冲压模具及冲模设计
冲压模具设计与制作配套案例库：案例09 冲模结构与设计
案例九冲模结构与设计冲模是冲压生产的主要工艺设备，冲模结构设计对冲压件品质、生产率及经济效益影响很大。
因此，了解冲模结构，研究和提高冲模的各项技术指标，对冲模设计和发展冲压技术是十分必要的。
8. 1冲模分类及其特点按不同的特征对冲模进行分类，其分类方法主要有：（1）按冲压工序性质可分为冲裁模、拉深模、翻边模、胀形模、弯曲模……。
习惯上把冲裁模当作所有分离工序模的总称，包括落料模、冲孔模、切断模、切边模、半精冲模、精冲模及整修模等。
（2）按冲压工序的组合方式可分为单工序模、级进模和复合模。
1）单工序模在压力机一次冲压行程内，完成一道冲压工序的模具。
2）级进模在压力机一次冲程内，在模具不同工位上完成多道冲压工序的模具。
3）复合模在压力机一次行程内，在模具一个工位上完成两道以上冲压工序的模具。
（4）按进料、出件及排除废料方式可分为手动模、半自动模、自动模。
（5）按模具零件组合通用程度可分为专用模（包括简易模）和组合冲模。
（6）按凸、凹模材料可分钢模、硬质合金模、钢结硬质合金模、聚氨酯模、低熔点合金模等。
（7）按模具轮廓尺寸可分为大型模、中型模、小型模等。
8.2冲模零部件分类及功能各种类型冲模复杂程度不同，所含零件各有差异，但根据其作用都可归纳为如下五种类型：(1)工作零件工作零件直接使被加工材料变形、分离，而成为工件，如凸模、凹模、凸凹模等。
(2)定位零件定位零件控制条料的送进方向和送料进距，确保条料在冲模中的正确位置，有挡料销、导正销、导尺、定位销、定位板、导料板、侧压板和侧刃等。
(3)压料、卸料与顶料零件压料、卸料与顶料零件包括冲裁模的卸料板、顶出器、废料切刀、拉深模中的压边圈等。
卸料与顶料零件在冲压完毕后，将工件或废料从模具中排出，以使下次冲压工序顺利进行；拉深模中的压边圈的作用是防止板料毛坯发生失稳起皱。
(4)导向零件导向零件的作用是保证上模对下模相对运动精确导向，使凸模与凹模之间保持均匀的间隙，提高冲压件品质。
冲压及模具设计知识点整理
第一章概述冲压：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压力加工方法。
冲压生产的三要素先进的模具，高效的冲压设备，合理的冲压工艺冲压工序的分类：根据材料的变形特点分为：分离工序、成形工序分离工序：冲压成形时，变形材料内部的应力超过强度极限σb，使材料发生断裂而产生分离，从而成形零件。
分离工序主要有剪裁和冲裁等。
成形工序：冲压成形时，变形材料内部应力超过屈服极限σs，但未达到强度极限σb，使材料产生塑性变形，从而成形零件。
成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、胀形、扩口、缩口和旋压等。
冲压模具1.冲模的分类（1）根据工艺性质分类：冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模等。
（2）根据工序组合程度分类：单工序模、复合模、级进模复合模：在压力机的一次行程内在模具的一个工位上完成两道以上冲压工序的模具。
级进模：在压机的一次行程内，在连续模具的不同工位上完成多道冲压共序的模具。
2.冲模组成零件冲模通常由上、下模两部分构成。
组成模具的零件主要有两类：①工艺零件：直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括：工作零件、定位零件、卸料与压料零件②结构零件：不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括：导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等.第二冲裁工艺与冲裁模设计学习目的与要求：1．了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素；2．掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算、排样设计、冲裁力计算等设计计算方法。
3．掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法；4．认识冲裁模典型结构（尤其是级进模和复合模）及特点，了解模具标准，掌握模具零部件设计及模具标准应用方法；5．掌握冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。
第一节概述冲裁利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。
基本工序：落料和冲孔。
既可加工零件，也可加工冲压工序件。
落料：冲下所需形状的零件冲孔：在工件上冲出所需形状的孔冲裁模：冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲裁过程必不可少的工艺装备。
《冲压工艺与模具设计》课程标准
《冲压工艺与模具设计》课程标准一、课程定位《冲压工艺与模具设计》是模具设计与制造专业的一门必修课程，也是专业核心课程之一。
通过该课程的学习使学生掌握冲压模具设计与制造的基本知识与基本技能，掌握冲压模具设计与制造的基本程序与方法，提高学生的实践动手能力和解决实际问题能力，实现理论与实践的紧密结合。
课程的学习采取工学结合，教、学、做一体化形式进行。
二、课程目标通过《冲压工艺与模具设计》课程的学习，使学生较系统地掌握各类冲压模具的设计基本原理和实际操作应用。
获得基本的理论基础知识、方法和必要的应用技能；认识到这类模具的实用价值，增强应用意识；逐步培养学生学习专业知识的能力以及理论联系实际的能力，为学习后继课程和进一步学习现代科学技术打下专业基础；同时培养学生的创新素质和严谨求实的科学态度以及自学能力。
具体目标：1.知识目标（1）能较好的掌握各类冲压工序（包括冲孔、落料、拉深、弯曲等）的基本概念和基础知识；（2）能较好的掌握各类冲压模具的功用、组成、工作原理和应用；（3）具有阅读并分析典型冲压模具组成、工作原理及特点的能力；（4）具有初步的对各类冲压模具的调试和排故能力。
2.能力目标（1）自主学习的能力；（2）通过网络、期刊、专业书籍、技术手册等获得信息能力，收集资料的能力；（3）解决问题、分析问题的能力；（4）具有制定、实施工作计划的能力；（5）具有理论知识的实际应用能力。
3.素质目标（1）能阅读冲压模具和冲压机械的相关技术文件。
（2）初步具备冲压模具安装，调试，故障维修能力。
（3）能够读懂检修方案，并掌握检修方案的制定程序及方法。
（4）根据典型冲压模具装配的训练，掌握零件装配的基本方法及技巧。
（5）持续学习，不断更新科学知识，提高技术水平。
（6）培养学生勤于思考、认真工作的良好作风。
三、课程设计1.设计思想（1）坚持以高职教育培养目标为依据，基于本课程在化机类专业知识、能力构筑中的位置及这门技术的特点，突出应用能力和综合素质培养，充分注意“教、学、做”三结合。
简易冲压模具设计实例100例
简易冲压模具设计实例100例以下为简易冲压模具设计实例100例的列表划分：一、直线型冲模1.直线型冲模的设计原理及步骤2.直线型冲模的结构及组成部分3.直线型冲模的尺寸及放样方法4.直线型冲模的装配及使用注意事项二、曲线型冲模5. 曲线型冲模的设计原理及步骤6.曲线型冲模的结构及组成部分7.曲线型冲模的尺寸及放样方法8.曲线型冲模的装配及使用注意事项三、复合型冲模9.复合型冲模的设计原理及步骤10.复合型冲模的结构及组成部分11.复合型冲模的尺寸及放样方法12.复合型冲模的装配及使用注意事项四、多级型冲模13.多级型冲模的设计原理及步骤14.多级型冲模的结构及组成部分15.多级型冲模的尺寸及放样方法16.多级型冲模的装配及使用注意事项五、倒角型冲模17.倒角型冲模的设计原理及步骤18.倒角型冲模的结构及组成部分19.倒角型冲模的尺寸及放样方法20.倒角型冲模的装配及使用注意事项六、深冲型冲模21.深冲型冲模的设计原理及步骤22.深冲型冲模的结构及组成部分23.深冲型冲模的尺寸及放样方法24.深冲型冲模的装配及使用注意事项七、弯曲型冲模25.弯曲型冲模的设计原理及步骤26.弯曲型冲模的结构及组成部分27.弯曲型冲模的尺寸及放样方法28.弯曲型冲模的装配及使用注意事项八、环形型冲模29.环形型冲模的设计原理及步骤30.环形型冲模的结构及组成部分31.环形型冲模的尺寸及放样方法32.环形型冲模的装配及使用注意事项九、扣环型冲模33.扣环型冲模的设计原理及步骤34.扣环型冲模的结构及组成部分35.扣环型冲模的尺寸及放样方法36.扣环型冲模的装配及使用注意事项十、小凸轮型冲模37.小凸轮型冲模的设计原理及步骤38.小凸轮型冲模的结构及组成部分39.小凸轮型冲模的尺寸及放样方法40.小凸轮型冲模的装配及使用注意事项十一、方形孔型冲模41.方形孔型冲模的设计原理及步骤42.方形孔型冲模的结构及组成部分43.方形孔型冲模的尺寸及放样方法44.方形孔型冲模的装配及使用注意事项十二、圆形孔型冲模45.圆形孔型冲模的设计原理及步骤46.圆形孔型冲模的结构及组成部分47.圆形孔型冲模的尺寸及放样方法48.圆形孔型冲模的装配及使用注意事项十三、异形孔型冲模49.异形孔型冲模的设计原理及步骤50.异形孔型冲模的结构及组成部分51.异形孔型冲模的尺寸及放样方法52.异形孔型冲模的装配及使用注意事项十四、开槽型冲模53.开槽型冲模的设计原理及步骤54.开槽型冲模的结构及组成部分55.开槽型冲模的尺寸及放样方法56.开槽型冲模的装配及使用注意事项十五、切角型冲模57.切角型冲模的设计原理及步骤58.切角型冲模的结构及组成部分59.切角型冲模的尺寸及放样方法60.切角型冲模的装配及使用注意事项十六、弯管型冲模61.弯管型冲模的设计原理及步骤62.弯管型冲模的结构及组成部分63.弯管型冲模的尺寸及放样方法64.弯管型冲模的装配及使用注意事项十七、拉长型冲模65.拉长型冲模的设计原理及步骤66.拉长型冲模的结构及组成部分67.拉长型冲模的尺寸及放样方法68.拉长型冲模的装配及使用注意事项十八、连接件型冲模69.连接件型冲模的设计原理及步骤70.连接件型冲模的结构及组成部分71.连接件型冲模的尺寸及放样方法72.连接件型冲模的装配及使用注意事项十九、弹性接头型冲模73.弹性接头型冲模的设计原理及步骤74.弹性接头型冲模的结构及组成部分75.弹性接头型冲模的尺寸及放样方法76.弹性接头型冲模的装配及使用注意事项二十、椭圆型孔型冲模77.椭圆型孔型冲模的设计原理及步骤78.椭圆型孔型冲模的结构及组成部分79.椭圆型孔型冲模的尺寸及放样方法80.椭圆型孔型冲模的装配及使用注意事项二十一、楔型冲模81.楔型冲模的设计原理及步骤82.楔型冲模的结构及组成部分83.楔型冲模的尺寸及放样方法84.楔型冲模的装配及使用注意事项二十二、U型孔型冲模85.U型孔型冲模的设计原理及步骤86.U型孔型冲模的结构及组成部分87.U型孔型冲模的尺寸及放样方法88.U型孔型冲模的装配及使用注意事项二十三、波形型冲模89.波形型冲模的设计原理及步骤90.波形型冲模的结构及组成部分91.波形型冲模的尺寸及放样方法92.波形型冲模的装配及使用注意事项二十四、膜片型冲模93.膜片型冲模的设计原理及步骤94.膜片型冲模的结构及组成部分95.膜片型冲模的尺寸及放样方法96.膜片型冲模的装配及使用注意事项二十五、防护罩型冲模97.防护罩型冲模的设计原理及步骤98.防护罩型冲模的结构及组成部分99.防护罩型冲模的尺寸及放样方法100.防护罩型冲模的装配及使用注意事项。
冲压模具设计与制造-冲模结构及设计
不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具 完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用。
(1) 导向零件
导柱、导套、导板、导桶；
(2) 固定(支撑)零件
上(下)模板、模柄、凸(凹)模固定板、垫板、限位支撑装置；
(3) 紧固零件
螺钉、销钉、键；
(4) 其他零件
弹性零件、传动零件
§7.2 冲模主要零件设计
2.凹模
(1) 凹模的结构形式与固定方法
§7.2 冲模主要零件设计
§7.2 冲模主要零件设计
(2) 凹模刃口的结构类型
§7.2 冲模主要零件设计
a. 直壁刃口 ① 刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变。 ② 凹模内易积存废料或冲裁件，尤其间隙较小时，刃口直壁 部分磨损较快。 ③ 用于冲裁形状复杂或精度要求较高的零件。 b. 斜壁刃口 ① 刃口强度较差，修磨后刃口尺寸略有增大。 ② 凹模内不易积存废料或冲裁件，刃口内壁磨损较慢。 ③ 用于冲裁形状简单、精度要求不高的零件。
固定导料销
活动导料销
§7.2 冲模主要零件设计
3.定位件
定位板和定位销是作为单个坯料或工序件的定位用。
(1) 定位板
§7.2 冲模主要零件设计
(2) 定位销
Байду номын сангаас
§7.2 冲模主要零件设计
三.卸料装置
1.刚性(固定)卸料装置
§7.2 冲模主要零件设计
§7.1 冲模及冲模零件的分类
2.按照工序组合程度分类
(1) 单工序模 在一个工位只完成一道冲压工序。
(2) 复合模 在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序。
(3) 级进模 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位。
冲压模具设计与制造-冲模结构及设计
§7.2 冲模主要零件设计
七.连接与固定零件
1.固定板
将凸模或凹模按一定相对位置压 入固定后，作为一个整体安装在上 模座或下模座上。(H7/m6、H7/n6)
2.垫板
直接承受凸模的压力，以降低模 座所受的单位压力，防止模座被局 部压陷，
2021/7/13
37
§7.2 冲模主要零件设计
3.模柄
作为上模与压力机滑块连接的零件。 ① 与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠； ② 与上模正确而可靠连接(H7/m6、H7/h6) 。
2021/7/13Fra bibliotek14§7.2 冲模主要零件设计
2021/7/13
15
§7.2 冲模主要零件设计
(2) 凹模刃口的结构类型
2021/7/13
16
§7.2 冲模主要零件设计
a. 直壁刃口 ① 刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变。 ② 凹模内易积存废料或冲裁件，尤其间隙较小时，刃口直壁
部分磨损较快。 ③ 用于冲裁形状复杂或精度要求较高的零件。
2021/7/13
10
§7.2 冲模主要零件设计
b. 非圆形凸模
a) 台肩固定
b) 铆接固定
2021/7/13
c) 直通式凸模
11
§7.2 冲模主要零件设计
c. 大、中型凸模 镶拼式凸模不但节约贵重的模具钢，而且减少锻造、热处理和 机械加工的困难。
2021/7/13
12
§7.2 冲模主要零件设计
工艺结构部分
定位零件
6.定位销（定位板）
7.侧压板
8.侧刃
9.卸料板
压、卸料及出件零件
10.压料板（压边圈） 11.顶件器
12.推件器
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。
板料冲压工艺及冲模设计
图9－8
冲裁模间隙
式中:Z—— 双边间隙； t —— 材料厚度； h0 ——裂纹重合时，模具 进入材料的深度； h0/t —— 裂纹重合时，模具 进入材料的相对深度； β——剪裂纹与垂线间的夹 角。
（2）经验确定法
• 经验公式计算法：
将式（9－1）简化为： （9－2） 式中:m——系数，与材料厚度及材料性能有关。 对于较薄的材料，可能先用下列数值： 软钢、纯铁： Z (6% ~ 9%)t 铜合金、铝合金： Z (6% ~ 10%)t 硬钢： Z (8% ~ 12%)t 当材料厚度大于3mm 时，可以适当放大到1.5倍。
断面 质量
冲裁力 模具寿命 降 低
小 有提高
适 中 适 中 降
大 低
• 合理间隙：
指能够使断面质量、尺寸精度、 模具寿命和冲裁力等方面得到最佳效 果的间隙。 合理间隙值的确定方法有两种： • 理论确定法 • 经验确定法
(1) 理论确定法
如图9－8所示的几何关系有：
tg 2 t h0 Z
ho Z 2(t h0 )tg 2t 1 tg t
• 冲压技术是以模具为中心，
以产品为龙头，结合现代科学技 术的应用，在巨大的产品市场的 导引和推动下发展起来的一门先 进制造技术。
• 在国民经济中的地位 (1)
全球钢产量2005年达到8.86亿吨，中国的产量约为2.2~3.5亿吨。
钢带 50 钢板 17 棒材 13 型材 9 占全年钢产量 % 线材 管材 其它 7 2 2
• 成 形 工 序是在冲压过程中，使毛坯在不破坏的条件
应力特征：［б b］ ＞б ≥ ［б ｓ］
下发生塑性变形，成为所要求的形状，同时，冲压件应该满 足尺寸精度方面的要求。
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）。
22
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。
冲压模具设计工艺计算
冲压模具设计工艺计算引言冲压模具是制造工业中常用的工具，用于将金属材料加工成所需形状的零件。
设计冲压模具的关键是进行工艺计算，包括冲压力计算、模具尺寸设计、材料选择等。
本文将介绍冲压模具设计工艺计算的一般步骤和要点。
冲压力计算冲压力计算是冲压模具设计中最关键的一步，它决定了所需的冲压机的压力和选用的材料的强度。
冲压力计算的基本公式如下：$$ P = F \\cdot S $$其中，P表示冲压力，单位为牛顿(N)；F表示所需的冲压力，单位为牛顿(N)；S表示冲压面积，单位为平方米(m^2)。
冲压面积的计算公式如下：$$ S = L \\cdot W $$其中，L表示冲压件长度，单位为米(m)；W表示冲压件宽度，单位为米(m)。
需要注意的是，冲压力的计算还需要考虑冲压件的材料性质和冲压过程中产生的摩擦力等因素。
模具尺寸设计模具尺寸设计是冲压模具设计的关键步骤之一，它直接影响到冲压件的加工质量和生产效率。
模具尺寸设计的基本原则是保证冲压件的尺寸精度和形状准确性。
冲压模具的尺寸包括模具底板尺寸、冲头尺寸、裁切刀尺寸等。
模具尺寸设计的关键是确定冲头与冲模的间隙，通常将冲头与冲模的间隙设计为冲压件厚度的1/8到1/10。
此外，还需要考虑到模具的强度和刚度，避免在使用过程中产生变形和破坏。
材料选择冲压模具的材料选择直接影响到模具的使用寿命和生产效率。
常见的冲压模具材料有高速工具钢、硬质合金和工程塑料等。
高速工具钢是制造冲压模具的常用材料之一，它具有优秀的硬度、韧性和耐磨性，适用于加工硬度较高的冲压件。
硬质合金具有极高的硬度和耐磨性，适用于加工大批量的冲压件。
工程塑料具有优异的耐冲击性和耐磨性，适用于加工大型或复杂形状的冲压件。
关于材料的选择，需要综合考虑冲压件的加工要求、生产成本和模具的使用寿命等因素。
结论冲压模具设计工艺计算是冲压模具设计的关键部分，它决定了冲压件的加工质量和生产效率。
本文介绍了冲压力计算、模具尺寸设计和材料选择等基本内容。
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。
冲压工艺及模具设计实验指导书
试验一试验项目名称：冲压模具拆装试验试验项目性质：综合性试验所属课程名称：《冲压工艺及模具设计》试验计划课时：2一、试验旳目旳1 理解冲模旳构造，各部分零件旳名称及其在模具中旳作用；2 理解冲模工作原理。
二、试验内容1 试验者自行拆装冲模一副，并绘制出该模具装配简图；2学习冲模构造旳一般知识，分析成形零件旳加工措施。
三、有关知识1 经典模具构造示意图1 落料、冲孔正装复合模1—顶件杆2—落料凹模3—冲孔凸模固定板4—推件块5—冲孔凸模6—卸料板7—凸凹模8—推件块9—模柄图2 落料、拉深、冲孔复合模1—导向螺栓2—压料板（卸料板）3—拉深凸模（冲孔凹模）4—档料销5—拉深凹模（落料凸模）6—顶出器7—顶销8—顶板9—推杆10—冲孔凸模11—弹性卸料板12—落料凹模13—盖板14—托杆图1，图2所示旳均为经典旳模具构造，图1为落料、冲孔正装复合模，图2为落料、拉深、冲孔复合模，示意图能清晰体现模具旳工作原理，所完毕旳冲压工序、构成零件旳作用和基本旳装配关系，供试验时绘制所拆装模具旳装配构造示意图作参照。
2 冲模及其零件旳分类试验时，为便于理解和掌握模具旳构造构成、工作原理、模具零件旳作用等知识，应掌握冲模分类，掌握冲模零件分类。
（1）冲模旳分类。
冲压件品种、式样繁多，导致冲压模具旳类型复杂，根据不一样措施，冲模分类如下：按完毕旳冲压工序性质可分为落料模、冲孔模、切断模、整修模、弯曲模、拉深模、成型模等。
按完毕旳冲压工序组合程度可分为单工序模、级进模和复合模等。
按导向方式可分为无导向旳开式模、有导向旳导板模、导柱模等。
按卸料方式可分为刚性卸料模、弹性卸料模等。
按送料、出件及排除废料旳方式可分为手动模、半自动模、自动模等。
（2）冲模零件旳分类。
冲模根据其复杂程度不一样，一般都由数个、数十个甚至更多旳零件构成。
根据零件旳作用可将冲模零件分为五个类型。
工作零件：是完毕冲压工作旳零件，如凸模、凹模、凸凹模等定位零件：这些零件旳作用是保证送料时有良好旳导向和控制送料旳进距，如挡料销、定距侧刀、导正销、定位板、导料板、侧压板等。
冲压模具设计与制造-冲模结构及设计
存储液压系统所需的油液，通过油泵加压作用 于液压缸、阀门等部件。
冲模设计-材料选择
冷硬性
材料的硬度越高越难冲压，当然硬度越高的材料强 度和韧性越好。
热延性
材料的热延性越好，形变过程中的抗力就越小，越 容易冲出完整的形状。
塑性变形
材料的塑性变形越大，就越容易在制造过程中出现 毛边、裂纹等不良现象。
冲模设计-模具结构设计
构件要求
• 表面应经过精细加工 • 工件切口处应防止毛刺 • 件与件连接处应精确匹配
技术要求
• 壳体设有去气槽 • 导向、顶出、顶针等机构要结合工件特性设
计合理布置 • 穿孔器、切床等工具要相互匹配
冲模设计-角度设计
1 角度选取
根据材料和凸模角度之间的摩擦系数，选取适合的凸模工作角度。
定位销
通过定位销使得模具装配过程中上下啮合间隙 在同一方向消除，保证上下模在生产运行过程 中不发生左右晃动、卡死。
滑移销
一般用在弯曲模上，使得模具在正常运行过程 中能够保持产品轴线在同一平面内转动。
限位销
适用于弯曲模、月牙形模等多向度运动的模具， 避免发生与底板接触，保证正常冲裁顺利进行。
承重销
用于超大模具，保证模具在运行过程中不会发 生变形、受力不均等情况。
冲头及底板
冲头和底板位于模具上、下两个构件间，承受升降 架、压脚和切角等附属部件，不能承受冲压抗力。
升降架
升降架也称为移载板，起支架、供模颗、导向等方 便的作用。
冲模结构-顶出机构
弹簧复位-主要应用于冲裁模
顶出呈圆柱形，与上模座固连，下端通过影响 杆与活塞连接。
高弹性橡胶板顶出-主要应用于细长件 模
冲模设计-回头阀设计
冲压模具设计全套步骤和流程总算是弄明白了
冲压模具设计全套步骤和流程总算是弄明白了
1.确定冲压件的材料和尺寸：首先需要确定冲压件的材料和尺寸，这是冲压模具设计的基础。
2.分析冲压件的形状和结构：根据冲压件的形状和结构，分析其制作工艺和成形特点，为模具设计提供依据。
3.制定冲压工艺路线：确定冲压工艺路线，包括冲孔、切割、压弯等工艺步骤，以及每个工艺步骤的工艺参数。
4.进行模具结构设计：根据冲压件的形状和结构，设计模具的结构，并确定需要使用的模具类型，如冲模、模座、下模等。
5.进行模具分解：根据模具结构设计，进行模具的分解，确定每个零部件的形状和尺寸，以及相互之间的装配关系。
6.进行零件加工制造：根据模具分解结果，进行零部件的加工制造，包括铣削、切割、钻孔、磨削等。
7.进行模具装配：将零部件进行装配，形成完整的模具结构。
8.进行模具试模：使用已装配好的模具进行试模，测试冲压件的成形效果，包括尺寸和形状的准确度，以及工艺参数的合理性。
9.进行模具调整：根据试模结果，对模具进行调整，以改善冲压件的成形效果。
10.进行模具维护和保养：对模具进行维护和保养，保持模具的工作状态和工作性能，延长模具的使用寿命。
以上就是冲压模具设计的全套步骤和流程。
冲压模具设计需要考虑多个方面的因素，包括冲压件的形状和结构、冲压工艺路线、模具结构和装配、模具试模和调整等，通过合理的设计和精确的加工制造，能够提高冲压工艺的质量和效率。
垫圈冲压工艺与模具设计
垫圈冲压工艺与模具设计垫圈是一种常见的紧固件，广泛应用于机械设备和汽车等领域。
常见的垫圈有平垫圈、弹性垫圈等。
垫圈冲压工艺与模具设计对垫圈的质量和生产效率有着重要影响。
下面将详细介绍垫圈冲压工艺与模具设计的相关内容。
一、垫圈冲压工艺垫圈的冲压工艺包括材料选择、工艺参数的确定以及模具的设计。
首先是材料选择。
常见的垫圈材料有碳钢、不锈钢、铝合金等。
根据垫圈的使用环境和要求，选择合适的材料是保证垫圈质量的关键。
其次是冲压工艺参数的确定。
冲压工艺参数包括冲压力、冲床的选型、冲头的尺寸以及冲床的运行速度等。
冲压力的大小直接关系到垫圈的形状和尺寸精度。
冲床的选型要考虑到最大冲压力和垫圈的尺寸范围。
冲头的尺寸要适合垫圈的外径和内径，以保证冲出的垫圈尺寸合适。
冲床的运行速度也是影响冲压效率和垫圈质量的重要因素。
最后是模具的设计。
模具的设计要满足垫圈的形状、尺寸和生产效率要求。
垫圈的形状决定了冲模的形状，冲头的尺寸和冲压力的大小也要考虑在内。
模具的设计要合理布置冲头、辅助装置和导向装置等，以保证冲压过程中的稳定性和垫圈的尺寸精度。
二、垫圈模具设计垫圈模具主要由上模、下模、冲头和导向装置等组成。
下面将对其中几个关键部件进行具体介绍。
1.上模：上模包括上模座和上模块。
上模座用于固定上模块，上模块用于固定垫圈的边缘。
上模的设计要满足垫圈的形状和尺寸要求，并考虑到冲头的尺寸和冲压力的大小。
2.下模：下模通常是一个扁平的平面，用于支撑材料，以避免冲压过程中的材料撕裂。
下模的设计要满足垫圈的外径和内径要求，并考虑到冲压力的大小。
3.冲头：冲头是直接对材料进行冲压的部件。
冲头的设计要适合垫圈的外径和内径，并考虑到冲床的选型和冲压力的大小。
4.导向装置：导向装置用于保证上模和下模的正确对位。
导向装置的设计要合理布置，并考虑到冲压过程中的导向和稳定性。
垫圈模具设计的目标是提高生产效率和垫圈质量。
因此，在模具设计过程中，要考虑到垫圈的形状、尺寸和材料选择等因素，并结合冲床的选型和冲压力的大小，合理布置冲头、导向装置和辅助装置等，以提高生产效率和垫圈质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四、塑性变形时应力与应变的关系
增量理论又称流动理论，它可表述如下：在
每一加载瞬间，应变增量主轴与应力主轴重合， 应变增量与应力偏量成正比，即
dε1 σ1-σm
=
dε2 σ2-σm
dε3 = σ3-σm
=ｄλ
式中
dλ——瞬时常数，在加载的不同瞬时是
变化的；
σm——平均主应力（静水应力）。
四、塑性变形时应力与应变的关系
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
2.应变速率
应变速率是指单位时间内应变的变化量。一 般来说，由于塑性变形需要一定的时间来进行， 因此应变速率太大，塑性变形来不及在塑性变形 体中充分扩展和完成，而是更多地表现为弹性变 形，致使变形抗力增大。又由于断裂抗力基本不 受应变速率的影响，所以变形抗力的增大就意味 着塑性的下降，如图所示，高速下的极限变形程
式中 ε1、ε2、ε3——塑性变形时的三个主应
变分量。
二、塑性变形体积不变条件
由体积不变条件可看出，主应变图只可能有 三类：①具有一个正应变及两个负应变；②具有 一个负应变及两个正应变；③一个主应变为零， 另两个应变之大小相等符号相反。
图2-3 主应变图
三、塑性条件(屈服准则)
塑性条件：受力物体内不同应力状态下的质点进
一、影响金属塑性和变形抗力的因素 4.尺寸因素
组织和化学成分不均 内部缺陷多
应力分布不均匀
尺寸 越大
塑性越差 变形抗力越小
二、塑性变形体积不变条件
弹性变形时，物体体积的变化与平均应力 成正比。实践证明，塑性变形的物体之体积保 持不变，塑性变形以前的体积等于其变形后的 体积，可表示为
ε1＋ε2＋ε3＝0
变形抗力指引起塑性变形的单位
变形力。
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
1.变形温度
变形温度
塑性
变形抗力
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
1.变形温度
变形温度
回复与再结晶 原子动能增加 金属的组织、结构发生变化 扩散蠕变机理起作用 晶间滑移作用增强
一、影响金属塑性和变形抗力的因素 1.变形温度
图2-1 碳钢塑性随温度变化曲线
σ1-σm
＝
ε2 ＝
ε3 ＝ λ
σ2-σm
σ3-σm
式中 λ——比例系数，它与材料性质和加载历程有
关，而与物体所处的应力状态无关。
四、塑性变形时应力与应变的关系
1）可根据偏应力（ i
）的正负判断某个方向的主应变的正
m
负，当某个方向的偏应力为正值是，则该方向的主应变为正
值；
2）若某点的主应力的顺序为 1 2 3，则该点主应变的顺 序为 1 2 3 ，且1 0，3 0 ；
6）当变形体处于平面应变状态（ 二主应力 2 m （1 3）/ 2
3
1，
。
2
0
）时，则其第
五、冷冲压成形中的硬化现象
加工硬化使材 料的所有强度、硬 度指标增加，同时 塑性指标降低。
图2-4 几种材料的硬化曲线
五、冷冲压成形中的硬化现象
为了实用上的需要，在塑性力学中经常采用直 线和指数曲线来近似代替实际硬化曲线，如图所示 为四种简化类型。
全量理论认为，在比例加载（也称简单加
载，是指在加载过程中所有外力从一开始起就
按同一比例增加）的条件下，无论变形体所处
的应力状态如何，应变偏张量各分量与应力偏 张量各分量成正比，即
ε1-εm
σ1-σm
＝
ε2-εm
σ2-σm
＝
ε3-εm
σ3-σm
＝
λ
由于塑性变形时体积不变，即εm＝0，所
以上式可写成
ε1
本章要求
1、学习目的和要求 通过学习，掌握板料的几个机械性能指标与板料冲
压性能之间的关系；了解板料冲压性能的几个工艺试验； 熟悉常用金属材料的冲压性能。
2、课程内容 (1)冷冲压变形的基本原理（塑性变形体积不变条件、
屈服准则）； (2)冷冲压材料及其冲压成形性能（板料的基本性能
与冲压成形性能的关系、成形极限图）。
3）当变形体处于三向等拉或等压的应力状态
（即 1 2 3 m ）时，不会产生任何塑性变形 （即 1 2 3 0 )；
4）当变形体处于单向拉伸应力状态（即 1 0， 2 3 0 ）
时，则有1 0，2 3 1 / 2 ；
5）当变形体处于二向等拉的平面应力状态（1 2 0，3 0） 时，则有 1 2 3 / 2 ；
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
3.应力、应变状态
应力
主应力 状态下
静水压力大
状态
静水压力小
塑性越好
塑性越差
应变
主应变 压应变成分多
状态下
状态
拉应变成分少
有利于材料 塑性发挥
当作用于坯料变形区的拉应力的绝对值最大时， 在这个方向上的变形一定是 伸长 变形，故称这种变 形为伸长类变形。
当作用于坯料变形区的压应力的绝对值最大时， 在这个方向上的变形一定是压缩变形，故称这种变形 为压缩类变形。
3、考核知识点和考核要求 领会：板料的几个重要性能指标与冲压性能之间的关系； 识记：体积不变条件，屈服准则。
第一节 冷冲压变形的基本原理概述
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
基本概念
金属内 在性质
变形温度
应变速度
变形的 力学状态
塑性指金属在外力的作用下，能
稳定地发生永久变形而不破坏其 完整性的能力。
入塑性状态并使塑性变形继续进行所需要遵esca)的数学表达式是
τmax＝σmax－2σmin
σs ＝2
式中
τmax——质点的最大切应力； σmax、σmin——代数值最大、最小的主应力； σs——金属在一定的变形温度、变形速度下的屈服点。
当受力物体内质点的最大切应力达到材料单向拉伸时 屈服点值的一半时，该点就发生屈服。
度δ1显然小于低速时的δ2。
一、影响金属塑性和变形抗力的因素 2.应变速率
图2-2 应变速率对变形抗 力和塑性的影响示意图 1—高速 ２—低速
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
3.应力、应变状态
塑性变形是在力的作用下产生的，宏观上 是力与塑性变形的关系，实际上是变形体微观 质点应力和应变状态关系的表现。施加不同形 式的力，在变形体中就有不同的应力状态和应 变状态，从而表现出不同的塑性变形行为。
三、塑性条件(屈服准则)
米塞斯屈服准则(Mises)的数学表达式是
（σ1－σ2）2＋（σ2－σ3）2＋（σ3－σ1）2＝２σｓ２
或
√1
σ＝√2
(σ１－σ２)２＋(σ２－σ３)２＋(σ３－σ１)２＝σｓ
式中 σ1、σ2、σ3 ——质点的三个主应力。
当受力物体内质点的等效应力达到材料单向拉伸时 屈服点值时，该点就发生屈服。