/生产提模具开发电子流相关主管审核批准模具设计出图相关主管审核批准模具制作试模品管检验、开合格证生产验收第二节图纸审核标准拿到设计任务时,首先应对产品图纸作一个全面的审核、确认,主要从以下几方面入手：1.图框内容确认产品名称、版次、视图投影角法、视图比例、材质、料厚英制需转换为公制;2.图面注解内容确认依图面注解逐项确认3.视图正确性确认三视图画法、尺寸标注、各主要视图和各局部视图是否一致,特殊公差要求确认;4.特殊要求确认a. 有无表面处理要求b. 不锈钢、铍铜、铝等材质产品需注意片纹方向要求;c. 是否有压毛边,方向,范围d. 产品的重点管控尺寸,公差等e. 压铆钉的规格、工序等f. 若有抽牙,须了解抽牙功用,重点尺寸内径、外径、高度g. 产品如果有工艺缺口处,连续模连料,接刀须客户确认回复;h. 产品有没有标注尺寸公差的地方,能否做到i. 一些孔和产品的外形可否圆整j. 产品有没有外观要求,如平面度,垂直度等k. 现有的工艺槽是否太窄l. 产品若有半剪,则半剪要保证的尺寸是位置还是高度等m. 产品若有凸点,则其功用,重要尺寸是什么n. 产品的批量大小o. 产品压沙拉的尺寸确认p. 产品折弯展开可否依内R为零展开q. 产品有包角若因高度原因可能会造成拉裂或起皱可否做工艺处理经仔细审核确认后即可对产品进行展开,排工序等后序作业;第三节展开图标准1.展开图中必须包含产品图中的所有内孔,内部成型和外部成型的展开的图元1展开图的毛刺面必须向下.2展开图中所有图元须串取成复线.3冲裁尖角除特殊情况外均要倒圆角R=0.3或R=0.5具体可根据产品料厚定4成形工位折线位置必须画出及注意虚实线;5成形工位冲凸、冲桥形、小折、抽孔,压死边应进行局部剖视时应画出局部断面图表示成形后的形状.2.折线画法1局部剖示图和局部断面图大小及高度等尺寸尽量标注齐全.2所有抽牙,抽凸,压毛边、压印、压平等局部成型都必须标注其类型、方向和尺寸3压平成形应画压平成形后的两条折线,注明向上/向下压平,并在旁边画一个局部侧视图反映压平方向,预弯90度时折弯线外移0.3T,展开长度取1.6T;4注解中必须填写料厚,材质和毛边方向5有其他特殊要求时,注解说明.第四节模具结构设计标准1.冲孔模第五节模具零部件设计标准一.外导柱标准结构及选取原则1.外导柱的功能外导柱的功能主要是用于上、下模的导正,保证上、下模相对位置,防止冲压过程中上、下模移位;2.选用原则a 优先选用滚珠导柱;b 根据模具的大小来适当选用外导柱的数量和大小;c 选取外导柱的长度时要注意在合模时模具各部分的导正顺序如下：外导柱导正内导柱导正模具内冲子等零件进放上下模,3.排配原则a 外导柱排布时,注意不要与其它模具零件干涉;b 连续模在不影响送料的情况下,导柱一般都装在下模,工程模中为避免影响操作员的操作,一般都装在上模,后柱可考虑装在下模;c 排布位置如图二.内导柱标准结构及选取原则1.内导柱的功能内导柱主要用于模板间和上下模间的导正;2.内导柱的规格内导柱的规格一般选取Φ16、Φ20、Φ25、Φ303.内导柱的选用原则a 通常选用Φ20的导柱,如果模具较小或较大,也可根据实际情冲选用Φ16、Φ25或Φ304.排配原则a 导柱一般排在模板的四个角上距边25MM左右,当模板较小时可选取20mm边处b 如果选用两柱,可排在斜对角,也可根据实际情况定c 排配过程中一定要注意防呆,一般选其中一上导柱位置偏移5mm左右三.螺丝标准结构及选取原则1.功能主要起连接坚固作用;2.选用原则a 螺丝大小优先选用M8,当模板太大或大小时可考虑选用M10或M6b 下模座与下垫脚用M10螺丝,长度为下模座加20MM,不用沉头;3.排配原则a 螺丝到模板边缘中心距离取20MM左右b 在内导柱附近排一个螺丝,螺丝距离一般取150~200c 当模板较宽时可以考虑在模板中线排螺丝;d 螺丝的排配方式应虑组立及修模的方便;四.销钉标准结构及选取原则1.功能a 装配定位,保证各被联接件间的相对位置b 在强度较弱时进行补强c 防止模板冲压过程中移位;2.选用原则a 优先选用Φ8,当模板太大或大小时可考虑选用Φ10或Φ6b 长度选用标准系列,并保证一定的配合长度;3.排配原则a 一般模板间的定位联接选用四个固定销,模具较小时可选两个;b 连续模脱料板与脱背之间需排销钉c 在需要补强的地方,固定销数量视实际情况排;五.弹簧标准结构及选取原则1.功能弹簧是模具中广泛应用的弹性零件,主要用于卸料、压料、推件及顶出等功能;2.选用原则a 长度选择：一般保证开模状态下预压缩2mm左右,闭模状态弹簧压缩量小于或等于最大压缩量;b 卸料、顶料优先选用绿色弹簧,如果顶料力不大时可选用黄色或线簧c 活动定位销一般选用Φ6顶料销,配Φ8线簧和M10止付螺d 复合模外脱板用红色弹簧,内脱板用绿色弹簧;e 冲孔模和成形模用绿色弹簧,如有特殊需要,可考虑其它规格f 弹簧规格优先选用Φ25,特殊情况可选用其它规格3.排配原则a 弹簧孔中心到距离约等于弹簧外径,与其它弹簧孔保持实际壁厚大于5MMb 弹簧排列优先考虑受力重点部位,然后再考虑整体受力均衡性六.等高套筒标准结构及选取原则1.规格等高套筒规格一般有M6、M8、M10三种2.选用原则a 综合考量活动板大小以及受力状况,一般优先选用M8,考量模板大小可选用M6、M10b 根据活动板行程,及相关板厚决定套筒长度3.排配原则a 一般排完等高筒后再排其它五金件b 优先考虑受力重点部位,其次考虑受力均衡性;七．冲压模具选用冲床吨位的计算1．本公司冲压机的规格2.计算公式P=KLtΓP 冲裁力NL 冲裁周长mmt 材料厚度mmΓ材料抗剪强度MPaK 安全系数1.33.计算冲压件冲压范围的周长4.提取产品的料厚5.确定所使用材料的硬度对照“硬度与抗拉强度对照表”得出抗拉强度请参照附件“硬度与抗拉强度对照表”6.将以上代入公式计算得到的结果除以9800T/N得到冲压吨位并选择比公式计算吨位相近的冲压机床,计算吨位比初步吨位大的按初步吨算,计算吨位比初步吨位小的按初步吨位算7.将确定的机床吨位写进模具设计图纸中8.工艺人员根据模具图中的机床吨位在工艺文件中注明所使用的机床型号。
冲压模具设计计算
第二章冲压工艺设计和冲压力的计算2.1冲压件（链轮）简介链轮三维图如图2.1，材料为Q235，工件厚度3mm，模具精度：IT13为一般精度。
图2.1 零件三维图图2.2 零件二维图零件图如图2.2，从零件图分析，该冲压件采用3mm的Q235钢板冲压而成，可保证足够的刚度与强度。
并可看出该零件的成形工序有落料、冲孔、拉深、翻边，其难点为该成形件的拉深和翻边。
该零件形状对称，无尖角和其它形状突变，为典型的板料冲压件。
通过计算此零件可按圆筒件拉深成形，因其尺寸精度要求不高，大批量生产，因此可以用冲压方法生产，并可一次最终成形，节约成本，降低劳动。
2.2确定冲压工艺方案经过对冲压件的工艺分析后，结合产品图进行必要的工艺计算，并在分析冲压工艺类型、冲压次数、冲压顺序和工序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压分析方案[]10。
1）冲压的几种方案（1）落料、冲孔、拉深、翻边单工序模具生产。
（2）落料、冲孔复合模，拉深、翻边复合模生产。
（3）落料、冲孔连续进行采用级进模生产，拉深、翻边复合模生产。
（4）落料、冲孔、拉深、翻边复合模生产。
方案一：结构简单，需要四道工序，四套模具才能完成工件的加工，成本高。
方案二：加工工序减少，节省加工时间，制造精度高，成本相应减少，提高了劳动生产率。
方案三：在方案二的基础上加大了制造成本，既不经济又不实惠。
方案四：在方案二的基础上又减少了加工工序，又节省加工时间，制造精度高，成本相应减少，又提高了劳动生产率。
一个工件往往需要经过多道工序才能完成，编制工序方案时必须考虑两种情况：单工序模分散冲压或工序组合采用复合模连续冲压，这主要取决于冲压件的生产批量，尺寸大小和精度等因素。
通过产品质量、生产率、设备条件、模具制造和寿命、操作安全以及经济效益等方面的综合分析，比较决定采用方案四。
即：落料、冲孔、拉深、翻边→成品。
2）各加工工序次数的确定根据工件的形状和尺寸及极限变形程度可进行以下决定：落料、冲孔、拉深、翻边各一次。
冲压模具
三、搭边和条料宽度的确定
3．搭边值的确定 表2.5.2（P65）为最小搭边值的经验数表之一，供设计时参考。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第五节 冲裁排样设计
三、搭边和条料宽度的确定
条料宽度的确定
最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；
最大条料宽度能在冲裁时顺利地在导料板之间送进条料， 并有一定的间隙
条料宽度：
B0
(Dmax
2a
C)
0
导料板间距离：
A B C Dmax 2a 2C
B——条料宽度的基本尺寸
D——条料宽度方向零件
轮廓的最大尺寸
a ——侧面搭边
Δ——条料下料剪切公差 C——导料板与最宽条料之 间的间隙
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
四、条料宽度与导料板间距离的计算
3．用侧刃定距时条料的宽度与导料板间距离
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2410:18:1810:18Oc t-2024- Oct-20
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。10:18:1810:18:1810:18Saturday, October 24, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2420.10.2410:18:1810:18:18October 24, 2020
模具寿命的有效措施。
排样方案是模具结构设计的依据之一。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第五节 冲裁排样设计
一、材料的合理利用
1．材料利用率
材料利用率： 冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比， 它是衡量合理利用材料的经济性指标。
一个步距内的材料利用率 A 100%
冲压模设计技术资料
冲压模设计技术资料1、通用机械压力机选择：附表5 开式双柱可倾压力机主要技术规格[2]型号J23-10 J23-16 J23-25 J23-40 J23-63 J23-100 公称压力/t 10 16 25 40 63 100滑块行程/㎜45 55 65 100 130 130 行程次数/(次.min-1) 145 120 105 45 50 38最大闭合高度/㎜180 220 270 330 360 480连杆调节长度/㎜35 45 55 65 80 100 滑块中心线至床身距离/㎜130 160 200 250 260 380 床身两立柱间距离/㎜180 220 270 340 350 450工作台尺寸:前后/㎜240 300 370 460 480 710工作台尺寸:左右/㎜370 450 560 700 710 1080垫板尺寸:厚度/㎜35 40 50 65 80 100垫板尺寸:孔径/㎜170 210 200 220 250 250模柄孔尺寸/㎜30×55 40×60 40×60 50×70 50×80 50×75最大倾角/°35 35 30 30 30 30电机功率/kW 1.10 1.50 2.20 5.50 5.50 102、冲裁间隙确定：表2-25 冲裁模刃口比面间隙z（z=2c ）[1]材料厚度tT8、451Cr18Ni9TiA2、A3、35CrMoQSnP10-1、D41、D4408F、10、15、H62T1、T2、T3L2、L3、L4、L5 Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax0.5 0.04 0.08 0.03 0.07 0.02 0.04 0.02 0.030.8 0.09 0.12 0.06 0.10 0.04 0.07 0.025 0.0451.0 0.11 0.15 0.08 0.12 0.05 0.08 0.04 0.06 1.2 0.14 0.18 0.10 0.14 0.07 0.10 0.05 0.07 1.5 0.19 0.23 0.13 0.17 0.08 0.12 0.06 0.101.8 0.23 0.27 0.17 0.22 0.12 0.16 0.07 0.112.0 0.28 0.32 0.20 0.24 0.13 0.18 0.08 0.122.5 0.37 0.43 0.25 0.31 0.16 0.22 0.11 0.173.0 0.48 0.54 0.33 0.39 0.21 0.27 0.14 0.203.5 0.58 0.65 0.42 0.49 0.25 0.33 0.18 0.264.0 0.68 0.76 0.52 0.60 0.32 0.40 0.21 0.293、冲裁凸凹模偏差确定表2-28 规则形状(园形、方形)冲裁凸模、凹模的极限偏差[1] 基本尺寸 凸模偏差δT凹模偏差δA ≤19 -0.020 +0.020 ＞18~30 +0.025 ＞30~80 +0.030 ＞80~120 -0.025 +0.035 ＞120~180 -0.030 +0.040 ＞180~260 +0.045 ＞260~360 -0.035 +0.050 ＞360~500 -0.040 +0.060 ＞500-0.050 +0.0704、冲裁凸、凹模刃口尺寸的计算：4.1分开加工：4.1.1 冲孔(∆+0d ) 凸模0min )(T x d d T δ-∆+= 凹模AZ x d d A δ++∆+=0min min )(4.1.2 落料(0∆-D ) 凹模A x D D A δ+∆-=0max )( 凸模0min max )(T Z x D D T δ--∆-= 4.1.3 凹模孔心距(2∆±L ) 8∆±=L L A 4.2配合加工基准件刃口尺寸：随模具磨损增大的制件尺寸(A)→4max )(∆+∆-x A随模具磨损减小的制件尺寸(B)→04min )(∆-∆+x B随模具磨损不变的制件尺寸(C)→8)2(max ∆±∆-C5、冲裁力计算：冲裁力 b t L F σ**= 卸料力 x x K F F *= 推件力 T T K F F *= 顶件力 D D K F F *= 总冲压力0F ：弹性卸料顺出件 T x F F F F ++=0 弹性卸料逆出件 D x F F F F ++=0 刚性卸料顺出件 T F F F +=0表3-18K X、K T、K D值[2]料厚/㎜K X K T K D钢≤0.1 0.065~0.075 0.1 0.11＞0.1~0.5 0.045~0.055 0.063 0.08＞0.5~2.5 0.04~0.05 0.055 0.06＞2.5~6.5 0.03~0.04 0.045 0.05＞6.5 0.02~0.03 0.025 0.03 铝、铝合金0.025~0.08 0.03~0.07纯铜、黄铜0.02~0.06 0.03~0.09 附表1 冲压常用金属材料的力学性能[2]材料名称牌号材料状态力学性能抗剪强度τ/Mpa抗拉强度δb/Mpa屈服点σδs/Mpa伸长率δδ10/%弹性模量E/103Mpa普通碳素钢Q195未退火314~392 Q215 333~412 Q235 432~461 Q255 481~511碳素结构钢08退火324~441 10 294~432 15 333~471 20 353~500 35 490~637 45 539~686 50 539~716不锈钢1Cr13正火392~461 2Cr13 392~490 1Cr18Ni9Ti经热处理569~628铝锰合金LF21退火半冷作硬化硬铝(杜拉铝) L Y12退火淬硬自然时效淬硬冷作硬化纯铜T1/T2/T3 软硬黄铜H62软半硬硬H68软半硬硬6、排样：冲裁搭边取值：表2-18 最小工艺搭边（单行排列）[1]材料厚度t/㎜园件及r＞2t的园角矩形件边长L≤50 矩形件边长L＞50或园角r≤2t工件间搭边a1沿边a 工件间搭边a1沿边a 工件间搭边a1沿边a0.25以下 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.00.25~0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.50.5~0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.00.8~1.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.81.2~1.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.82.01.6~2.0 1.2 1.5 1.8 2.5 2.0 2.22.0~2.5 1.5 1.8 2.0 2.2 2.2 2.52.5~3.0 1.8 2.2 2.2 2.5 2.5 2.83.0~3.5 2.2 2.5 2.5 2.8 2.8 3.23.5~4.0 2.5 2.8 2.5 3.2 3.2 3.5 注：表列搭边值适于低碳钢，对于其它材料，应将表中数值乘以下列系数：中等硬度的钢0.9 软黄铜、紫铜 1.2硬钢0.8 铝 1.3~1.4硬黄铜1~1.1 非金属 1.5~2硬功夫铝1~1.2表2-18 条料的宽度偏差Δ[1]条料宽度b材料厚度t~1 1~2 2~3 3~5~50 -0.4 -0.5 -0.7 -0.9 50~100 -0.5 -0.6 -0.8 -1.0 100~150 -0.6 -0.7 -0.9 -1.1 150~220 -0.7 -0.8 -1.0 -1.2 220~300 -0.8 -0.9 -1.1 -1.3表2-19 送料最小间隙c1[1]导向方式条料宽度材料厚度无侧压装置有侧压装置100以下100~200 200~300 100以下100以上~0.5 0.5 0.5 1 5 8 0.5~1 0.5 0.5 1 5 8 1~2 0.5 1 1 5 8 2~3 0.5 1 1 5 8 3~4 0.5 1 1 5 8 4~5 0.5 1 1 5 87、凹模结构设计凹模厚度：)(1.0321mm F K K H式中：F －冲裁力（N ）K 1—凹模材料修正系数，合金钢取1；碳素工具钢取1.3。
冲压模具设计
第一章冲压工艺设计第一节冲压件的工艺性分析及工艺方案1、冲压件的形状和尺寸（附图）材料：Q235 材料厚度：1.0 mm 零件简图：如下图所示此工件既有冲孔，又有落料两个工序。
材料为 Q235，厚度t=1.0mm，具有良好的冲裁性能，适合冲裁。
工件结构相对简单且对称，有一个直径为Ф5的圆孔，一个直径为20mm半圆。
孔与边缘的最小距离为7.5mm，满足冲裁的加工要求。
2、冲压件的尺寸精度冲裁件的精度按IT13确定，冲模制造精度按IT6~IT7确定。
3、生产批量：大批量1.冲压工艺方案的制定1）方案种类根据制件工艺性分析，要加工此零件，分析出以下两种方案。
方案一：复合冲裁模方案一次性实现落料和冲孔，一次性完成零件的生产。
方案二：落料——冲孔单工序完成落料，然后一次性冲孔。
2）方案比较方案二属于单工序冲压。
模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，成本相对较高，生产率低。
第一道工序完成之后，进入第二道工序，必然会加大误差，使工序质量和精度会较差，达不到所需要的要求，不易满足生产的要求。
再加之此制件生产批量大，尺寸较小，这种方案生产率低，一般不宜采用。
方案一为复合冲裁模，在同一部位同时完成了零件的生产，对于这种大批量生产零件，大大的提高了生产效率。
故选用方案二。
第二节确定工艺方案及模具结构型式1. 模具结构形式的选择倒装复合模：在冲压方案的制定中，已经选定用复合冲裁模。
因为大批量生产，所以选用倒装复合模，这样的方式能提高生产效率，保证安全生产，孔的废料通过凸凹模的孔向下排出。
板料定位方式：因为该模具采用的是，控制条料的卷进方向采用导料销，控制条料的送进步距采用挡料销来定步距。
卸料、出件方式的选择：根据模具冲裁的运动特点，该模具采用弹性卸料方式比较好。
采用推件块，利用模具的开模力来推工件，既安全有可靠。
即采用刚性装置取出工件。
2. 工序与排样根据工件的开关，确定采用无废料的排样方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。
冲压模具设计——第一章PPT课件
第二节 冷冲压设备
1
第一章 冲压加工概述与冲压设备
第一节 冲压加工概述 一、概念
• （冷）冲压——指在室温下，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
零件的一种压力加工方法。
加工对象：主要金属板材 加工依据：板材冲压成形性能（主要是塑性） 加工设备：主要是压力机 加工工艺装备：冲压模具
21
第一章 冲压加工概述与冲压设备
压力机技术规格 • （1）标称/公称压力：
• （2）滑块行程长度：成形拉深件和弯曲件应使滑 块行程长度大于制件高度的2.5～3.0倍。
• （3）行程次数
• （4）工作台面尺寸 长、宽尺寸应大于模具下模座尺寸，每边留出
60~100mm（50~70mm）。
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第一章 冲压加工概述与冲压设备
“一模一样”的关系。冲模没有通用性。
冲模是冲压生产必不可少的工艺装备。它决定
着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
冲模的功能和作用、冲模设计与制造方法和手
段，决定了冲模是技术密集、高附加值型产品。
4
第一章 冲压加工概述与冲压设备
冲 压 生 产 场 景
5
第一章 冲压加工概述与冲压设备
• 典型冲压模具
三、冲压工序分类
• 分离工序——是指坯料在冲压力作用下，变形部分 的应力达到强度极限σb以后，使坯料发生断裂而产 生分离。
• 分离工序主要有剪裁和冲裁等。
• 成形（变形）工序——是指坯料在冲压力作用下，
变形部分的应力达到屈服极限σs，但未达到强度极 限σb，使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、
尺寸与精度制件的加工工序。 • 成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。
冲压模具结构连续模步骤(设计标准)
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2. SECC
(1).电镀锌钢板是一般的冷轧钢板在连续电镀锌产线 电镀及各种后处理后的产品。
经过脱脂、酸洗、
(2).SECC与SPCC一样，根据拉伸等级分为SECC、SECD、SECE。
(3).SECC的特点是自身带有镀锌层，防腐蚀性能良好，可以直接作为产品的外 观件，所以近几年来，在电子行业广泛应用并逐步取代SPCC。缺点是断口 容易生锈。
(如图2)﹔ c. 适用于需快速装卸的大中型滑块﹐依靠滑块底部的限位板
限位(如图3)﹔ d. 适用于需要滑块在接触料片前先复位的场合﹐靠滑块中的
顶料销作用﹐先將滑块复位﹐顶料销长度通常为7mm﹐浮出 端面2.0mm﹐选用紅色扁线弹簧。(如图4) e. 适用于要求中间垂直p上下运动﹐左右滑块水平运动的块合 ﹐中间滑块依靠內导柱导向﹐左右滑块用等高套筒限位﹐ 等高套筒长度取夾板厚度加0.5mm。(如图5)
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(2). 外側尺寸加算法：弯曲处很多时的计算法是先將外侧尺寸全 部加算，从其和減去取決于板厚和弯曲半径两要素的伸长量。
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四. 冲压模具常用标准化结构
1. 压线入子结构 压线的目的： (1). 材料预变形，减少折弯时的阻力，使折弯时的尺寸更为准确。 (2). 防止折弯时产生的拉料变形。
外形冲切加工其外形尺寸由母模决定，母模在冲切过程中 会不断磨损，所以产品尺寸会越来越小，为了提高产品的尺 寸精度，提高模具使用寿命，重组值应取小于公差中央值， 一般取公差公差负侧的50%~70%。
b. 孔尺寸之重组值
冲孔尺寸由冲头决定，由于冲头会不断磨损，使得冲孔 不断减小，所以冲孔的重组值取公差正侧的50%~70%
冲压模具设计
1、主要冲压工序【1】分离工序（切断、冲裁（落料、冲孔）、切口、切边）【抗剪强度】【2】变形工序（弯曲、拉伸、成形（起伏（压筋）、翻边）、缩口、胀形、整形）【屈服期限】（金属变形三个阶段：①弹性变形②均匀塑性变形③集中塑形变形）2、冲压材料【机器】考虑其强度和硬度【电机电器】导电性和导磁性【化工容器】耐腐蚀性【1】材料塑形好，允许变形程度大，可减少冲压工序次数和中间退火次数【2】延伸率（δ）、杯突试验深度大或屈服极限/强度极限（（屈强比）σs/σb）、冷弯试验中的弯曲直径（d）小，其塑形就好。
【3】模具间隙是按材料厚度来确定的（材料厚度公差必须符合国家标准）【公差过大会影响工件质量】3、冲压机种类【1】曲柄压力机（开式压力机、闭式压力机）【2】双动拉深压力机【3】摩擦压力机【4】液压机（*闭合高度、最大装模）4、模具设计参数(标准件、压力中心)4.1【冲裁间隙】Z=D 凹—D 凸(凹模直径D 凹 、 凸模直径D 凸)(单边D/2) 4.2【凸凹模刃口尺寸计算原则——落料和冲孔】4.21【落料件】尺寸取决于凹模尺寸，落料模应先定凹模尺寸，用减小凸模 尺寸来保证合理间隙。
【冲孔件】尺寸取决于凸模尺寸，冲孔模应先定凸模尺寸，用增大凹模 尺寸来保证合理间隙。
4.3【计算凸、凹模刃口尺寸需要用到的参数】Z min 和Z max 、落料公差（δ凸、 δ凹）和冲孔公差（δ凸、δ凹）、系 数（χ） 4.4【冲裁力P 0（N ）】【平刃口凸、凹模】 P 0=L δτ 【L （冲裁件周长mm ）、δ（材料厚度mm ）、τ（材料的抗剪强度MPa ）】 【考虑其他因素，实际冲裁力：P =1.3P 0≈L δσb 】【σb （材料的抗拉强度MPa ）】 4.5【阶梯分布】一个模具里多个凸模，分为大凸模、小凸模，为防止折断，小 凸模一般比较短，与大凸模呈阶梯状分布，大、小凸模的高度差 为H （取决于材料厚度）。
（δ≤3mm 时，H=δ；δ>3mm 时，H=0.5δ） 4.6【卸料力、推件力、顶出力计算】 ❶卸料力：P 卸=K 卸P （N ） ❷推件力：P 推=n K 推P （N ） ❸顶出力：P 顶=K 顶P （N ） 【P(卸料力)、n （卡在凹模洞口内的工件（或废料）数目）、K （系数）】 4.7【排样、搭边和条料宽度】 4.7.1【排料】4.7.1.1【排料方式】❶直排 ❷斜排 ❸直对排❹斜对排❺混合排❻多行排4.7.1.2【材料利用率（一个进距内的材料利用率η）】η=bhnF×100%F(冲裁件面积（包括冲出的小孔面积）) n(一个进距内冲裁件数目) b(条料数目) h(进距) 4.7.2【搭边】 搭边值大小，能太大，浪费材料；太小容易挤进凹模，影响模具 寿命。
冲压模具设计
4、材料利用率：工件总面积/条料面积
η=nA/bl×100%
n-工件个数 A-工件面积 b、l-条料宽和长
三、模具压力中心确定
1、对称形状工件：压力中心位于图形几
何中心。
第 二 章
2、复杂形状工件： ①将凸模轮廓线分解成若干基线段—直 线、圆弧、曲线段； ②计算各线段重心的座标值xi、yi
冲 （圆弧、曲线段重心座标值查表）；
知
4、应用面广，广泛用于国民经济各个领
识
域。 三、冲压分类：
1、分离工序
2、变形工序
§1-2冲压基本工序
一、分离工序：
第
切断、冲裁(落料、冲孔）、切
一
边、切口等。
章 二、变形工序：
冲 压
弯曲、拉深、翻边、起伏、胀 形、缩口、扩口、整形 等。
基
本
知
识
§1-3金属冲压变形规律
一、冲压变形的应力应变状态：
第 二
凹模磨损后： 尺寸变大-A尺寸 尺寸变小-B尺寸
凸模磨损后： 尺寸变小-A尺寸 尺寸变大-B尺寸
章
尺寸不变-C尺寸
尺寸不变-C尺寸
冲 裁
⑴落料件：确定凹模尺寸：
（A-Δ） A凹=（A-ｘΔ)+ δ凹
（B+Δ） B凹=（B+xΔ)- δ凹
（C±Δ） C凹=C±δ凹/2
第
凸模尺寸按凹模尺寸配制，保正双
裁
③根据各线段重心的座标值，求整个图
形压力中心
Xc=L1X1+L2X2+…+LnXn/L1+L2+…+Ln Yc=L1Y1+L2Y2+…+LnYn/L1+L2+…+Ln
冲压模具设计PPT课件
3、连续冲压工序
定义：在冲床的几次行程中，在一副模具的不 同位置上同时完成两道或两道以上的冲压工序 。
连续冲压生产效率高，操作比较安全。但是， 模具结构复杂，成本较高，加工精度不如复合 冲压高，对工件的尺寸、原材料规格及性能的 限制较为严格。
主要用于生产批量较大、精度要求不太高的小 型工件的冲压加工。
七、冲压技术的发展趋势
随着新技术、新工艺、新设备、新材料的不断 涌现，冲压技术不断得到革新和发展。
1、冲压朝着CAD/CAM/CAE方向发展。 2、冲压模具朝着研制新型高效模具、采用新
型模具材料和热处理新工艺方向发展。 3、冲压设备朝着多工位、数控方向发展。 4、冲压生产朝着多品种、小批量、高质量方
B、冲压模具设计
冲压模具设计是根据已有的冲压工艺文件，在 认真考虑工件的定位、卸料、模具的制造维修 、操作安全性等因素后，构思出与现有生产条 件相适应的冲压模具总体结构，最后绘制出模 具装配图和模具零件图。
C、两者的关系
在冲压设计过程中，尽管冲压工艺设计和冲压 模具设计的工作性质不同，但两者之间却存在 着相互渗透、相互补充、相互依存的关系。在 实际设计工作中，无论是进行冲压工艺设计还 是冲压模具设计，都必须同时具备冲压工艺设 计和冲压模具设计两方面的设计理论和实践技 能。
寸稳定，互换性好。 3、材料利用率高。 4、生产成本低。
三、冲压加工的特点
B、缺点 1、模具制造成本较高、周期较长。 2、冲压加工过程中噪音大。 3、在单件小批生产中应用受到限制。
四、冲压设计的基本内容
冲压设计包括冲压工艺设计和冲压模具 设计两大内容。
A、冲压工艺设计
冲压工艺设计是针对给定的零件图，根据生产 批量的大小、现有的冲压设备、模具制造能力 以及工人技术水平等具体生产条件，从对零件 图的冲压工艺分析入手，经过必要的冲压工艺 计算，确定合理的冲压工艺方案，最后编写出 冲压工艺文件。