基于creo机体总成注射模数字化设计中开模步骤
模块一：模型分析
在数字化设计模具中，模型分析是非常重要的步骤，透彻的分析模型是模具顺利开模的保障，模型的分析就是要对模型的功能有一定的认识并且要站在模型和模具的加工和制造两个方面对模型的特征进行着重分析，从而使我们后续步骤顺利并且合理的完成。
机体总成注射模是将注塑成型作为一种装配方式，把两个金属件用注塑成型的零件装配成一个具有准确可靠的相互位置关系并且相互绝缘的整体。如图，图一就是我们这次要通过注塑成型得到的零件，图二是已经加工成型的外六角螺纹接头，图三是已经加工成型的芯轴。我们的目的就是要把图二零件和图三零件通过图一这个零件装配成图四这个整体部件。但是这不是一个机械装配过程，而是如图一所示模型型腔的填充过程，换句话说也就是图一零件的注塑成型过程。
本次开模过程中我们要用的模型是图四这个装配体，但注塑成型的是图一这个零件，而最终得到的产品是图四这个装配体。因此我们设计的模具只要保证两点就可以了。一是：图二和图三零件具有准确可靠的相互位置关系（不需要保证它们的形状特征。）。二是：图一零件模型特征完好（要保证形状特征）。明确这两点也就知道了后面模具体积块为什么那样创建。
图一、塑件图二、外六角螺纹接头图三、芯轴
图四、机体总成
模块二：模型创建
模型创建的方法有很多种，对于单一零件我们可以草绘创建，还可从已生成零件中调取，甚至可以提取已生成零件的某一特征或多个特征进行创建。而本次中我们要用的模型是装配体，并且子零件已经生成，所以我们用调取的方法来创建模型。
步骤一：创建工作环境
打开creo1.0，如图五：新建→制造→模具型腔→修改名称→不使用模板→确定。图案出新文件选项对话框，如图六：选择模板（mmns-mfg-mold）→确定。
图五图六
步骤二：调入模模型并装配。
如图七：参考模型→装配参考模型。弹出打开对话框。如图八：选择零件（suliaojian.prt）→打开。
图七图八
打开后的零件是在装配环境下。将图一、二、三所示的三个零件依次按照上述步骤二打开，并按照图四所示的装配关系装配好就完成了模型的创建。在装配过程中会弹出创建参考模型对话框，直接点击确定就行了。如图九。最终创建好
的模型如图十（注意拖拉方向一定是沿轴线向上）。
图九图十
模块三：创建模具毛坯工件
模具毛坯的外形尺寸一般是根据模型的外形尺寸和模具的整体设计结构所确定的。模具毛坯要求必须将塑件（如图一）完全包裹。而我们这次的目的主要是完成模具型腔的创建，不用从模具的整体设计结构来确定毛坯尺寸。
步骤三：创建模具毛坯工件
如图十一：工件→创建工件。弹出元件创建对话框，如图十二：零件→实体→修改名称→确定。弹出创建选项对话框，如图十三：创建特征→确定。装配体图十一图十二图十三
呈现如图十四所示状态，以便草绘毛坯截面。点击草绘，弹出草绘对话框，如图十四：草绘→选择草绘平面→选择参考平面→草绘。弹出参考对话框，如图十五：选取参考→关闭。
图十四图十五进入草绘状态，草绘完成图形如图十六所示。完成草绘→拉伸→实体→双侧
→80mm→打钩。毛坯创建完成，如图十七。
图十六图十七
模块四：设置收缩率
注塑件在注塑成型时，由于热胀冷缩的原因生成的塑件外形尺寸要略小于型腔的尺寸，为了得到合格的塑件，我们在设计模具时会把型腔做的略大一些用来保证塑件尺寸。因此用来制造型腔的模型也就要略大于塑件尺寸。而这个问题是在数字化设计中是通过设置塑件的收缩率来完成的。
步骤四：设置收缩率
如图十八：生产特征→按比例收缩→按尺寸收缩→选塑件（如图十九）。弹出按尺寸收缩对话框，如图二十：点选公式（1+S）→输入比率（0.025）→打钩。
图十八图十九图二十
模块五：创建模具体积块
模具体积块创建是模具开模步骤中关键模块，其方法有很多种，我在这只介绍两种，分别是添加型腔镶块创建模具体积块和分型面分割创建模具体积块。步骤五：创建模具体积块
方法一：添加型腔镶块法创建模具体积块
如图二十一：模具体积块→模具体积块（显示编辑模具体积块菜单栏）→草
绘（如图二十二）→选择草绘平面→选择参考平面→草绘→选择参考线段→绘制草图(如图二十三，记得绘制芯轴中心线，必须保证草图是封闭环，特别要注意圆角处的修剪）→确定（完成草绘）→旋转→确定（完成特征创建）→打钩（完成上模具体积块的创建如图二十四）。以相同步骤创建下模具体积块。草绘图形如图二十五，同样点击旋转创建特征完成下模具体积块创建如图二十六。
图二十一图二十二图二十三图二十四图二十五图二十六
方法二：分型面分割法创建模具体积块（分型面必须穿过并大于等于毛坯截面）
创建型面：点击分型面（进入分型面菜单栏）→草绘（如图二十七）→选择草绘平面→选择参考平面→草绘→选择参考线段→绘制草图（如图二十八，为一段线段，记得绘制中心线）→确定（完成草绘）→旋转→确定（完成面特征创建）→打钩（完成上分型面创建如图二十九），以相同步骤绘制下分型面，草绘图形如图三十，旋转创建的下分型面如图三十一。
图二十七图二十八图二十九
图三十图三十一图三十二
图三十二图三十三图三十四图三十五
分割体积块：如图三十二：模具体积块→体积块分割（如图三十三）→一个体积块→所有工件→完成→选取上分型面（如图二十九）→确定→勾选岛1和岛
3（如图三十三选取蓝色轮廓部分）→完成选取→分割窗口点确定（如图三十四）→属性窗口点确定（如图三十五）。上模具体积块创建完毕（如图二十四）。以相同步骤创建下模具体积块，选取下分型面（如图三十一），勾选选岛2（如图三十三选取绿色轮廓部分），最终完成下模具体积块创建（如图二十六）。
通过以上两种方法我想你对创建模具体积块有了一定的认识，创建模具体积块也就是在proe制造模具型腔的工作环境下以模型为参考对象提取出模具型腔的数字信息。在这种工作环境下，我们可以任意选取模型的参考线段，在不需要任何尺寸标注的情况下提取出模具型腔的数字信息，并且这样的数字信息是完全准确的，所以这一步直接关系到产品的质量。在接下的一个步骤中，我们就要把提取出来型腔的数字信息转化成具有实体特征的模具零件，这个过程就是模具元件提取。
模块六：模具元件提取
模具元件提取就是把步骤五中所提取出来模具型腔的数字信息转化成具有实体特征的模具零件，这个实体特征是可以单独打开并能进行修改的零件模型。步骤六：模具元件提取
如图三十六：模具元件→型腔镶块→全选（如图三十七）→确定。
图三十六图三十七
完成元件提取后，你可以在模型树中找到这两个模具元件右击打开，通过拉伸、旋转等方法对模具元件进行修改，最终得到想要的模具形状（如通过分型面创建的上模要切除干涉部分，而下模还需要创建流道等。）。
模块七：打开模具
打开模具步骤是模拟模具打开过程，检查在此过程中模具元件和模型之间有没有发生干涉。
步骤七：开模
点击模具开模→定义间距（如图三十八）→定义移动→选择上模具元件（如图三十九，在模型树里选择）→确定→选取中心轴线→输入移动距离30→打钩→干涉（如图四十）→移动1→静态零件→选取装配体（如图四十一）→完成→完成→完成(打开上模如图四十二)。重复上述步骤就能打开下模具元件，选择下模具元件（如图四十二），输入移动距离-50，得到最终开模结果（如图四十四）。
图三十八图三十九图四十
. 图四十一图四十二图四十四
有上述可知，机体总成注射模模具开模分为七个步骤，虽然我把步骤又划分了模块，那只是想帮助大家知道每一步都在干什么。但步骤之间是紧密衔接的，希望大家能够认真理解不要误读。当然上述方法并不是唯一路径，有关概念方面的阐述也是我自己理解后又重新描述的，其目的只是为了让大家感觉通俗易懂便于理解和快速入门，其中若有错误还请大家谅解。该资料仅仅作为同学之间相互学习的参考资料，主要还是要以老师的课堂讲解和老师发表的相关论文为主。
冲裁模具设计步骤 第一步工作:对所设计模具之产品进行可行性分析 , 以电脑机箱为例, 首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析 (套图 , 确保各产品图纸的正确性,另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性,以确定重点尺寸,这样在模具设计中很有好处。 第二步:对产品进行分析采用什么样的模具结构 , 并对产品进行排工序, 确定各工序冲工内容, 并利用设计软件进行产品展开, 在产品展开时一般从后向前展开, 例如一产品需要量五个工序, 则从加工成品开始展开,一直向前四工序、三工序、二工序、一工序,并展开一个图形后复制一份再进行前一工序的展开。注意, 这一步很重要, 同时要细心。 第三步:依产品展开图进行备料, 在图纸中确定模板尺寸, 包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。注意:如果直接在产品展开图中进行备料并加入定位销钉、导柱、螺丝孔的位置。可以大大的提高设计效益。如果进行手工计算效率太低。 第四步:模具图的绘制 , 在备料图纸中再制一份出来, 进行各组件的绘制,并且加入线切割的穿丝孔,在成型模中,上下模的成型间隙, 一定不能忘记。尺寸的标注也是一个非常重要的工作。 第五步:校对 设计实例 1 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工 序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。零件简图:如图 3-1所示. 名称:垫圈
生产批量:大批量 材料:Q235钢 材料厚度:2mm 要求设计此工件的冲裁模。 图 3-1 一 . 冲压件工艺分析 该零件形状简单、对称, 是由圆弧和直线组成的。根据冲模手册表 2-10、 2-11查得,冲裁件内外所能达到的经济精度为 IT14,孔中心与边缘距离尺寸公差为 ±0.1mm .将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较, 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证. 其它尺寸标注、生产批量等情况, 也均符合冲裁的工艺要求, 故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。 方案一:采用复合模加工。复合模的特点是生产率高, 冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高, 冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂, 制造精度要求高, 成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二:采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高,
注射模设计步骤： 1、工艺性分析 从塑件尺寸、精度等级、塑件要求、方便加工和热处理等方面对塑件型腔数目、浇口型式、型芯与型腔结构形式作出分析。 2、确定型腔数目 根据塑件的生产批量及尺寸精度要求确定型腔数目。 按照任务书塑件图（图附在计算说明书上），计算塑件体积（小沟、槽等部位简化），单位为3 cm。 塑件体积：≈ V s 根据查表4-1得知的塑料ABS密度，计算单件塑件重量，单位为g。 单件塑件重量：= m s 3、型腔、型芯工作部位尺寸的确定 ABS塑料的收缩率是% 3.0，计算平均收缩率k。 % 8.0 ~ 平均收缩率：= k 分别计算型腔径向尺寸L、型腔深度尺寸H、型芯径向尺寸l、型芯高度尺寸h（按照教材P74～75计算公式计算）。 型腔径向尺寸：L= 型腔深度尺寸：H= 型芯径向尺寸：l= 型芯高度尺寸：h= 加收缩率后各工作部位尺寸计算结果附图表示。 通常，塑件中1mm和小于1mm并带有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并带有大于0.1mm公差的部位不需要进行收缩率计算。 4、浇注系统设计 （1）确定分型面位置 根据塑件结构，确定分型面形式。必须加粗标出分型面位置。 （2）确定浇口型式及位置 浇口直径可以根据经验公式计算：
42)20.0~14.0(A d δ= 式中 d —浇口直径（mm ）； δ—塑件在浇口处的壁厚（mm ）； A —型腔表面积（2m m ） 分型面及浇口位置附图表示。 （3）确定型腔位置的排布 布置形式附图表示。 （4）初步设计主流道及分流道形状和尺寸 由教材P 77～80确定主流道及分流道形状和尺寸，并附图表示。 根据流道设计参数校核流动比 ∑=Φi i t L / 式中 Φ —流动距离比； i L —模具中各段料流通道及各段模腔的长度（mm ）； i t —模具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度（mm ）。 影响流动比的因素主要是塑料的流动性，ABS 塑料与聚甲醛的流动性均为中等，查表4-3参考聚甲醛的允许流动比[Φ]=210～110，判断是否满足Φ<[Φ]。 5、选用模架 （1）计算型腔强度和刚度 由于型腔壁厚计算比较麻烦，型腔壁厚可参考经验推荐数据，查表4-4、4-5获得。 （2）初选注射机 1）计算注射量 粗略计算浇注系统重量： ρ?=j j V m 式中 j V —浇注系统体积，3cm ； ρ—材料密度，3/cm g 。 总体积： V =塑件体积+浇注系统体积 总重量： ρ?=V M 校核是否满足注射量 80.0/V V ≥机 式中 机V —额定注射量（g ）。 2）注射压力
第二章冲压件工艺过程设计的内容及步骤 不论冲压件的几何形状和尺寸大小如何,其生产过程一般都是从原材料剪切下料开始，经过各种冲压工序和其他必要的辅助工序（如退火，酸洗，表面处理等）加工出图纸所要求的零件。对于某些组合冲压件或精度要求较高的冲压件，还需要经过切削，焊接或铆接等加工，才能完成。冲压件工艺过程的制定和模具设计是冷冲压课程设计的主要内容。进行冲压设计就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化范围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高产，低耗，安全的目的。 2.1 工艺过程设计的基本内容 冲压工艺规程是模具设计的依据，而良好的模具结构设计，又是实现工艺过程的可靠保证，若冲压工艺有改动，往往会造成模具的返工，甚至报废。冲制同样的零件，通常可以采用几种不同方法。工艺过程设计的中心就是依据技术上先进，经济上合理，生产上高效，使用上安全可靠的原则，使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下，达到最佳的技术效果和经济效益。 冲压件工艺过程设计的主要内容和步骤是： 一. 分析零件图(冲压件图) 产品零件图是分析和制定冲压工艺方案的重要依据，设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图人手。分析零件图包括技术和经济两个方面： 1. 冲压加工的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高，操作简单等一系列优点而广泛使用。由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用，批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能有更好的经济效果。例如在零件上加工孔，批量小时采用钻孔比冲孔要经济；有些旋转体零件，采用旋压比拉深会有更好的经济效果。所以，要根据冲压件的生产纲领，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。 2. 冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。良好的工艺性应保证材料消
在目前激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高质量、高效率的产品生产工具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。因此客户对模具开发周期要求越来越短，不少客户把模具的交货期放在第一位置，然后才是质量和价格。因此，如何在保证质量、控制成本的前提下加工模具是值得认真考虑的问题。模具加工工艺是一项先进的制造工艺，已成为重要发展方向，在航空航天、汽车、机械等各行业得到越来越广泛的应用。模具加工技术，可以提高制造业的综合效益和竞争力。研究和建立模具工艺数据库，为生产企业提供迫切需要的高速切削加工数据，对推广高速切削加工技术具有非常重要的意义。本文的主要目标就是构建一个冲压模具工艺过程，将模具制造企业在实际生产中结合刀具、工件、机床与企业自身的实际情况积累得高速切削加工实例、工艺参数和经验等数据有选择地存储到高速切削数据库中，不但可以节省大量的人力、物力、财力，而且可以指导高速加工生产实践，达到提高加工效率，降低刀具费用，获得更高的经济效益。 关键词 : 冲压冲模分离工序复合切边悬臂冲孔冲裁件精度
1.绪论 (1) 1.1 冲压的概念、特点及应用 (1) 1.2 冲压的基本工序及模具 (3) 1.3 冲压技术的现状及发展方向 (3) 2 . 零件的工艺性分析 (7) 2.1 零件的工艺性分析 (7) 2.2 冲裁件的精度与粗糙度 (8) 2.3 冲裁件的材料 (9) 2.4 确定工艺方案 (9) 3. 冲压模具总体结构设计 (9) 3.1 磨具类型 (9) 3.2 操作与定径方式 (9) 3.3 卸料与出件方式 (9) 3.4 模架类型及精度 (9) 4. 冲压磨具工艺与设计计算 (9) 4.1 排样设计与计算 (9) 4.2 设计冲压力与压力中心 (11) 5. 磨具的总张图与零件图 (14) 5.1 总张图 (14) 5.2 冲压磨具的零件图 (14) 5.3 压力机的校核 (21) 6. 冲压磨具零件加工工艺的编制 (22) 6.1 凹模加工工艺过程 (22) 6.2 凸模加工工艺过程 (22) 6.3 卸料板加工工艺过程 (24) 6.4 凸核固定板加工工艺过程 (24) 6.5 模座加工工艺过程 (25) 6.6 导料板加工工艺过程 (25) 1. 绪论
冷冲压模具设计步骤 冷冲模设计的一般步骤如下： 1 ．搜集必要的资料 设计冷冲模时，需搜集的资料包括产品图、样品、设计任务书和参考图等，并相应了解如下问题： l ）了解提供的产品视图是否完备，技术要求是否明确，有无特殊要求的地方。 2 ）了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性质。 3 ）了解制件的材料性质（软、硬还是半硬）、尺寸和供应方式（如条料、卷料还是废料利用等），以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。 4 ）了解适用的压力机情况和有关技术规格，根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数，如模架大小、模柄尺寸、模具闭合高度和送料机构等。 5 ）了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧，为确定模具结构提供依据。 6 ）了解最大限度采用标准件的可能性，以缩短模具制造周期。 2 ．冲压工艺性分析 冲压工艺性是指零件冲压加工的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点、尺寸大小（最小孔边距、孔径、材料厚度、最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。 3 ．确定合理的冲压工艺方案 确定方法如下： l ）根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析，确定基本工序的性质，即落
料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以由图样要求直接确定。 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、尺寸要求确定工序排列的顺序，例如，是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、连续冲压工序等。 5 ) 最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度、模具寿命、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比较，在满足冲件质量要求的前提下，确定适合具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案，并填写冲压工艺过程卡片（内容包括工序名称、工序数目、工序草图（半成品形状和尺寸）、所用模具、所选设备、工序检验要求、板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等）: ; 4 确定模具结构形式 确定工序的性质、顺序及工序的组合后，即确定了冲压工艺方案也就决定了各工序模具的结构形式。冲模的种类很多，必须根据冲件的生产批量、尺寸、精度、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择，其选原则如下： l ）根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。一般来说简易模寿命低，成本低；而复合模寿命长，成本高。 2 ）根据制件的尺寸要求确定冲模类型。 若制件的尺寸精度及断面质量要求较高，应采用精密冲模结构；对于一般精度要求的制件,可采用普通冲模。复合模冲出的制件精度高于级进模，而级进模又高于单工序模。 3 ）根据设备类型确定冲模结构。 拉深加工时有双动压力机的情况下，选用双动冲模结构比选用单动冲模结构好很多
冲裁设计 1、冲裁件工艺分析 工件外形及尺寸如图1所示，材料为Q235，厚度t=1mm 图1.工件外形示意图 根据工件外形分析可知，此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，工件有两个凸出部分，其中尺寸B1、B2均满足大于2.3t（t为工件厚度，数据均查表得到）的要求；有一个Φ10mm的孔及半径R15的圆弧，最小壁厚为10mm，最小孔边距b=1.3t+0.1L 计算可知b=4.3＜10，故最小孔边距满足要求；工件上没有尖锐的角，均满足R ≥0.25t的要求；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。 图2 冲压工艺性分析示意图
2、冲压工艺方案确定 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。 方案一属于单工序冲压。模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，成本相对较高，生产率低，一般不宜采用。方案二、方案三均采用一副模具，操作简单，生产效率高，考虑到一定的精度要求，并且分析可知凸凹模允许的最小壁厚大于3.5mm ，模具的强度可以得到保证，故采用方案二所述的复合冲裁方式。 3、主要设计计算 （1） 排样方式的确定及其计算 根据工件外形分析，采用图三所示单排样法，其中根据工件厚度t 及材料种类，取工件间a1=1.2mm ，沿边a=1.5mm 。 图3 排样示意图 根据工件尺寸及图三所示的搭边尺寸计算，得到冲裁面积A=1178.25mm 2，条料宽度B=50+1.5X2=53mm ，步距S=30+1.2mm=31.2mm 一个步距材料利用率%3.713) (501.2)(301178.25100%=+?+=?=BS nA η (2) 冲裁力与卸料力的计算 初步采用平刃凸模和凹模进行冲裁，则冲裁力为 τLt K P p 3.1=
1．冷冲压的优点有：生产率高、操作简便，尺寸稳定、互换性好，材料利用率高。 2．冷冲压是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加工方法。 3．一般的金属材料在冷塑变形时会引起材料性能的变化。随着变形程度的增加，所有的强度、硬度都提高，同时塑性指标降低，这种现象称为冷作硬化。4．拉深时变形程度以拉深系数m表示，其值越小，变形程度越大。5．材料的屈强比小，均匀延伸率大有利于成形极限的提高。6．冲裁件的断面分为圆角，光面，毛面，毛刺四个区域。 7．翻孔件的变形程度用翻孔系数K表示，变形程度最大时，口部可能出现开裂 8．缩孔变形区的应力性质为双向压缩应力，其可能产生的质量问题是失稳起皱 9．精冲时冲裁变形区的材料处于三向压应力，并且由于采用了极小的间隙，冲裁件尺寸精度可达IT8-IT6级。 10．冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种工艺装备。 11．落料和冲孔属于分离工序，拉深和弯曲属于成形工序。 12．变形温度对金属塑性的影响很大，一般来说，随着变形温度的升高，塑性提高，变形抗力降低。 13．压力机的标称压力是指滑块在离下止点前某一特定位置时，滑块上所容许承受的最大作用力。 14．材料在塑性变形中，变形前的体积等于变形后的体积，用公式来表示即：ε1+ε2+ε3=0 。15．冲裁的变形过程分为弹性变形，塑性变形，断裂分离 三个阶段。 16．冲裁模工作零件刃口尺寸计算时，落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准，凸模和凹模的制造精度比工件高2-3级。17．冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作搭边。它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。18．弯曲零件的尺寸与模具工作零件尺寸不一致是由于弯曲回弹而引起的，校正弯曲比自由弯曲时零件的尺寸精度要高。 19．拉深时可能产生的质量问题是起皱和开裂 20在室温下，利用安装在压力机上的对被冲材料施加一定的压力，使之产生分离和塑性变形，从而获得所需要形状和尺寸的零件（也称制件）的一种加工方法。 21用于实现冷冲压工艺的一种工艺装备称为。 22冲压工艺分为两大类，一类叫分离工序，一类是变形工序。 23物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸，称为塑性变形。 24变形温度对金属的塑性有重大影响。就大多数金属而言，其总的趋势是：随着温度的升高，塑性增加，变形抗力降低。 25以主应力表示点的应力状态称为主应力状态，表示主应力个数及其符号的简图称为主应力图。可能出现的主应力图共有九种。 26塑性变形时的体积不变定律用公式来表示为：ε1+ε2+ε3=0。 27加工硬化是指一般常用的金属材料，随着塑性变形程度的增加，其强度、硬度和变形抗力逐渐增加，而塑性和韧性逐渐降低。 28在实际冲压时，分离或成形后的冲压件的形状和尺寸与模具工作部分形状和尺寸不尽相同，就是因卸载规律引起的弹性回复(简称回弹)造成的。 29材料对各种冲压成形方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。冲压成形性能是一个综合性的概念，它涉及的因素很多，但就其主要内容来看，有两个方面：一是成形极限，二是成形质量。
切边冲孔模设计步骤 一：设计前的分析和计算 1．分析本序续冲压内容 进行模具设计前，需要分析本工序的冲压内容 a)确定本工序的冲压方向 b)确定本工序的送料方向 c)确定本工序的数模中心 d)确定本工序的切边线，冲孔个数、孔径、孔位 e)分析废料排出有无障碍，考虑废料排出方案。 f)检查有无C/H孔 2．分析上序冲压内容 上工序的冲压内容对本序的设计有影响，需要确定几点 a)上序完成后的数模坯料大小，用来确定本序废料刀长度，保证 切断。 b)制件定位方式，形状定位、或切过的边定位、或孔定位，并确 定定位板或定位销的位置。 c)检查上序的制件放在本序模具上时，废料部分不能与本序模具 的结构实体干涉。 3．计算冲裁力和退料力，分析侧向力确定导向及防侧形式 a)冲裁力 i.无剪切角时的冲裁力P P=Ltσb（N）
P：冲裁力（N） L：冲裁轮廓长度（mm） T：板厚（mm） σb：抗拉强度（σb=350-500N/mm2） ii.切刃侧压力N （此项似道理不充分，且力较大）约为冲裁力P的1/3，即N=P/3=Ltσb/ 冲裁模块所受的侧向力一般有两种情况： 1.由于冲裁间隙产生的侧向力，其数值大小与间隙值占料 厚的百分比很接近，即冲裁间隙为料厚的5％时，侧向 力大小约为冲裁力的5％。（可加图说明力的分析，力的 平衡，防侧力结构等。） 2.由于冲切线的起伏，使冲切法向与冲压方向出现夹角 （α）产生的侧向力，该力的大小与法向冲裁力及夹角 α的大小有关，P侧＝P冲×Sinα (加图说明力的分 析，力的平衡，防侧力结构等）。 b)退料力Ps 在常规设计中，退料力一般为冲裁力的3-5%。（规定2～5％,常取3％） 如双边间隙为板厚的10%以下时，退料力将增大。 t≤2mm，Ps=0.05P（形状简单）；退料力Ps=0.06P（形状复杂）；P为冲裁力。（退料力的大小与冲裁间隙、切边线长度及料厚等
冲裁模具设计步骤 第一步工作：对所设计模具之产品进行可行性分析，以电脑机箱为例，首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析（套图），确保各产品图纸的正确性，另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性，以确定重点尺寸，这样在模具设计中很有好处。 第二步：对产品进行分析采用什么样的模具结构，并对产品进行排工序，确定各工序冲工内容，并利用设计软件进行产品展开，在产品展开时一般从后向前展开，例如一产品需要量五个工序，则从加工成品开始展开，一直向前四工序、三工序、二工序、一工序，并展开一个图形后复制一份再进行前一工序的展开。注意，这一步很重要，同时要细心。 第三步：依产品展开图进行备料，在图纸中确定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。注意：如果直接在产品展开图中进行备料并加入定位销钉、导柱、螺丝孔的位置。可以大大的提高设计效益。如果进行手工计算效率太低。 第四步：模具图的绘制，在备料图纸中再制一份出来，进行各组件的绘制，并且加入线切割的穿丝孔，在成型模中，上下模的成型间隙，一定不能忘记。尺寸的标注也是一个非常重要的工作。
第五步：校对 设计实例1 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序，下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。 零件简图：如图3-1所示． 名称：垫圈 生产批量：大批量 材料：Q235钢 材料厚度：2mm 要求设计此工件的冲裁模。
图3-1 一.冲压件工艺分析 该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的。根据 冲模手册表2-10、2-11查得，冲裁件内外所能达到的 经济精度为IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为± 0.1mm．将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差 相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得 到保证．其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲 裁的工艺要求，故决定采用利用导正销进行定位、刚性 卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。 方案一：采用复合模加工。复合模的特点是生产率高， 冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺 寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。 复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。 方案二：采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，
注塑模具设计的基本流程 注塑是一种工艺，是基于比如LIGA的微制造技术开发出来的，当然还有很多其他方法。那么注塑模具的设计流程是什么呢?下面跟一起来看看吧! LIGA工艺就是先生产出一个注塑所需要的模型，也就是俗称的"模子"，然后将液态塑料灌注在模具中，最后在分离出来，形成最终所需要的产品。比如一些塑料玩具，产品太多了。 当接到客户的CASE之后，首先，要了解清楚客户的要求(如：产品的外观要求，结构上的要求，或其它的一些特殊要求)，与客户进行沟通;接下来，就要开始分析要做的这个产品了，主要是检查产品的拔模及肉厚，对一些柱位及肋位进行防缩水处理(这些很必要，可以减少以后开模中一些不必要的麻烦，提高你在客户心目中的地位)。 模具设计(以下以Pro/E进行模仁3D设计，再在二维CAD里面完成所有设计为基础)的具体流程如下： 1.对产品进行排位(这将决定模具的大小，在这里要考虑的东西太多了，主要的还是靠设计师的经验及公司的要求); 2.对产品加上收缩率(缩水); 3.确定模仁的大小; 4.开始做分模面，这里考的就是真功夫了，不仅3D要用得好，模具结构更是重中之重;
5.分模面做好，就可以把模具分开了，前后模、镶件、斜顶、行位，都可以在这边分好; 6.接下来做的就是流道了，这个关系到公司生产的成本及产品的质量，设计时要慎重; 7.下面就是冷却水路的布置、镙丝的放置及顶针的排列(如果是用EMX设计，那么这里只要做基准点就可以); 8.如果是用CAD设计，一般做完以上工作就可以把它转成平面图，直接放入模胚再在CAD里面设计。 9.模仁图有了，就开始模胚上的设计。首先，以模仁的大小及结构，定出模胚的大小及形式(如大水口、细水口等);然后，用模具外挂调出适用的模胚，装入模仁(注意：图层的控制及颜色的控制，以便在后面出散件图时能更快，更易识别); 10.把水路引到模胚上，还有镙丝，再来画上弹弓、垃圾钉、顶棍孔，在主视图上做这些的同时，要在剖面图上表达出来。当然还有顶针，别忘了这里把唧嘴也给画上。如果是细水口的话就忙了，水口拉针、拉杆、开闭器都要在这里设计好，如果有行位的模具，应先设计好行位; 11.接下来就是撑头、锁模片以及撬模坑; 12.简单一点的模具做到这里也就差不多了(只是说结构图)，接下来就开始标数，这也是检查设计正确性的重要一环;
1，P1，冲压是通过模具对板材施加压力或拉力，使板材塑性成形，有时对板材施加剪切力而使板材分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。冲压工艺可以分成分离工序和成形工序两大类。（判断：表1和表2） 2，P18，硬化定义：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。N称为材料的硬化指数，是表明材料冷变形硬化性能的重要参数。硬化指数n大时，表现在冷变形过程中材料的变形抗力随变形的增加而迅速增大，材料的塑性变形稳定性较好，不易出现局部的集中变形和破坏，有利于提高伸长类变形的成形极限。P30，成形破裂：胀形（a破裂）和扩孔翻边破裂（B破裂）。3，P32（了解）硬化指数n值：材料在塑性变形时的硬化强度。N大，说明该材料的拉伸失稳点到来较晚。塑性应变比r值：r值反映了板材在板平面方向和板厚方向由于各向异性而引起应变能力不一致的情况，它反映了板材在板平面内承受拉力或压力时抵抗变薄或变厚的能力。 4，P45，冲裁过程的三个阶段：弹性变形阶段，塑性变形阶段，断裂分离阶段。 5，P48，断面的4个特征区：圆角带，光亮带，断裂带，毛刺。（简答）影响断面质量的因素：1，材料力学性能的影响。材料塑性好，材料被剪切的深度较大，所得断面光亮带所占的比例就大，圆角也大；反之则反。2，模具间隙的影
响。间隙过小时，最初形成的滞留裂纹，在凸模继续下压时，产生二次剪切，会在光亮带中部形成高而薄的毛刺；间隙过大时，使光亮带所占比列减小，材料发生较大的塌角，第二次拉裂使得断面的垂直度差，毛刺大而厚，难以去除，使冲裁件断面质量下降。3，模具刃口状态的影响。刃口越锋利，拉力越集中，毛刺越小；刃口磨损后，压缩力增大，毛刺增大。4，断面质量还与模具结构、冲裁件轮廓形状、刃口的摩擦条件等有关。 6，P50，降低冲裁力的方法：阶梯凸模冲裁（缺点：长凸模插入凹模较深，容易磨损，修磨刃口夜间麻烦），斜刃口冲裁，加热冲裁。 7，P52，F卸：从凸模上将零件或废料卸下来所需要得力。 F推：顺着冲裁方向将零件或废料从凹模腔推出的力。 F顶：逆着冲裁方向将零件或废料从凹模腔顶出的力。 设h为凹模孔口直臂的高度，t为材料厚度，则工件数：n=h|t。刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模总压力：F总=F冲+F推 弹性和下出料方式的总冲压力：F总=F冲+F卸+F推 弹性和上出料方式的总冲压力：F总=F冲+F卸+F顶（选择）8，P53，冲裁间隙：冲裁模的凸模和凹模刃口之间的间隙。分双边（C）和单边（Z）两种。 间隙的影响：（1）对冲裁件质量的影响。间隙较大时，材料所受的拉伸作用增大，冲裁完毕后材料弹性恢复，冲裁件尺寸向实体
第1章模具设计基础 本章主要介绍注塑模具的成型工艺、注塑模具的分类与结构、注塑模具的设计过程，这些都是在进行模具设计之前需要掌握的基础知识；并介绍了注塑模具的设计过程，简要地介绍了通用模具设计的一般流程；此外还介绍了UG Mold Wizard NX 5.0的设计过程及功能等，使读者对基于UG的模具设计有一定的了解。 图1-1 1.1 注塑成型工艺 注塑成型工艺是成型塑料制品的一种常用方法，其工艺流程如图1-1所示。 从以上工艺流程可以看出，注塑成型是一个循环过程，完成注塑成型需要经过预塑、注塑、冷却定型3个阶段。 （1）预塑阶段。螺杆开始旋转，然后将从料斗输送过来的塑料向螺杆前端输送，塑料在高温和剪切力的作用下塑化均匀并逐步聚集在料筒的前端，随着熔融塑料的聚集，压力越来越大，最后克服螺杆背压将螺杆逐步往后推，当料筒前部的塑料达到所需的注塑量时，螺杆停止后退和转动，预塑阶段结束。 （2）注塑阶段。螺杆在注塑油缸的作用下向前移动，将储存在料筒前部的塑料以多级速度和压力向前推压，经过流道和浇口注入已闭合的模具型腔中。 （3）冷却定型阶段。塑料在模具型腔中经过保压，防止塑料倒流直到塑料固化，型腔中压力消失。一个生产周期中冷却定型时间占的比例最大。 注塑过程是一个周期性循环过程，每个循环内要完成模具关闭、填充、保压、冷却、开模、顶出制品等操作。其中，注塑（熔体填充）、保压和冷却是关系到能否顺利成型的3个关键环节。然而熔体的流动行为和填充特性又和填充的压力、速度以及熔体的温度密切相关，了解熔体的流动行为等相关特性，对于设计整个注塑工艺意义重大。
UG NX5中文版模具设计快速入门 2 1.1.1 注塑工艺参数 1．注塑压力 注塑压力是由注塑系统的液压系统提供的。液压缸的压力通过注塑机螺杆传递到塑料熔体上，塑料熔体在压力的推动下，经注塑机的喷嘴进入模具的竖流道（对于部分模具来说也是主流道）、主流道、分流道，并经浇口进入模具型腔，这个过程即为注塑过程，或者称之为填充过程。压力的存在是为了克服熔体流动过程中的阻力，或者反过来说，流动过程中存在的阻力需要注塑机的压力来抵消，以保证填充过程顺利进行。 在注塑过程中，注塑机喷嘴处的压力最高，以克服熔体全程中的流动阻力。其后，压力沿着流动长度往熔体最前端波前处逐步降低，如果模腔内部排气良好，则熔体前端最后的压力就是大气压。 影响熔体填充压力的因素很多，概括起来有3类：（1）材料因素，如塑料的类型、粘度等；（2）结构性因素，如浇注系统的类型、数目和位置，模具的型腔形状以及制品的厚度等；（3）成型的工艺要素。 2．注塑时间 这里所说的注塑时间是指塑料熔体充满型腔所需要的时间，不包括模具开、合等辅助时间。尽管注塑时间很短，对于成型周期的影响也很小，但是注塑时间的调整对于浇口、流道和型腔的压力控制有着很大作用。合理的注塑时间有助于熔体理想填充，而且对于提高制品的表面质量以及减小尺寸公差有着非常重要的意义。 注塑时间要远远低于冷却时间，大约为冷却时间的1/10～1/15，这个规律可以作为预测塑件全部成型时间的依据。在作模流分析时，只有当熔体完全是由螺杆旋转推动注满型腔的情况下，分析结果中的注塑时间才等于工艺条件中设定的注塑时间。如果在型腔充满前发生螺杆的保压切换，那么分析结果将大于工艺条件的设定。 3．注塑温度 注塑温度是影响注塑压力的重要因素。注塑机料筒有5～6个加热段，每种原料都有其合适的加工温度（详细的加工温度可以参阅材料供应商提供的数据）。注塑温度必须控制在一定的范围内。温度太低，熔料塑化不良，影响成型件的质量，增加工艺难度；温度太高，原料容易分解。在实际的注塑成型过程中，注塑温度往往比料筒温度高，高出的数值与注塑速率和材料的性能有关，最高可达30℃。这是由于熔料通过注料口时受到剪切而产生很高的热量造成的。在作模流分析时可以通过两种方式来补偿这种差值，一种是设法测量熔料对空注塑时的温度，另一种是建模时将射嘴也包含进去。 4．保压压力与时间 在注塑过程将近结束时，螺杆停止旋转，只是向前推进，此时注塑进入保压阶段。保压过程中注塑机的喷嘴不断向型腔补料，以填充由于制件收缩而空出的容积。如果型腔充满后不进行保压，制件大约会收缩25%左右，特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹。保压压力一般为充填最大压力的85%左右，当然要根据实际情况来确定。 5．背压
第3章冲裁工艺及冲裁模具设计 一、填空 1．圆形垫圈的内孔属于外形属于。 2．冲裁断面分为四个区域:分别是,，，。3．冲裁过程可分为,, 三个变形阶段。 4．工作零件刃口尺寸的确定冲孔以为计算基准,落料以为计算基准。5．冲裁件的经济冲裁精度为。 6．凸凹模在下模部分的叫，凸凹模在上模部分的叫 其中复合模多一套打件装置。 7．弹性卸料装置除了起卸料作用外，还起作用，它一般用于的情况。8．侧刃常用于中,起的作用。 9．冲压力合力的作用点称为，设计模具时，要使与模柄中心重合。 １0．挡料销用于条料送进时的,导正销用于条料送进时的。 二、判断(正确的在括号内打√，错误的打×) 1．（ )落料件比冲孔件精度高一级。 2．( )在其它条件相同的情况下，H6２比0８钢的搭边值小一些。 3．( )在复合模中，凸凹模的断面形状与工件完全一致。 4．( )复合模所获得的零件精度比级进模低。 5．( ）直对排比斜对排的材料利用率高。 三、选择 1．在压力机的每次行程中，在，同时完成两道或两道以上的冲模叫级进模。 A．同一副模具的不同位置 B．同一副模具的相同位置。C．不同工序 D.相同工序2．精密冲裁的条件是 A．工作零件带有小圆角，极小的间隙，带齿压料板,强力顶件 B．工作零件为锋利的刃口，负间隙，带齿压料板,强力顶件 3．冲裁模导向件的间隙应该凸凹模的间隙。 A.大于Ｂ．小于C．等于Ｄ.小于等于 4.凸模比凹模的制造精度要,热处理硬度要求。 A．高一级Ｂ．低一级Ｃ．不同 D.相同 5.硬材料比软材料的搭边值，精度高的制件搭边值和精度低的制件。
A．小 B.大 C．不同 D.相同 四、思考 1．什么是冲裁间隙？为什么说冲裁间隙是重要的。 ２.比较单工序模、复合模、级进模的优缺点。 五、根据图示零件，完成以下内容： 1）工作零件刃口尺寸; 2）试画出其级进模排样图并计算出一块板料的材料利用率； 3）计算冲裁力,选择压力机; 4）绘出模具结构草图及工作零件图选择压力机 托板 材料：0８Ｆ 厚度:2mm 生产纲领:大批量 第3章?冲裁工艺及冲裁模具设计(答案） 一、填空 1．圆形垫圈的内孔属于冲孔外形属于落料。 2．冲裁断面分为四个区域：分别是塌角,光面，毛面，毛刺。 3．冲裁过程可分为弹性变形，塑性变形，断裂分离三个变形阶段。4．工作零件刃口尺寸的确定冲孔以凸模为计算基准,落料以凹模为计算基准。5．冲裁件的经济冲裁精度为IT11级。 6．凸凹模在下模部分的叫倒装式复合模,凸凹模在上模部分的叫正装式复合模，其中正装式复合模多一套打件装置。 7．弹性卸料装置除了起卸料作用外,还起压料作用，它一般用于材料厚度较小的情况。8．侧刃常用于级进模中，起控制条料送进步距的作用。 9．冲压力合力的作用点称为模具的压力中心，设计模具时,要使压力中心与模柄中心重合。 1０.挡料销用于条料送进时的粗定位，导正销用于条料送进时的精定位。 二、判断（正确的在括号内打√，错误的打×)
一．塑件使用性能分析 此塑件为一个线架部件 — 导线杆支架，该塑件的材料为奶黄色聚乙烯。 二． PE 塑料的性能特点、成型特点、用途及工艺参数： 1． 聚乙烯树脂为白色或淡白色、柔软、半透明的大理石状粒料，手触似蜡，因而又名高分 子石蜡。 聚乙烯 的吸水性极小， 且介电性能与频率、 温度及湿度无关。 聚乙烯能耐大多数酸、 碱、盐的侵蚀作用。聚乙烯是高频电绝缘材料。聚乙烯薄膜因具有坚韧、耐水、防蚀、无毒 等优点，因而是一种理想的包装材料。 2．成型加工工艺性： （1）吸湿性很小，成型前可不予干燥。 （2）流动性极好且对压力变化敏感。 （3）可能发生熔体破裂，与有机溶剂接触可发生开裂。 （4）加热时间常会发生分解、烧伤。 （5）冷却速度慢，因此必须充分冷却，模具应设有冷却系统。 （6）成型收缩率范围及收缩值大，方向性明显，容易变形、翘曲。结晶度及模具冷却条件 对收缩率影响大，应控制模温，保持冷却均匀、稳定。 （7）宜用高压注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分。 （8）不宜用直接浇口，否则易增大内应力，或产生收缩不均，方向性明显，增大变形。 （9）易软质脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。 3． PE 的部分性能及成型工艺参数： 工艺参数 取值范围 力学性能 流动比 200?600 收缩率 1.5?5 料筒温度C 后部 230?240 中部 240? 260 前部 230? 250 喷嘴温度C 220?230 模具温度C 80?100 三．对塑件设计的原则和要求： 塑料制件主要是根据使用要求进行设计， 由于塑件有特殊的机械性能， 因此设计塑件时必须 充分发挥其性能上的优点， 补偿其缺点， 在满足使用要求的前提下， 塑件的形状尽可能地做 到简化模具结构，符合成型工艺特点，在设计时必须考虑： （1 ）塑件的物理机械性能，如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性等； 2）塑料的成型工艺性，如流动性； 3）塑料形状应有利于充模流动、排气、补缩，同时能适应高效冷却硬化（热塑性塑料） 或快速受热固化（热固性塑料） ； （4） 塑件在成型后收缩情况及各向收缩率差异； （5） 模具总体结构，特别是抽芯与脱出塑件的复杂程度； 6）模具零件的形状及制造工艺。 除此之外，还应考虑塑件设计原则： 1 ）在满足性能和使用条件下，尽可能使结构简单、壁厚均匀、连接可靠、安装使用方便。 2） 结构合理，用简单的加工方法就能完成模具的制作。 3） 减小成型加工后的辅助加工。 四．模具结构的确定： 塑件的侧壁有两个孔，应考虑到内侧抽芯结构的确定。 斜导柱分型抽芯是应用最广的分型抽芯机构，它借助于机床开模力或推出力完成侧向抽芯， 结构简单，制造方便，动作可靠。因此，我选用斜导柱抽芯机构。因有侧抽芯，所以采用推 杆脱模机构。我采用了标准模架，省去了不必要的加工麻烦， 减少了加工时间，从而减少了 人力、物力、才力，提高了生产效率。 五．注射机的选择： 工艺参数 取值范围 压力参数 注射压力 MPa 80?120 模内平均压力 MPa 100 注射时间参数 注射时间 （s ） 0? 5 保压时间 （s ） 20? 80 冷却时间 （s ） 20? 50 螺杆转速 （r?min ） 20? 40
4 冲裁模具设计 教学容：确定模具类型，设计计算凸凹模刃口的形状、尺寸、精度、配合间隙以及选择定位、卸 料方式等。 教学要求：了解各种类型冲裁模具的结构形式、使用围及其特点。掌握冲裁模具的设计步骤。 根据工艺方案所定的工艺顺序、工序性质 和设备选用情况设计一般的冲裁模具。4.1 普通冲裁模设计 基本原则： (1) 模具与制件的尺寸精度及生产批量适应 (2) 模具与压力机适应 (3) 模具与工艺适应 (4) 尽量选用标准模架和模具零件 (5) 模具工作与存放安全 4.1.1 无导向开式简单冲裁模 特点：结构简单，重量轻，尺寸小，制造容易，成本低。但调整麻烦，寿命低，冲裁件精度差， 操作不够安全。 应用：精度要求不高、形状简单、批量小的冲裁件。
图4.1 无导向开式简单冲裁模 4.1.2 导板式落料冲裁模 特点：有导板导向，但压力机行程要短(一般不大于20mm)。
. .. . 图4.2 导板导向式冲裁模 4.1.3 设计实例 4.1.3.1 导柱导套式落料冲裁模 特点：导柱、导套进行精确导向定位 应用：精度要求较高、生产批量较大的冲裁件
图4.3 导柱导套式落料模4.1.3.2 设计举例
. .. . 图4.4 制件图 材料Q235，大批量生产 1) 冲裁件工艺分析 外形简单，一次冲裁加工即可成形。 大批量生产，采用单工序、后侧导柱导套式冲裁模进行加工。 制件尺寸较厚，采用固定卸料板刚性卸料和下出料的方式。 2) 工艺计算 (1) 冲裁力、卸料力、推件力计算及初选压力机 查表Q235的 MPa MPa b 460375～=σ，取 MPa b 460=σ。 表4-1 部分碳素结构钢力学性能 牌 号 屈服强度s σ/ MPa 伸长率 δ/% 抗拉强度b σ/ MPa Q215 Q235 Q255 Q275 165～215 185～235 205～255 225～275 26～31 21～26 19～24 15～20 335～410 375～460 410～510 490～610 计算冲裁力：
第一章零件的工艺分析 一、零件材料的分析 08F钢强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后导磁率较高，剩磁较少，但淬透性、淬硬性极低。 二、零件的结构分析 该零件结构简单，尺寸没有公差要求，尺寸均为自由公差，外形对称。 三、零件的工艺性分析 该零件是钢料，该零件形状的基本特征是一般的有凹圆的圆筒形件，为圆筒形件底部有一个Φ10孔，内部圆周直径为Φ28,尺寸均为自由公差，因一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。所以将内部直径改为Φ28+00.3。高度10+00.2为IT11-IT12级精度。主要成形方法是冲裁、拉深、切边冲孔和弯曲。零件的dt/d、h/d都不太大，其拉深工艺性较好。该零件为大批量生产，零件外形简单对称。材料为08F钢，采用冲压加工经济性较好。 零件如图： t=1mm 其余R=0.4 图1-1 零件图
第二章确定冲压工艺方案 冲压工艺方案的确定是制定冲压工艺过程的主要内容，需要综合考虑各方面的因素，有的还需要进行必要的工艺计算，因此，实际确定时通常先提出几种可能的方案。再在此基础上进行分析、比较和择优。从零件的结构和形状可知，所需基本工序为落料、拉深、冲孔、弯曲四种。但工序模具生产效率低难以满足大批量生产的要求，为了提高生产效率主要采用复合冲裁或级进冲裁两种方式。若采用级进模虽然生产效率很高，但模具的结构比较复杂，对制造精度要求较高，一般生产周期长，成本高维护也比较困难。采用复合冲裁时，冲出的零件精度和平直度较好，生产效率也较高，模具结构较级进模简单生产成本也比级进模的低。
目录 一、设计任务书 (2) 二、冲压工艺性及工艺方案得确定 (3) 三、主要设计计算 (4) 四、模具总体设计 (8) 五、主要零部件设计 (8) 六、冲压设备得选定 (12) 七、设计小结 (13) 八、参考文献 (1) ３ 一、课程设计任务 一、题目:冲孔、落料复合模 二、零件: 材料:Q235 厚度:2。0ｍm 批量:大批量 三、任务内容: (一)工艺设计 １、工艺审查与工艺分析 2、工艺计算: ①毛胚计算 ②工序件计算或排样图
3、工艺方案得确定 ①工序得确定 ②基准与定位方式得选择 （二）模具设计 1、总图 2、零件图 二、冲压工艺性及工艺方案得确定 一、工艺性分析 1、材料零件得材料为Q235普通碳素钢,具有良好得冲压性能,适合冲裁。 2、结构该零件属于较典型冲裁件,形状简单对称、孔边距远大于凸、凹模允许得最小壁厚(见参考文献①表２、９、５),故可以考虑复合冲压工序。 3、精度零件外形:８0±0.０７属于１0级精度,60±0、05属于９级精度、零件内形: 属９级精度、孔间距:42±0。０８属１1级精度(均由参考文献精度②附录一查得)。因零件边有90o得尖角,应以圆弧过渡,查参考文献①表２.7、1取r=0.5ｍm、零件精度较高,模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。 4、结论可以冲裁、 二、冲压工艺方案得确定 该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下三
种工艺方案: 方案①:先落料、再冲孔。采用单工序模生产、 方案②:落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产、 方案③:冲孔—落料级进冲压、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得加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产得需求、方案②只需要一套模具,冲压件得形位精度与尺寸易于保证,且生产效率也高、尽管模具结构较方案①复杂,但由于零件得几何形状简单对称,模具制造并不困难。方案③也只需要一套模具,生产效率高,但零件得冲压精度不易保证。通过以上三种方案得分析比较,对该冲压件生产以采用方案②为佳。 三、主要设计计算 (1)排样方式得确定及计算 查参考文献①表2。5、2,查得:取两工件间得最小搭边:a １=2、０mｍ侧面搭边值:a=2.２ｍm 由下表计算可知条料宽度ｍｍ,步距6２、2ｍm、查参考文献③第8页选取t=2。0mm,950mm２0０0mm得钢板、一个步距材料利用率90。３％(计算见下表)。每条钢板可剪裁为11张条料(85。5mｍ 2、2、