冲压模具两个实例(doc 31页)
冲压磨具结构设计的案例展示成功案例的启发与学习
冲压磨具结构设计的案例展示成功案例的启发与学习冲压磨具在现代制造业中起着至关重要的作用，它通过在金属材料上施加力量来实现形状改变和加工，广泛应用于汽车零部件、家电产品、通信设备等领域。
而冲压磨具的结构设计直接关系到加工质量、生产效率和成本控制。
本文将通过展示冲压磨具结构设计的成功案例，探讨其启发与学习。
1. 案例一：汽车车门内板冲压磨具设计在汽车制造过程中，车门内板的冲压加工是关键环节之一。
某汽车制造企业为提高生产效率和降低成本，在车门内板冲压磨具的设计过程中进行了不断创新和优化。
通过对冲压磨具的结构进行改进，减少了材料浪费、提高了加工精度，并实现了自动化生产。
启发与学习：此案例表明，在冲压磨具结构设计中，应注重优化设计，以减少材料浪费和提高加工精度。
并且，可以借鉴自动化技术，提高生产效率。
2. 案例二：电子产品金属外壳冲压磨具设计电子产品的金属外壳冲压加工要求高度精密和一致性，因此冲压磨具的设计至关重要。
某电子产品制造商通过对冲压磨具结构的优化，实现了外壳加工的精度要求，提高了产品的质量和可靠性，并且缩短了生产周期。
启发与学习：这个案例给我们的启示是，在冲压磨具结构设计中，应注重满足产品的精度要求，并通过合理的结构设计来提高产品质量和可靠性。
此外，缩短生产周期也是一个重要的目标。
3. 案例三：通信设备金属零部件冲压磨具设计在通信设备制造中，金属零部件的冲压加工是一个关键步骤。
某通信设备制造企业通过对冲压磨具结构的创新，实现了零部件的一次成型加工，避免了二次加工，提高了生产效率和降低了成本。
启发与学习：该案例给我们启示，在冲压磨具结构设计中，应尽量实现一次成型加工，以减少生产环节和成本。
同时，创新性的设计可以带来生产效率的提高。
通过以上案例的展示，我们可以得出以下结论：首先，冲压磨具结构设计对于提高加工质量、生产效率和降低成本至关重要。
其次，优化设计、借鉴自动化技术、满足精度要求、缩短生产周期以及一次成型加工等都是成功案例的共同特点。
冲压模具设计实例讲解.doc
方案六：将方案三全部工序组合，采用带料连续冲压。其优点是工序集中，只用一副模具完成全部工序，其实质是把方案三的各工序分别布置在连续模的各工位上，所以还具有方案三的各项优点，缺点是模具结构复杂，安装、调试和维修困难。制造周期长。
直径 为一般要求的自由尺寸，冲压成形的直径精度的偏差大于表4-1拉深直径的极限偏差。但高度尺寸 精度高于表4-3中的尺寸偏差，需由整形保证。
表12-108Al—ZF的力学性能(GB/T5213—1985T和GB/T710—1991)
/MPa
(%)
不小于
260~300
200
44
0.66
初步分析可以知道叶轮零件的冲压成形需要多道工序。首先，零件中部是有凸缘的圆筒拉深
支点间距 近似取10mm。将上述数据代入 表达式，得：
取 ，得
压料力 =50%×2376=1188
则第二道工序总冲压力
根据第二道工序所需要的冲压力，选用公称压力为400kN的压力机完全能够满足使用要求。
（3）第三道工序—二次弯形(见图12-8)该工序仍需要压料，故冲压力包括自由弯曲力 和压料力 。
自由弯曲力
件，有两个价梯，筒底还要冲 的孔；其次，零件外圈为翻边后形成的7个“竖立”叶片，围绕中心均匀分布。另外，叶片翻边前还要修边、切槽、由于拉深圆角半径比较小（0.5~1），加上对叶片底面有跳动度的要求，因此还需要整形。
对拉深工序，在叶片展开前，按料厚中心线计算有 ≈4.53＞1.4，并且叶片展开后凸缘将更宽，所以属于宽凸缘拉深。另外，零件拉深度大（如最小价梯直径的相对高度h/d=20.5/13.5=1.52，远大于一般带凸缘筒形件第一次拉深许可的最大相对拉深高度），所以拉深成形比较困难，要多次拉深。
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计与制造实例之阿布丰王创作时间：二O 二一年七月二十九日例：图1所示冲裁件,资料为A3,厚度为2mm,年夜批量生产.试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程.零件名称：止动件 生产批量：年夜批 资料：A3 资料厚度：t=2mm一、 冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①资料：该冲裁件的资料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能.②零件结构：该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角,比力适合冲裁.③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差.孔边距12mm 的公差为-0.11,属11级精度.查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：65 mm24 mm30 mm R30 mm R2 mm-0.74 0-0.52 0-0.52 0-0.52 0-0.52 +0.36 0零件内形：10 mm 孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁.2.工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序,可以采纳以下三种工艺方案： ①先落料,再冲孔,采纳单工序模生产. ②落料-冲孔复合冲压,采纳复合模生产. ③冲孔-落料连续冲压,采纳级进模生产.方案①模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才华完成零件的加工,生产效率较低,难以满足零件年夜批量生产的需求.由于零件结构简单,为提高生产效率,主要应采纳复合冲裁或级进冲裁方式.由于孔边距尺寸12 mm 有公差要求,为了更好地保证此尺寸精度,最后确定 用复合冲裁方式进行生产. 工件尺寸可知,凸凹模壁厚年夜于最小壁厚,为便于把持,所以复合模结构采纳倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式. 3.排样设计查《冲压模具设计与制造》表 2.5.2,确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm 工件边缘搭边：a1=2.5mm-0.11步距为：32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2*2.5=70确定后排样图如2所示一个步距内的资料利用率η为：η=A/BS×100%=1550÷（70×32.2）×100%=68.8%查板材标准,宜选900mm×1000mm的钢板,每张钢板可剪裁为14张条料（70mm×1000mm）,每张条料可冲378个工件,则η为：η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的资料利用率为65.1%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力 F总=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67（KN）其中τ按非退火A3钢板计算.冲孔力 F冲=1.3Ltτ=1.3×2π×10×2×450=74.48（KN）其中：d 为冲孔直径,2πd为两个圆周长之和.卸料力 F卸=K卸F卸=0.05×252.67=12.63（KN）推件力 F推=nK推F推=6×0.055×37.24=12.30（KN）其中 n=6 是因有两个孔.总冲压力：F总= F落+ F冲+ F卸+ F推=252.67+74.48+12.63+12.30=352.07（KN）⑵压力中心如图3所示：由于工件X方向对称,故压力中心x0=32.5mm=13.0mm其中：L1=24mm y1=12mmL2=60mm y2=0mmL3=24mm y1=12mmL4=60mm y4=24mmL5=60mm y5=27.96mmL6=60mm y6=24mmL7=60mm y7=12mmL8=60mm y8=12mm计算时,忽略边缘4-R2圆角.由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为（32.5,13）5.工作零件刃口尺寸计算落料部份以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制；冲孔部份以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制.即以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制.刃口尺寸计算见表16.工作零件结构尺寸落料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb（≥15mm）H=0.28×65=18.2.mm凹模边壁厚：c≥（1.5~2）H=（1.5~2）×18.2=（27.3~36.4）mm 实取c=30mm凹模板边长：L=b＋2c=65＋2×30=125mm查标准JB/T -6743.1-94：凹模板宽B=125mm故确定凹模板外形为：125×125×18（mm）.将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为：125×125×14（mm）.凸凹模尺寸：凸凹模长度：L=h1+h2+h=16+10+24=50（mm）其中：h1-凸凹模固定板厚度h2-弹性卸料板厚度h-增加长度（包括凸模进入凹模深度,弹性元件装置高度等）凸凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查《冲压模具设计与制造》表 2.9.6知,该壁厚为4.9mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够.冲孔凸模尺寸：凸模长度：L凸= h1+h2+h3=14+12+1440mm其中：h1-凸模固定板厚 h2-空心垫板厚 h3-凹模板厚凸模强度校核：该凸模不属于细长杆,强度足够.7.其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点：凹模板尺寸并查标准JB/T-6743.1-94,确定其它模具模板尺寸列于表2：序号名称长×宽×厚（mm）资料数量1 上垫板125×125×6 T8A 12 凸模固定板125×125×14 45钢 13 空心垫板125×125×12 45钢 14 卸料板125×125×10 45钢 15 凸凹模固定板125×125×16 45钢 16 下垫板125×125×6 T8A 1根据模具零件结构尺寸,查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱125×25标准模架一副.8.冲床选用根据总冲压力 F总=352KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,选用J23-63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块.其主要工艺参数如下：公称压力：63KN滑块行程：130mm行程次数：50次/分最年夜闭合高度：360mm连杆调节长度：80mm工作台尺寸（前后×左右）：480mm×710mm二、模具制造1、主要模具零件加工工艺过程制件：柴油机飞轮锁片资料：Q235料厚：1.2mm该制件为年夜批量生产,制品图如下：（一）冲裁件的工艺分析1、冲裁件为Q235号钢,是普通碳素钢,有较好的冲压性能,由设计书查得τ=350Mpa.2、该工作外形简单,规则,适合冲压加工.3、所有未标注公差尺寸,都按IT14级制造.4、结论：工艺性较好,可以冲裁.方案选择：方案一：采纳单工序模.方案二：采纳级进模.方案三：采纳复合模.单工序模的分析单工序模又称简单模,是压力机在一次行程内只完成一个工序的冲裁模.工件属年夜批量生产,为提高生产效率,不宜采纳单工序模,而且单工序模定位精度不是很高,所以采纳级进模或复合模.级进模的分析级进模是在压力机一次行程中,在一副模具上依次在几个分歧的位置同时完成多道工序的冲模.因为冲裁是依次在几个分歧的位置逐步冲出的,因此要控制冲裁件的孔与外形的相对位置精度就必需严格控制送料步距,为此,级进模有两种基本结构类型：用导正销定距的级进模和用侧刃定距的级进模.另外级进模有多个工序所以比复合模效率低.复合模的分析复合模是在压力机一次工作行程中,在模具同一位置同时完成多道工序的冲模.它不存在冲压时的定位误差.特点：结构紧凑,生产率高,精度高,孔与外形的位置精度容易保证,用于生产批量年夜.复合模还分为倒装和正装两种,各有优缺点.倒装复合模但采纳直刃壁凹模洞口凸凹模内有积存废料账力较年夜,正装复合模的优点是：就软就薄的冲裁件,冲出的工件比力平整,平直度高,凸凹模内不积存废料减小孔内废料的胀力,有利于凸凹模减小最小壁厚.经比力分析,该制件的模具制造选用导料销加固定挡料销定位的弹性卸料及上出件的正装复合模.（二）排样图设计及冲压力和压力中心的计算由3-6,3-8表可查得：a1=0.8,a=1.0,△=0.6查书391.料宽计算：B=（D+2a）=62+2*1.0=64mm2.步距：A=D=a1=62+0.8=62.8mm3.资料利用率计算：η=A/BS×100%=πR2-（πR2+12*4.2）/62.8*64=3.14*312-(3.14*18.52+50.4)/62.8*64×100%=47.08%（其中a是搭边值,a1是工作间隙,D是平行于送料方向冲材件的宽度,S是一个步距内制件的实际面积,A是步距,B是料宽,R1是年夜圆半径,R2是小圆半径,12×4.2是方孔的面积,η为一个步距内的资料的利用率）4.冲裁总压力简直定：L=2*3.14*31+2*3.14*18.5+12+2*4.2=331.26（周边总长）计算冲裁力：F=KLtτ查设计指导书得τ=350MpaF=1.3*331.6*1.2*350≈180KN落料力：F落=1.3ltτ=1.3*（2*3.14*31）*1.2*350=106295.28N 卸料力：F卸=kF落=0.02*106295.28=2125.9N冲孔力：F冲=1.3*3.14dtτ+1.3*（12+2*4.2）*1.2*350=74572.68N顶件力：F顶=-k2F落=0.06*106295.28=6377.7N冲裁总压力：F∑=F落+F卸+F冲+F顶=106295.28+2125.9+74572.68+6377.7=189.4KN F压=（1.1~1.3）F∑=246KN说明：K为平安系数,一般取 1.3；k为卸料力系数,其值为0.02~0.06,在上式中取值为0.02；k2为顶件力系数,其值为0.03~0.07,式中取值为0.065.压力机的初步选用：根据制件的冲裁的公称压力,选用开式双柱可倾式压力机,公称压力为350k N 形号为J23-35 满足：F压≥F∑滑块行程80mm行程次数50时间：二O 二一年七月二十九日时间：二O 二一年七月二十九日 最年夜闭合高度 280mm 封闭高度调节量60mm 滑块中心线到床声距离 205mm 立柱距离工作台尺寸直径 工作台尺寸前后 300mm 260mm 380mm。
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计和制造实例冲压模具是一种用于加工金属产品的工具，通过压力将金属材料加工成所需形状的工具。
下面，我将介绍两个冲压模具设计和制造的实例。
实例一：汽车车门冲压模具设计和制造汽车车门是汽车的一个重要部件，它通常由多个金属板件组成，需要通过冲压来制造。
车门冲压模具的设计和制造需要考虑以下几个方面：1.车门的形状和结构：车门通常由多个金属板件组成，包括外板、内板、框架等。
模具的设计需要根据车门的结构设计成相应的多工位冲模，以便一次完成多个工序的冲压操作。
2.材料选择：考虑到车门需要具备一定的强度和耐腐蚀能力，通常选择高强度钢板作为材料。
模具的设计和制造需要根据材料的性质和特点来选择合适的模具材料，确保模具具有足够的硬度和耐磨性。
3.工艺流程：冲压车门需要经过多道工序，包括剪切、成形、冲孔、弯曲等。
模具的设计需要根据车门的工艺流程，分解各个工序，确定模具的结构和工作方式。
4.精度和尺寸控制：冲压车门需要保证尺寸的准确性和表面的光洁度。
模具的设计和制造需要考虑到尺寸控制和表面质量的要求，采取相应的控制措施，如安装导向装置、调整模具的工作间隙等。
实例二：家用电器外壳冲压模具设计和制造家用电器外壳通常由金属材料制成，冲压是常用的制造工艺。
下面是家用电器外壳冲压模具的设计和制造实例：1.外壳结构和形状：家用电器外壳通常具有盒状结构，需要通过冲压来成形。
模具的设计需要根据外壳的尺寸和形状，设计成相应的单工位或多工位冲模。
2.材料选择：外壳通常采用不锈钢或者冷轧钢板作为材料，以保证外壳的强度和耐腐蚀能力。
模具的设计和制造需要选用适当的模具材料，以确保模具具有足够的硬度和耐磨性。
3.工艺流程：外壳冲压通常包括剪切、成形、冲孔、折弯等工序。
模具的设计需要分解各个工序，确定模具的结构和工作方式，以便一次完成所有工序。
4.精度和表面质量：外壳冲压需要保证尺寸的准确性和表面的光洁度。
模具的设计和制造需要考虑到尺寸控制和表面质量的要求，采取相应的控制措施，如安装导向装置、选用合适的冲头等。
冲压模具设计与制造实例教材(PDF 31页)
1. 冲压件工艺分析2. 工艺方案及模具结构类型3. 排样设计4．冲压力与压力中心计算5．工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算 ,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。
既以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。
刃口尺寸计算见表1。
表 1 刃口尺寸计算6．工作零件结构尺寸7．其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点: 凹模板尺寸并查标准JB/T-6743.1-94，确定其它模具模板尺寸列于表2:根据模具零件结构尺寸 ,查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱125×25标准模架一副。
8．冲床选用根据总冲压力 F总=352KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,选用J23-63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。
其主要工艺参数如下：公称压力： 630KN滑块行程： 130mm行程次数： 50 次∕分最大闭合高度： 360mm连杆调节长度： 80mm工作台尺寸（前后×左右）：480mm × 710mm9．冲压工艺规程10．模具总装配图图 4 模具装配图11．模具零件图图 5 凸凹模图 6 冲孔凸模图 7 落料凹模板图 8 上模座板图 9 下模座板图 10 上垫板图 11 下垫板图 12 凸模固定板图 13 空心垫板图 14 推件块图 15 卸料板图 16 凸凹模固定板1. 主要模具零件加工工艺过程落料凹模加工工艺过程材料 :Gr12 硬度 : 60 ～ 64 HRC冲孔凸模加工工艺过程材料： T10A 硬度： 56 ～ 60HRC凸凹模加工工艺过程材料 :Gr12 硬度 : 60 ～ 64 HRC凸模固定板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ～ 28 HRC凸凹模固定板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ～ 28 HRC卸料板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ～ 28 HRC上垫板加工工艺过程材料 :T8A 硬度 : 54 ～ 58 HRC下垫板加工工艺过程材料 :T8A 硬度 : 54 ～ 58 HRC空心垫板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ～ 28 HRC上模座加工工艺过程材料 :HT200下模座加工工艺过程材料： HT200推件块加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 — 28 HRC2. 加工过程：详见素材资源库中的视频。
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计与制造实例例：图1所示冲裁件,材料为A3,厚度为2mm,大批量生产.试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程. 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm一、 冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能. ②零件结构：该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角,比较适合冲裁. ③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差.孔边距12mm 的公差为,属11级精度.查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm零件内形：10 mm孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁. 2.工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序,可以采用以下三种工艺方案：+①先落料,再冲孔,采用单工序模生产.②落料-冲孔复合冲压,采用复合模生产.③冲孔-落料连续冲压,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.由于零件结构简单,为提高生产效率,主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式.由于孔边距尺寸12 mm有公差要求,为了更好地保证此尺寸精度,最后确定用复合冲裁方式进行生产.工件尺寸可知,凸凹模壁厚大于最小壁厚,为便于操作,所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式.3.排样设计查冲压模具设计与制造表 2.5.2,确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm工件边缘搭边：a1=2.5mm步距为：32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为：η=A/BS×100%=1550÷70××100%=%查板材标准,宜选900mm×1000mm的钢板,每张钢板可剪裁为14张条料70mm×1000mm,每张条料可冲378个工件,则η为：η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=%即每张板材的材料利用率为%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力 F总=τ=××2×450=KN其中τ按非退火A3钢板计算.冲孔力 F冲=τ=×2π×10×2×450=KN其中：d 为冲孔直径,2πd为两个圆周长之和.卸料力 F卸=K卸F卸=×=KN推件力 F推=nK推F推=6××=KN其中 n=6 是因有两个孔.总冲压力：F总= F落+ F冲+ F卸+ F推=+++=KN⑵压力中心如图3所示：由于工件X方向对称,故压力中心x0=32.5mm=13.0mm其中：L1=24mm y1=12mmL2=60mm y2=0mmL3=24mm y1=12mmL4=60mm y4=24mmL5=60mm y5=27.96mmL6=60mm y6=24mmL7=60mm y7=12mmL8=60mm y8=12mm计算时,忽略边缘4-R2圆角.由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为,135.工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制.即以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制.刃口尺寸计算见表16.工作零件结构尺寸落料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb≥15mmH=×凹模边壁厚：c≥~2H=~2×=~mm 实取c=30mm凹模板边长：L=b＋2c=65＋2×30=125mm查标准JB/T ：凹模板宽B=125mm故确定凹模板外形为：125×125×18mm.将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为：125×125×14mm.凸凹模尺寸：凸凹模长度：L=h1+h2+h=16+10+24=50mm其中：h1-凸凹模固定板厚度h2-弹性卸料板厚度h-增加长度包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度等凸凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查冲压模具设计与制造表2.9.6知,该壁厚为4.9mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够.冲孔凸模尺寸：凸模长度：L凸= h1+h2+h3=14+12+1440mm其中：h1-凸模固定板厚 h2-空心垫板厚 h3-凹模板厚凸模强度校核：该凸模不属于细长杆,强度足够.7.其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点：凹模板尺寸并查标准JB/,确定其它模具模板尺寸列于表2：根据模具零件结构尺寸,查标准GB/选取后侧导柱125×25标准模架一副.8.冲床选用根据总冲压力 F总=352KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,选用J23-63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块.其主要工艺参数如下：公称压力：63KN滑块行程：130mm行程次数：50次/分最大闭合高度：360mm连杆调节长度：80mm工作台尺寸前后×左右：480mm×710mm二、模具制造1、主要模具零件加工工艺过程制件：柴油机飞轮锁片材料：Q235料厚：1.2mm该制件为大批量生产,制品图如下：一冲裁件的工艺分析1、冲裁件为Q235号钢,是普通碳素钢,有较好的冲压性能,由设计书查得τ=350Mpa.2、该工作外形简单,规则,适合冲压加工.3、所有未标注公差尺寸,都按IT14级制造.4、结论：工艺性较好,可以冲裁.方案选择：方案一：采用单工序模.方案二：采用级进模.方案三：采用复合模.单工序模的分析单工序模又称简单模,是压力机在一次行程内只完成一个工序的冲裁模.工件属大批量生产,为提高生产效率,不宜采用单工序模,而且单工序模定位精度不是很高,所以采用级进模或复合模.级进模的分析级进模是在压力机一次行程中,在一副模具上依次在几个不同的位置同时完成多道工序的冲模.因为冲裁是依次在几个不同的位置逐步冲出的,因此要控制冲裁件的孔与外形的相对位置精度就必须严格控制送料步距,为此,级进模有两种基本结构类型：用导正销定距的级进模和用侧刃定距的级进模.另外级进模有多个工序所以比复合模效率低.复合模的分析复合模是在压力机一次工作行程中,在模具同一位置同时完成多道工序的冲模.它不存在冲压时的定位误差.特点：结构紧凑,生产率高,精度高,孔与外形的位置精度容易保证,用于生产批量大.复合模还分为倒装和正装两种,各有优缺点.倒装复合模但采用直刃壁凹模洞口凸凹模内有积存废料账力较大,正装复合模的优点是：就软就薄的冲裁件,冲出的工件比较平整,平直度高,凸凹模内不积存废料减小孔内废料的胀力,有利于凸凹模减小最小壁厚.经比较分析,该制件的模具制造选用导料销加固定挡料销定位的弹性卸料及上出件的正装复合模.二排样图设计及冲压力和压力中心的计算由3-6,3-8表可查得：a1=,a=,△=查书391.料宽计算： B=D+2a=62+2=64mm2.步距：A=D=a1=62+=62.8mm3.材料利用率计算：η=A/BS×100%=πR2-πR2+12/64=312-+/64×100%=%其中a是搭边值,a1是工作间隙,D是平行于送料方向冲材件的宽度,S是一个步距内制件的实际面积,A是步距,B是料宽,R1是大圆半径,R2是小圆半径,12×是方孔的面积,η为一个步距内的材料的利用率4.冲裁总压力的确定：L=231+2+12+2=周边总长计算冲裁力：F=KLtτ查设计指导书得τ=350MpaF=350≈180KN落料力：F落=τ=231350=卸料力：F卸=kF落==冲孔力：F冲=τ+12+2350=顶件力：F顶=-k2F落==冲裁总压力：F∑=F落+F卸+F冲+F顶=+++=F压=~F∑=246KN说明：K为安全系数,一般取；k为卸料力系数,其值为~,在上式中取值为；k2为顶件力系数,其值为~,式中取值为5.压力机的初步选用：根据制件的冲裁的公称压力,选用开式双柱可倾式压力机,公称压力为350k N 形号为J23-35 满足：F压≥F∑。
冲压模具设计与制造实例教材
冲压模具设计与制造实例例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。
试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。
零件名称：止动件生产批量：大批材料：A3材料厚度：t=2mm一、冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。
②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。
③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，-0.74 0-0.52-0.52-0.52-0.52可按IT14级确定工件尺寸的公差。
孔边距12mm 的公差为-0.11，属11级精度。
查公差表可得各尺寸公差为： 零件外形：65 mm24 mm30 mm R30 mm R2 mm零件内形：10 mm孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁。
2.工艺技术方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序，可以采用以下三种工艺技术方案：①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。
②落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。
③冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。
技术方案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。
由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。
由于孔边距尺寸12 mm 有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定 用复合冲裁方式进行生产。
+0.36 0-0.11工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。
3.排样设计查《冲压模具设计与制造》表2.5.2，确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm工件边缘搭边：a1=2.5mm步距为：32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2*2.5=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为：η=A/BS×100%=1550÷（70×32.2）×100%=68.8%查板材规范，宜选900mm×1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（70mm×1000mm），每张条料可冲378个工件，则η为：η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为65.1%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力F总=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67（KN）其中τ按非退火A3钢板计算。
冲压模具两个实例(doc 31页)
冲压模具两个实例(doc 31页)冲压模具实例例8.2.1冲裁模设计与制造实例工件名称：手柄工件简图：如图8.2.1所示。
生产批量：中批量材料：Q235-A钢材料厚度：1.2mm1．冲压件工艺性分析此工件只有落料和冲孔两个工序。
材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。
工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm 的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm （大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。
工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。
2．冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：条料（135mm×1500mm），每张条料可冲56个工件，故每张钢板的材料利用率为76%。
图8.2.1 手柄工件简图图8.2.2 手柄排样图（2）冲压力的计算该模具采用级进模，拟选择弹性卸料、下出件。
冲压力的相关计算见表8.2.1。
根据计算结果，冲压设备拟选J23-25。
（3）压力中心的确定及相关计算计算压力中心时，先画出凹模型口图，如图8.2.3所示。
在图中将xoy 坐标系建立在图示的对称中心线上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1～L6共6组基本线段，用解析法求得该模具的压力中心C点的坐标（13.57，11.64）。
有关计算如表8.2.2所示。
由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点O较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。
若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。
（4）工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。
结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计与制造实例例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。
试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。
零件名称：止动件生产批量：大批材料：A3材料厚度：t=2mm一、冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。
②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。
③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，-0.74 0-0.52-0.52-0.52-0.52可按IT14级确定工件尺寸的公差。
孔边距12mm 的公差为-0.11，属11级精度。
查公差表可得各尺寸公差为： 零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm零件内形：10 mm孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁。
2.工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序，可以采用以下三种工艺方案：①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。
②落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。
③冲孔-落料连续冲压，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。
由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。
由于孔边距尺寸12 mm 有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定 用复合冲裁方式进行生产。
+0.36 0-0.11工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。
3.排样设计查《冲压模具设计与制造》表2.5.2，确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm工件边缘搭边：a1=2.5mm步距为：32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2*2.5=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为：η=A/BS×100%=1550÷（70×32.2）×100%=68.8%查板材标准，宜选900mm×1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（70mm×1000mm），每张条料可冲378个工件，则η为：η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为65.1%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力 F总=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67（KN）其中τ按非退火A3钢板计算。
冲压模具实例
冲压模具实例例8.2.1冲裁模设计与制造实例工件名称：手柄工件简图：如图8.2.1所示。
生产批量：中批量材料：Q235-A钢材料厚度：1.2mm1．冲压件工艺性分析此工件只有落料和冲孔两个工序。
材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。
工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm 的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm （大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。
工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。
2．冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：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。
方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。
方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚3．5mm接近凸凹模许用最小壁厚3．2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。
方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。
通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。
3．主要设计计算（1）排样方式的确定及其计算设计级进模，首先要设计条料排样图。
手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。
隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。
搭边值取2．5mm和3．5mm，条料宽度为135mm，步距离为53 mm，一个步距的材料利用率为78%（计算见表8.2.1）。
查板材标准，宜选950mm×1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为7张条料（135mm×1500mm），每张条料可冲56个工件，故每张钢板的材料利用率为76%。
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冲压模具两个实例(doc 31页)图8.2.1 手柄工件简图图8.2.2 手柄排样图（2）冲压力的计算该模具采用级进模，拟选择弹性卸料、下出件。
冲压力的相关计算见表8.2.1。
根据计算结果，冲压设备拟选J23-25。
（3）压力中心的确定及相关计算计算压力中心时，先画出凹模型口图，如图8.2.3所示。
在图中将xoy 坐标系建立在图示的对称中心线上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1～L6共6组基本线段，用解析法求得该模具的压力中心C点的坐标（13.57，11.64）。
有关计算如表8.2.2所示。
由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点O较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。
若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。
（4）工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。
结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。
因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算见表8.2.3所示。
图8.2.3 凹模型口图（5）卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见表8.2.4。
选用的四块橡胶板的厚度务必一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。
4．模具总体设计（1）模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。
（2）定位方式的选择因为该模具采用的是条料，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挡料销初定距，导正销精定距。
而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。
（3）卸料、出件方式的选择因为工件料厚为1.2mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。
又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。
（4）导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该级进模采用中间导柱的导向方式。
5．主要零部件设计（1）工作零件的结构设计①落料凸模结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。
其总长L可按公式2.9.2计算：=20+14+1.2+28.8=64mm具体结构可参见图8.2.4（a）所示。
②冲孔凸模因为所冲的孔均为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用台阶式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换。
其中冲5个φ5的圆形凸模可选用标准件BⅡ型式（尺寸为5.15×64）。
冲φ8mm孔的凸模结构如图8.2.4（b）所示。
③凹模凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。
其轮廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4计算：凹模厚度H=kb=0.2×127mm=25.4mm（查表2.9.5得k=0.2）凹模壁厚c=（1.5～2）H=38～50.8mm取凹模厚度H=30mm，凹模壁厚c=45mm，凹模宽度B=b+2c=（127+2×45）mm=217mm凹模长度L取195mm（送料方向）凹模轮廓尺寸为195mm×217mm×30mm，结构如图8.2.4（c）所示。
（2）定位零件的设计落料凸模下部设置两个导正销，分别借用工件上φ5mm和φ8mm两个孔作导正孔。
φ8mm导正孔的导正销的结构如图8.2.5所示。
导正应在卸料板压紧板料之前完成导正，考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面lmm ，所以导正销直线部分的长度为1．8mm。
导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用H7/h6配合。
起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为8×16。
（3）导料板的设计导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间的间隙取1mm，这样就可确定了导料板的宽度，导料板的厚度按表2.9.7选择。
导料板采用45钢制作，热处理硬度为40～45HRC，用螺钉和销钉固定在凹模上。
导料板的进料端安装有承料板。
（4）卸料部件的设计①卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为14mm。
卸料板采用45钢制造，淬火硬度为40～45HRC。
②卸料螺钉的选用卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为12mm，螺纹部分为M10×10mm。
卸料材料：Crl2MoV 热处理：58～62HRC 技术要求：尾部与凸模固定板按H6/m5配合材料：Crl2MoV热处理：58～62HRC材料：Crl2 MoV 热处理：60～64HRC图8.2.4 工作零件钉尾部应留有足够的行程空间。
卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面lmm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。
（5）模架及其它零部件设计该模具采用中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。
以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。
导柱d/mm×L/mm分别为φ28×160，φ32×160；导套d/mm×L/mm×D/mm分别为φ28× 115×42，φ32×115×45。
上模座厚度H上模取45mm，上模垫板厚度H垫取10mm，固定板厚度H固取20mm，下模座厚度H下模取50mm，那么，该模具的闭合高度：H闭=H上模＋H垫＋L＋H ＋H下模－h2 =（45＋10＋64＋30＋50－2）mm=197mm式中L——凸模长度，L=64 mm；H——凹模厚度，H=30mm；h2——凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=2mm。
可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-25的最大装模高度（220mm），可以使用。
6．模具总装图通过以上设计，可得到如图8.2.6所示的模具总装图。
模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模（7个）、凸模固定板及卸料板等组成。
卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。
下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。
冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。
条料送进时采用活动挡料销13作为粗定距，在落料凸模上安装两个导正销4，利用条料上φ5mm和φ8孔作导正销孔进行导正，以此作为条料送进的精确定距。
操作时完成第一步冲压后，把条料抬起向前移动，用落料孔套在活动挡料销13上，并向前推紧，冲压时凸模上的导正销4再作精确定距。
活动挡料销位置的设定比理想的几何位置向前偏移0．2mm，冲压过程中粗定位完成以后，当用导正销作精确定位时，由导正销上圆锥形斜面再将条料向后拉回约0．2mm而完成精确定距。
用这种方法定距，精度可达到0．02mm。
7．冲压设备的选定通过校核，选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足使用要求。
其主要技术参数如下：公称压力：250KN滑块行程：65mm最大闭合高度：270mm最大装模高度：220mm图8.2.5 导正销图8-2-6手柄级进模装配图工作台尺寸（前后×左右）：370mm×560mm垫板尺寸（厚度×孔径）：50mm×200mm模柄孔尺寸：φ40mm×60mm最大倾斜角度：30°8．模具零件加工工艺本副冲裁模，模具零件加工的关键在工作零件、固定板以及卸料板，若采用线切割加工技术，这些零件的加工就变得相对简单。
图8.2.4（a）所示落料凸模的加工工艺过程如表8.2.5 所示。
凹模、固定板以及卸料板都属于板类零件，其加工工艺比较规范。
图8.2.4（c）所示凹模的加工过程与图7.2.1所示落料凹模的加工过程完全类似，见表7.2.4，在此不再重复。
9．模具的装配根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。
具体装配见表8.2.6所示。
例8.2.2 拉深模设计与制造实例零件简图：如图8.2.7所示。
生产批量：大批量材料：镀锌铁皮材料厚度：1mm1．冲压件工艺性分析该工件属于较典型圆筒形件拉深，形状简单对称，所有尺寸均为自由公差，对工件厚度变化也没有作要求，只是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸φ69可稍作小些。
而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求。
2．冲压工艺方案的确定该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后拉深。
采用单工序模生产。
方案二：落料-拉深复合冲压。
采用复合模生产。
方案三：拉深级进冲压。
采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。
方案二只需一副模具，生产效率较高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。
方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。
通过对上述三种方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压生产采用方案二为佳。
3．主要设计计算（1）毛坯尺寸计算根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径D，具体计算见表8.2.7。
（2）排样及相关计算采用有废料直排的排样方式，相关计算见表8.2.7。
查板材标准，宜选750mm×1000mm的冷轧钢板，每张钢板可剪裁为8张条料（93mm×1000mm），每张条料可冲10个工件，故每张钢板的材料利用率为68%。
（3）成形次数的确定该工件底部有一台阶，按阶梯形件的拉深来计算，求出h/dmin=15.2/40=0.38，根据毛坯相对厚度t/D=1/90.5=1.1，查表4.4.3发现h/dmin小于表中数值，能一次拉深成形。
所以能采用落料-拉深复合冲压。
（4）冲压工序压力计算该模具拟采用正装复合模，固定卸料与推件，具体冲压力计算见表8.2.7所示。
根据冲压工艺总力计算结果并结合工件高度，初选开式双柱可倾压力机J23-25。
（5）工作部分尺寸计算落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸计算见表8.2.8所示。
其中因为该工件口部尺寸要求要与另一件配合，所以在设计时可将其尺寸作小些，即拉深凹模尺寸取φ68.1+0.08mm，相应拉深凸模尺寸取φ66.1-0.05mm。
工件底部尺寸φ43 mm、φ40 mm、3mm与R2 mm 因为属于过渡尺寸，要求不高，为简单方便，实际生产中直接按工件尺寸作拉深凸、凹模该处尺寸。
4．模具的总体设计（1）模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为落料-拉深复合模。
（2）定位方式的选择因为该模具使用的是条料，所以导料采用导料板（本副模具固定卸料板与导料板一体），送进步距控制采用挡料销。