顶级冲压模具设计,冲压模具设计实例100例

本篇文章给大家谈谈顶级冲压模具设计，以及冲压模具设计实例100例对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

本文目录概览：

• 1、冲压模具设计制造的一些优化方法
• 2、模具设计中冲压模具设计高级一般学习哪些内容
• 3、冲压模具设计步骤是？

冲压模具设计制造的一些优化方法

冲压模具设计制造的一些优化方法

模块化设计能有效减少产品设计时间并提高设计质量。下面是我整理的冲压模具设计制造的一些优化方法介绍，欢迎参考。

一、模具的模块化方法

缩短设计周期并提高设计质量是缩短整个模具开发周期的关键之一。模块化设计就是利用产品零部件在结构及功能上的相似性，而实现产品的标准化与组合化。大量实践表明，模块化设计能有效减少产品设计时间并提高设计质量。因此本文探索在模具设计中运用模块化设计方法。

模具模块化设计的实施：

1、建立模块库

模块库的建立有三个步骤:模块划分、构造特征模型和用户自定义特征的生成。标准零件是模块的特例，存在于模块库中。标准零件的定义只需进行后两步骤。模块划分是模块化设计的第一步。模块划分是否合理，直接影响模块化系统的功能、性能和成本。每一类产品的模块划分都必须经过技术调研并反复论证才能得出划分结果。对于模具而言，功能模块与结构模块是互相包容的。结构模块的在局部范围内可有较大的结构变化，因而它可以包含功能模块;而功能模块的局部结构可能较固定，因而它可以包含结构模块。模块设计完成后，在Pro/E的零件/装配(Part/Assembly)空间中手工建构所需模块的特征模型，运用Pro/E的用户自定义特征功能，定义模块的'两项可变参数:可变尺寸与装配关系，形成用户自定义特征(User-Defined Features,UDFs)。生成用户自定义特征文件(以gph为后缀的文件)后按分组技术取名存储，即完成模块库的建立。

2、模块库管理系统开发

系统通过两次推理，结构选择推理与模块的自动建模，实现模块的确定。第一次推理得到模块的大致结构，第二次推理最终确定模块的所有参数。通过这种途径实现模块"可塑性"目标。在结构选择推理中，系统接受用户输入的模块名称、功能参数和结构参数，进行推理，在模块库中求得适用模块的名称。

如果不满意该结果，用户可指定模块名称.在这一步所得到的模块仍是不确定的，它缺少尺寸参数、精度、材料特征及装配关系的定义。在自动建模推理中，系统利用输人的尺寸参数、精度特征、材料特征与装配关系定义，驱动用户自定义特征模型，动态地、自动地将模块特征模型构造出来并自动装配。自动建模函数运用C语言与Pro/E的二次开发工具Pro/TOOLKIT开发而成。通过模块的调用可迅速完成模具设计。应用此系统后模具设计周期明显缩短。由于在模块设计时认真考虑了模块的质量，因而对模具的质量起基础保证作用。模块库中存放的是相互独立的UDFs文件，因此本系统具有可扩充性。

二、模具制造过程中的缺陷及防止措施

1、锻造加工

高碳、高合金钢，例如Cr12MoV、W18Cr4V等，广泛用于制造模具。但这类钢不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均匀、组织不均匀等缺陷。选用高碳、高合金钢制造模具，必须采用合理的锻造工艺来成形模块毛坯，这样一方面可使钢材达到模块毛坯的尺寸和规格，一方面可改善钢的组织和性能。另外高碳、高合金的模具钢导热性较差，加热速度不能太快，且加热要均匀，在锻造温度范围内，应采用合理的锻造比。

2、切削加工

模具的切削加工应严格保证尺寸过渡处的圆角半径，圆弧与直线相接处应光滑。如果模具的切削加工质量较差，就可能在以下3个方面造成模具损,1)由于切削加工不恰当，造成的尖锐转角或圆角半径过小，会导致模具在工作时产生严重的应力集中。2)切削加工后的表面太粗糙，就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷，它们既是应力集中点，又是裂纹、疲芳裂纹或热疲劳裂纹的萌生地。3)切削加工没能完全、均匀地切除模具毛坏在轧制或锻造时产生的脱碳层，就可能在模具热处理时产生不均匀的硬化层，导致耐磨性下降。

3、磨削加工

模具在火、回火后一般要进行磨削加工，以降低表面粗糙度值。由于磨削速度过大、砂轮粒度过细或冷却条件较差等因素的影响，引起的模具表层局部过热，造成局部显微组织变化，或引起表面软化，硬度降低，或产生较高的残余拉应力等现象，都会降低模具的使用寿命选择适当的磨削工艺参数减少局部发热，磨削后在可能的条件下进行去应力处理，就可有效地防止磨削裂纹的产生。防止磨削过热和磨削裂纹的措施较多，例如:采用切削力强的粗颗粒砂轮或粘结性较差的砂轮，减少模具的磨削进给量;选用合适的冷却剂;磨削加工后250一300℃的回火消除磨削应力等。

4、电火花加工

应用电火花工艺加工模具时，放电区的电流密度很大，产生大量的热，模具被加工区域的温度高达10000℃左右，由于温度高，热影响区的金相组织必将发生变化，模具表层由于高温而发生熔化，然后急冷，很快凝固，形成再凝固层。在显微镜下可看到，再凝固层呈白亮色，内部有较多显微裂纹。为了延长模具寿命可以采用以下措施:调整电火花加工参数用电解法或机械研磨法研磨电火花加工后的表面，除去异常层中的白亮层，尤其是要除去显微裂纹。在电火花加工后安排一次低温回火，使异常层稳定化，阻止显微裂纹扩展。

根据文中所述方法可缩短开发周期和有效地防止模具制造缺陷，提高模具制造质量、降低生产成本。

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模具设计中冲压模具设计高级一般学习哪些内容

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产品结构：五金产品结构。模具标准件：介绍常用标准件的材质，规格，用途：产品展开：五金件展开的计算

成型工艺与模具小结构的设计、连续模（多工位）的料带排布。精密冲模的零件加工、UG钣金设计，弯曲件的成型展开，模具装配爆炸、NXUG高级钣金的应用、双料带，多料带冲模设计技术、模内机械手设计、胀形缩口等特种五金模具设计、完成模具设计数量

冲压模具设计步骤是？

给个实例。由于无法上图，只有文字，见谅。

抽引连续模设计步骤及要点,

[摘要] 文章在对抽引加工工艺作了简单的概述後,著重总结了抽引连续模设计步骤及要点,并列举了较实用之模具结构形式.

关键词 抽引 连续模 冲压 冲模排样

1. 概述

抽引加工工艺在连接器五金件制造中应用极为广泛. 它是一种将平片毛坯抽制成立体空心件的冲压加工方法,在工业及生活用品的制造中应用极为广泛. 诸如汽车覆盖件,连接器中的D型铁壳,生活用品中的易拉罐等都离不开抽引加工工艺.抽引加工一般分为旋转件抽引(如Audio Jack Shell),盒形件抽引(如D-SUB Shell) 及复杂曲面抽引(汽车覆盖件)等.

抽引加工的成形机理是材料内部产生塑性流动,平片毛坯向径向流动逐步转移到筒壁的过程,如图一所示:

（图一）

由此可见,抽引加工必然存在以下特点:

a. 材料内部塑性流动, 必然产生加工硬化;

b. 材料从外围向径向流动时,在切向相互间产生挤压应力,由此导致材料失稳起皱,甚至抽裂.

签于抽引成形机理是材料整体流动,变数太多,故模具设计时光靠理论计算往往不够,需在实际试模中加以修正.在抽引连续模设计时,由於连续模之结构特点以及料带之送料顺畅要求,使得模具设计时有更多的考量要点.以下就抽引连续模设计步骤及要点作些许总结.

2. 抽引件工艺性评估及成形工序确定

在抽引连续模设计之前,首先应对抽引件图面进行工艺性审查评估,评估内容主要包括以下几部分:

a. 抽引件之精度要求:一般而言抽引件在圆筒侧壁之材料厚度无法做到等料厚t, 故产品尺寸标注时不能同时对圆筒内外同时有尺寸要求, 只能满足其中一项, 其精度要求可达0.05mm.在高度方向也可控制到0.05mm, 其标注方式最好以抽引件底部为基准；

b. 抽引件之外观要求: 材料在抽引流动时与模仁摩擦剧烈,外观无法做到车制零件那麼光滑,筒侧壁可能会有内凹或弧形；

c. 零件之抽引工艺性: 由於抽引连续模之模具结构特点决定,抽引过程中无法加退火工序,故必须对制件之连续抽引进行工艺评估.如果其总抽引系数小於材料所允许之最小总抽引系数,那麼就不具备连续抽引工艺;

d. 如果抽引件深度太高,无法连续抽引完成时,可考虑先抽引後翻底工艺,看能否达到目的,此时产品侧壁外观不平整.另外当总抽引系数太小时, 可考虑用胀形工艺完成;

e. 产品形状尽量简单对称,有利於材料均匀流动;

f. 产品之圆角半径不宜过小,一般底部圆角r和口部圆角R都应大於(0.1~0.3)t;

g. 评估抽引件凸缘及侧壁之成形或冲孔是否在连续模中易实现.诸如凸缘上冲孔太靠近抽引主体,很可能为了闪开抽引主体而使刀口太弱;侧壁上冲孔能否有效排屑等都须考量;

h. 抽引件底部冲孔时,其孔径必须小於抽引直径;否则可考虑侧切底工艺,将底部圆角切除;

3. 抽引件毛坯展开

抽制工件所需毛坯直径必须在实际的抽引试模中加以修正才能得到正确数值.但理论计算必不可少,它可大致确定出毛坯之形状与面积.对於零件成本预估,抽引工艺性评估及抽数确定等都有重要的指导意义和实用价值.

一般在抽引件毛坯展开中,面积相等法利用最为广泛.其理论来源於抽引前後质量守恒定律. 当假定料厚t均匀时, 由於密度一定,故可推得抽引前後面积相等结论.在计算抽制品面积时,一般是以料厚t之中心线(如图二中虚线)所旋转而成的面作为平均面.

（图二）

利用面积相等法原则求毛坯直径的程序为: 先计算出抽制品平均面积,再利用此面积计算毛坯直径D.如何求得抽制品面积呢?我们必须先将复杂形状之抽制件分解为多个简单的几何单元,然後利用面积累积法求得整个产品之面积.如下图三:

(图三)

抽制品面积A=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ

毛坯面积=D2/4 故D=(4A/)1/2 =1.128A1/2

对於盒形件(如D-SUB Shell)等,由於直边段的变形机理为折弯原理, 抽引机理主要存在於圆角处,故直边处的毛坯按折弯展开,圆角处按圆筒抽引展开.因此较常用到几何单元体为以下几种,其面积计算公式附後

4. 抽引工艺参数之计算与分配

在连接器抽引件开发中往往都需要多道抽引才能完成。因此抽引道次的计算和抽引系数之分配等工艺参数的确定至关重要.其计算步骤一般为:

a. 计算修边余量;

b. 对补偿有修边余量之抽引件进行毛坯面积计算并确定展开毛坯形状;

c. 确定抽引道次,并进行抽引系数分配;

d. 抽引凸凹模工作部分设计;

e. 确定各抽抽引高度.

具体分解如下:

a. 在抽制过程中, 常因材料机械的各向异性以及抽引间隙不均匀,摩擦阻力不等以及定位误差等因素导致抽引件口部或凸缘周边不齐,须修边.因此在毛坯展开前必须补偿修边余量.在连接器类小抽引件设计时一般按1mm的修边余量补偿.

b. 毛坯面积的计算如上文所讲,利用面积分段法求出的产品总面积,就是毛坯面积. 针对圆筒件,其毛坯为圆形,因此可确定其直径.对於盒形件,在四个圆角按1/4圆筒计算,直边段按折弯展开计算,圆角和直边单独展开,再平滑过渡，如图四:

(图四)

c. 在毛坯展开後, 就必须确认抽引道次了.在计算抽引道次前,我们须计算出抽引件之总抽引系数（图五）.

m总=产品之筒径/展开毛胚直径（1）

(图五)

当m总小於此材料所能允许的最小抽引系数时, 将无法连续抽引,中间必须通过退火工序.

在计算出m总後,有两种方法进行抽引参数计算:

1) 计算法:

抽引道次n=m总/m均(其中m均为材料之平均抽引系数)

当抽引道次确认後,查相关冲压手册选取相对应材料各道抽引系数,选取时必须保证以下原则m1＊m2＊ m3---＊mn=m总

当各道次抽引系数确认後,即可根据

d1=m1*D d2=m2*d1 ……. dn=mn*dn-1

公式计算出各抽冲子直径.

2) 推算法:

通过冲压手册推荐表格查出各抽允许之抽引系数 m1, m2….. mn然后根据

d1=m1*D d2=m2*d1 ……. dn=mn*dn-1

推算直到d n=抽制件直径为止,此时n就为抽引次数。并同时已确定出各抽抽引直径.

用压边圈时筒形件许可抽引系数

拉伸 抽引

系数 系数 毛坯相对厚度(t/D)*100

2~1.5 1.5~1.0 1.0~0.5 0.5~0.2

m 1 0.46~0.50 0.50~0.53 0.53~0.56 0.56~0.58

m 2 0.70~0.72 0.72~0.74 0.74~0.76 0.76~0.78

m 3 0.72~0.74 0.74~0.76 0.76~0.78 0.78~0.80

m 4 0.74~0.76 0.76~0.78 0.78~0.80 0.80~0.82

d. 抽引凸凹模工作部分设计

抽引凸凹模工作部分设计包括抽引间隙设计，凸凹模圆角设计，凸模头部形状设计；

1）抽引间隙：在各抽冲子直径确认後，凹模直径=冲子直径+2＊抽引间隙。

其中抽引间隙一般由第一抽的1.1t到最後一抽t逐步递减。

2）在凹模头设计（图六）,一般第一抽r凹=（8~12）t,

後续各抽r凹n=（0.6~0.8）r凹n-1

冲子头部圆角设计为r凸n=(0.6~1.0)r凹n

最後整形抽，r凹=抽制件口部圆角 r凸=抽制件底部圆角

(图六)

3）为保证抽引件成形,有利於材料流动，往往将抽引冲子头部作成一定斜角,如图七所示：

一般而言, 当T?0.70mm时 ?=30? , 0.7mmT?1.4mm时 ?=40? T1.4mm时 ?=45?

(图七)

e. 确定各抽抽引高度

如图八所示: 当抽引到最後一抽时，产品尺寸应全部到位，故抽引高度就是产品高度。选定一区域作为等面积计算单位，由此得

Ⅰn+Ⅱn+Ⅲn+Ⅳn+Ⅴn=产品面积A

由前面计算已知r凹，r凸以及d n, 故Ⅰn，Ⅱ，Ⅳn，Ⅴn也可计算得出，因此有

Ⅲn=3.14＊d＊H=A-Ⅰn-Ⅱn-Ⅳn-Ⅴn

推出 H=( A-Ⅰn-Ⅱn-Ⅳn-Ⅴn)/(3.14*dn)

(图八)

5. 抽引连续模之料带设计

抽引件展开成毛坯後要开发成连续模形式，必须对料带的carry连接方式给予确定。在料带设计时一般要考虑以下因素：利於抽引件成形,料带刚性良好,送料顺畅,在料宽与pitch选定时尽量提高材料利用率。

从大方面看抽引连续模料带可分为整料带方案和切口料带方案两种。

它们的主要区别在与切口料带抽引时毛坯完全独立,前後产品在抽引时材料流动不会相互影响；而整料带抽引时前後毛坯相关连,不但造成抽引凸缘过大，而且容易产生毛坯材料不够等现象，特别是在模具维修时不便维修。因此，在实际模具设计时，切口料带设计方案应用更为广泛。

公司目前所有抽引模均为切口料带式。在切口料带方案中，又有以下三种毛坯分离方式。

1）下料式（如图九），其特点是：

i. 废料多，材料利用率低； ii. 料带刚性差；

(图九)

2）撕破方式（如图十），其特点是：

i.材料利用率高，料带刚性好；

ii.毛胚通过撕破方式分开，容易与carry在撕开处相重叠,产生细小金属丝；

(图十)

3）下料与撕破综合式（如图十一），其特点是：

i. 材料利用率高； ii. 料带刚性好。

(图十一)

在抽引连续模料带设计时，必须保证：

1) 连接抽引毛坯与两侧浮料定位之搭边的carry必须有一定弧度（图十二）,可随抽引毛坯向中心流动时而延伸。这样才能保证浮料定位搭边不致被拉变形或者是carry被拉断,这才能使得後续各工站送料顺畅,定位准确；

(图十二)

2)为保证料带之刚性，最好在两侧搭边中间加一横向carry，如图十三所示。

(图十三)

6. 抽引连续模之压料与脱料设计

抽引模设计时，必须从抽引工艺上充分考量压料与脱料的可靠性。如果压料不充分，材料容易起皱失稳。如果压料过死，则不利於材料流动，容易造成抽裂。同样，如果脱料机构设计不好，也容易造成卡料与带料现象，无法送料顺畅。

抽引工站结构如图示：

剥料板通过两侧限位，使得抽引毛坯（包括carry）与剥料板间有0.02~0.05mm间隙，这样既有利材料流动，又可避免起皱。剥料板必须用弹簧强压。在下模设计顶料块，避免产品卡死在模仁中，其浮升的高度必须使产品脱离模仁r角。

抽引後，材料势必会紧包在抽引冲子上,为达到脱料目的,除了使冲子完全退回到剥料板里面,达到完全剥料外，还应在抽引冲子上设计气孔，以避免冲子与产品在剥料过程中产生真空,发生带料现象。

7. 抽引连续模之定位设计

抽引连续模料带在模具中的定位设计与弯曲连续模有本质区别.抽引时材料流动,carry变形,因而无法再通过carry上的定位工艺孔对整料带定位,为保证产品尺寸精度。其成形工艺必须为：

分离抽引毛坯 ?抽引?以抽引体为基准切出弯曲展开毛坯?弯曲成形?产品从料带分离。如图十四：

(图十四)

在模具前段为抽引毛坯分离工站,包括下料与撕裂,是在抽引前完成,可通过料带上定位孔定位；模具中间段为抽引工站,此时料带上定位孔功能已丧失,它们的 的定位是靠抽引外形自动导入抽引模仁保证；在模具後段为下料弯曲工站,为保证产品精度,必须以最後一抽抽引体为基准进行定位。

针对模具後段定位,设计时有三种方案：

a. 以抽引体外形定位,在模具後段各工站设计外形与抽引体外形一致，配合间隙0.02mm之定位结构。此结构必须在抽引件底部加顶出装置。如图十五：

(图十五)

b. 以抽引体内部轮廓定位,在模具後段各工站设计与抽引体内形一致，间隙0.02m之定位Block固定於剥料板上。此Block必须在头部进行导引结构和剥料机构设计，如图十六：

(图十六)

c. 凸缘工艺孔定位：

以上两种定位方案往往占用模具空间大,也不便於设计剥料和脱料机构。因此,可借鉴carry定位孔原理,先以抽引体外形或内形定位,在凸缘上冲出定位工艺孔,在後续工站中以凸缘上的工艺孔作为抽引件在模具中的定位。因为凸缘与抽引体位置固定，因此凸缘上工艺孔与抽引体在料带定位功能上有等效作用,如图十七所示：

(图十七)

顶级冲压模具设计的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于冲压模具设计实例100例、顶级冲压模具设计的信息别忘了在本站进行查找喔。