冲压模具核心设计,冲压模具工艺设计

今天给各位分享冲压模具核心设计的知识，其中也会对冲压模具工艺设计进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录概览：

• 1、学模具 ， 主要核心是学些什么东西，最主要的
• 2、3D造型软件中如何进行冲裁模设计
• 3、冲压模具设计的一般流程
• 4、冷冲压模具设计实例

学模具 ， 主要核心是学些什么东西，最主要的

毕业设计及《模具制造》;E模具设计》、《塑料模具设计》。而按照模具本身材料的不同，挤塑成型模具、《机械加工操作技能实践》、和锻造模具等按所成型的材料的不同：铸造模具（有色金属压铸、《AutoCAD》、《数控编程与加工》、《模具特种加工》，模具可分为金属模具和非金属模具，随着高分子塑料的快速发展、《公差与配合》。金属模具又分为：注射成型模具。其中、《Pro/：砂型模具、《机械制造基础》，钢铁铸造），气辅成型模具等等；非金属模具也分为,Pro/，塑料模具与人们的生活密切相关。塑料模具一般可分为、《冷冲压模具设计》;E机械设计》，真空模具。《高等数学》《材料力学》《金属材料热处理》《工程力学》《机械制图》、《MasterCAM、《模具钳工工艺学》，模具可分为、《机械设计基础》、《计算机应用》，金属模具，石蜡模具等等：塑料模具和无机非金属模具

3D造型软件中如何进行冲裁模设计

3D造型软件进行冲裁模的设计

今天，从汽车生产厂家到模具生产厂家广泛应用三维Solid系统进行冲压模具设计工作。日本UNISYS公司早在1998年就发表了模具专用CAD系统“CADCEUS/Press Design”，支持冲压模具三维实体化设计。CADCEUS/Press Design搭建了最新成形性预测功能和同步性模具设计功能，充实了冲压模具的三维设计功能。可是从缩短制造周期，降低工时，提高产品质量这些方面来看还具有和设计评价功能、前后期工程实现链接等课题。今后，要实现更高的系统化，把三维数据流通、知识、经验结合起来，实现设计评价自动化。 开始 CADCEUS/Press Design作为冲压模具专用设计系统，从1998年发表以来，被以汽车厂家和大型模具厂家为首的很多企业使用。这期间，加速了设计制造工业的自动化，实现了以三维实体模型为核心的冲压模具设计制造。模具制造以缩短制造周期、降低成本、提高品质作为目标，成了汽车厂家的主导。乘着汽车界的改造和制造业的国际化之风，变的越来越重要。另一方面，模具具有越来越复杂和多功能化的倾向，如果不用Solid模型就不能设计的情况。因此，包含产品质量的冲压模具固有形状的简易制作功能和从各种观点的设计评价功能是必要的。还有为了实现模具设计制造工程的效率化有必要进行生产流程改革，这不是模具设计工程和模具制造工程等单一工程的改革，而是跨数个工程的改革。因此，冲压模具的三维Solid模型不止需要形状数据，还需要和后续工程相联系的信息。例如，改革与CAM相链接的加工信息和与装配相链接的产品信息等。加上模具的形状数据，让这些非形状数据流通，可以降低后续工程的工时，也可以检查前续工程。另外，由于最近模具产业的亚洲转移，可能会产生技术空洞化。并且伴随熟练技术者的高龄化，可能会出现技术丧失和国际竞争力降低的情况。因此，需要在CAD/CAM系统中插入经验和技术，对于插入知识的系统或者容易插入知识的系统有很大的期待。日本UNISYS公司适应这些变化，发展了CADCEUS/Press Design。

关于冲压模具设计冲压模具设计是满足挤压机械的规格，按照型构造规格设计满足要求的模具设计工作。模具设计使用的零件是在市场出售的零部件和自己公司专用的个别零部件；模具设计者根据产品的质量、成本、周期，找到满足各种制约的最优解。并且，在模具设计中，以设计的效率化作为目标，采用编辑已有的存储数据的设计方法和活用标准数据的流用设计设计。另外，模具设计工作采取螺旋工作方式，通常进行多个方面的评价。在某种程度上使设计一些后，就要进行评价，决定是那样设计下去还是返回重新设计。通常设计者就根据这个评价和判断，决定接下来做什么。为了支持这样的设计工作，需要满足以下条件。

⑴ 正确并且快速的做成冲压模具的三维Solid模型。因为产品的表面通常都是曲面，所以需要操作曲面数据。特别的考虑到成型曲面的曲面变形是重要的工作。通常模具设计首先是面孔设计工程，要发生弹性变形和塑性变形等。冲压模具有固定的形状，就需要能简单的做成这些形状的功能。这些形状由两部分组成。分别是由产品形状决定的精度部分和准确的实现链接的部分。

⑵ 有些个别零件不止与形状有关。这样的“零件”不只需要形状情报，还需要购买费用、安装形状、加工等情报。也就是说要和订货、加工链接起来。另外，因为模具使用很多零件，所以有必须选择规格合适的零件并对其简单的分配。

⑶ 设计改变时，能够做出柔性的并且简单的改变。设计改变时，重新做形状的话，完成工时就会增加。因此通过参数变形是必不可少的功能。近来都在使用降低工时的做法。如果在产品设计完成前，考虑模具设计的话，就可以在模具设计之初置换产品形状，那么之前的设计并没有白费，如果能够改变模具模型的话就变得更有效。另外，产品置换功能在汽车厂家等能够通用雏形数据的场合，也是很有效的功能。

⑷ 能够进行各种设计评价三维实体模型与二维图面相比可视性好。上下型的间隙和断面等目测就能进行一定程度的检查。可是对于实际冲压的干涉和功能评价，需要由上下型运动状态来评价，这时目测就受到限制了。另外，对复杂模具，用目测的方法进行评价受到了限制，因此就需要进行仿真。另外把模具三维实体模型化，要使模型内的加工情报和后续工程的加工相匹配，也需要事先检测。

⑸ 简单的做成图纸数据三维实体设计完成。了，可是需要最终成果和各种修改用的图纸的场合很多。因此要求具有从三维模型自动的生成图纸的功能。图纸要保持和三维实体模型的关系，三维实体模型改变时能够自动的再生成图纸。

⑹ 能够保持和后续工程有关的各种情报。让附加了加工情报和零件情报的三维实体模型在后续工程流通，能够产生更大的效果。加工情报和零件情报是和CAM、和零件装配等相关的重要情报。

⑺ 图纸化通过上面的叙述，图纸是重要的情报传达媒体。可是伴随着模具三维实体化，实体数据本身就能够流通。这些数据都是VRML和XVL等轻量数据。通过流通，传达的不止是形状数据，还有设计意图。为了实现这一功能，要附加尺寸和注释等。并且能够减少符合加工信息和产品信息的图纸张数。 CADCEUS/Press Design的现有功能和课题 CADCEUS/Press Design是在CADCEUS标准的实体参数功能上追加冲压模具专用的功能群，支持冲压模具专用的三维设计系统。冲压专用功能群从大的方面分为冲压模具专用造型功能、标准零件关联功能、设计评价功能、产品表和图纸关联功能以及产品属性和加工特征关联功能。

冲压模具专用造型功能造型功能被分为产品表面的变形、产品表面和结构部分的连接物部分以及结构部分用的造型功能。 ⑴ 产品表面变形对于制品估计其冲压成型条件进行变形的功能，有以下变形功能。这些也适用于复合表面的变形，并与参数相对应。 ?弹性变形回复 ?塑性变形 ?扭转、弯曲估计 ?带状渐变偏移等 ⑵ 产品表面和结构部分的连接部分代表性的例子是扇形和内侧面形状。扇形做成功能不止做成侧棱部分，还要做成具有凸凹表面的基座。另外，内侧面是做成产品内侧形状的功能，也可以做成轻型面。 ⑶ 结构部分形状结构部分以肋等平面形状为主体。对于三角肋提供了可以通过参数实现变形和移动的专用功能。

标准零件的关联性功能标准零件有标准零件的做成、选择、分配功能。标准零件数据像图示那样，除了零件本身外，还附加了装配形状和各种属性。把这样的标准零件装配到模具上，进行集合运算，能设定产品的属性和加工特征等，和后续工程的连接也变得很容易。从标准产品的选择到装配，如果事先考虑好功能，就能用简单的操作完成装配工作。标准零件的装配要事先设定标准零件的装配情报，根据约束条件（线线一致，面面一致）装配到正确位置，由下型箱进行预分配后，一边观察周围形状和周围零件，一边进行微调整。另外，关于弹簧和工艺孔有专用的选择和分配功能。弹簧根数越多，设计者选择的时间就越长。为了缩短选择时间，能够从外形线长和承受的压力自动计算出根数。工艺孔分配功能是一边调整各个零件的整合性，一边简单的选择和分配的功能。

设计评价功能设计评价是伴随着设计工作进行的。本系统的评价是把断面作为中心，利用三维模型特征的立体评价，以及考虑模具运动状态的动态评价。断面评价功能是事先登录想要检查的断面，进行瞬间断面评价。可以随时改变位置和切断平面来改变断面。另外，还可以在任意断面位置进行干涉评价。利用立体的评价有一种间隙干涉功能，它是评价上下型间间隙和零件间间隙的。动态评价是添加一般的分配解析功能，提供冲压模具特有的动态解析功能。考虑了大幅度的简化输入和搬运，可以进行仿真。另外利用干涉曲线，也能确认和输送装置之间的干涉。

零件表和图纸做成功能根据模型内的情报，能自动的生成零件表。因为零件表的形式各个公司的都不相同，零件表的形式和项目要事先登录。对于图纸做成功能，添加了CADCEUS标准的自动图纸功能（从三维模型生成图纸数据的功能），能够方便的生成零件图。因为图纸的标题栏各个公司的不同，所以有专用的可能。另外，作为加工用图纸生成功能，具有以下功能：从加工特征自动的生成高度尺寸，自动的生成孔的情报。并且还具有在设计阶段估计模具制造费用的功能。因为模具制造费用的估计方法也不相同，所以有专用的可能。估计数据用.csv形式文件输出，能够利用表计算SW等外部应用程序编辑。

产品属性和加工特征相关联的功能通过标准零件的分配、集合运算，零件属性和加工特性被自动的附加在模具模型内，能个别附加，也能改变已经设定的零件属性和加工特征。另外，产品属性以.csv文件输出，改变后也能以.csv文件形式输入使用。例如，把自己公司的零件号码变为其他公司的零件号码，用这个功能就能简单的完成。

模具同步设计功能为了支持产品设计和模具设计的并行作业，要有产品形状置换功能。产品表面由多个面组成，把这些面全部置换是很重要的。另外为了置换后能生成正确的参数，置换前后的参数对应是很重要的。为此需要这样的功能，同时表示置换前后的形状，按顺序重复置换后形状所参照的要素，使置换前后相对应的导航功能。提供了表示再生的任意点在置换前后差别的功能，支持有再生错误时的恢复。能支持移用相同结构的雏形设计，有做成雏形的各种履历的控制功能。图五是用一个雏形表示各种模型的履历控制功能。这个例子形成了做成通孔和阶梯孔的履历，用立体的高度控制一个方向，解除其它方向的控制，用一个雏形表现两个孔。

模拟和连动形状的制作产品形状变形功能是现在最重要的功能之一。今后要进行成形性仿真前后的形状比较以及和制作的实际模具的比较，把这些比较和现在的变形功能连接起来是很重要的。变形部位、变形量或者变形方法是每个公司特有的。要是能把其系统化，成果会很大。另外，变形位置和变形方法能够实现参数化，把这些做成系统，增加变化功能，使操作简便化。还有，对于凸轮等结构复杂的零件，要开发其专用功能。从断面形状的检查到各种基本的标准零件的装配，这一连串的工作也要变得简单化。

设计评价和最优化关于设计评价，各个评价功能都很重要，同步评价更为重要。现在，同步评价由设计者完成。这就是设计者经常产生设计差错的原因，设计的质量也会降低。为了解决这个问题，把各个公司的评价基准系统化，生成自动评价系统是有效的做法。另外，由于评价基准改变了，设计评价功能也必须发生柔性改变。这个功能在利用知识和经验的框架中实现会具有更好的效果。

图纸多功能化为了用三维实体模型代替以前的图纸，需要把图纸上用3D标注的各种文字情报传递给Viewer。在某种程度上可以代替检查图用的图纸。可是不能代替零件装配和加工用的图纸。为了实现这些用途，要使零件属性和加工特征伴随形状流通，从形状上查看这些属性。

设计知识和经验的结合现在，被明文化的知识和经验已经用一定程度的系统结合起来了。可是不能明文化的知识和经验，因为在设计工作中时刻发生变化，所以不能系统化。但最近的知识平台系统开始具有这样的功能，即对一时无效的知识进行柔性的动态变化，利用这个知识平台系统的功能，可以把不能形式化的知识和经验系统化的结合起来。结束在冲压模具设计方面，3D实体化在某种程度上得到了普及，并且效果也有所提高。在当前，3D设计需要更高的飞跃。CADCEUS/Press Design是这个领域的先驱。近年来其他公司也开发出了具有相同功能的SW系统。

冲压模具设计的一般流程

冲压模具的设计一般流程是什么，关于冲压模具设计有哪些了解。以下是我为大家整理的关于，给大家作为参考，欢迎阅读!

1. 取得必要的资料，并分析零件的冲压工艺性

1 取得注明具体技术要求的产品工件图纸明确工件的大小、形状、精度要求、装配关系等;

2 工件加工的工艺过程卡片研究其前后工序间的相互关系和在各工序间必须相互保证的加工工艺要求;

3 工件的生产批量决定模具的型式，结构、材料等;

4 工件原材料的规格与毛坯情况如板料、条料、带料、废料……;

5 冲压车间的装置资料或情况;

6 工具车间制造模具的技术能力和装置条件，以及可采用的模具标准件情况;

7 研究消化上述资料，必要时可对既定的产品设计和工艺过程提出修改意见，使产品设计、工艺过程和工装设计与制造三者之间能有更好的结合，取得更完善的效果。

2.确定工艺方案及模具的结构型式

1 根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求，进行工艺分 析，确定落料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以从图纸要求直接确定;

2 根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等;

3 根据各工序的变形特点及尺寸要求确定工序排列的顺序，如需要确定先冲孔后弯曲，还是先弯曲后冲孔等;

4 根据生产批量和条件，确定工序的组合，如复合冲压工序、和连续冲压工序等。

3.进行必要的工艺计算

1 设计材料的排样和计算毛坯尺寸;

2 计算冲压力包括冲裁力、弯曲力、拉深力、卸料力、压边力等，必要时须计算冲压功和功率;

3 计算模具的压力中心;

4 计算或估算模具各主要零件的厚度, 如凹模和凸模固定板、垫板的厚度以及卸料橡皮或弹簧的自由高度等;

5 决定凸、凹模间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸;

6 对于拉深工序，需要决定拉深方式压边或不压边，计算拉深次数及中间工序的半成品尺寸。

对于某些工艺，如带料连续拉深，须进行专门的工艺计算。

4.模具总体设计

在上述分析计算的基础上，进行模具结构的总体设计，勾画草图即可，并初算出模具的闭合高度，概略地定出模具的外形尺寸.

本节设计内容目录如下所示：

1 目录 至少二级标题及页码;

2 设计任务书;

3 工艺方案分析及确定 填写冲压件工艺规程;

4 工艺计算;

5 模具结构设计;

6 模具零部件工艺设计;

7 填写模具说明书，参见表6-3;

8 整个模具的装配步骤;

9 评述所设计模具的优缺点;

10参考资料目录;

11结束语。

冲压模具设计步骤

1。首先有电子档的要对图，看与纸面是否一致。就不明确的地方与客户沟通，包括接刀口、尖角、折弯内角R等。

2。然后放工差，例如5+0.05/-0的孔就改到5.04

3。然后展开，排样或者排工程，画出工序图或者排样图。

4。画上模板、模座，并订购钢材。

5。完成所有设计

6。给领导审查

7。根据领导意见进行修改

8。拆零件、标注尺寸，加工说明等。

9。列印、签字、发图

冲压模具基础知识

1、卷边

卷边是将工序件边缘卷成接近封闭圆形的一种冲压工序。卷边圆形的轴线呈直线形。[1]

2、卷缘

卷缘是将空心件上口边缘卷成接近封闭圆形的一种冲压工序。

3、拉延

拉延是把平直毛料或工序件变为曲面形的一种冲压工序，曲面主要依靠位于凸模底部材料的延伸形成。

4、拉弯

拉弯是在拉力与弯矩共同作用下实现弯曲变形，使整个弯曲横断面全部受拉伸应力的一种冲压工序。

5、胀形

胀形是将空心件或管状件沿径向往外扩张的一种冲压工序。剖切 剖切是将成形工序件一分为几的一种冲压工序。

6、校平

校平是提高区域性或整体平面型零件平直度的一种冲压工序。

7、起伏成形

是依靠材料的延伸使工序件形成区域性凹陷或凸起的冲压工序。起伏成形中材料厚度的改变为非意图性的，即厚度的少量改变是变形过程中自然形成的，不是设计指定的要求。

8、弯曲

弯曲是利用压力使材料产生塑性变形，从而被弯成有一定曲率、一定角度的形状的一种冲压工序。

9、凿切

凿切是利用尖刃的凿切模进行的落料或冲孔工序。凿切并无下模，垫在材料下面的只是平板，被冲材料绝大多数是非金属。

10、深孔冲裁

深孔冲裁是孔径等于或小于被冲材料厚度时的冲孔工序。

11、落料

落料是将材料沿封闭轮廓分离的一种冲压工序，被分离的材料成为工件或工序件，大多数是平面形的。

12、缩口

缩口是将空心件或管状件敞口处加压使其缩小的一种冲压工序。

13、整形

整形是依靠材料流动，少量改变工序件形状和尺寸，以保证工件精度的一种冲压工序。

14、整修

整修是沿外形或内形轮廓切去少量材料，从而提高边缘光洁度和垂直度的一种冲压工序。整修工序一般也同时提高尺寸精度。

15、翻孔

翻孔是沿内孔周围将材料翻成侧立凸缘的一种冲压工序。

16、翻边

翻边是沿外形曲线周围将材料翻成侧立短边的一种冲压工序。

17、拉深

拉深是把平直毛料或工序件变为空心件，或者把空心件进一步改变形状和尺寸的一种冲压工序。拉深时空心件主要依靠位于凸模底部以外的材料流入凹模而形成。

18、连续拉深

连续拉深是在条料卷料上，用同一副模具连续拉深模通过多次拉深逐步形成所需形状和尺寸的一种冲压方法。

19、变薄拉深

变薄拉深是把空心工序件进一步改变形状和尺寸，意图性地把侧壁减薄的一种拉深工序。

20、反拉深

反拉深是把空心工序件内壁外翻的一种拉深工序。

21、差温拉深

差温拉深是利用加热、冷却手段，使待变形部分材料的温度远高于已变形部分材料的温度，从而提高变形程度的一种拉深工序。

22、液压拉深

液压拉深是利用盛在刚性或柔性容器内的液体，代替凸模或凹模以形成空心件的一种拉深工序。

23、压筋

压筋是起伏成形的一种。当局部起伏以筋形式出现时，相应的起伏成形工序称为压筋。

冷冲压模具设计实例

1 前言

冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。

冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。

(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。

（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。

（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。

（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。

上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。

在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。

复合冲压——在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。

级进冲压——在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。

复合-级进——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。

冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分

组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。

此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。

冲裁模设计题目

如图1所示零件：垫扳

生产批量：大批量

材料：08F t=2mm

设计该零件的冲压工艺与模具

2 零件的工艺分析

2.1 结构与尺寸

该零件结构简单,形状对称。

硬钢材料被自由凸模冲圆形孔,查《冷冲压工艺及模具设计》表3-8,可知该工件冲孔的最小尺寸为1.3t,该工件的孔径为:61.3t=1.32=2.6。

由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘不平行,故最小孔边距不应小于材料厚度t,该工件的空边距(20)t=2,(10)t=2,均适宜于冲裁加工。

2.2 精度

零件内、外形尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差,经查表得,各尺寸公差分别为：

零件外形:58 ， 38 , 30 , 16 , 8

零件内形:6

孔心距:180.215,

利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。

2.3 材料

08F，属于碳素结构钢,查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知抗剪强度=260MPa,断后伸长率=32％。此材料具有良好的塑性和较高的弹性,其冲裁加工性能好。

根据以上分析,该零件的工艺性较好,可以进行冲裁加工。

3 确定冲裁工艺方案

该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下几种工艺方案：

(a)先落料，再冲孔，采用单工序模生产；

(b)采用落料——冲孔复合冲压，采用复合模生产；

(c)用冲孔——落料连续冲压，采用级进模生产。

方案(a)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，生产效率低，难以满足零件大批量生产的要求。由于零件结构简单，为了提高生产效率，主要采用复合冲裁或级进冲裁方式。采用复合冲裁时，冲出的零件精度和平直度好，生产效率高，操作方便，通过设计合理的模具结构和排样方案可以达到较好的零件质量。

根据以上分析，该零件采用复合冲裁工艺方案。

4 确定模具总体结构方案

4.1 模具类型

根据零件的冲裁工艺方案，采用复合冲裁模。复合模的主要结构特点是存在有双重作用的结构零件——凸凹模，凸凹模装在下模称为倒装式复合模。采用倒装式复合模省去了顶出装置，结构简单，便于操作，因此采用倒装式复合冲裁模。

4.2 操作与定位方式

虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产，可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考虑到零件尺寸大小，材料厚度，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向，固定挡料销挡料，并与导正销配合使用以保证送料位置的准确性，进而保证零件精度。为了保证首件冲裁的正确定距，采用始用挡料销，采用使用挡料销的目的是为了提高材料利用率。

4.3 卸料与出件方式

采用弹性卸料的方式卸料，弹性卸料装配依靠橡皮的弹力来卸料，卸料力不大，但冲压时可兼起压料作用，可以保证冲裁件表面的平面度。为了方便操作，提高零件生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。

4.4 模架类型及精度

考虑到送料与操作的方便性，模架采用后侧式导柱的模架，用导柱导套导向。由于零件精度要求不是很高，但冲裁间隙较小，因此采用I级模架精度。

4.5 凸模设计

凸模的结构形式与固定方法：

落料凸模刃口部分为非圆形，为便于凸模与固定板的加工，可设计成固定台阶式，中间台阶和凸模固定板以H7/m6过渡配合，凸模顶端的最大台阶是用其台肩挡住凸模，在卸料时不至于凸模固定板中拉出。并将安装部分设计成便于加工的长圆形，通过接方式与凸模固定板固定。

5 工艺设计计算

5.1 排样设计与计算

零件外形近似矩形，轮廓尺寸为5830。考虑操作方便并为了保证零件精度，采用直排有废料排样。如图1所示：

查《冷冲压工艺及模具设计》表3-13，工件的搭边值a=2，沿边的搭边值a1=2.2。级进模送料步距为S=30+2=32mm

条料宽度按表3-14中公式计算：

B -0△=(Dmax+2a1)-△0 查表3-15得：△=0.6

B=（58+22.2） =62.4 （㎜）

由零件图近似算得一个零件的面积为1354.8㎜2，一个进距内的坏料面积

BS=62.432=1996.8㎜2　。因此一个进距内的材料利用率为：

=（A/BS）100﹪=67.8﹪

查《冷冲压工艺及模具设计》附表3选用板料规格为71020002。

采用横裁时，剪切条料尺寸为62.4。一块板可裁的条料为32，每间条可冲零件个数22个零件。则一块板材的材料利用率为：

=（nA0/A）100﹪

=（22321354.8/7102000）100﹪=67.2﹪

采用纵裁时，剪切条料尺寸为62.4。一块板可裁的条料为11，每条可冲零件个数62个零件，则一块板材的材料利用率为：

=（nA0/A）100﹪

=（11621354.8/7102000）100﹪=59.2﹪

根据以上分析，横裁时比纵裁时的板材的材料利用率高，因此采用横裁。

5.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机

冲裁力：根据零件图可算得一个零件外周边长度：

L1=16+8+28+382

内周边长度之和：

L=23=18.84㎜

查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知： MPa;

查《冷冲压工艺及模具设计》附表3可知：Kx=0.05, KT=0.055.

落料力：

F落=KL1 t T

=1.3162.272260

=109.69KN

冲孔力：

F孔=KL2 t T

=1.36 2260

=12.74

KN

卸料力：

Fx=KxF落

=0.05109.69

=5.48KN

推件力：

根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6,

故:n=h/t=3

FT=nKtF孔

=30.05525.47

=4.20KN

总冲压力：

F= F落+ F孔+Fx+ FT

则F=109.69+12.74+5.48+4.20

=132.11KN

应选取的压力机公称压力：25t.

因此可初选压力机型号为J23-25。

当模具结构及尺寸确定之后，可对压力机的闭合高度，模具安装尺寸进行校核，从而最终确定压力机的规格。

确定压力中心：画出凹模刃口，建立如图所示的坐标系：

由图可知，该形状关于X轴上下对称，关于Y轴左右对称，则压力中心为该图形的几何中心。即坐标原点O。该点坐标为（0，0）。

5.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差

由于模具间隙较小，固凸、凹模采用配作加工为宜，由于凸、凹模之间存在着间隙，使落下的料或冲出的孔都带有锥度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而冲孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固计算凸模与凹模刃口尺寸时，应按落料与冲孔两种情况分别进行。由此，在确定模具刃口尺寸及其制造公差时，需遵循以下原则：

（I）落料时以凹模尺寸为基准，即先确定凹模刃口尺寸；考虑到凹模刃口尺寸在使用过程中因磨损而增大，固落料件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围较小尺寸，而落料凸模的基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙；

（II）冲孔时以凸模尺寸为基准，即先确定凸模刃口尺寸，考虑到凸模尺寸在使用过程中因磨损而减小，固冲孔件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸，而冲孔凹模的基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙；

（III）凸模与凹模的制造公差，根据工件的要求而定，一般取比工件精度高2~3级的精度，考虑到凹模比凸模的加工稍难，凹模比凸模低一级。

a): 落料凹模刃口尺寸。按磨损情况分类计算：

i)凹模磨损后增大的尺寸，按《冷冲压工艺及模具设计》公式：DA=(Dmax-X△);计算，取 A=△/4，制件精度为IT14级，故X=0.5

58 : DA1 =(58-0.50.74 ) =57.63 （㎜）

38 : DA2=（38-0.50.62） =37.69 （㎜）

30 : DA3=（30-0.50.52） =29.74 （㎜）

16 : DA4=（16-0.50.43） =15.785 （㎜）

8 : DA5=（8-0.50.36） =7.18 （㎜）

ii)凹模磨损后不变的尺寸，按《冷冲压工艺及模具设计》公式：CA=（Cmin+X△）0.5A: 计算，取A=△/4 ，制件精度为IT14级，故X=0.5

180.215: Cd1=(17.785+0.50.43)0.43/8=180.05375（㎜）

冲裁间隙影响冲裁件质量，在正常冲裁情况下，间隙对冲裁力的影响并不大，但间隙对卸力、推件力的影响却较大。间隙是影响模具寿命的主要因素。间隙的大小则直接影响到摩擦的大小，在满足冲裁件质量的前提下，间隙一般取偏大值，这样可以降低冲裁力和提高模具寿命。

查《冷冲压工艺及模具设计》表3-3可知Zmax=0.360㎜ , Zmin=0.246㎜

相应凸模按凹模实际尺寸配作，保证最小合理间隙为0.246mm

冲孔凸模刃口尺寸。冲孔凸模为圆形，可按《冷冲压工艺及模具设计》公式dT=(dmin+x△) 计算，取T=△/4，制件精度为IT14级，故X=0.5

12 : dT1=(6+0.50.30) =6.15

6 设计选用零件、部件，绘制模具总装草图

6.1 凹模设计

凹模的结构形式和固定方法：凹模采用矩形板状结构和通过用螺钉、销钉固定在凹模固定板内，其螺钉与销钉与凹模孔壁间距不能太小否则会影响模具强度和寿命，其值可查《冷冲压工艺及模具设计》表3-23。

凹模刃口的结构形式：因冲件的批量较大，考虑凹模有磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直刃壁结构，刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口轮廓单边扩大0.5 mm

凹模轮廓尺寸的确定：

查《冷冲压工艺及模具设计》表3-24，得：K=0.28;

查《冷冲压工艺及模具设计》表3-25, 得: s2=36;

凹模厚度H=ks=0.2858=16.24（㎜）

B=s+（2.5～4.0）H

=58+（2.5～4.0）16.24

=98.6～122.96 （㎜）

L=s1+2s2

=30+236

=102 （㎜）

根据算得的凹模轮廓尺寸，选取与计算值相接近的标准凹模板轮廓尺寸为LBH=12512528.5（㎜）

凹模材料和技术要求：凹模的材料选用T10A。工件部分淬硬至HRC58~62。外轮廓棱角要倒钝。

如图2所示：

图2 落料凹模

6.2 凸模设计

6.2.1 凸模的结构形式与固定方法

冲孔部分的凸模刃口尺寸为圆形，为了便于凸模和固定板的加工，将冲孔凸模设计成台阶式。

为了保证强度、刚度及便于加工与装配，圆形凸模常做成圆滑过渡的阶梯形，小端圆柱部分。是具有锋利刃口的工作部分，中间圆柱部分是安装部分，它与固定板按H7/m6配合，尾部台肩是为了保证卸料时凸模不致被拉出，圆形凸模采用台肩式固定。

6.2.2 凸模长度计算

凸模的长度是依据模具结构而定的。

采用弹性卸料时，凸模长度按公式L=h1+h2+h3计算，

式中 L---凸模长度，mm；

h1---凸模固定板厚度，mm;

h2----卸料板厚度，mm ;

h3----卸料弹性元件被预压后的厚度

L=22mm+10mm+18.5mm

=50.5mm

6.2.3 凸模的强度与刚度校核

一般情况下，凸模强度与刚度足够，由于凸模的截面尺寸较为积适中，估计强度足够，只需对刚度进行校核。

对冲孔凸模进行刚度校核：

凸模的最大自由长度不超过下式：

有导向的凸模Lmax≤1200 ，其中对于圆形凸模Imin=∏d4/64

则Lmax≤1200 =24.00mm

由此可知：冲孔部分凸模工作长度不能超过24.00mm，根据冲孔标准中的凸模长度系列，选取凸模的长度：50.5

6.2.4 凸模材料和技术条件

凸模材料采用碳素工具钢T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至HRC 56～60，凸模尾端淬火后，硬度为HRC 43～48为宜。

如图3所示：

图3 冲孔凸模

6.3 凸凹模的设计

6.3.1 凸凹模的结构形式与固定方法

凸凹模的结构简图如图4所示：

图4 凸凹模

凸凹模与凸凹模固定板的采用H7/m6配合。

6.3.2 校核凸凹模的强度

冲孔边缘与工件外开边缘不平行时，凸凹模的最小壁厚不应小于材料厚度t=2mm，而实际最小壁厚为5mm，故符合强度要求。

6.3.3 凸凹模尺寸的确定

凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保证最小间隙为Zmin=0.246mm,内形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保证最小间隙为Zmin=0.246mm。

6.3.4 凸凹模材料和技术条件

凸凹模材料采用碳素工具钢T10A，淬硬至56～60HRC。

6.4 定位零件

定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置。

选用固定挡料销一个。挡料销的作用是挡住条料搭边或冲件轮廓以限定条料送进的距离，固定挡料销固定在位于下模的凸凹模上，规格为GB/T7694.10-94，材料45号钢，硬度为43～48HRC

选用导料销两个。导料销的作用是保证条料沿正确的方向送进，位于条料的后侧（条料从右向左送进）尺寸规格为6X2，如图5所示：

图5 导料销

6.5 卸料与出件装置

出件方式是采用凸模直接顶出的下出料方式。

由于卸料采用弹性卸料的方式，弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件组成。

卸料板：

弹性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍, 卸料板与凸模的单边间隙按《冷冲压工艺及模具设计》表3-32选取,t＞1mm时,单边间隙为0.15mm。

为了便于可靠卸料，在模具开启状态时，卸料板工作平面应高出凸模刃口尺寸端面0.3～0.5，卸料板的尺寸规格为：125mmX125mmX10mm，材料为:45#钢。如图6所示：

图6 卸料板

卸料螺钉：

卸料螺钉采用标准的阶梯形螺钉，根据卸料板的尺寸选择4个卸料螺钉，规格为，JB/T7650.5-94。如图7所示：

图7 卸料螺钉

卸料装置：

由于橡皮允许承受的负荷较大，安装调整方便，因此选用橡皮作为弹性元件，

卸料橡皮的选择原则：

为了保证卸料正常工作，应使橡皮工作时的弹力大于或等于卸料力FX

FXY=AP≥FX=5.48KN

式中FXY—橡皮工作时的弹力，A—橡皮的横截面积，P—与橡橡皮压缩量有关的单位压力，一般预压时压缩量为10%～15%。由《冷冲压工艺及模具设计》图3-64知，取P=0.6MPa，求得A=91.3cm2,由《冷冲压工艺及模具设计》表3-33中的公式求得橡皮尺寸规格为352624

根据工件材料厚度为2mm，冲裁时凸模进如凹模的深度为1mm，模具维修时刃磨留量为2mm，开启时卸料板高于凸模1mm，则求得总工作行程：h工件=6mm,

使用橡皮时，不应使最大压缩量超过橡皮自由高度的35%～45%否则是皮的自由高度应为：

H=h/(0.25～0.30)

=6/(0.25～0.30)

=20～24mm

模具组装时的预压缩量为：

H预=（10%～15%）H

=2.4～3.6mm

取H预=3mm

由此可知：安装橡皮高度尺寸为21mm,

式中的H———所需的工作行程。

由上式所得的高度，还在按下式进行校核:

0.5≤H/B≤1.5

如果H/D超过1.5,应把橡皮分成若干段,并在橡皮之间垫上钢圈。

由《冷冲压工艺及模具设计》表3-33中的公式求得橡皮尺寸规格为352624

6.6 模架及其它零件的选用

6.6.1 模柄

模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心，模柄的直径与长度与压力机滑块一致，模柄的尺寸规格选用凸缘模柄，用3～4个螺钉固定在上模座上。

如图8所示:

图8 模柄

6.6.2 模座

标准模座根据模架类型及凹模同界尺寸选用，

上模座：125mm 125mm35mm；

下模座：125mm125mm45mm；

模座材料采用灰口铸铁，它具有较好的吸震性，采用牌号为HT200。

6.6.3 垫板

垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力，以防止模座被挤压损伤。

是否要用板，可按下式校核：

P=F12/A

式中P—凸模头部端面对模座的单位面积压力；

F12—凸模承受的总压力；

A—凸模头部端面与承受面积。

由于计算的P值大于《冷冲压工艺及模具设计》表3-34模座材料的许应压力，因此在工作零件与模座之间加垫板。

垫板用45号钢制造，淬火硬度为HRC43～48，其尺寸规格为：

125mm125mm10mm。

上下面须磨平，保证平行。

如图9所示：

图9 垫板

模架选用后侧导柱标准模架：

上模座：LBH =125mm125mm35mm

下模座：LBH=125mm125mm45mm

导柱：DL=￠22mm150mm

导套：dLD=35mm85mm38mm

模架的闭合高度：160～190mm

垫板厚度：10mm；

凸模固定板厚度：22 mm

上模底板厚：35 mm，

凹模厚度：28.5mm

橡皮厚：24mm

卸料板厚度10 mm

凸凹模固定板厚度：45 mm，

下模底板厚：45 mm

模具的闭合厚度：

Hd=35+10+22+28.5+2+1+45+45

=188.5mm

6.6.4 冲压设备的选择

选用开式双柱可倾压力机J23-25。

公称压力为25t，

滑块行程为65mm,

最大闭合高度270mm,

滑块中心线至床身距离200 mm，

工作台尺寸：370 mm560 mm，

垫板厚度：50 mm，

模柄孔尺寸：40 mm60 mm.

6.6.5 紧固件的选用

上模螺钉：螺钉起联接紧固作用，上模上6个，45钢，尺寸为M8X70下模螺钉：6个，45钢，尺寸为M6X55.销钉起定位作用，同时也承受一定的偏移力.上模3个，45钢，尺寸为6X60.

7 压力机的校核

7.1 公称压力

根据公称压力的选取压力机型号为J23-25,它的压力为25t15.79t,所以压力得以校核;

7.2 滑块行程

滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出.这里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模冲入凹模的最大深度2mm,即S1=2+10+2=14mmS=65mm,所以得以校核.

7.3 行程次数

行程次数为105次/min.因为生产批量为中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.

7.4 工作台面的尺寸

根据下模座LB=125mm125mm,且每边留出60~100mm,即L1B1=325mm325mm,而压力机的工作台面L2B2=560mm370mm,冲压件和废料从下模漏出, 漏料尺寸小于58mm30mm,而压力机的孔尺寸为250250,故符合要求,得以校核;

7.5 滑块模柄孔尺寸

滑块上模柄孔的直径为40mm,模柄孔深度为60mm,而所选的模柄夹持部分直径为30mm,长度为48mm,故符合要求,得以校核;

7.6 闭合高度

由压力机型号知Hmax=270mm M=80 H1=70

Hmin=Hmax–M= 270-80=190

(M为闭合高度调节量/mm,H1为垫板厚度/mm)

由公式得:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得

(270–70)-5≥188.5≥(190–70)+10

即 195≥188.5≥120 ,所以所选压力机合适,即压力机得以校核.

8 模具主要零件加工工艺规程的编制

8.1 冲压模具制造技术要求

模具精度是影响冲压件精度的重要因素之一，为了保证模具精度，制造时应达到以下技术要求：

a、组成冲压模具的所有零件，在材料加工精度和热处理质量等方面均应符合相应图样的要求。

b、组成模架的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达到规定的平行度和垂直度要求

c、模具的功能必须达到设计要求.

d、为了鉴别冲压件的质量，装配好的模具必须在生产条件下试模，并根据试模存在问题进行修整，直至试出合格的冲压件为止。

8.2 总装工艺

总装图如图15所示：

图15 总装图

1— 下模座 2—导柱 3—内六角螺钉￠870 4—内六角螺钉￠860

5—导套 6—凸模固定板 7—冲孔凸模 8—垫板 9—上模座 10—销钉

11—模柄 12—打料杆 13—连接推杆 14—凸凹模 15—卸料板

16—推件块 17—凹模 18—活动挡料销 19—推板 20—弹性橡胶

21—凸凹模固定板 22—卸料螺钉 23—导料销

关于冲压模具核心设计和冲压模具工艺设计的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。