级进模模具设计
第一章工件的分析
.1工件的用途
此工件是微型电动机、电器元件里的一
个关键零件，在电器行业中作为一种连接件
使用相当普遍，主要用在电动竞技玩具、CPU
风扇电机、录音机机芯等机电传动和微机控
制中，承受的扭力和转矩大，是磨损最快的
部位，成形质量的优劣直接影响电器元件的
质量，其引脚部位与电机转轴接触是否良好
将严重影响整台设备的正常运行。
该工件由圆弧与直线对称组成，尺寸精
度要求较高。如果尺寸满足不了产品设计要
求，将对产品整个传动机构造成严重影响可
能使传动机构接触不良，不能正常工作。其
次本身的形状较为复杂，多种不同性质的冲
压工艺为一身，因此形成具有一定难度。其
厚度很薄，体积小，全长只有15mm。将外形
视为冲孔，则其他需要冲的孔有4个，其中
两个 1.2mm 的球形盲孔因材质薄可在冲U
形槽时直接用球头凸模局部胀形将板料拉伸
成凸起或凹进形状，起伏成形（又名压肋、压凸包、球包成形）。
2.冲裁工序
要求冲裁件形状尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，并在许可情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状以减少废料。由上图可知，总长1.6mm和总长4mm 的矩形孔两端用圆弧连接，有利于模具加工。若工件的转角处R小于0.5t或以尖角过渡时，不仅会使凹模热处理时发生淬裂，而且冲压时，在凸凹模尖角处也容易磨损，影响冲裁件的加工精度。该产品样图各直线或曲线连接处已尽量避免锐角和尖角，采用很多45°倒角，若采用镶拼模可不用圆角相连以免除其后附加工序，满足图纸要求并节省材料。为利于模具制造，提高模具寿命，在冲裁件未标注倒角的四周，线段夹角a>=90°时落料模最小圆角半径取0.18t，冲孔模最小圆角半径取0.20t；a<=90°时落料模最小圆角半径取0.35t，冲孔模最小圆角半径取0.50t。
另外，冲裁件的孔径因受冲孔凸模强度和刚度的限制，不宜太小，否则，容易折断或压弯，冲孔的最小尺寸取决于冲压材料的力学性能，凸模强度和模具结构。如果采用带保护套的凸模，稳定性高，凸模不易折断，最小冲孔尺寸可以减小。由表1及参考资料《冲压工艺与模具设计》表2-18、2-19知d=1≥0.930.11，b=0.7≥0.630.11，因此孔能用无保护套的凸模冲出。
冲孔件上孔与孔、孔与边缘之间的距离不能过小，以避免工件变形、模壁过薄或因材料易被拉入凹模而影响模具寿命。由《冲压工艺与模具设计》表2-20最小圆孔间距为3.1t=3.130.11＜(2－1.2)/2,方孔为4.6t=4.630.11＜0.5,所以孔的结构是合理的。
3. 弯曲部位
1）弯曲的圆角半径
材料产生塑性变形才能形成所须的形状，为了实现弯曲件的形状，弯曲圆角半径最
大值是没有限制的。例如，可以将0.3mm厚的铁板卷成
300mm 的圆桶，只需计算或
试验出其回弹量，就可制出所需的形状。
板料弯曲的最小半径是有限制的，如果弯曲半径过小，弯曲时外层材料拉伸变形量过大，而使拉应力达到或超过抗拉强度b δ , 则板料外层将出现断裂，至使工件报废。
因此，板料弯曲存在一个最小圆角半径允许值，板料弯曲圆角半径不应小于此值。最小
弯曲半径值可按下表2选用。
当弯曲件有特殊要求，其圆角半径必须小于最小弯曲圆角半径时，可设法提高材料的塑性，例如将材料退火或再加热状态下弯曲。在冲压工艺安排和模具设计上也可采取一些方法，如厚板弯曲时要求半径小，可采用预先开槽或压槽的方法，使弯曲部位的板料变薄，能防止弯曲部位开裂，如《冲模设计应用实例》图3-4所示。
2）板料的纤维方向与弯曲线夹角
表1列出了弯曲线与纤维线之间的角度关系。用于冷冲压的材料大都属于轧制板材，轧制的板材在弯曲时各方向的性能是有差别的，纤维纹的方向就是轧制的方向。对于卷料或长的板料，纤维线与长边方向平行。作为弯曲用的板料，材料沿纤维方向塑性姣好，所以弯曲线最好与纤维线垂直。这样，弯曲时不易开裂，如图3-5所示。
如果在同一零件上具有不同方向的弯曲，在考虑弯曲件排样经济性的同时，应尽可能使弯曲件与纤维方向夹角α不小于30o，如图3-6所示。
3）最小弯曲高度
在进行直角弯曲时，如果弯曲的直立部分过小，将产生不规则变形，或称为稳定性不好，如图3-7b 所示。为了避免这种情况，应当如图3-7a 所示，使直立部分的高度H>2.5t 。当H<2.5t 时，则应在弯曲部位加工出槽，使之便于弯曲，或者加大此处的弯边高度H ，在弯曲后再截去加高的部分。
4）工艺孔、槽及缺口
在一些弯曲工件的工艺设计中，为了防止材料在弯曲出受力不均匀而产生裂纹、角部畸变等缺陷，应预先在工件上设置弯曲工艺所要求的孔、槽或缺口，即所谓工艺孔、工艺槽或工艺缺口。如图3-8a 所示，压弯后难以形成理想的直角，甚至将产生裂纹或使支架在H 处变宽，若如图所示在该处弯曲前加工出M ?N 的缺口，则能得到较好的弯曲成形。图3-8b 所示为在弯曲处K 预冲工艺孔可以防止偏移，得到正确的形状和尺寸。
对于需经过多次弯曲才能成形的工件，如图3-8c所示，可以在图中D位置增加定位工艺孔，作为压弯工序的定位基准，这样虽然经过多次弯曲工序，仍能保证其对称性和尺寸要求。
为防止毛坯的偏移，在设计模具时应该考虑增加压料板、定位销等定位元件。3.5mm
引脚处可以以Φ1.2的球形凹包为定位工艺孔来保证左、右引脚形状与尺寸的对称性要求。因为直立部分宽度为（2.4-1.7）/2=0.35mm＞2.530.11不需开工艺槽，且45°的倒角也有利于底侧边作75°/2弯曲时的稳定性。
5）孔与弯曲处的最小距离
工件在弯曲线附近有预先冲处的孔，在弯曲后由于弯曲时材料的流动，会使原有的孔变形。为了避免这种情况，必须使这些孔分布在变形区外的部位。如图3-9所示，设孔的边缘至弯曲半径R中心的距离为L，则应满足下列关系：
当t<2mm时，L≥t。
当t>2mm时，L≥t。
该工件t=0.11mm＜＜2mm，盲孔到弯曲半径中心的距离为0.8－1.2/2=0.2＞0.11，弯曲后不会使原有的盲孔变形，满足工艺要求
工件不能满足上述要求时，可采用《冲模设计应用实例》图3-10所示的方法，以保证孔的正确性。
6）冲裁毛刺与弯曲方向
弯曲件的毛坯往往是经冲裁落料而成的。其冲裁的断面以面是光滑的，另一面是有刺的。弯曲件应尽量使有毛刺的一面作为弯曲件的内侧，如图3-11a所示，当弯曲方向必须将毛刺面置于外侧时，应尽量加大弯曲半径，如图3-11b所示。
参考《冲模设计手册》图4-22，由《冲模设计应用实例》表3-2中性层位置因数K 与R/t比值的关系
105°处折弯处垂直于纤维方向R=1t=0.11，K=0.31。对V形件，由表3-4V形弯曲回弹值，根据力学性能以30CrMnSiA近似计算。弯曲角度为105°时，回弹角度为1°30′
75°处折边处平行于纤维方向R=3t=0.33，K=0.42对两个管脚的U形件，参照《冲模设计手册》图4-13钝角U形弯曲模的尺寸差，R=0.2与折边的圆角过渡可以有效的防止拉裂和截面畸变。为防翘曲可以采用带侧板的弯曲模，阻止材料沿弯曲线侧向流动。
4.冲压件的精度
冲压加工与任何机械加工一样，也有其自身的加工精度范围。在实际生产中，由于影响加工精度的因素太多，因此对冲压件的精度要求不宜太高。若精度要求过高势必给工艺设计，模具设计和制造都带来困难，有时则需增加整形，整修等冲压工序，甚至机加工等工序才能达到工件的要求。
对冲压件进行设计要根据其功用和要求标注尺寸公差、形位公差等质量指标；在对冲压件进行工艺过程设计时，必须考虑这些质量指标。
冲压件的精度主要从其尺寸精度，冲截断面粗糙度，毛刺高度三个方面的指标来衡量，在不影响冲压件使用要求的前提下，应采用经济级尺寸精度，以便简化模具结构，方便模具制造与维修，从而降低生产成本。
锡青铜带的厚度偏差由《冲模设计手册》表D-19,厚度＞0.09~0.12时普通级偏差为±0.010,基本尺寸为2的宽边,公差为0.02mm=20um,查《机械设计手册2软件版R2.0》精度高于IT8,为精密级要求
锡青铜线的抗拉极限强度据GB/T 1239.6-1992直径(mm)=＞0.1～2.5时抗拉强度σb=550 MPa.作为宽度很小,精度很高的异形件,级进冲裁可达到IT5~8级精度，可以满足上述要求
圆球凹进部位尺寸0.45
05
.0
在材料厚度0.11＜1，零件尺寸介于10~50之间时偏差
在IT10级以上。对于普通冲裁件，其经济精度不高于IT11级，冲孔件比落料件高一级，如果工件精度高于上述要求，则需要在冲裁后整修或采用精密冲裁
锡青铜带的长度15.2±0.1,基本尺寸大于10至18mm,IT10级精度.折弯部位处9.7±0.1为IT10级, 其它尺寸精度均未作要求，可采用普通经济冲裁。对于冲压件中未注公差的尺寸，可有两种方法确定其公差等级：按国标（GB）IT12～IT14标准公差等级选取；或按行业标准（JB）A、B、C、D四个精度等级选取。
5.冲压件尺寸标注
冲压件的尺寸标注应符合冲压工艺的要求。一般情况下，在标注冲压件时应遵循以下原则：
（１）冲压件的各尺寸数值，若在结构使用上没有特殊要求时，应选用整数或偶数，以有利于冲压工艺计算及模具设计。
（２）冲压件在使用上如果没有配合尺寸要求，其尺寸尽量不要标注公差，一般可按自由公差处理。
（３）对弯曲或拉深成形的工件，应允许其壁部有变薄现象。
（４）冲压件的尺寸基准应尽可能与冲压加工的定位基准重合，这可避免尺寸的加工误差。
（５）冲压件上孔的位置尺寸基准应尽可能选择在冲压过程中自始至终不参加变形的面或线上。
（６）拉深件的径向，只允许标注外形尺寸或内形尺寸，不允许两者同时标注。
本冲裁件的尺寸基准与制造模具时的定位基准重合,1.9mm的凹孔中心距不会随模具磨损增大,避免产生基准不重合的误差,比较合理
6.经济分析
所谓经济性，就是以最小的耗费取得最大的经济效果。也就是生产中的“最小最大”原则。在冲压生产中，保证产品质量，完成产品数量，品种计划，劳动安全，环境保护的前提下，产品成本越低，说明企业经济效果越大。
由以上技术分析，仅需要在精度高于1T10的冲裁部位2±0.02与0.5±0.02处局部加以整修或采用精密冲裁工艺，对板料施加测向压力，使变形达三向压力状态。（1）采用V型齿圈压板（2）采用极小的冲裁间隙（3）具有反向顶力的顶板（4）落料凹模或冲孔凸模做成R0.01-0.03的圆角，获得纯剪切分离的冲裁断面。从经济角度考虑，采用（2）光洁冲裁的方法；其他部位的尺寸精度要求可以通过普通冲裁达到生产工艺要求. 采取一冲三的结构,多个工件同时成形。
本产品的材料是QSn6.5-0.1 。
我国的材料基本上采用前苏联的标号。
7.材料的分析
锡青铜有较好的机械性能；耐磨、耐低温、耐蚀、可焊，工业上变形锡青铜多可用作弹性元件以及耐磨抗磁零件。磷能有效的进行脱氧增加合金的流动性。锡青铜是工业上广泛使用的弹性材料。
而国标中：
厚度0.05~0.15mm时，宽
度容许20~300mm
电刷作为永磁直流微电
机的关键零件，起导电和换向
作用。其所选材料要求不但要
有较好的导电性、弹性和抗疲
劳性，而且要有较好的冲压成
形性能。为此，本文选用材料
QSn6.5~1，厚度为0.1mm的带
料,剪床下料选取材料=锡青铜QSn6.5-0.1
弹性模量\E\Gpa=113 切变模量\G\Gpa=41
泊松比\λ=0.32～0.35 抗剪强度\γ
\MPa=480
抗拉强度\?b\MPa=650 屈服强度\?s\MPa=546
特性及应用=锡青铜、磷青铜，有高的强度、弹性、耐磨性和抗磁性，在热态和冷态下压力加工性良好，对电火花有较高的抗燃性，可焊接和钎焊，切削性好，在大气和淡水中耐蚀。用于制作弹簧和导电性好的弹簧接触片，精密仪器中的耐磨零件和抗磁零件，如齿轮、电刷盒、振动片、接触器。
由《工程材料及应用》表8-8常用青铜的牌号、成分、性能及用途：
QSn6.5-0.1属于压力加工锡青铜，第一主加元素锡含量Wsn=6.0~7.0，具有很好的冷变形塑性，其他Wp=0.5~1.0，余量为Cu
加工硬化状态的力学性能：?b=400Mb，?=65℅硬度80HB；600℃退火状态下的力学性能：?b=600Mb，?=180℅硬度180HB
由生产加工图纸，纬氏硬度为HV=P/S，由于不同硬度法测得的硬度无可比性，据《工程材料及应用》附录A，GB1172-74，HV160~200换算应相当HBS148~181，为半硬（Y2）锡青铜
第二章冲压模具选型
1.模具的介绍
模具是指制造零部件时使用的各种剪切冲裁、成型用的“模型工具”。换句话说，能够按照预先设计好的图样或格式，制造出固定形式的制品式样模型或工具，皆属于模具的范畴。
在钣金冲压加工模具（Dies for Sheet Metal Working）方面，其应用的模具泛称“冲压模具”（Stamping Dies）或“冲床模具”（Press Dies），因而简称为冲模。其加工内容以薄金属板的冲裁与成型为主要加工对象。同时，塑料板、皮革、纸板、布料、橡胶、软木(Cork)、云母(Mica)等非金属板的剪切冲裁、落料及冲孔等方面也常使用。冲压模具的主要类型见表
2.连续模
1）连续模的定义
连续模是指，能在冲床一个工序中完成两个以上的一系列薄钣金加工作业。在各种类型的冲床模具中，连续模因为具备可确保高效率及高经济价值，所以最适合大量连续
生产之用。其所适用的冲压制品是单纯的两工序制品，乃到非常复杂的多工序零部件，几乎都可以利用连续模加以制造。
“连续模”（Progressive Dies,也称“级进模具”或“顺送模具”）都是板带材料（条料）一站一站向前移送，含有强烈的连续推进的意思。又因为它在各个站点配置着各种不同形式的模具，而也称为“多级工具”（Multistage Tools）。之外，本类型的模具又依其加工性质，及模具形状的特征，有时也称为“剪送模具”（Cut-and-Carry Dies）、“从动模具”（Follow Dies）或“多排模具”（Gang Dies）
条料在冲床每一个冲程中向前移动的距离称为“步距”（progressive，进度），也称“跃距”（Advance，跃度），或“节距”（Pich），这个距离即为模具中各相邻站点的站间距离。
2）连续模结构特点
（1）结构组成与特点
①结构组成
冲模的主要零部件可分为工艺构件和辅助构件两部分。一般冲裁模由以下6个部分组成,但不是所有的冲裁模必须具备这6个部分。冲裁模的结构多种多样,有些模具比这个模具结构复杂,有些模其结构却十分简单,这要决定于冲裁工件的要求、生产批量的大小、制模条件等因素。
②与单工序模和复合模相比，连续模的结构有以下特点：
1.构成连续模的零件数量多，结构复杂。
2.模具制造与装配难度大，精度要求高，步距控制精确，且要求刃磨、维修方便。
3.刚度大。
4.对有关模具零件材料及热处理要求高。
5.一般应采用导向机构，有时还采用辅助导向机构。
6.自动化程度高，常设有有自动送料、安全检测等机构，以便实现高效自动化生产。
2）结构设计方法
①设计原则
连续模设计应遵守以下原则：
1.尽量选用成熟的模具结构或标准结构。
2.模具要有足够的刚性，以满足精度和寿命要求。
3.模具应有良好的加工工艺性。
4.送料方便，操作简便安全，易于出件。
5.要考虑废料处理和安全性的问题。
6.模具有关零件之间的安装要准确可靠、联接牢靠。
7.模具结构与现有冲压设备要协调匹配。
8.模具易损坏件更换、维修方便。
第三章工件图和确定排样图
本零件是一体积小、质量轻、精度高的产品。下面是零件图：
本零件是有许多种排样方式：
由于零件的体积小、宽度只有2mm多，所以1出1、1出2两种排样方法不适合这个零件的生产。
1出4的排样图如下：
1出4的排样图由于采用的是两边冲导正孔的方法导正，材料的利用率不高，精度没有侧刃定位高。在工位5必须完成成形弯曲和切断（否则，摸具的设计将更加复杂和难加工），对摸具的制造精度有很高的要求。
1出6的排样方法如下：
1出6的排样方法的模具的设计比较紧簇，对安装和修模都比较困难。
1出3直排方法如下：
1出3斜排方法如下：
在上面的排样中，要求模具的精度很高，模具的加工曲面比较复杂，本排样方法在要求产品精度特高的时候（如照相机的电机刷片时）使用。
通过比较和分析，本排样方式为最佳方法
第四章主要计算与加工工艺设计
1.冲裁间隙
一、冲裁间隙指凸模刃口与凹模刃口之间的间隙。有单边间隙与双边间隙之分。
Z=Da—dt Z正常：上下微裂纹重合。
Z ——冲裁间隙
Da ——凹模刃口尺寸
dt ——凸模刃口尺寸
二、本次设计查表根据《冲模设计手册》表3-5
材料名：磷青铜（软），力学性能：HBS=148~181 ?b=400~600Mb 料厚?=0.11
始用间隙2c=Zmin=0，
Zmax数据无据可查，从趋势看应该＜0.035,由于高速冲裁模具易发热，按照生产要求每日生产10万件，每分钟冲程为10310000/24360=70次；采用硬质合金冲模；冲小孔且凸模导向较差，凸模易折断，结合对冲裁件尺寸与形状、模具材料和加工方法、冲压工艺和生产率的分析可适当增大间隙，采用插值法，取《冲压工艺与模具设计》电器仪表行业表2-6中的Zmax=0.014
初始间隙的最小值相当于间隙的标称数值，最大值是考虑到凸凹模制造公差所增加的数值，由于模具使用过程中的磨损，间隙有所增加，因而间隙的使用最大值要超过以上数值
2.冲裁模刃口尺寸的计算
冲裁件的尺寸精度主要取决于模具刃口的尺寸精度，合理间隙数值也必须靠模具刃口尺寸来保证。因此，正确确定模具刃口尺寸及公差，是设计冲裁模的主要任务之一。
由于凸、凹模之间存在间隙，所以冲裁件断面都是带锥度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在测量与使用中，落料件是以大端尺
寸为基准，冲孔件以小端尺寸为基准。冲裁过程中，凸、凹模要与冲裁件或废料发生磨擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，结果是间隙越用越大。因此，在确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵守下述原则：
一、尺寸计算原则:
1、落料件的尺寸取决於凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决於凸模尺寸。
2、计算尺寸时要考虑磨损情况，落料时，凹模取最小尺寸，冲孔时凸模取最大尺寸。
3、确定刀口制造公差时，要保证工件的精度要求又能保证有合理的间隙，一般模具制造精度要比工件精度高3～4级，若零件没有标注则对于非圆形件按国家标准非配合尺寸的IT14级精
度来处理，圆形件一般按IT10级精度来处理，工件尺寸公差按“入体”原则标注为单向公差，所谓“入体”原则是指工件尺寸公差时应向材料实体方向标注，即。落料件正公差为零，只标注负公差；冲孔件负公差为零，只表注正公差。
对于冲制形状复杂或薄板制件的模具，采用凸凹模配合加工的方法，模具间隙是在配制中保证不用校验。这样可放大基准件的制造公差，使其公差不再受凸、凹模间隙大小的限制，制造容易，并易于保证凸、凹模间的间隙。尺寸标注简单，只需在基准件上标注尺寸和公差，配制件只标注基本尺寸并注以配做就留的间隙。
采用电火花加工冲裁模，也属于配合加工法，其凹模刃口尺寸精度由电极精度来保证。也可以采用成形磨削加工，间隙的均匀性由工艺方法来保证
二、尺寸计算方法：
参考《冲模设计手册》第55页第二节尺寸计算部分，采用级进冲裁出上图零件，因为冲下的外轮廓部分和两个内孔都是废料，零件留在条料上，所以冲长孔和落周边废料都应该视为冲孔工序。但在实际应用中，作
为级进模，可将多个凸模视为一个封闭的大冲头，由其所包围的轮廓曲线冲出来的面域为零件还是废料来确定是冲孔还是落料。可参考《模具技术手册》的相关说明，因而常将后道工序视为落废料或冲外形对此工序而言，两个矩形孔凹模与凸模可分开加工，然后为保证冲周边废料的凹模磨损到一定尺寸范围内也能冲出合格的制件，应该以凹模为基准件，其标称尺寸应接近或等于废料孔的最小极限尺寸（制件的最大极限尺寸），然后配做凸模。凸模刃口的标称尺寸比凹模小一个最小合理间隙。
凸模磨损后，刃口尺寸的变化有增大、减小、不变三种情况，应根据不同情况分别进行计算
，则
1）磨损后凸模尺寸变小，设工件尺寸为A?+
Ap=（A+x?）0
pδ-
，则
2）磨损后凸模尺寸变大，设工件尺寸为B0
-
?
Bp=（B—x?）pδ+
3）磨损后凸模尺寸不变，按照制件标注尺寸不同分为
制件标注尺寸为C?+
Cp=（C+0.5?）±2/pδ
制件标注尺寸为C0
-
?
Cp=（C—0.5?）±2/pδ
制件标注尺寸为C±'?时
Cp=C±2/pδ
公式中Ap、Bp、Cp为凸模刃口尺寸（mm）
p?为凸模制造偏差（mm），p?=?/4~?/5 对下长孔C处尺寸0.5±0.02由图示的6mm、下长孔的宽度0.71与尺寸2.35等共同保证的.可参照《冲模设计手册》图3-16关于连续模的尺寸标注
因为凸模磨损后尺寸1.7—23(0.5±0.02)变小，0.5±0.02由窄边2±
0.02来保证,工件尺寸为0.7010
.00+按照1）计算, ?=0.010由《冲模设计手
册》表3-11可查
Ad=（A+x ?）
p
δ-+Zmin
=(0.7+130.010)05/01.0- +0 =0.710002.0-
该零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙尺寸值Zmin ～Zmax=0mm ～0.014mm 。
以下分别对15.2±0.1、2±0.02这两个主要需满足的精度展开计算，因为其他尺寸无公差要求，由《冲模设计手册》表3-12工件公差与凹模公差对照表可查得
圆角的光洁冲裁方式,凸凹模间隙小于0.01~0.02mm,这样不需要特殊的压力机,能比较简便的得到平滑的冲裁断面.适用于塑性好的软铝、紫铜、低碳钢等。
因为磨损后凸模尺寸变小，导致此冲孔件A 的双边宽度将扩大，B 的长度不变，参考《冲模设计手册》图3-14内形尺寸的尺寸分类
设凹模刃壁带有斜度15’，按表3-7第（6）栏计算，
工件2±0.02=2.02004.0-,
?=0.04 δ按照?从表3-11选取0.010
'δ需要同时满足以下两式：
①'
δ≤2Cmax-2Cmin =0.014-0 =0.014
②'
δ≤?－M ’－δ（M ’按已定h 从表3-9选取）
取凹模允许刃磨高度h=5,
凹模刃壁每侧斜度为10’以便于落废料,
由表3-9查得: M ’=0.0275,N3=0.009 N6=0.012 则'
δ≤0.04-0.01-0.0275 =0.0025
凸模da=A-2Cmin-N4-N6 =2.02-0.036-0.012 =1.972
凹模Da=da+2Cmin
=A-2Cmin-N4-N6+2Cmin N4按?及'
δ从表3-11选取
0.036
=2.02-0.036-0.012 =1.972
因此B 的设计尺寸应为3.5-1.972=1.528 ,
db 0δ-=1.5280
010.0- Db '
0δ+=1.9720025.00+
为保证悬出凸模的强度,经强度校核可取，具体计算附后
15.2±0.1先通过切废料确定以下底边基准,因为该尺寸两侧刃磨量相等,以图3-14的外形C 类尺寸计算,需要先化为L ±
2
?
的形式 由表3-7凸凹模的尺寸计算第5栏有
δ按△从表3-11选取, △=0.2, δ=0.04, 'δ=△/4=0.05
D L =d L =L
凹模尺寸为D L ±'
δ/2
=15.2±0.05/2
=15.2±0.025 凸模配合尺寸为D L ±δ/2 =15.2±0.04/2 =15.2±0.02
在实际生产中，由于底边废料已经被侧刃切除，冲废料凸、凹模 3.5mm
第1章 一. 填空题 1.因为冷冲压主要是用板料（或金属板料）加工成零件，所以又叫板料冲压。 2.冷冲压不仅可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。 3.冲模是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生分离或变形而得到所需要冲件的工艺装备。 4.冲压件的尺寸稳定，互换性好，是因为其尺寸公差由模具来保证。 二. 判断题（正确的打√，错误的打×） 1 . 冲模的制造一般是单件小批量生产，因此冲压件也是单件小批量生产。（×） 2 . 落料和弯曲都属于分离工序，而拉深、翻边则属于变形工序。（×） 3 . 复合工序、连续工序、复合—连续工序都属于组合工序。（√ ） 4 . 分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。（√ ） 5 . 所有的冲裁工序都属于分离工序。（√ ） 6 . 成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。（√ ） 7 . 成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状。 （√ ） 8 . 冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。（√ ） 9. 冲压加工只能加工形状简单的零件。（×） 第3章
一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制各种形状的平板零件，又可以为其他成形工艺制备毛坯。 2. 从广义来说，利用冲裁模在压力机的作用下使板料分离的一种冷冲压工艺叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、修边等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。 3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。 4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。 5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。 6.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。 7.塑性差的材料，断裂倾向严重，断裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角带小；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。 8.冲裁凸模和凹模之间的间隙，对冲裁件的断面及表面质量、尺寸精度、冲压工艺力、冲模寿命等均有很大的影响。 9.影响冲裁件毛刺增大的原因是刃口磨钝、间隙大。 10.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面质量和尺寸精度。 11.影响冲裁件尺寸精度的因素有冲模本身的制造精度、冲裁间隙、材料性质、工件的形状和尺寸，其中冲裁间隙起主导作用。
摘要 本文运用反重力铸造技术—低压铸造来对铝合金铸件带轮的铸造工艺进行方案设计，包括分型面、浇注位置的选择、各项铸造工艺参数的确定以及浇注系统的设计。根据铸件形状较复杂的特点，在进行实验浇注时设计了两个浇注方案即两个内浇道或者一个内浇道，并同时进行调压和重力铸造浇注，以方便比较。根据实际零件建立了铸件的三维模型，并用View-cast铸造模拟软件对铝合金铸件带轮的充型过程进行了模拟计算。模拟结果显示，充型过程平稳，没有明显的液相起伏、飞溅。根据数值模拟结果并结合理论分析，铸件中没有缩孔、缩松等缺陷，铸造工艺方案和浇注工艺参数的设计合理。 关键词：低压铸造；铸造工艺；实验浇注；充型过程；数值模拟
Abstract In this paper, anti-gravity casting technology, low pressure casting technology was used to complete the design of the casting of an aluminum alloy casting wheel, which include choice of Sub-surface and casting position, determining all of the parameters of the casting process, and the design of the casting system. For the complex shape of the casting, when conducting experiments was designed to use two runners and one ingate for casting in one time, and at the same time, surge and gravity casting was used to make it easier to compare. For sand shell moulding, the mode of same time freezing was generally used. Build the Three-dimensional model of the casting, then simulate and calculate the filling process of casting. Form the results, it was saw that the process was steady without apparent phase fluctuations or splash. From the result we can see that there was no defect such as shrinkage, so the design was perfect. Keywords：Low pressure die casting; casting process; experimental cast; filling process; numerical simulation.
第1章绪论 1.1冲压工艺介绍 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。 冲压工艺有如下特点 1.用简单的机械设备能生产出其他加工方法难以加工的复杂形状的制件。 2.制件的精度高，互换性好，一般不再需要大量的机械加工就能获得强度高、刚性好、质量轻的零件。 3.同切削加工相比较能节约金属资源，并可以利用廉价的板材。 4.生产效率高，每分钟能够生产多件产品，制件成本低廉。 5.有利于实现机械自动化，减轻工人的劳动强度和改善劳动条件。 冲压件在工业生产中具有不可替代的作用，据统计全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 1.2 冲压的基本工序及模具 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。 复合冲压是指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
第 2章冲裁 填空题 1.冲裁件的断面质量由塌角、光亮带、断裂带、毛刺4部分组成。 2.冲裁件在板料或条料上的布置方法称为排样。 3.冲裁时冲裁件与冲裁件之间，冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料称为搭边和 侧搭边。 4.当间隙较小时，冲裁后材料的弹性恢复使落料件的尺寸大于凹模尺寸，冲孔件 的尺寸小于凸模尺寸。 5.当间隙较大时，冲裁后材料的弹性恢复使落料件的尺寸小于凹模尺寸，冲孔件 的尺寸大于凸模尺寸。 6.影响冲裁件尺寸精度的因素有间隙、材料性质、工件形状与尺寸、其中间隙起 主导作用。 7.凸模刃口磨钝时，在落料件的上端产生毛刺，而凹模刃口磨钝时，在冲孔件的 下端产生毛刺。 8.冲裁力合力的作用点称为模具的压力中心，模具的压力中心必须通过模柄轴 线而与压力机滑块的中心线相重合。 9.复合模在结构上的主要特征是有一个既是落料凸模有是冲孔凹模的凸凹模。 10.倒装复合模落料凹模装在上模，顺装复合模落料凹模装在下模。 判断题 1.冲裁件的排样是否合理主要用材料利用率来衡量。（√） 2.常用的卸料装置可分为固定卸料装置和弹压卸料装置，固定卸料装置常用于冲 裁厚料和冲裁力较大的冲件，弹压卸料装置一般用于冲裁薄料及精度要求高的
冲件。（√） 3.导料板的作用主要是保证凸模有正确的引导方向。（×） 4.冷冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。（√） 5.倒装复合模落料凹模装在上模，顺装复合模落料凹模装在下模。（√） 6.上、下模座、导柱、导套的组合体叫冲模。（×） 7.凸凹模就是落料、冲孔复合模中把凸模和落料凹模做成一体的工作零件。（×） 8.取合理小间隙时有利于提高制件质量，取合理大间隙时有利于延长模具寿命。（√） 9.垫板的主要作用是把凸模连接到模座上。（×） 10.影响冲裁件尺寸精度有两大方面因素，一是冲模凸、凹模本身制造偏差，二是冲裁 结束后冲裁件相对于凸模或凹模的尺寸偏差。（√） 简答题 1.何谓冲模？ 加压将金属或非金属板料分离、成型或结合而得到制件的工艺装备叫冲模。 2.何谓复合模？ 只有一个工位，并在压力机的一次行程中，同时完成两道或两道以上的冲压工序的冲模叫复合模。 3.确定冲裁间隙的主要根据是什么？ 主要根据冲件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素给间隙规定一个范围值。 4.试述落料模由哪些零件组成。 主要由工作零件：凸模、凹模； 定位零件：到料板（倒料销）、承料板、挡料销； 卸料零件：弹压（固定）卸料板； 导向零件：导柱、导套； 固定零件：上、下模座、模柄、凸模固定板、垫板；
管状三通铸件铸造工艺的CAE毕业设计 第1章绪论 1.1铸造工艺和CAE的发展概况 随着我国经济的快速发展，管道连接件的需要日益增多，而且管件的种类也越来越多。由于采用锻造-切削加工的制造工艺不仅材料利用率低、模具寿命短而且后续加工切断了金属流线，影响其性能。改为铸造方法，并利用CAE进行数值模拟，不仅可以减少工序，而且材料的利用率也可以大大提高，其经济效益和社会效益更为可观。 铸造技术正向着精确化、轻量化、节能化和绿色化的方向发展。在传统的铸件工艺设计过程中，一直采用试错法来得到生产工艺，其工艺的定型是通过多次的浇注和修改, 反复摸索，直到得到能够满足设计要求的工艺方案，这就不可避免地带来了铸件工艺定型周期长、生产质量不稳定、作业成本高等许多不利因素，尤其是对于一些大型铸件和中小型企业的小批次铸件的工艺设计，更加增加了设计难度。因此，就铸件的生产准备而言，迫切需要一种新的方法来解决这些问题。计算机数值模拟技术在铸造中的应用，为解决这一问题提供了有效的手段。利用计算机虚拟制造技术，可以在制造铸造工艺装备及浇注铸件之前，综合评价各种工艺方案与铸件质量的关系，并在计算机上模拟整个成型过程，预测铸造缺陷。这样，铸造工艺人员就能够根据模拟结果及时修改工艺设计，省去了大量用于生产试验和摸索可行性铸造工艺而消耗的宝贵时间和费用。将CAE 技术应用到铸造工艺的设计中是现代铸造工艺设计发展的方向。 1.1.1发展现状 模具作为工业生产中的基础工艺装备, 是一种高附加值的高技术密集型产品, 也是高新技术产业化的重要领域, 尤其在汽车、电子、仪表、家电和通讯行业中应用广泛。研究和发展模具技术, 对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义, 模具技术的水平及科技含量高低, 直接影响到模具工业产品的发展, 在很大程度上决定了产品的质量, 新产品的开发能力、企业的经济效益, 是衡量一个国家制造业水平的重要标志。由于制造业产品信息相当复杂, 要实现企业生产自动化,在分离的CAD、CAE、CAM 之间还需要大量的人工工作, 这给企业自动化生产带来了极大地障碍, 且模具设计与制造周期可进一步缩短的空间较大, 模具CAD/CAE/ CAM 技术的使用, 极大地提高了产品质量, 加速了产品的开发, 缩短了从设计到生产的周期, 缩短了产品的上市周期, 实现了产品设计的自动化, 使设计人员从繁琐的绘图中解放出来, 集中精力进行创造性的劳动, 模具CAD/ CAE/ CAM 技术是模具工业发展的必然趋势。 尽管近年来我国铸造行业取得迅速的发展,但仍然存在许多问题。第一,专业化程度不高,生产规模小。我国每年每厂的平均生产量是815t,远远低于美国的4606t和日本的4878t。第二,技术含量及附加值低。我国高精度、高性能铸件比例比日本低约20个百分点。第三,产学研结合不够紧密、铸造技术基础薄弱。第四,管理水平不高,有些企业尽管引进了国外的先进的设备和技术,但却无法生产出高质量铸件,究其原因就是管理水平较低。第五,材料损耗及能耗高污染严重。中国铸铁件能耗比美国、日本高70%～120%。第六,研发投入低、企业技术自主创新体系尚未形成。 发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化（计算机控制、机器人操作）。
你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法 用以生产各种板料零件 具有很多独特的优势 其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点 是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术 在制造业中具有很强的竞争力 被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后 已经形成了冲压学科的成形基本理论 以冲压产品为龙头 以模具为中心 结合现代先进技术的应用 在产品的巨大市场需求刺激和推动下 冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1） 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向
图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System） 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展 各行各业对模具的需求量越来越大 技术要求也越来越高 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]： （1）汽车覆盖件模； （2）精密冲模； （3）大型及精密塑料模； （4）主要模具标准件； （5）其它高技术含量的模具 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三 其中 冲压模占模具总量的40%以上[2] 但在整个模具设计制造水平和标准化程度上 与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距 以大型覆盖件冲模为代表 我国已能生产部分轿车覆盖件模具 轿车覆盖件模具设计和制造难度大 质量和精度要求高 代表覆盖件模具的水平 在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平 模具结构功能方面也接近国际水平 在轿车模具国产化进程中前进了一大步 但在制造质量、精度、制造周期和成本方面 以国外相比还存在一定的差距 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具 是我国重点发展的精密模具品种 在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上 与国外多工位级进模和多功能模具相比 存在一定差距[2-3]
第五章 其它冲压成形工艺及模具设计 复习题答案 一、 填空题 1. 其它冲压成形是指除了弯曲和拉深以外的冲压成形工序。包括胀形、翻边、缩口、旋压 和校形等冲压工序。 2. 成形工序中，胀形和翻孔属于伸长类成形，成形极限主要受变形区内过大的拉应力而破裂的限制。缩口和外缘翻凸边属于压缩类成形，成形极限主要受变形区过大的压应力而失稳的限制。 3. 成形工序的共同特点是通过局部的变形来改变坯料的形状。 4. 胀形变形区内金属处于双向拉伸的应力状态，其成形极限将受到拉伸破裂的限制，材料 的塑性愈好、加工硬化现象愈弱可能达到的极限变形程度就愈大。 5. 起伏成形的极限变形程度可根据胀形程度来确定。 6. 胀形的极限变形程度用d k 0max =来表示，K 值大则变形程度大，反之亦然。 7. 胀形系数与材料的伸长率的关系为δ+=1max K 。 8. 翻边是使坯料的平面部分或曲面部分的边缘沿一定的曲线翻成竖立的边缘的成形方法。 9. 翻孔是在带孔坯料的孔边缘上冲制出竖立边缘的成形方。 10. 翻孔时坯料的变形区是坯料上翻孔凸模以内的环形部分。 11. 翻孔时坯料变形区受两向拉应力即切向拉应力和径向拉应力的作用，其中切向拉应力是 最大的主应力。 12. 翻孔时，当工件要求的高度大于极限翻孔高度时时，说明不可能在一次翻孔中完成，这 时可以采用加热翻孔、多次翻孔或拉深后再翻孔的方法进行。 13. 采用多次翻孔时，应在每两次工序间进行退火。 14. 外缘翻边按变形性质可分为伸长类外缘翻边和压缩类外缘翻边。
15.伸长类外缘翻边的特点是，坯料变形区主要在切向拉应力的作用下产生切向的伸长变 形，边缘容易拉裂。 16.压缩类外缘翻边变形区主要为切向受压，在变形过程中，材料容易失稳起皱。 17.在缩口变形过程中，坯料变形区受切向和径向压应力的作用，而切向压应力是最大的主 应力，使坯料直径减小，壁厚和高度增加，因而切向可能产生失稳起皱的现象。 18.缩口的极限变形程度主要受失稳起皱的限制，防止失稳是缩口工艺要解决的主要问题。 19.校平和整形工序大都是在冲裁、弯曲、拉深等工序之后进行，以便使冲压件的平面度、 圆角半径或某些形状尺寸经过校形后达到产品的要求。 20.校形与整形工序的特点之一是：只在工序件局部位置使其产生不大的塑性变形，以达到 提高零件的形状与尺寸精度的要求。 二、判断题（正确的打√，错误的打×） 1.由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生破裂。（×） 2.由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生失稳现象，成形 以后的冲件表面光滑、质量好。（√） 3.胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以卸载时的 弹性回复很小，容易得到尺寸精度高的冲件。（√） 4.胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以坯料变形 区内变形的分布是很均匀的。（×） 5.校形工序大都安排在冲裁、弯曲、拉深等工序之前。（×） 6.为了使校平模不受压力机滑块导向精度的影响，其模柄最好采用带凸缘模柄。（×） 7.压缩类外缘翻边与伸长类外缘翻边的共同特点是:坯料变形区在切向拉应力的作用下，产 生切向伸长类变形，边缘容易拉裂。（×） 8.压缩类外缘翻边特点是:变形区主要为切向受压，在变形过程中，材料容易起皱，其变形 程度用 压来表示。（√）
“永冠杯”第二届中国大学生铸造工艺设计大赛 参赛作品 铸件名称：B-十字头 自编代码：AB1990ZP 方案编号：［单击此处键入方案编号］
目录 1零件概述 (1) 1.1零件信息................................................................................... (1) 1.2技术要求 (1) 2铸造工艺方案拟定 (1) 2.1 铸造方法选择............................................................... . (1) 2.2 分型面选择 (1) 2.3浇注位置选择 (2) 3铸造主要参数 (3) 4 浇注系统设计计算 (3) 5 冒口设计 (4) 5.1模数与补缩分析 (4) 5.2冒口尺寸设计 (5) 6模拟与优化 (6) 6.1Procast主要参数设定 (6) 6.2整体思路 (7) 6.3模拟结果及分析 (8)
6.3.1表面状况 (8) 6.3.2内部缩孔情况 (9) 6.4加冒口模拟 (10) 6.5加冷铁模拟 (11) 7砂芯设计 (13) 8模板 (14) 总结 (14) 参考文献............................................................................................ (14) 附图 (14)
1零件概述 1.1零件信息 名称：十字头 材料： QT450-12 外形尺寸：1140×605×256mm 体积: 41.878×103 cm 3 质量: 302kg 生产批量：中小批量生产（自定） 零件三维图如图1.1所示，具体尺寸件附件1。 1.2技术要求 （1）铸件加工后，加工面不得有任何的铸造缺陷，非加工表面不得有明显的夹渣、凹陷， 上下型错模不得大于1mm 。 （2）保证该件受力较大的工作部分的力学性能。 2铸造工艺方案拟定 2.1 铸造方法选择 基于铸件的生产批量、铸件材料、尺寸、精度及技术要求等综合考虑，采用木模，自硬树脂砂，手工造型。 图1.1 零件三维图
新乡职业技术学院 毕业设计 题目：V型(1)冲压模具设计 系别：材料工程系 专业：模具设计与制造
内容摘要 介绍V型零件的弯曲工艺及其模具的设计，简单实用，使用方便可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，釆用模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后，对磨具的装配方案，对主要零件的设计和裝配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片，非标准零件的加工工艺过程卡片。 关键词：弯曲工艺，冲压设计，参数计算
Abstract This text introductive V type parts bending process and the mold design, the usage convenience is dependable, first according to the work piece the diagram calculate the work piece to launch size, at according to launch the pressure center that the size calculates that spare parts, the material utilization，painting row kind diagram. According to spare parts of several the shape request with the analysis of the size, adoption compound the mold hurtle to press, so be advantageous to an exaltation production an efficiency, molding tool design and manufacturing also opposite in simple.When all parameter calculations are over after, requested the technique requests to the design and assemble of the main spare parts to all carry on analysis to the assemble project that whets to have.During the period of design in addition to designing manual, also include the assemble diagram of the molding tool, the spare parts diagram of the not- standard spare parts, the work piece processes the craft card, the craft rules distance card, the not- standard spare parts processes craft process card. Keyword: Bending process、hurtle to press、design
壳体铸造工艺设计 ＤｅｓｉｇｎｏｆＣａｓｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＨｏｕｓｉｎｇ
目录 一简介----------------------------------------------------------------------3 1.1设计（或研究）的依据与意义 1.2中国古代铸造技术发展 1.3中国铸造技术发展现状 1.4发达国家铸造技术发展现状 1.5我国铸造未来发展趋势 二生产条件-----------------------------------------------------------------4 三工艺分析-----------------------------------------------------------------5 四浇注系统设计、工艺参数计算及措施-----------9 4．１工艺参数的计算 4．２工艺参数的校核 4．３工艺措施 五模具设计要点--------------------------------------------------------10 六冷铁设计-----------------------------------------------------------------13七结束语----------------------------------------------------------------------13 八参考文献------------------------------------------------------------------16
模具设计与制造基础复习题+答案 一、选择题 1.冷冲压工序分为AD工序两大类。 A分离工序；B冲裁；C拉深；D塑性变形 2.冲裁模的间隙应当C模具导向件的间隙。 A、小于； B、等于； C、大于； D、小于等于。 3 、落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定____ A _______ 。 A 、凹模刃口尺寸 B 、凸模刃口尺寸 C 、凸、凹模尺寸公差 4.在连续模中，条料进给方向的定位有多种方法，当进距较小，材料较薄，而生产效率高时，一般选用C定位较合理。 A、挡料销， B、导正销， C、侧刃， D、初始挡料销. 5.冲裁间隙对冲裁件的尺寸精度有一定影晌。一般情况下，若采用间隙过大时，落料件尺寸B凹模尺寸。 A 大于; B、小于; C、等于；D大于等于 6 、对T 形件，为提高材料的利用率，应采用_____ C ______ 。 A 、多排 B 、直对排 C 、斜对排 7 、为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为______ A _____ 。 A 、推料力 B 、卸料力 C 、顶件力 8 、冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用_____ C ______ 。 A 、导板模 B 、级进模 C 、复合模 9 、弯曲件在变形区的切向外侧部分____ A ____ 。 A 、受拉应力 B 、受压应力 C 、不受力 10.弯曲过程中常常出现的现象A C B A、回弹; B,变形区厚度减薄; C、偏移; D、变形区厚度增加. 11.相对弯曲半径r/t表示B A、材料的弯曲变形极限: B、零件的弯曲变形程度， C、弯曲难易程度。
锻造模具设计 摘要 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车性能不断提高，汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大，锻造新工艺、省材、节能工艺等技术的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。 本文主要是以轴类锻件的生产，加工工艺等，设计制造了，一些模具，包括，堕轮锻件的镦粗，终锻等后期加工模具。 首先介绍了，模具的一些简单情况，模具的分类，发展现状和趋势等，其次介绍了，零件的工艺性，毛坯的制定，镦粗，终锻模膛的设计，包括飞边槽的设计。 关键词：模具，终锻模膛，飞边槽，钳口，镦粗
An inert wheel forging the design specification Abstract Mold is mechanical manufacturing technology advanced, profoundly important technical equipment，High production efficiency, material with high efficiency and good quality, technology parts good adaptability etc. Characteristics.Widely used in motor vehicles, machinery, aerospace, aviation, light industry, electronics, electric appliances, instruments and other industries.With the rapid development of China's automobile industry,The car's performance to improve, Auto parts of high precision, complicated shape of forging an increasing demand for,Forging new craft, material, energy saving technology province technology development for new type of car parts production is especially important.Our country stamping die in the number no matter, or in quality, technology and ability are already has great development,But with the national economy needs and the advanced world level, compared to a gap still, Some large, sophisticated, complex, the long life of high-grade die every year in the importation of large still, Especially in high-grade car covering mould, at present still mainly rely on imports. The paper is an inert round of forging production, Processing techniques, Design and manufacturing, some mould, including, fall round of forgings upsetting, eventually forging, and trimming punching production processing mould. Firstly introduces, die some simple case, the classification of mould, development situation and trends,Secondly introduces, the technology of parts, blank the formulation, the upsetting, and the design of the chamber forging die,Including flash slots of design, Introduced again, trimming punching the design of the composite film. Key words:Mould,Finally bore, Flash tank,Clamp mouth,Upsetting,Trimming, punching
材料成型过程控制 院系：材料科学与工程学院 专业：材料成型与控制工程 姓名： 学号： 指导老师： 日期：2012.9.19至2012.10.15
目录 一、铸造工艺分析 (1) 二、砂芯设计 (3) 三、冒口设计 (5) 四、浇注系统的设计及计算 (7) 五、沙箱铸件数量的确定 (10) 六、参考数目、资料 (11)
图1所示的事U型座，主要用于拆卸主轴上的皮带轮。 材料为ZG25（主要元素含量：W C%=0.22~0.32%，W Mn%=0.5~0.8%，W Si%=0.2~0.45%）。 技术要求：①未标示的铸造圆角半径R=3~5。②未标铸造倾斜度按工厂规格H59~21。③铸件应仔细地清理去掉毛刺及不平处。 图1
一、铸造工艺分析 1.确定铸型种类和造型、制芯方法 此铸件是铸钢件，铸件最大三维尺寸270x110x220 mm，为中小型铸件，铸件结构简单，仅有两个加工面，其他非加工面表面光洁度要求不高，采用温型普通机器造型，砂芯外形简单，采用热芯盒射芯机制芯。 2.确定浇注位置和分型面 方案1：将铸件放置于下箱，分型面选取如图2所示，采用顶注式浇注，此方案浇注系统简单，不用翻箱操作；但是浇注时金属液对型腔冲刷力大，难以下芯，不便设置冒口进行补缩。容易产生夹砂、结疤类缺陷，补缩困难会形成缩孔、缩松结晶等缺陷。 方案2：将铸件放于上箱，分型面选取如图3所示，采用底注式浇注，此方案浇注系统相对复杂，下芯方便，可以将冒口设计在顶部，补缩效果好。 综合以上两种方案考虑，选择方案2较为合理。 图2 图3 铸件全部位于上箱，下表面为分型面 上 下 上 下
铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序： 1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图； 2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备； 3）造型与制芯； 4）熔化与浇注； 5）落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。 图1 铸造成形过程
铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构，如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。 2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3）铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时。 4）铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5）铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型（制芯）和机器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成；机器造型是指主要的造型工作，包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。泊头铸造工量具友介绍手工造型的主要方法： 手工造型因其操作灵活、适应性强，工艺装备简单，无需造型设备等特点，被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低，劳动强度较大。手工造型的方法很多，常用的有以下几种： 1．整模造型 对于形状简单，端部为平面且又是最大截面的铸件应采用整模造型。整模造型操作简便，造型时整个模样全部置于一个砂箱内，不会出现错箱缺陷。整模造型适用于形状简单、最大截面在端部的铸件，如齿轮坯、轴承座、罩、壳等（图2）。
冲压模具毕业设计 1. 绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 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冷变形加工，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术。 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。这是因 为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可 达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （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。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 1.2冲压的基本工序及模具 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。
铸造工艺设计说明书 课程设计：机械工艺课程设计 设计题目：底座铸造工艺设计 班级：机自1103 设计人： 学号： 指导教师：张锁梅、贾志新
前言 学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是： （1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。 （2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。 （3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。 （4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。 （5）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。
目录 一、工艺审核 (1) 1.数量与材料 (1) 2.图样 (1) 3.零件的结构性 (1) 二、成形工艺设计 (1) 1．确定工艺方案 (1) （1）浇注位置的选择 (2) （2）分型面的选择 (2) 2.确定铸造工艺参数 (4) （1）机械加工余量和铸出孔 (4) （2）浇注位置的选择 (5) （3）拔模斜度 (5) （4）铸造收缩率 (6) 3．砂芯设计 (6) 4．浇注系统的设计 (6) 5. 冷铁的设置 (6) 三、心得体会 (7)