第一部分（chs1-2）
第一章冷冲压成形工艺概论
一、冷冲压工艺的概念
1、冷冲压的定义：冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用冲模和冲压设备对材料施加压力，使其产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的工件。
2、冷冲模的定义：冷冲模是冲压加工中将材料（金属或非金属）加工成工件或半成品的一种工艺装备。
3、冷冲压工艺的特点：
①.靠模具与冲压设备完成加工的过程，生产率高，操作简单，便于实现机械化与自动化；
②.冲压产品的尺寸精度由模具保证，质量稳定，一般不需再经机械加工即可使用；
③.冷冲压加工不需加热，是一种节能的加工方法；
④.在冲压过程中材料表面不受破坏；
⑤.冷冲压是集表面质量好、重量轻、成本低于一身的加工方法，在现代工业生产中应用广泛。
二、冲压工序分类
1、冲压工序的分类：分离工序、塑性成形工序
①.分离工序：是使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离的工序。
例如：落料、冲孔、切口、切边、剖切、整修等。
②.塑性成形工序：是材料在不破裂的条件下产生塑性变形的工序，从而获得一定形状、尺寸和精度要求的零件。
例如：弯曲、卷边、拉深、起伏成形、翻边、胀形、缩口、整形等。
2、模具的分类：单工序模、级进模（连续模）、复合模
①.单工序模：在冲压的一次行程过程中，只能完成一个冲压工序的模具。
②.级进模（连续模）：在冲压的一次行程过程中，在不同的工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。
③.复合模：在冲压的一次行程过程中，在同一工位上完成两道或两道以上冲压工序的模具。
三、冲压模具分类
1、根据模具完成的冲压工序内容不同，结构和类型不同，模具的分类方法有三种：
①.按完成工序特征分，模具可分为：冲裁模；弯曲模；拉深模；成形模等。
②.按模具的导向形式分，模具可分为：无导向模具；导板、导柱、导套导向模具。
③.按模具完成的冲压工序内容分，模具可分为：单工序模具；组合工序模具。其中组合工序模具又可分为复合模和级进模。
四、典型模具的组成
1、不同的冲压零件、不同的冲压工序所使用的模具也不一样，但模具的基本结构组成，按其功能用途大致由六部分组成。
①.工作零件——直接对坏料、板料进行冲压加工的冲模零件。如凸模、凹模、凸凹模。
②.定位零件——确定条料或坯料在冲模中正确位置的零件。如定位板、定位销、挡料销、导正销、导料板、侧刃。
③.卸料及压料零件（压料、卸料及出件零部件）——将冲切后的零件或废料从模具中卸下来的零件。如卸料板、推件装置、顶件装置、压边圈。
④.导向零件——用以确定上下模的相对位置，保证运动导向精度的零件。如导柱、导套、导板、导筒。
⑤.支撑零件——将凸模、凹模固定于上、下模上，以及将上下模固定在压力机上的零件。
如上、下模座、模柄、凸、凹模固定板、垫板。
⑥.连接零件（紧固及其他零件）——把模具上所有零件连接成一个整体的零件。如螺钉、销钉、限位器弹簧、橡胶垫、其他。
五、常用冲压材料
1、常用冲压材料一般有两种：
（1）金属材料——适合于成形工序和分离工序。如钢、铜、铝、镁、镍、钛、各种贵重金属及各种合金。
（2）非金属材料——适合于分离工序。如各种纸板、纤维板、塑料板、皮革、胶合板等。
二、冲压材料的规格及发展——P7-10
1、常用金属冲压材料：板料、带料。
特点：足够的长度，可以提高材料利用率；带料开卷后需要整平。
适用：大批量生产的自动送料。
2、新型冲压材料：高强度钢板、耐腐蚀钢板、双相钢板、涂层板及复合板材。
六、模具材料的选用原则及考虑因素
1、模具材料的选用原则：
（1）要有足够的使用性能。
（2）良好的工艺性能。
（3）合理的经济性能。
2、选择模具材料应考虑的因素:
（1）模具的工作条件：如模具的受力状态，工作温度，腐蚀性等。
（2）模具的工作性质。
（3）模具结构因素：如模具的大小，形状，各部件的作用，使用性质等。
（4）模具的加工手段。
（5）热处理要求。
七、压力机的分类、型号及典型结构
1、压力机的分类：机械压力机（J）、液压压力机（Y）、自动压力机（Z）、锤（C）、锻压机（D）、剪切机（Q）、弯曲校正机（W）、其它（T）。
2、压力机的型号：机械压力机按其结构形式和使用条件不同，分了若干系列，每个系列中又分若干组别。
例如：JA31—16A曲轴压力机的型号意义是：
J——机械压力机；
A——参数与基本型号不同的第一种变型；
3——第三列；
1——第一组；
16——标称压力为160KN；
A——结构和性能比原形作了第一次改进。
第二章冲裁工艺及冲裁模具的设计
一、冲裁基本概念
1、定义：
（1）冲裁——是使材料一部分相对另一部分发生分离，是冲压加工方法中的基础工序。
（2）落料——若冲裁的目的是为获取有一定形状轮廓和尺寸的冲落部分，剩余的带孔部分为废料，称为落料工序。
（3）冲孔——若冲裁的目的是为获取一定形状和尺寸的内孔，冲落部分为废料，带孔部分为工件，称为冲孔工序。
2、冲裁变形过程：
（1）弹性变形阶段。
（2）塑性变形阶段。
（3）断裂分离阶段。
3、断面分析：
（1）塌角带（圆角带）：其大小与材料塑性和模具间隙有关。
（2）光亮带（剪切带）：光亮且垂直端面，普通冲裁约占整个断面的1/3—1/2以上。
（3）断裂带：粗糙且有锥度。
（4）毛刺：成竖直环状，是模具拉挤的结果。
4、间隙对断面质量的影响：
（1）选用中等间隙（普通冲裁合理间隙）：材料在凸、凹模刃口处产生的上下裂纹相互重合于同一位置，冲裁件断面光亮带区域较大，而塌角和毛刺区较小，断裂锥度适中，零件表面较平整。冲裁件断面质量好。
（2）选用较小的间隙：冲裁件断面光亮带增加，塌角、毛刺、断裂带均减小；如果间隙过小，会使上、下两裂纹不重合，形成第二条光亮带，毛刺拉长。冲裁件断面质量较差。
（3）选用较大间隙：冲裁件断面上出现较大的断裂带，使光亮带变小，毛刺和锥度较大，塌角有所增加，断面质量更差。
二、冲裁模设计与有关工艺计算
1、有关概念：
（1）冲裁件工艺：指工件在冲裁加工中的难易程度。
（2）排样：冲裁件在板料或条料上的布置方法。
（3）搭边：指冲裁时制件与制件之间、制件与条（板）料边缘之间的余料。
（4）压力中心：指冲压力合力的作用点。
（5）冲压力：是冲裁力、卸料力、推件力和顶料力的总称。
①.冲裁力：是冲裁过程中凸模对板料的压力，随凸模行程而变化。
②.卸料力：是将箍在凸模上的材料卸下时所需的力。
③.推料力：是将落料件顺着冲裁方向从凹模洞口推出时所需的力。
④.顶料力：是将落料件逆着冲裁方向顶出凹模刃口时所需的力。
2、排样方法：
（1）从废料角度来分：有废料排样、少废料排样、无废料排样。
（2）按制件在材料上的排列形式来分：直排法、斜排法、对排法、混合排法、多排法和冲裁搭边法等。
3.搭边值的确定：
搭边值的大小决定于制件的形状、材质、料厚及板料的下料方法，其大小影响材料的利用率，一般由经验确定或查表。
4.条料宽度的确定：
（1）有侧压装置的条料宽度B
（2）无侧压装置的条料宽度B
（3）采用侧刃时的条料宽度B
式中 L——制件垂直于送料方向的基本尺寸（mm）；
n——侧刃数；
——条料的宽度公差；
——侧面搭边值；
F——侧刃裁切条料的切口宽，一般F取F=1.5～2t；
C——送料保证间隙：B<100mm，C=0.5～1.0mm；B>100mm，C=1.0～1.5mm。
5、凸、凹模刃口尺寸的计算方法：
（1）凸模与凹模分别加工时，凸、凹模刃口尺寸的计算
1) 落料
2）冲孔
3）孔心距
为了保证冲裁间隙在合理范围内，需满足下列关系式：
或取
（2）凸模与凹模配合加工时，凸凹模刃口尺寸的计算
1）落料时：以凹模为基准件，分析凹模各尺寸磨损变化情况。
磨损后增大的尺寸称A类尺寸。
凹模尺寸
磨损后减小的尺寸称B类尺寸。
凹模尺寸
磨损后不变的尺寸称C类尺寸。
2）冲孔时：以凸模为基准件，分析凸模的刃口尺寸磨损变化情况。
磨损后增大的尺寸称A类尺寸。
凸模尺寸
磨损后减小的尺寸称B类尺寸。
凸模尺寸
磨损后不变的尺寸称C类尺寸。
（3）冲裁力的计算
1）冲裁力
式中——冲裁力（N）；
——材料抗剪强度（Mpa）；
L——冲裁件周边长度（mm）；
t——材料厚度（mm）；
K——系数，取K=1.3。
2）卸料力。卸料力是将箍在凸模上的材料卸下时所需的力。
3）推料力。推料力是将落料件顺着冲裁方向从凹模洞口推出时所需的力。
4)顶料力。顶料力是将落料件逆着冲裁方向顶出凹模刃口时所需的力。
（4）冲压力的计算
1）采用弹性卸料和上出料方式时，总冲压力为：
2）采用刚性卸料和下出料方式时，总冲压力为：
3）采用弹性卸料和下出料方式时，总冲压力为：
（5）冲模压力中心的计算
1）计算压力中心的目的
①使冲裁压力中心与冲床滑块中心相重合，避免会产生偏弯矩，减小模具导向机构的不均匀磨损。
②保持冲裁工作间隙的稳定性，防止刃口局部迅速变钝，提高冲裁件的质量和模具的使用寿命。
③合理布置凹模型孔位置。
2）简单形状工件压力中心的计算
①对称形状的零件，其压力中心位于刃口轮廓图形的几何中心上。
②等半径的圆弧段的压力中心，位于任意角角平分线上，且距离圆心为的点上。
式中——弧度。
3）复杂工件或多凸模冲裁件的压力中心计算步骤
①根据排样方案，按比例画出排样图（或工件的轮廓图）。
②根据排样图，选取特征点为原点建立坐标系、。(或任选坐标系、，选取坐标轴不同，则压力中心位置也不同。)
③将工件分解成若干基本线段、、……、，并确定各线段长度（因冲裁力与轮廓线长度成正比关系，故用轮廓线长度代替P）。
④确定各线段长度几何中心的坐标（、）。
⑤计算各基本线段的重心到轴的距离、、……、和到轴的距离、、……、，则根据力矩原理可得压力中心的计算公式为：
三、模具主要零部件的结构
1、凸模结构
（1）台肩式凸模
（2）直通式凸模
2、凹模洞孔形式
（1）圆柱形孔口
（2）锥形孔口
（3）具有过渡圆柱形孔口
3、凹模结构
（1）外形为矩形结构
（2）外形为圆形结构
（3）外形为柱形结构
1、冲裁模分类
（1）单工序模，如落料模、冲孔模、切断模、切边模等。
（2）复合模，如落料冲孔复合模、落料拉深复合模等。
（3）级进模，如落料冲孔级进模、落料弯曲级进模等。
2、正装复合模：落料凹模安装在冲模的下模部分，凸凹模安装在上模部分的复合模。
3、倒装复合模：落料凹模安装在冲模的上模部分，凸凹模安装在下模部分的复合模。
4、典型冲模的结构特点及其应用
理解各典型冲模的结构特点和应用、零部件名称和作用等。
五、冲模的设计步聚及实例
1、冲模的设计步聚
(1) 分析产品的制件的工艺性，拟定工艺方案。
（2）冲压工艺计算及设计。
（3）冲模结构设计。
第二部分（chs3-4）
第三章弯曲
一、弯曲模基础
1、弯曲：是使材料产生塑性变形，将平直板材或管材等型材的毛坯或半成品，放到模具中进行弯曲，得到一定角度或形状的加工方法。
2、回弹:弯曲变形后，弯曲件的形状与大小均不一样，这种现象称为回弹。
3、回弹的影响因素：
（1）材料的力学性能。屈服强度越大，弹性模量越小，回弹量越大。即与屈服强度成正比，与弹性模量成反比。
（2）弯曲角。弯曲角越大，回弹角越大，但弯曲角对曲率半径的回弹没有影响。
（3）相对弯曲半径。相对弯曲半径越小，回弹值越小。
（4）弯曲方式及模具结构。校正弯曲比自由弯曲回弹量小；弯曲件的形状对回弹影响很大，如U形件回弹量要比V形件回弹量小。
（5）弯曲力。弯曲力大，回弹值小。
（6）模具间隙。间隙值越大，回弹值越大。
4、回弹的表现形式：回弹的大小一般是用角度回弹量与曲率回弹量来表示。
（1）角度回弹量
式中——模具的角度；
——弯曲后的实际角度。
（2）曲率回弹量
式中——凸模的半径；
——弯曲后的实际曲率半径。
5、最小弯曲半径：在保证坯料外表面纤维不发生破坏的前提下，弯曲件能够弯曲成的内表面最小的圆角半径，称为最小弯曲半径。
6、最小弯曲半径的影响因素：
（1）材料的力学性能。材料的塑性越好，最小弯曲半径越小。
（2）弯曲中心角（）。弯曲中心角越大，最小弯曲半径越小。
（3）板料的纤维方向与弯曲线夹角的影响。弯曲时弯曲线垂直于纤维方向比平行时效果要好，即垂直时弯曲不易开裂。
（4）弯曲件宽度。相对宽度越大其应变强度越大，反之越小。
（5）弯曲件板料厚度。一般板厚越大，最小弯曲半径越大。
（6）板料表面与断面质量的影响。板料表面和断面质量较差时，其最小弯曲半径值较大。
7、提高弯曲件质量的措施：
（1）减小回弹的方法。补偿法；校正法；拉弯工艺；正确选择弯曲件结构。
（2）弯曲件开裂。选择塑性好的材料；毛坯的表面质量要好；弯曲时排样要注意板料或卷料的轧制方向。
（3）偏移。模具结构上采用压料装置；采用定位板、定位销；工艺方案要合理。
（4）底部不平。采用顶料板，在弯曲时加大合理的顶料力。
（5）表面擦伤。清洁工作表面；采用合理的表面粗糙度值；采用合理的圆角半径及凸模与凹模的间隙。
8、保证弯曲件质量的基本原则：
（1）正确制定冲压工艺方案。
1）选择合理的下料和制坯方式。
2）注意板料（卷料、条料）的轧制方向和毛刺的正、反面。
3）正确确定毛坯展开尺寸。
4）弯曲工艺方案的制定应充分考虑弯曲件尺寸标注方式，注意带孔弯曲件的冲压工序的安排。
5）尽量减小弯曲次数，提高弯曲件精度。
6）增加整形与校平工序。
（2）模具设计、制造与日常维护。
1）定位装置必须准确、可靠。
2）合理安排与设置强力压料装置。
3）合理设计模具的结构、减小回弹。
4）合理确定凸、凹模间隙，凹模圆角半径及深度之间的关系。
二、弯曲模实例分析——多部位弯曲模
1、弯曲应变中性层位置的确定
（1）中性层是确定弯曲件毛坯长度的依据：
在变形程度较小时，一般是位于板厚的中间，当变形量增大时塑性变形成分增至很多，则中性层位置内移，使外层拉伸区大于内层压缩区。板料厚度变薄，毛坯的总长度增大。相对变曲半径越小，中性层内移越大，板料变薄越严重。
（2）中性层位置确定的计算公式：
式中——中性层半径（mm）；
——弯曲件内弯半径（mm）；
——中性层系数，查教材P78表3-8；
——板料厚度（mm）。
2、弯曲件毛坯尺寸计算
（1）有圆角半径弯曲（的弯曲）
式中——弯曲件展开长度（mm）；
——圆角区的展开长度(mm)；
——弯曲圆角区的中心角度（弧度）；
——中性层系数；
——板料厚度（mm）。
（2）无圆角半径弯曲（的弯曲）
3、弯曲力计算
（1）V形弯曲件：
（2）U形弯曲件：
式中——自由弯曲力（N）；
——弯曲件宽度（mm）；
——板料厚度（mm）；
——弯曲件内半径（mm）；
——材料抗拉强度（Mpa）；
——安全系数，一般取K=1.3。
（3）校正弯曲力：
式中——校正弯曲力（N）；
——单位校正力（Mpa）（可查教材P80表3-9得到）；
——弯曲件校正部分的投影面积（）；
4、弯曲模工作部分尺寸计算
（1）凸模圆角半径
一般凸模圆角半径等于或小于弯曲线内弯曲半径；当零件圆角半径较大（），且精度有较高要求时，应考虑回弹的影响，将凸模圆角半径适当修正。
（2）凹模圆角半径
凹模圆角半径不能过小，以免擦伤工件表面，影响冲模寿命。凹模圆角半径大小与板料进入凹模的深度、弯边高度和板料厚度有关，一般根据板厚选取：
（3）凹模深度
凹模深度过小，弯曲毛坯的两边自由长度太长，弯曲件弹复太大、不平直；凹模深度过大，凹模增大，成本增加，且压力机行程也要加大。故凹模深度选择要合理，具体可查教材P82表3-10。
（4）模具间隙
V形弯曲模的凸、凹模间隙是靠调整压力机的闭合高度业控制的，设计时可以不考虑。
U形弯曲模应选择合适的间隙，间隙过小，会使工件弯边厚度变薄，降低凹模寿命，增大弯曲力；间隙过大，则回弹大，降低工件的精度。U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算：
弯曲有色金属：
弯曲黑色金属：
式中——凸凹模单面间隙（mm）；
——板料最小厚度（mm）；
——板料厚度（mm）；
——间隙系数，具体可查教材P83表3-11。
（5）凸、凹模横向尺寸计算
凸、凹模工作部位尺寸计算基本原则：
①零件标注外形尺寸时，则模具是以凹模为基准件，间隙取在凸模上；
②零件标注内形尺寸时，则模具是以凸模为基准件，间隙取在凹模上。
1）零件标注外形尺寸
当零件标注双向偏差时，凹模尺寸计算公式：
当零件标注单向偏差时，凹模尺寸计算公式：
凸模尺寸计算公式：
2）零件标注内形尺寸
当零件标注双向偏差时，凸模尺寸计算尺寸：
当零件标注单向偏差时，凸模尺寸计算尺寸：
凹模尺寸计算公式：
式中——凹模工作部位尺寸（mm）；
——凸模工作部分尺寸（mm）；
——弯曲件外形或内形基本尺寸（mm）；
——凸模、凹模的制造偏差（mm）；
——弯曲件尺寸公差（mm）；
——凸模与凹模的双面间隙。
第四章拉深
一、拉深工艺概述
1、拉深：是指将一定形状的平板毛坯通过拉深模具冲压成各种开口空心件，或以开口空心件为毛坯，通过拉深进一步改变其形状和尺寸的一种冷冲压工艺方法。
2、起皱：在拉深过程中，平面凸缘部分的材料沿切向产生波浪形的拱起的现象。
3、拉裂：筒壁部分在拉深过程中受单向拉应力作用，当拉深力过大，筒壁材料的应力达到抗拉强度极限时，筒壁即被拉裂。
4、拉深坯料区域划分：平面凸缘部分、凸缘圆角部分、筒壁部分、底部圆角部分、筒底部分。
（1）平面凸缘部分为主要变形区；
（2）凸缘圆角部分为平面凸缘部分与筒壁部分之间的过渡区，也称第一过渡区；
（3）筒壁部分为已变形区，也称传递区；
（4）底部圆角部分为筒壁部分与筒底部分之间的过渡区，也称第二过渡区；
（5）筒底部分为非变形区。
5、起趋的原因：
（1）切向压应力的大小，此力越大越易失稳起皱；
（2）是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力，凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量越小，抵抗失稳能力越小，越容易起皱。
6、拉裂的主要因素：
（1）拉深力的大小。
（2）筒壁材料的强度。
凡有利于减小拉深力，提高筒壁材料强度的措施，都是有利于防止拉裂的发生。
7、起皱和拉裂的危险区域：
（1）起皱危险区：平面凸缘部分。
起皱是平面凸缘部分材料受切向压应力作用而失去稳定性的结果。拉深件的起皱一般都发生在平面凸缘部分。
（2）拉裂危险区：筒壁部分。
筒壁部分在拉深过程中起到传递拉深力的作用，可近似认为受单向拉应力作用。当拉深力过大，筒壁材料的应力达到抗拉强度极限时，筒壁将被拉裂。由于在筒壁部分与底部圆角部分的交界附近材料的厚度最薄，硬度最低，因而该处是发生拉裂的危险断面，拉深件的拉裂一般都发生在危险断面。
二、圆筒形拉深件拉深工艺
1、筒形件毛坯尺寸计算原则：不变薄拉深件的平均壁厚与毛坯的厚度相差不大，用等面积条件，即毛坯的表面积和拉深件的表面积相等的条件计算毛坯的尺寸。
2、拉深系数：指拉深前后拉深件筒部直径（或半成品筒部直径）与毛坯直径（或半成品直径）的比值。
3、极限拉深系数：某种材料在拉深时危险断面濒于拉裂的极限条件所对应的拉深系数称为这种材料的极限拉深系数（或称最小拉深系数），记为。
4、影响极限拉深系数的因素：
（1）材料的力学性能：材料的屈强比σs/σb值越小、硬化指数n值越大、厚向异性指数r值越大，极限拉深系数越小。
（2）拉深条件：凹模圆角半径大，有利于减小极限拉深系数；有压边装置比无压边装置的极限拉深系数要小。
（3）毛坯的相对厚度（）：毛坯的相对厚度（）的值越大，极限拉深系数越小。
（4）拉深次数：首次拉深比以后各次拉深的拉深系数要小。
（5）拉深件的几何形状：带凸缘拉深件首次拉深的极限拉深系数比无凸缘拉深件首次拉深的极限拉深系数小。
5、极限拉深系数的确定
由于影响极限拉深系数的因素很多，目前仍难采用理论计算方法准确确定极限拉深系数。在实际生产中，极限拉深系数值一般是在一定的拉深条件下用实验方法得出，具体可查教材P101-102表4-5、表4-6、表4-7。
在实际生产中，并不是在所有情况下都采用极限拉深系数，为了提高工艺稳定性和零件质量，适宜采用稍大于极限拉深拉深系数的值。
6、拉深次数的确定
当时，拉深件可一次拉深成形，否则需要多次拉深，其拉深次数的确定有以下两种方法：（1）试算法
先根据教材P101-102表4-5或表4-6选取拉深系数，然后根据拉深系数的定义试算各次拉深后的半成品筒部直径，即：
；；……；；
逐次计算各次拉深后的筒部直径，直到为止，计算的次数n即为所需的拉深次数。
（2）查表法
拉深次数可根据拉深件的相对高度值由教材P103表4-8查得。
7、圆筒形拉深件毛坯尺寸计算
（1）计算准则
对于不变薄拉深，拉深件的平均壁厚与毛坯的厚度相差不大，因此可用等面积条件，即毛坯的表面积和拉深件的表面积相等的条件计算毛坯的尺寸。
（2）计算方法
旋转体拉深件的毛坯尺寸，可根据计算旋转体表面积的定理求得：任何形状的母线，绕轴线旋转一周得到的旋转体的表面积，等于该母线的长度与其重心绕该轴旋转轨迹的长度（即母线重心绕该轴所画出的圆周长）的乘积。计算公式详见教材P96-97表4-4。
8、带凸缘与无凸缘筒形件拉深过程的区别：
（1）凸缘直径在首次拉深时确定，以后各次拉深只是将首次拉深拉入凹模的材料作重新分配。
（2）带凸缘拉深件首次拉深的变形程度比拉深系数相同的无凸缘件的拉深小，因而允许取更小的拉深系数。
（3）首次拉深拉入凹模的材料应比实际需要量多，多拉入的材料在以后各次拉深中逐次返回到凸缘上。
（4）宽凸缘圆筒形拉深件以后各次拉深的工序计算方法与无凸缘圆筒形拉深件基本相同。
9、拉深力计算
圆筒形拉深件的拉深力常用经以下经验公式计算：
首次拉深
以后各次拉深
式中——拉深力（N）；
——第一次、以后各次拉深后的筒部直径（mm）；
——材料厚度（mm）；
——材料的强度极限（Mpa）；
——修正系数，查教材P109表4-11。
三、拉深模典型结构
1、拉深模具分类
（1）按工序集中程度分：单工序拉深模、复合拉深模、级进拉深模；
（2）按工艺顺序分：首次拉深模、以后各次拉深模；
（3）按模具结构特点分：带导柱拉深模、不带导柱拉深模、带压边圈拉深模、不带压边圈拉深模；
（4）按使用压力机分：单动压力机（通用曲柄压力机）用拉深模、双动拉深模压力机用拉深模。
2、拉深模具结构特点及工作原理分析
掌握拉深模典型结构及其特点和工作原理。
四、压边装置
1、压边装置的类型及特点：在单动压力机上一般采用弹性压边圈。
（1）橡胶垫式
（2）弹簧垫式
（3）气垫式
气垫式压边装置在拉深过程中能使压边力保持不变，压边效果最好，但其结构复杂，需要压缩空气，一般仅在压力机带有气垫附件时才采用；弹簧垫式和橡胶垫式压边装置的压边力随拉深行程的增加而升高，压边效果受到影响，但它们的结构简单，使用方便，在生产中有广泛应用。
2、压边装置中限位钉的作用：调整压边力的大小，使压边力在拉深过程中保持不变。
3、压边力对拉深件质量的影响
（1）压边力过大，将导致拉深力过大而使危险断面拉裂；
（2）压边力过小，则不能有效防止起皱。
在设计压边装置时，应考虑便于调节压边力，以便在保证材料不起皱的前提下，采用尽可能小的压边力。
五、拉深模工作部分设计
1、凹模圆角半径
首次拉深的凹模圆角半径，可根据材料种类和毛坯相对厚度按教材P115表4-13选用。
以后各次拉深的凹模圆角半径可按下式取值：
2、凸模圆角半径
凸模圆角半径过小，拉深过程中危险断面容易产生局部变薄，甚至被拉裂；凸模圆角半
径过大，拉深时底部材料的承压面积小，容易变薄。
首次拉深的凸模圆角半径可等于或略小于首次拉深凹模圆角半径，即：
末次拉深的凸模圆角半径一般按拉深件底部圆角半径确定，但应满足拉深工艺性要求。当拉深件底部圆角半径过小时，应按拉深工艺性要求确定凸模圆角半径，拉深后通过增加整形工序缩小拉深件底部圆角半径，使之符合图纸要求。
中间各次拉深的凸模圆角半径可从首次到末次拉深的凸模圆角半径值之间逐次递减，或按下式计算：
式中——各工序件的外径。
3、间隙值对拉深件质量的影响
（1）间隙值取值较小时，拉深件的回弹较小，尺寸精度较高，但拉深力较大，凸、凹模磨损较快，模具寿命较低。
（2）间隙值过小时，拉深件筒壁将严重变薄，危险断面容易破裂。
（3）间隙值取大时，拉深件筒壁的锥度大，尺寸精度低。
（4）间隙值的确定：
1）无压边装置的拉深模的间隙可按下式取值：
式中——拉深模的凸、凹模间隙（mm）；
——毛坯厚度的最大极限尺寸（mm）；
——系数，对于末次拉深或尺寸精度要求较高的拉深件取较小值，对于首次和中间各次拉深，或尺寸精度要求不高的拉深件取较大值。
2）有压边装置的拉深模的间隙可按教材P116表4-14取值。
4、凸模和凹模工作部分尺寸计算
（1）末次拉深的凸、凹模工作尺寸，应保证拉深件的尺寸精度符合图纸要求，并且保证模具有足够的磨损寿命。
1）对于标注外形尺寸的拉深件，如下图所示，应当以凹模为基准，先计算确定凹模的工作尺寸，然后通过减小凸模尺寸保证凸、凹模间隙，计算公式如下：
2）对于标注内形尺寸的拉深件，如下图所示，应当以凸模为基准，先计算确定凸模的工作尺寸，然后通过增大凹模尺寸保证凸、凹模间隙，计算公式如下：
（2）对于首次和中间各次拉深，半成品的尺寸无须严格要求，凸、凹模工作尺寸可按下列公式计算：
式中——凹模的基本尺寸（mm）；
——凸模的基本尺寸（mm）；
——拉深件外径的最大极限尺寸（mm）；
——拉深件内径的最小极限尺寸（mm）；
——首次和中间各次拉深半成品的外径的基本尺寸（mm）；
——拉深件的制造公差（mm）；
——凹模和凸模的制造公差（mm），可按教材P117表4-15取值；
96 ——拉深模间隙（mm）。
第三部分（chs5-6）
第五章其他冷冲压成形工艺与模具设计
一、成形工艺与模具设计
1、成型工序：指用各种局部变形的方式来改变零件或坯料形状的各种加工工艺方法。
2、成形工序按塑性变形特点分为：压缩类成形和拉伸类成形。
（1）压缩类成形主要有缩口、外翻边。
特点：在变形区内的主应力为压应力，材料变薄，易起皱。此类工序的极限变形程度不受材料塑性的限制，而受失稳的限制。
（2）拉伸类成形工艺主要有翻孔、内翻边、起伏、胀形等。
特点：变形区内的主应力为拉应力，材料变薄，易破裂。此类工艺的极限变形程度主要受材料的塑性的限制。
3、局部起伏成形：是使材料的局部发生拉深而形成部分的凹进或凸出，借以改变零件或坯料形状的一种冷冲压方法。
4、翻边：是指沿外形曲线周围将材料翻成侧立短边的冲压工序。
5、翻孔：指沿内孔周围将材料翻成侧立凸缘的冲压工序。
6、影响极限翻边系数的因素：
（1）材料的塑性。塑性好的材料，极限翻边系数小。
（2）孔的边缘状况：翻边前孔边缘断面质量好、无撕裂、无毛刺，则有利于翻边成形，极限翻边系数就小。
（3）材料的相对厚度。翻孔前预孔的孔径与材料厚度的比值越小，极限翻边系数相应小。
（4）凸模的形状。球形、抛物面形和锥形的凸模较平底凸模有利，故极限翻边系数相应小些。
7、缩口：是将空心件或管子的敞口处加压缩小的冲压工序。
8、校平与整形：是指利用模具使坯件局部或整体产生不大的塑性变形，以消除平面度误差，提高制件形状尺寸精度的冲压成形方法。
9、校平与整形的工艺特点：
（1）允许的变形量很小，因些必须使坯件的形状和尺寸与制件非常接近。
（2）校平与整形后制件精度较高，因而对模具成形部分的精度要求也相应提高。
（3）校平与整形时，应使坯件内的应力、应变状态有利于减小卸载后由于材料的弹性变形而引起制件形状和尺寸的弹性恢复。
（4）对设备的精度、刚度要求高，通常在专用的精压机上进行。若采用普通压力机，则必须设有过载保护装置，以防止设备损坏。
10、压印：是将材料放在上、下模之间，在压力作用下使其材料厚度发生变化，并将挤压处的材料充满在有起伏细纹的模具型腔凸、凹处，而在工件表面得到形状起伏鼓凸及字样或花纹的一种成形方法。
二、冷挤压
1、冷挤压：是将冷挤压模具装在压力机上，利用压力机简单的往复运动，使金属在模腔内产生塑性变形，从而获得所需要的尺寸、形状及一定性能的机械零件。
2、正挤压（forward-extrusion）：金属的流动方向与凸模的运动方向相同。
3、反挤压(backward-extrusion)：金属的流动方向与凸模的运动方向相反。
4、复合挤压：毛坯上一部分金属的流动方向与凸模的运动方向相同，而另一部分金属的流动方向则相反。
5、径向挤压：金属的流动方向与凸模的运动方向垂直。
6、冷挤压毛坯尺寸计算
毛坯尺寸计算的原则为等体积法计算，即：毛坯体积=工件体积。
7、冷挤压变形程度的计算
（1）断面缩减率：指坯料挤压前与变形后横断面积之差与挤压前坯料横断面积的比值，即
式中——断面缩减率；
——变形前的坯料横断面积（mm）；
——变形后的零件横断面积（mm）。
断面缩减率越大，表示冷挤压工序前后变形越大，反之则变形程度越小。
（2）挤压比：挤压前后坯料断面面积之比称为挤压比G，即
（3）对数挤压比：取挤压比的对数称为对数挤压比，即
8、冷挤压力的计算
（1）有色金属单位挤压力的确定：教材P143图5-40和图5-41。
（2）黑色金属挤压力的确定：教材P144-145图5-42、图5-43和图5-44。
塑料模部分
第6章塑料与塑料成型工艺
一、塑料及塑料制品
1、塑料的组成
塑料是一种由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、固化剂、着色剂、润滑剂等添加剂组成的高分子材料，它的主要成分是合成树脂。加入的各种添加剂的作用为了改变塑料的性能，
2、塑料的分类
主要的分类法是根据受热特性的不同，分为热塑性塑料和热固性塑料。
（1）热塑性塑料是指在特定的温度范围内能反复加热软化熔融、冷却硬化定型的塑料，其树脂分子呈线型或支链型结构。在塑料成型加工时，只有物理变化而无化学变化。
（2）热固型性塑料是指在初次加热到一定温度时能软化熔融，可塑制成型，继续加热或加入固化剂后即产生交联固化反应，塑料硬化定型。其树脂分子最初是线型结构，成型交联固化后，分子结构转化成网状体型结构。其熔融过程是物理过程，是可逆的；而交联固化反应过程是化学过程，是不可逆的。
3、塑料的特性
塑料具有密度小、化学稳定性高、具有良好的绝缘性、具有自润滑性、摩擦系数低、来源丰富等特性。
二、塑料的成型工艺性能
1、塑料的成型工艺性能主要有：收缩性、流动性、结晶性、吸湿性、热敏性、应力开裂、熔体破裂、比容和压缩率、固化速度等。重点掌握的是：
（1）收缩性
成型后塑料制品尺寸总是小于常温下的模具成型尺寸，这种性质称为塑性的收缩性。它是影响塑料制品尺寸精度的主要因素之一。
影响收缩率的因素：①塑料品种，②塑件制品形状复杂、壁薄、嵌件数量多且对称分布时，收缩率小。③成型工艺条件，降低成型温度，提高注射压力，延长保压时间等，以减小收缩率。④成型方法及模具结构、浇注系统形式、布局和尺寸等。
（2）流动性
成型加工时塑料熔体在一定的温度和压力作用下充满模腔各个部分的能力。
塑料的流动性取决于塑料本身，熔体和模具温度高、成型压力大，塑料的流动性就好，塑件形状复杂、面积大、嵌件多、壁薄则流动性差。流动性好的塑料，充模能力足，但有时容易产生流涎现象或使制品产生飞边。流动性不好，则充模能力不足，使塑件缺料。
三、塑件的工艺性
1、塑件的尺寸、公差和表面质量
（1）塑件的尺寸
指塑件的总体尺寸，能成型出的最大的塑件尺寸取决于塑料的流动性，也受注射的公称注射量、合模力和模板尺寸的限制，流动性差的塑料，塑件尺寸不宜过大。
（2）塑件的公差（尺寸精度）
影响塑件尺寸精度的主要因素：
①成型零件的制造误差，。
②成型零件的磨损量，
③成型收缩率的偏差和波动，
④模具安装配合的误差，
⑤水平飞边厚度的波动，
要求：
塑件精度分为1～8级，1级最高。对孔类尺寸，标单向上偏差；对轴类尺寸，标单向下偏差；对于中心距尺寸，标对称公差。
（3）塑件的表面质量
是指塑件表面缺陷、表面光泽性和表面粗糙度。表面缺陷与工艺条件有关，必须避免。表面粗糙度主要与模具成型零件表面精度及其磨损有关，也与塑料品种、成型工艺条件有关。
2、塑件的几何形状
（1）塑件的形状形状尽量简单以简化模具结构，尽量不要有侧孔侧凹，以有利于脱模，否则要用侧向抽芯，使模具结构复杂。
（2）塑件壁厚厚薄适宜且均匀一致。壁厚过大，增加成型和冷却时间，容易产生制品缺陷。壁厚过小，则塑料熔体流动阻力大，充模困难，脱模易损坏塑件。壁厚不均，会冷却收缩不一致，产生缩孔现象，产生内应力而翘曲变形。
（2）圆角塑件转角和各接合处，应尽量圆角过渡。以免应力集中，影响塑件强度，也有利于塑料的充填。
（3）加强肋是在不增加塑件壁厚的条件下提高塑件的刚度和强度。布置加强肋时，应尽量避免或减少塑料局部集中，否则易产生缩孔和气泡缺陷。沿料流方向布置加强肋以降低塑料的充模阻力。
（4）孔塑件上的孔应尽量开设在不减弱塑件机械强度的部位。孔与孔之间、孔与孔边缘之间应有足够的壁厚。小直径孔的深度不宜过深，一般不超过孔径的3至5倍。
（5）脱模斜度
定义：为了便于脱模，避免损坏塑件，在平行于塑件脱模方向的塑件表面上设置的斜度称为脱模斜度。
影响因素：脱模斜度大小主要决定于塑料的收缩率、塑件的形状和壁厚以及塑件的部位等。塑件精度高，脱模斜度取小值，塑件壁厚的脱模斜度取大值。
脱模斜度的取向原则：内孔以小端为准，符合图样要求，斜度由扩大方向获得；外形（轴）以大端为准，符合图样要求，斜度由缩小方向获得。
脱模斜度值一般不包括在塑件尺寸的公差范围内，对于尺寸精度高的塑件，其脱模斜度应控制在公差范围之内。
（6）塑件的支承面，塑件不可能用整个底面作支承面，常采用边框或底脚支承。
（7）塑件上的花纹、标记、符号及文字设计时要易于成型和脱模，便于模具制造。可以做成三种形式：①塑件上是凸字，②塑件上是凹字，③凹坑凸字。
3、嵌件，塑件中镶嵌的金属或其它材料制作的零件称为嵌件。目的是为了增强塑件局部的强度、硬度、耐磨性、导电性等，或为了增加塑件尺寸和形状的稳定性，提高精度，或为了降低塑料的消耗以满足其它要求。
4、螺纹，塑料螺纹与金属螺纹的联结长度一般一宜超过螺纹直径的1.5～2倍。
四、塑料注射成型工艺与设备
1、普通注射成型工艺
（1）普通注射成型原理：将塑料加入注射机的料筒内加热塑化成呈粘流态的熔体，然后在螺杆（或柱塞）的压力推动下，使熔体以较高的压力和速度经喷嘴和模具浇注系统充满模具型腔，经过一定时间的冷却定型后，开启模具，在推出机构作用下取出塑件。
（2）注射成型工艺过程：合模、加料塑化、注射、保压、冷却、开模、脱模（取出塑件）等环节组成。
注射成型原理图
2、特种注射成型工艺
（1）热固性塑料注射成型工艺
特点：应用于热固性塑料，成型模具需要加热。
（2）热流道注射成型工艺
特点：成型过程中模具浇注系统内熔料不会凝固，也不随塑件脱模，节省材料。相应的模具称为热流道模具或无流道模具。
（3）气体辅助注射成型工艺
成型优点：塑件表面质量高，能够避免塑件厚薄不均造成的缩痕和翘曲变形，能代替加强肋提高塑件的风度，减轻塑件质量，降低塑件成本。
（4）注射吹塑成型工艺
3、塑料注射机的类型和结构组成
（1）塑料注射机的分类：①按用途分为通用和专用注射机，②按外形分为卧式、立式和直角式注射机，③按塑料的塑化方式分为柱塞式和螺杆式注射机。
（2）塑料注射机组成：注射装置、合模装置、液压和电气控制系统、机架等四个部分。
4、塑件注射机的规格及其与模具的关系
（1）注射量：用公称注射量或理论注射量来间接表示注射机的加工能力。
（2）合模力：注射机的合模力应大于模腔内塑料熔体的压力产生的胀开模具的力。
（3）模板尺寸和拉杆间距
模具最大外形尺寸不能超过注射机的动、定模板的外形尺寸。模具定位圈的直径与模板定位孔的直径按H9/D8配合，以保证模具主浇道与喷嘴孔轴线的同轴度。
（4）最大和最小模具厚度
模具的厚度应在注射机允许的最大模具厚度和最小模具厚度之间。
（5）开模行程
注射机的开模行程必须保证模具开启后能顺利取出塑件。
（6）顶出参数
（7）喷嘴头部尺寸
注射机喷嘴的头部和模具上与之接触的主流道的口部两者应相互吻合，且喷嘴的尺寸比相应的模具主流道口部尺寸要小1MM左右。
（8）注射机型号
旧型号：用公称注射量表示，如XS－ZY－250表示公称注射为250的卧式螺杆式注射机。
新型号：用理论注射量/合模力表示，如SZ300/1400。
五、注射成型工艺条件
1、料筒和喷嘴温度
提高料筒温度可以提高熔料的流动性，利于充模，料筒温度太高，又会使塑料降解、分解。喷嘴的温度应比料筒最高温度略低，以防熔料流涎。
2、注射压力
注射压力大，可以提高熔体的流动能力，增加充模流程，但过大的注射压力易产生塑件飞边，塑件产生较大内应力等，过小的注射压力，会使充模不足。
3、注射速度
注射速度高，可提高效率，减小模腔内熔料的温差，改善压力传递效果，取得密度均匀、内应力小的塑件。但是注射速度太高时，熔体经浇口处易产生不规则流动，熔体破裂，影响制件的表面质量。
4、保压压力和保压时间
保压的作用主要是补缩，保压压力一般等于注射压力。保压时间以使塑件尺寸稳定为宜。
4、冷却时间
它占成型周期的80%，以塑件脱模时不变形的原则来确定最短的冷却时间。
5、螺杆转速与背压
提高螺杆转速可以增加塑料前移时的剪切摩擦热，从而提高塑化效率和熔体温度，但容易引起热敏性塑料的过热分解。
背压：又称塑化压力，是指在加料塑化过程螺杆转动后退时料筒前端的熔料所具有的压力。提高背压能提高熔体的温度及熔体温度的均匀性，有利于色料的均匀混合和熔体中气体的排出，但背压过高又会导致塑料降解、变色等。
6、模具温度
模具温度过低，会使熔体流动性降低，充模不足，充模速度慢，使塑件内应力大。模具温度过高，塑件收缩大，影响塑件的形状和尺寸精度。
六、塑料挤出成型
1、常用的挤出方法
（1）型材挤出成型
（2）薄膜挤出吹塑成型
（3）中空制品挤出吹塑成型
2、挤出成型设备，主机和辅机两个部分，主机完成塑料的加料、塑化和输送工作，辅机由定型、冷却、牵引、切割、卷取等环节组成。
3、管材挤出成型工艺条件
（1）温度，料筒和模具温度，温度过低，塑化质量差。温度过高，塑料易分解。
（2）挤出速率，取决于螺杆转速，挤出速率高，可增加产量。
（3）牵引速度，要与挤出速率相适应，并保持稳定。
（4）压缩空气压力，用于内压定径。
七、压缩成型和压注成型
1、压缩成型原理：先将塑料加入已经预热至成型温度的模具加料腔内，压力机通过模具上凸模对模腔中塑料施加压力，使塑料在高温、高压下塑化并充满模腔，然后塑料在继续受热下产生交联反应，经一定时间固化定型后，开模取出塑件。
2、压缩成型原理具有特点：主要用于热固性塑料成型，无浇注系统，加料腔是模腔中一段，在普通压力机上成型。塑料的塑化和交联固化反应都是在模腔中进行。
3、压注成型原理：先将塑料加入预热到规定温度的模具外加料腔内受热至熔融态，再在柱塞压力作用下，将熔融态的塑料经过浇注系统压入模腔，塑料在模腔内继续受高温高压的作用，致使树脂产生交联反应，待固化定型后开模取出塑件。
4、压注成型的特点：成型方法介于注射与压缩成型之间，主要用于热固性塑料的成型。与注射成型相比：具有加料腔，可在普通压力机上成型。
5、压注模与压缩模相比：（1）具有单独的加料腔，并通过浇注系统与模腔相通，（2）塑料进入型腔前已经受热塑化，成型周期短；（3）柱塞的压力不是直接加在型腔中的塑料上，因而对带有小嵌件、多嵌件或含有细长小孔的塑件成型有利；（4）塑件的收缩率大于压缩成型，各向异性明显；（5）塑料的流动性要好，所需成型压力较高。
6、压缩成型和压注成型的成型工艺条件
（1）成型压力
提高成型压力，可使塑件致密，不易产生气孔，并有利于熔料的充模。但压力过大，嵌件和模具易损坏。
（2）成型温度，通常指模具温度。
（3）成型时间
成型时间主要与成型温度有关，一般在保证塑件质量的前提下，采用较高的成型温度，以缩短成型时间。
7、压缩成型和压注成型的塑料液压机选用
（1）塑料液压机按工作液压缸数量及布置可分为上压式液压机、下压式液压机、上下压式液压机和角式液压机四类。
（2）用于压缩和压注成型的主要是上压式和下压式液压机，上压式液压机适用于移动式、固定式压缩模和移动式压注模。下压式液压机适用于固定式压注模。
（3）设计压缩模、压注模，通常按公称压力确定液压机的规格，另外，还要校核液压机封闭高度、滑块行程、模具安装尺寸等参数。
第4部分塑料模具设计（Ch7～8）
一、塑料注射模具的分类和典型结构
1、根据注射模各个零部件所起的作用，分为以下几个组成部分：
（1）成型零件，决定塑件内外表面几何形状和尺寸的零件。
（2）合模导向零件，保证动、定模的移动准确导向，以保证塑件形状和尺寸精度。
（3）浇注系统，
（4）推出机构，将塑件及浇注系统凝料推出的装置。
（5）侧向分型抽芯机构，对带有侧孔和侧凹的塑件，在推出塑件之前，须用侧向分型抽芯机构把成型侧孔和侧凹的活动型芯从塑件中抽拔出去。
（6）温度调节系统，
（7）排气装置，利用推杆或型芯与模具的配合间隙排气，或在分型面处开设排气槽。
2、注射模的分类及典型结构。
1）注射模分类：
（1）按塑料的品种，分为热塑性塑料和热固性塑料注射模。
（2）按注射机类型分为卧式、立式和角式注射机用注射模。
（3）按型腔数目分为单型腔注射模和多型腔注射模。
（4）（重点掌握）按模具总体结构分为：
①单分型面注射模，只有一个分型面，又叫两板式注射模。浇注系统凝料和塑件一起脱模。
图典型的单分型面注射模
1—定位圈2—主流道衬套3—定模座板4—定模板5—动模板
6—动模垫板7—模底座8—推出固定板9—推板10—拉料杆
11—推杆12—导柱13—型芯14—凹模15—冷却水通道
②双分型面注射模。有两个分型面，一个用于取浇注系统凝料，一个用于取塑件，主要用于点浇口的注射模。
图典型的双分型面注射模
1---动模座板 2---垫块 3---定距拉板 4---拉杆 5---支承板 6---限位销 7---中间板 8---销钉 9---拉料板 10---定模座板 11---限位螺钉 12---型芯 13---拉料杆14---定位圈15---浇口套 16---型芯固定板 17---导套 18---导柱 19---导柱20---挡钉 21---导套 22---导柱 23---推杆 24---推杆固定板 25---推板 26---螺钉
③侧向分型抽芯注射模，当塑件有侧孔和侧凹时，在模具中设置由斜导柱或斜滑块等组成的侧向分型抽芯机构。
④热流道注射模，特点：用加热或绝热的办法使浇注系统中的塑料始终处理熔融状态，因此成型时无浇注系统凝料。易于实现自动化生产，但模具结构复杂，不适宜热敏性塑料。
二、塑件在模具中的成型位置
1、型腔数量和排列方式
单型腔模具具有的优点：塑件的精度高，形状和尺寸一致，成型工艺参数易控制，模具结构简单紧凑，制造简单。
多型腔模具具有特点：可以提高效率降低成本，适宜非常小的塑件成型。
（1）模具型腔数的确定应考虑因素：塑件的批量和交货日期，质量控制要求，成型塑料品种与塑件的形状与尺寸，所选注射机的技术规格。
（2）型腔的布局，其布局与浇注系统布置密切相关，有平衡式和非平衡式两种，尽量采用平衡式布置，以达到熔体同时均匀充满模腔，当为非平衡式布置时，须将浇口加工成不同尺寸，以达到各型腔同时均衡进料。
2、分型面的选择
模具中可以分离的接触表面称为分型面。分型面的形状可以是平面、斜面、台阶面和曲面。
分型面选择的原则：
（1）分型面的选择应尽量使塑件留在动模上。
（2）分型面的选择应便于塑件脱模并简化模具结构
（3）分型面应取在塑件尺寸最大处；
（4）分型面的选择应考虑塑件的精度要求。
（5）分型面应尽量选择在不影响塑件外观的位置。
三、成型零件的设计
1、成型零件的结构设计
整体式凹模的优点：结构简单，牢固可靠，不易变形，成型出的塑件质量好。缺点：对复杂和大型塑件，加工工艺性差，热处理易变形，浪费模具钢材。因此适用于形状简单的小型塑件的成型。
组合式，加工性好，热处理变形小，节约模具钢材，但结构复杂，装配麻烦。主要用于形状复杂的塑件成型。
（1）凹模的结构设计，凹模是成型塑件外表面的凹状零件，有整体式和组合式两大类，常见的组合形式：
①整体嵌入式组合凹模，各个凹模整体嵌入模具中。特点：凹模形状及尺寸的一致性好，更换方便，加工效率高，节约模具材料，但是模具体积大，常用特殊加工法。
②局部镶嵌式组合凹模，加工和修磨方便。
③镶拼式组合凹模，整个凹模由几个部分镶拼而成，加工、热处理、修磨、抛光方便，但拼接处易产生飞边。
（2）凸模和型芯的结构设计
凸模是指注射模中成型塑件有较大内表面的凸状零件，它又称主型芯。有整体式和组合式。
①型芯和模板用不同的材料制成，然后通过压板、螺钉等连接成一体。对于非圆型芯，用圆柱面固定时，还需用销钉防转。
②小型芯，又称成型杆，是指成型塑件上较小的孔或槽的零件。孔的成型方法：
通孔成型方法：一端固定型芯。另一端形成的飞边难去除，孔较深时，成型杆易变形。
盲孔成型方法：只能用一端固定，为了防止型芯弯曲或折断，孔深应小于孔径的3倍。
复杂孔的成型：用型芯拼合方法来成型。
③小型芯固定方法
2、成型零件工作尺寸的计算
（1）型腔径向尺寸：
（2）型芯径向尺寸：
（3）型腔深度尺寸：
（4）型芯高度尺寸：
（5）中心距尺寸：
3、模具型腔侧壁和底厚度的设计
（1）刚度和强度的校核。对大尺寸型腔，按刚度条件计算，对小尺寸型腔，应按强度条件计算。
（2）刚度计算条件考虑因素。要防止溢料，保证塑件精度，有利于脱模。
四、浇注系统的组成及设计
1、分类：普通浇注系统和热流道浇注系统。
2、组成：
《冲压成形工艺与模具设计》实验报告 第一章 AutoCAD绘图知识巩固（8学时） （一）实验目的 熟练掌握AutoCAD绘图知识，包括（绘图命令、编辑命令、标注命令、打印）；以及能对图纸进行分析，并进行快速绘图。 （二）基本要求 1、绘图命令：直线L、圆C、圆弧ARC、射线XL、矩形REC、圆弧ARC、定义块B 2、编辑命令：打断BR、修剪TR、倒圆角F、复制CO、偏移O、撤消最后一次删除OOPS、 移动M、填充H、删除E、正交F8、匹配MA、镜像MI、平分DIV、手移动P、图纸缩放Z、块B、过滤FI、插入I、延伸S、缩放比例SC、倒斜角CHA、爆炸X、旋转RO、垃圾清理PU、过滤FI、阵列AR。 3、标注：文本命令：单行文字书写DT，多行文字书写T，修改文字ED、设置标注样式D； 线性标注DLI、对齐标注DAL、继续标注DBA、标注圆DDI、标注半径DRA、标注角度DAN、文字堆叠M、标注圆心DCE、 4、其它：CAD图纸大小及单位设置、图层设置及打印线型、线宽等设置、打印样式。 第二章冲裁模模具设计（8学时） （一）实验目的 掌握侧冲孔模模具结构设计要点，冲裁模具的基本结构绘制方法，熟练运用AutoCAD进行模具设计。 （二）基本要求 1、冲裁模具基本结构 2、侧面冲裁模具结构 3、运用软件进行模具设计
第三章级进模模具设计（8学时） （一）实验目的 掌握多工序级进模模具结构设计要点，掌握材料在冲压过程中的定位问题及步距设计，熟练运用AutoCAD进行模具设计。 （二）基本要求 1、级进模模具基本结构 2、定位、冲孔及落料设计步骤 3、运用软件进行模具设计
《冲压工艺与模具设计（第2版）》 思考与练习参考答案 思考与练习1 1．什么是冲压加工？冲压加工常用的设备和工艺装备是什么？ 答：冲压加工是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，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件的压力加工方法。 常用的设备一般有机械压力机、液压机、剪切机和弯曲校正机。 冲压模具是冲压加工所用的工艺装备。 2．冲压工艺有何特点？列举几件你所知道的冲压制件，说明用什么冲压工序获得的？ 答：冲压工艺与其它加工方法相比，有以下特点： ①用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其它加工方法难以加工的工件，如薄板薄壳零件等。冲压件的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好。 ②材料利用率高、工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少。因此，工件的成本较低。 ③操作简单、劳动强度低、生产率高、易于实现机械化和自动化。 ④冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期较长、成本较高。 冲压加工是一种制件质量较好、生产效率高、成本低，其它加工方法无法替代的加工工艺。 汽车覆盖件、饭盒、不锈钢茶杯等是通过落料拉深工序完成； 垫圈是通过落料冲孔工序完成； 电脑主机箱外壳是通过落料冲孔、翻边成形等弯曲工序完成。 3．简单叙述曲柄压力机的结构组成及工作原理。 结构组成：工作机构（曲柄滑块机构）、传动系统（带传动和齿轮传动等机构）、操纵系统（离合器、制动器及其控制装置）、能源系统（电动机和飞轮）、支承部件（床身）。 尽管曲柄压力机有各种类型，但其工作原理和基本组成是相同的。如图1-2所示的开式双柱可倾压力机的工作原理见图1-6所示，其工作原理如下：电动机5的能量和运动通过带传动传给中间传动轴，再由齿轮传动传给曲轴9，连杆10上端套在曲轴上，下端与滑块11铰接，因此，曲轴的旋转运动通过连杆转变为滑块的往复直线运动。将上模装在滑块上，下模装在工作台垫板1上，压力机便能对置于上、下模间的材料进行冲压，将其制成工件。 4．简单叙述如何选择冲压设备。 答：冲压设备的选择直接关系到设备的安全以及生产效率、产品质量、模具寿命和生
平面设计实验报告文档2篇Graphic design experiment report document
平面设计实验报告文档2篇 小泰温馨提示：实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录 下来，经过整理，写成的书面汇报。本文档根据实验报告内容要求展 开说明，具有实践指导意义，便于学习和使用，本文下载后内容可随 意修改调整及打印。 本文简要目录如下：【下载该文档后使用Word打开，按住键盘 Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】 1、篇章1：一、我的面试文档 2、篇章2：二、我的工作过程文档 摘要：实践是检验真理的标准，作为一名即将毕业的学生，在经历了大学三年的理论学习之后，必须接受一段时期的实践。因为传统的纸上谈兵已经不能适应社会和行业对于学毕业生的严厉要求，因此这次是我正式接触社会的时刻。我相信“不经一番寒彻骨,怎得梅花扑鼻香。”这是古人得之于实践 的名句,千百年来一直回荡在一代又一代人的耳际。如今，即 将离开象牙塔的我，也应在一番寒彻骨之后寻得人生的梅花香。 实践目的：熟悉公司的运作流程，掌握设计的基本要求, 工作程序、工作方法、职业素质要求熟练专业技能，将书本知
识与实践相结合运用到实际工作中，提前适应市场的发展和社会的要求及毕业后的工作生活。 实践时间：20xx年12月01日到20xx年12月31日 实践地点：广州xxx有限公司 篇章1:一、我的面试文档 上公司进行面试，对于经验尚浅的我少不了紧张，焦急 的情绪。我知道，要给经理留下好的第一印象是很重要的，因为这关乎到我的面试合格与否。面试那一天我并没有很刻意为自己打扮什么，而是朴素大方，洁净整齐。因为我知道：一个人脸上的表情，要比她身上的衣装重要多了。除了衣着方面，我更注重时间。我一向是一个守时的人。守时是我个人的一项基本原则。这次我也不例外，因为我知道，时间对于每一个人来说都是珍贵的，应该是公平的。拖延时间即偷窃时间。任何的早到或者迟到都会扰乱别人的正常工作。因此我把时间控制得很好，既不早到也不迟到。这样就为我们的谈话奠定了基础。 见到经理，我始终脸带微笑。我为自己能在短时间内舒 缓紧张的心情而感到高兴。我首先介绍了自己，整个谈话过程都比较畅顺，气氛也比较轻松，由于我只是实习生，而且操作比较简单，经理并没有刻意刁难。终于我被录用了。
Design Specifications 模具设计规范
Contents 1 General总则 (3) documents.设计文档 (3) 2 Design designation模具标识 (4) 3 Tool repairs维护 (4) 4 Facilitating 5 Stocking of spare parts备品 (4) 6 Tool retention device for progressive dies and transfer tools 级进模和多工位模的固定装置 (5) 7 Waste and finished parts slides / scrap metal separator 废料和成品件滑槽/废料分离装置 (7) construction模具制造 (7) 8 Tool bushes模钮 (10) 9 Perforated 10 Punches冲头 (11) punches落料冲头 (12) 11 Blanking 12 Material材料 (12) 13 Marking dies字模 (14) 14 Painting the tool模具涂装 (14) life模具寿命 (14) 15 Tool 16 Standards标准 (14) specifications送样规格 (15) 17 Sampling 1. General 总则 The design specification is an integral part of the written ordering of tools for all future tool orders. Changes to or deviations from the items described here are subject to written approval from NEEF GmbH & Co. KG. In confirming the order, the manufacturer assumes
一、填空题（30分，30空） 1概括起来，冲压工序可以分为分离工序和成形工序两大类。前者主要有___ 落料、____ 冲孑L 、切边____________ ，而后者主要有弯曲、拉深、胀形、缩口等。 2、材料利用率是指_____ 制件_面积与__________ 板料毛坯 _____ 面积之比，它是衡量合理利 用材料的指标。 3、冷冲压工艺可分为两大类，即—分离—工序、—成形—工序。 4、在JB23 —63型压力机的型号中，J表示机械压力机 , 63表示_公称压力63 吨。 5、拉深变形程度用_____ 拉深系数____ 表示。（拉深系数越小，拉深变形程度越大） 6、冲裁时根据材料经济利用程度排样方法有—有废料排样法—、—少废料排样法—和无废料排 样法 7、落料件的尺寸与_____ 凹模_____ 刃口尺寸相等，冲孔件的尺寸与________ 凸模______ 尺寸 相等。 8、弯曲变形程度用_____ 相对弯曲半径____ 表示。 9、按工序组合程度分，冲裁模可分为_单工序模_、_复合模_和_连续模—等几种。 10、弯曲时，零件尺寸标注在外侧，凸凹模尺寸计算以_______ 凹模—为基准。 11、普通模架在国家标准”中，按照导柱导套的数量和位置不同可分为： _________ 对角导柱— 模架、______ 后导柱 _____ 模架、_____ 中间导柱 _____ 模架、_ 四导柱_模架四种。 12、冲裁断面特征主要包括______ 圆角_____ 、_____ 光亮_____ 、 _____ 断裂—和毛刺。 13、降低冲裁力的主要措施有斜刃冲裁、阶梯冲裁等。 14、弯曲展开长度（r>0.5t时）的计算依据是______ 展开长度等于各直边部分和圆弧部分中性 层长度之和。 15、弯曲件最容易出现影响工件质量的问题______ 弯裂 ____ 、—偏移—和—回弹—等。 16、拉深工序中最易出现的产品质量缺陷为_______ 起皱—和—拉裂________ 。 17、注塑模的浇注系统主要由—主流道_、_分流道—、—浇口 _与冷料井组成。 18、写出常见塑料的英文缩写。聚已烯：___PE _______ ;有机玻璃：_____ PMMA ________ ;尼龙： ___ PA__。 19、典型注射模具结构由成型零件、 _浇注系统零件 _、_合模导向零件 _、_推出机构零件_、—侧 向分型和抽芯机构零件、—温度调节系统零件、—排气系零件_和_支撑零部件—等组成。 20、为了便于排气，一般选择分型面与熔体流动的_________ 末端_____ 相重合。 21、落料凹模在上模的叫—倒装______ 复合模，而落料凹模在下模的叫 ________ 正装_____ 复 合模。 22、侧刃常被用于—多工位级进—模中，其作用是控制条料的 .进给定距 23、根据塑料受热后的性能特点，可将塑料分为______ 热塑性塑料_ 和_热固性塑料—两类。 24、注塑模的浇注系统主要由_____ 主流道 ____ 、 ___ 分流道______ 、 _____ 浇口____ 与冷料
塑料模具设计实验报告模板 塑料模具拆装实验课程名称：塑料模具设计实验名称：塑料模具拆装实验 指导老师： 一、实验目的：1.了解典型塑料模具结构和工作原理；认识模具上各零件的名 称；了解其作用。 2.熟悉模具安装过程； 3.了解模具总装图、零件图的设计及模具材料热处理工艺的确 定； 二、实验仪器： 1．注射模，压缩模、挤出模、中空吹塑模任选一套套； 2．拆装工具（活动扳手，内六角扳手，一字旋具，平行铁，台虎钳，锤子，铜棒等常用钳工工具，每实训组一套，虎钳，尖嘴钳，台钻）； 3. 测量工具（游标卡尺，直尺，角尺，塞尺，螺旋测微器，百分表， 磁性表座，测量平台等） 三、实验过程： 1．拆装前准备：仔细观察已准备好的塑料模模型，熟悉其各零部件的名称、功用及相互装配关系。 2.拆卸步骤：拟定模具拆卸顺序及方法，按拆模顺序将冲模拆为几个部件，再将其分解为单个零件，并进行清洗。然后深入了解：凸、凹模的结构形状，加工要求与固定方法；推出机构的结构形式及定位特点、动作原理及安装方式；导向零件的结构形式与加工要求；支承零件的结构及其作用；紧固件及其它零件的名称、数量和作用。在拆卸过程中，要记清各零件在模具中的位置及配合关系。 3．确定模具装配步骤和方法： （1）组件装配：将模架、模柄与定模座、凸模与固定板、凹模与固定板等，按照确定方法装配好。（组件装配内容视具体模具而确定）并注意装配精度的检验。 （2）确定装配基准：在模具总装前，根据模具零件的相互依赖关系，易于保证装配精度，来确定装配基准。 （3）制定装配顺序：根据装配基准，按顺序将各部件组装、调整，恢复模具原样。 注：装配过程中，合理选择装配方法，保证装配精度，并注意工作零件的保护。 4．试模：在注射机模型上试模，验证装配精度以及模具工作原理。 四、思考题 1.简要说明拆装的模具的结构特点，工艺零件与结构零件的不同作用，并谈谈模具的工作过程与工作原理。 1-定位圈 2-浇口套 3-定模座板4-定模板5-动模板 6-支承板 7-垫块8-推杆固定板9-推板10-拉料杆11-推杆 12-导柱13-凸模14-凹模15-冷却水道 图示：注射模典型结构（单分型面注射模） 注射模可分几个部分： （1）成型部分：直接成型塑件的部分通常由凸模，凹模、型芯或成型杆、镶块、以及螺纹型芯和螺纹型环等组成； （2）浇注系统：指将塑件熔体由注射机喷嘴引向闭合型腔的流动流道。通常，浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成； （3）导向机构：导向机构保证合模时动模和定模准确对合，以保证塑件的形状和尺寸精度，避免模具中其他零件发生碰撞和干涉，导向机构分为导柱导向机构和锥面定位导向机构。对于深腔、薄壁、精度要求较高的塑件，除了导柱导向外，经常还此阿勇外锥面定位导向机
塑胶模具设计 资料
常用塑胶性能 PA聚酰胺俗称尼龙常用的PA有PA6、PA66、PA12、PAST、防火PA，其收缩率分别 为0.8~1.5,2.25,0.3~1.5,0.8~1.8,0.9 性能参数：收缩率0.9，比重1.2g/cm（防火PA比重1.4g/cm)，注射温度260~300， ：拉伸力强，耐磨、耐热寒，自润性非常好，流动性好，收缩波动大，变形大，风扇叶、，胶蕊等内配件，不适合做有外观要求和形状要求的外壳件。 成型加工性能： 1.吸湿性较大，成型前必须干燥处理，否则在高温成型时易起泡、制品强度下降。 2.热稳定性差沾度低流动性好易溢边、流涎，溢边值0.02mm，因此模具必须选用最小间隙，宜采用自锁式喷嘴 3.收缩大，易发生缩孔、凹陷和变形等缺陷 4.易沾模 5.熔融前很硬易损伤模具、螺杆 模具设计时注意的事项： 1.可以采用各种形式的浇口，浇口与塑件相接处应圆滑过度。 流道和浇口截面尺寸大些较好，这样可以改善缩孔和凹陷等缺陷。 2.塑件壁厚不宜过厚并应均匀，脱模斜度不宜过小。 3.注意顶出机构 PC 聚碳酸酯俗称防弹胶 ： 透明度高，绝缘性好，强韧性好，耐冲击，光亮，粘度高，适用高透明产品，如车灯，仪表成型加工性能： 1.吸湿性不大，但是成型前必须干燥 2.熔融沾度高须高温高压，不易出现溢料 3.收缩性不大，可以用来成型尺寸精度较高的产品 4.熔体冷却速度快，易应力裂痕 5.熔料较硬易损伤模具，故因提高模具的硬度或对模具进行镀铬处理 模具设计时注意的事项： 1.由于熔体粘度大，分流道内浇口阻力要小，因此模具的浇注系统要短而粗 2.聚碳酸酯具有缺口敏感性，制品设计时忌有尖角、缺口、厚薄变化大的区域
冲压与塑料成型设备 （课程设计） 题目 XXX模具设计 班级机电模具ZB421301 姓名拉尔木吉 指导教师魏良庆
目录 第一章止动片冲压工艺分析及模具设计 (3) 1.1设计零件 (3) 1.2冲压件工艺分析 (3) 1.3冲压工艺方案的确定 (4) 1.4模具结构形式的确定 (4) 1.5排样设计 (5) 1.6冲压力的计算 (6) 1.7压力中心的计算 (8) 1.8初选压力机 (10) 第二章模具总体设计 (11) 2.1模具类型的选择 (12) 2.2定位方式的选择 (12) 2.3卸料方式的选择 (13) 2.4出件方式 (13) 2.5确定送料方式 (13) 2.6导向方式的选择 (13) 第三章模具工作部分尺寸计算 (14) 3.1工作零件刃口尺寸计算 (14) 3.2卸料装置中弹性元件的计算 (16) 第四章主要零部件设计 (18) 4.1工作零件的结构设计 (18) 4.2其它模具零件结构尺寸 (24) 4.3模架的选用 (27) 4.4其它标准零件的选用 (31) 第五章压力机的校核 (35) 第六章模具的装配总图 (36)
第一章止动片冲压工艺分析及模具设计 1.1设计零件 图1-1为止动片制件，材料为20，厚度为3mm，大批量生产。试设计 图1-1 止动片零件图 相应的模具及其主要的零部件，工件结构分析、工艺分析、模具方案的论证、进行总体结构设计、制定主要件的工艺规程、必须的工艺计算、制造工艺以及一定的技术经济分析等。 1.2 冲压件工艺分析 （1）材料:该冲裁件的材料Q235-A是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。 （2）零件结构: 零件结构简单对称，无尖角，外形有多处圆弧，中间有一个圆孔，孔的最小尺寸24mm，满足冲裁最小孔径Dmin>=10t=12mm的要求，成型后须保证各尺寸公差要求。顶部和底部各有三个孔，孔的最小尺寸7mm,孔与
模具设计与制造实训报告 一、模具拆装实训的目的和要求 1. 模具拆装实训目的模具拆装实训，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，使学生能够综合实训运用已学知识和技能对模具典型结构设计安装调试有全面的认识，为理论课的学习和课程设计奠定良好的基础。模具拆装实训的要求掌握典型塑料模具的工作原理、结构组成、模具零部件的功用、互相间的配合关系以及模具安装调试过程：能正确地使用模具装配常用的工具和辅具；能正确地绘制模具结构图、部件图和零件图；能对所拆装的模具结构提出自己的改进方案；能正确描述出该模具的动作过程。 二、模具拆装实训前的准备 1. 拆装的模具类型常见注射模具一套。拆装工具游标卡尺（大小各一套）、内六角扳手（公制）、橡皮锤、螺丝刀子等常用钳工工具。 三、实训地点实训楼二楼刀具实验室。 四、模具拆装时的注意事项 1. 拆装和装配模具时，首先应仔细观察模具，务必搞清楚模具零部件的相互装配关系和紧固方法，并按正确的方法进行操作，以免损坏模具零件。分开模具前要将各零件联接关系做好记号。 3. 不准用锤头直接敲打模具，防止模具零件变形。 4. 导柱和导套不要拆掉。 5. 画出模具的装配草图和重要的工作零件图。 6. 模具拆装完毕要清楚模具的动作过程及每个零部件的功用。
五、装配步骤及方法 1. 确定装配基准装配各组件，如导向系统、型芯、浇口套、加热和冷却系统、顶出系统等。 3. 拟定装配顺序，按顺序将动模和定模装配起来。 六、实训报告要求 （1）按比例绘出你所拆装的模具的结构图和工作零件（上模、下模）图；（计算机绘图、手工绘制均可） （2）详细列出模具上全部零件的名称、数量、用途及其所选用的材料；若选用的是标准件则列出标准代号； （3）简述你所拆装的塑料模具的类型、结构和工作原理（动作过程）； （4）简述你所拆装的模具的拆装过程及有关注意事项。 （5）对模具拆装实训的体会和收获进行总结（要求300字）。拆装的塑料模具的类型、结构和工作原理类型：注塑模系列——斜顶模结构图工作原理：将已熔融状态的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。凸模凹模模具拆装实验注意事项 1、模具拆装时，注意上下模（或动定模）在合模状双手（一手扶上模，另一手托下模）注意轻放、稳放。 2、进行模具拆装工作前必须检查工具是否正常，并按手用工具安全操作规程操作，注意正确使用工量具。
《塑料成型工艺及模具设计》实验指导书 陈璞陈绮丽 广东工业大学材料与能源学院 2007年01月
实验指导书 实验项目名称：模具与注射机的关系 实验项目性质：普通实验 所属课程名称：塑料成型工艺及模具设计 实验计划学时：2 一. 实验目的 1．了解典型注射模的基本结构，认识各零件在模具中的作用。 2．了解注射模具与注射机的安装关系，掌握注射模设计时要 校核的注射机基本参数。 3．了解在注射机上安装模具的程序。 4．学习对试模过程中存在的问题进行分析。 二、实验内容和要求 1．安装模具到注塑机上，调整锁模机构使模具处于安全工作状态。2．测试注射机的最大注射量。 3．注射标准试样。 三．实验主要仪器设备和材料 1．SZ-60塑料注射成型机一台。 2．塑料试样注射模具一副。 3．工具：钢尺、活动扳手、内六角扳手、螺丝刀、锤子、铜棒等。 4．实验用塑料：聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）或聚苯乙烯（PS）。
四．实验方法、步骤及结果测试 1．根据所加工塑料调整注射机料筒、喷嘴的加热温度并打开加热。打开注射座冷却水开关。 2．把模具安装在注射机上。 （1）用钢尺测量模具厚度，调整注射机锁模机构的闭合厚度与模具厚度相适应（约小于模具厚度1mm）。 （2）测量注射机定位孔尺寸，在模具上装上相同尺寸的定位环。 （3）测量注射机锁模机构水平拉杆、垂直拉杆的内侧距离，检查模具长宽尺寸是否能安装在该注射机上。 （4）把顶出杆调整在最小顶出距离的位置，把注射机的控制旋钮置于手动操作位置，打开动模板，将模具用起吊装置吊入注射机锁模机构中，并将模具的定位环对正注射机的定位孔中，用点动使注射机的动模板慢速合模，用螺栓或压板固定模具前定模板，放松吊装机构，点动松开注射机动模板少许距离后重新锁紧模具，用螺栓或压板固定模具动模。开闭模几次检查合模时导柱导套及抽芯机构的运动是否顺畅，如果不顺畅，需松开动模重新调整，直至模具合模时导柱导套及抽芯机构的运动顺畅。 （5）调整锁模力及开模过程快慢速转换、低压保护，调整开模距离和顶出距离。 3．注射机的工艺参数调整 调整注射速度、注射压力、注射时间、注座的运动形式、注座的
燕山大学 本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称：拉伸侧冲孔复合模及 自动送料装置与塑料 模设计 学院（系）：机械工程学院 年级专业：模具1班 学生姓名： 指导教师： 完成日期：2010年3月15日
一、课题国内外现状 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志[2]。因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中60%—80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产部件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益扩大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前，全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业。我国的模具工业的发展，也日益受到人们的关注和重视。近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展。 二、研究主要成果 现代模具设计的内容是：产品零件（常称为制件）成型工艺优化设计与力学计算，尺寸与尺寸精度确定与设计等，因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段[7]。 （1）AD/CAE/CAM 计算机辅助设计、模拟与制造一体化 CAD/CAE/CAM 一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生 产方式。 （2）设备在现代模具制造中的作用 现代模具制造尽可能地用机械加工取代人工加工。这就确定了先进设备在现代制造中的作用，尤其现在加工中心、数控高速成型铣床、数控铣床、数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代化设备在工厂中的广泛使用。 （3）代模具制造中的检测手段 模具的零部件除了有高精度的几何要求外，其形位精度要求也较高，一般的量具是很难达到理想的目的，这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简称C M M ，即Coordinate Measuring Machine ，是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25 μ m。 （4）成型制造（RPM）在现代模具制造中的应用 快速成型制造（RPM）技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成型技术和新材料技术的发展而产生的，是一种全新的制造技术，是基于新颖的离散/堆积（即材料累加）成形思想，根据零件CAD 模型，快速自动完成复杂
拉深模具的设计 收藏此信息打印该信息添加：用户投稿来源：未知 拉深模按其工序顺序可分为首次拉深模和后续各工序拉深模，它们之间的本质区别是压边圈的结构和定位方式上的差异。按拉伸模使用的冲压设备又可分为单动压力机用拉深模、双动压力机用拉深模及三动压力机用拉深模，它们的本质区别在于压边装置的不同(弹性压边和刚性压边)。按工序的组合来分，又可分为单工序拉深模、复合模和级进式拉深模。此外还可按有无压边装置分为无压边装置拉深模和有压边装置拉深模等。下面将介绍几种常见的拉深模典型结构。 1一凸模；2一定位板；3一凹模；4一下模座 图4.6.1 无压边装置的首次拉深模 1．首次拉深模 (1) 无压边装置的首次拉深模(图4.6.1)此模具结构简单,常用于板料塑性好,相对厚度 时的拉深。工件以定位板2 定位，拉深结束后的卸件工作由凹模底部的台阶完成，拉深凸模要深入到凹模下面，所以该模具只适合于浅拉深。 (2) 具有弹性压边装置的首次拉深模这是最广泛采用的首次拉深模结构形式(图4.6.2)压边力由弹性元件的压缩产生。这种装置可装在上模部分( 即为上压边) ，也可装在下模部分( 即为下压边) 。上压边的特征是由于上模空间位置受到限制，不可能使用很大的弹簧或橡皮，因此上压边装置的压边力小，这种装置主要用在压边力不大的场合。相反，下压边装置的压边力可以较大，所以拉深模具常采用下压边装置。
(3) 落料首次拉深复合模图4.6.3 为在通用压力机上使用的落斜首次拉深复合模。它一般采用条料为坯料，故需设置导料板与卸料板。拉深凸模9 的顶面稍低于落料凹模10 ，刃面约一个料厚，使落料完毕后才进行拉深。拉深时由压力机气垫通过顶杆7 和压边圈8进行压边。拉深完毕后靠顶杆7 顶件，卸料则由刚性卸料板2 承担。 1一凸模；2一上模座；3一打料杆；4一推件块；5一凹模； 6一定位板；7一压边圈；8一下模座；9一卸料螺钉 图4.6.2 有压边装置的首次拉深模 (4) 双动压力机上使用的首次拉滦模(图4.6.4) 因双动压力机有两个滑块，其凸模1 与拉深滑块( 内滑块) 相连接，而上模座2(上模座上装有压边圈3) 与压边滑块(外滑块)相连。拉深时压边滑块首先带动压边圈压住毛坯，然后拉深滑块带动拉深凸模下行进行拉深。此模具因装有刚性压边装置，所以模具结构显得很简单，制造周期也短，成本也低，但压力机设备投资较高。 2．后续各工序拉深模 后续拉深用的毛坯是已经过首次拉深的半成品筒形件，而不再是平板毛坯。因此其定位装置、压边装置与首次拉深模是完全不同的。后续各工序拉深模的定位方法常用的有三种：第一种采用特定的定位板(图4.6.5) ；第二种是凹模上加工出供半成品定位的凹窝；第三种为利用半成品内孔，用凸模外形或压边圈的外形来定位(图4.6.6) 。此时所用压边装置已不再是平板结构，而应是圆筒形结构。
自动卸螺纹模具设计初级教程 BY WELLDESIGN17.Nov,04 前言： 塑胶产品螺纹分外螺纹和内螺纹两种，精度不高的外螺纹一般用哈夫块成型，而内螺纹则大多需要卸螺纹装置。今天简单介绍内螺纹脱模方法，重点介绍齿轮的计算和选择。 一、卸螺纹装置分类 1、按动作方式分 ①螺纹型芯转动，推板推动产品脱离； ②螺纹型芯转动同时后退，产品自然脱离。 2、按驱动方式分 ①油缸+齿条
②油马达/电机+链条 ③齿条+锥度齿轮
④来福线螺母 二、设计步骤 1、必须掌握产品的以下数据（见下图） ①“D”——螺纹外径 ②“P”——螺纹牙距 ③“L”——螺纹牙长 ④螺纹规格/方向/头数 ⑤型腔数量
2、确定螺纹型芯转动圈数 U=L/P + Us U 螺纹型芯转动圈数U=L/P + Us U 螺纹型芯转动圈数 Us 数，为保证完全旋出螺纹所加余量，一般取0.25~1 螺纹直径是30 Us 0.25~1 3、确定齿轮模数、齿数和传动比 模数决定齿轮的齿厚，齿数决定齿轮的外径，传动比决定啮合齿轮的转速。 在此之前有必要讲一下齿轮的参数和啮合条件。 三、齿轮的参数和啮合条件 模具的卸螺纹机构中大多应用的是直齿圆柱齿轮，而且一般都是渐开线直齿圆柱齿轮，因此下面就以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象。 1、齿轮传动的基本要求 ①要求瞬时传动比恒定不变 ②要求有足够的承载能力和较长的使用寿命
2、直齿圆柱齿轮啮合基本定律 两齿轮廓不论在何处接触，过接触点所作的两啮合齿轮的公法线，必须与两轮连心线相交于一点“C”，这样才能保证齿轮的瞬时传动比不变。将所有“C”点连起来就成了2个外切圆，称之为分度圆，分度圆圆心距即齿轮圆心距。详见下图 3、渐开线直齿圆柱齿轮参数 分度圆直径------“d”表示 分度圆周长--------“S”表示 齿轮齿距--------“p”表示 齿轮齿厚--------“sk”表示 齿轮齿槽宽--------“ek”表示 齿轮齿数--------“z”表示 齿轮模数--------“m”表示
冲压工艺与模具设计 实验报告 分院：机电与能源工程学院 专业班级：机械设计制造及其自动化104班 姓名：陈文飞 学号： 3100611136 指导老师：赵忠 日期： 2013 年 12 月 1.零件的工艺性分析
（1）结构工艺性 该零件结构简单，形状对称，无悬臂，孔径、孔边距均大于 1.5倍料厚，可以直接冲出，因此比较适合冲裁。 （2）精度 由表3-11和表3-12可知，该零件的尺寸精度均不超过ST4等级，因此可以通过普通冲裁方式保证零件的精度要求。 （3）原材料 08钢是常用冲压材料，具有良好的塑性，适合冲裁加工。 综上所述，该零件具有良好的冲裁工艺性，适合冲裁加工。 图1 2.工艺方案确定 该零件需要落料和冲孔两道工序完成，可采用的方案有三种： 方案一：单工序冲裁，先落料再冲孔。 方案二：复合冲裁，落料冲孔同时完成。 方案三：级进冲裁，先冲孔再落料。 由于是大批量生产，因此方案一不满足生产效率的要求，方案二和方案三都具有较高的生产效率，虽然方案三比方案二操作方便，但方案二能得到较高的精度和较好的平面度，且由于被冲板料较薄并不允许产生翘曲，特别是外孔和内孔的同轴度要求，因此选择方案二，即采用复合冲压。 3.模具总体设计 （1）模具类型的选择 对于复合模，由于倒装复合模操作方便安全，实际生产中优先考虑倒装结构。所以选用倒装复合模。 （2）模具零件结构形式确定 1）送料及定位方式
条料由于是沿着一定的方向“推进”模具的，因此它的定位必须是两个方向的：○1在与送料方向垂直方向（即左右方向）上定位，以保证条料沿正确的方向送进，称为导料，常用的有导料板、导料销；○2在送料前方定位，以控制条料每次送进模具的距离（即步距），称为挡板，常用的有挡料销、侧刃等。这里采用手工送料，导料销导料，挡料销挡料。 2）卸料与出件方式 卸料零件的作用是卸下箍在凸模或凸凹模外面的制件或废料，根据卸料力的来源不同，分为刚性卸料装置和弹性卸料装置两种。拉深件切边时需要采用废料切断力卸料。 （1）刚性卸料装置 刚性卸料装置也称为固定卸料装置，仅由一块板（称为卸料板）构成，直接利用螺钉和销钉固定在凹模上。刚性卸料装置的卸料装置原理是冲裁结束凹模回程时，凸模带动其外面的条料或制作一起向上运动，当条料或制件与卸料板刚性接触并产生撞击时，凸模仍然可以继续上行，但箍在凸模外面的条料或制件则由卸料板的撞击力卸下。 （2）弹性卸料装置 结构较刚性卸料装置复杂，一般由卸料板、弹性元件（弹簧或橡胶）和卸料螺钉三个零件组成。弹性卸料装置主要用于薄料（一般料厚不超过1.5mm ）、所需卸料力不大、对板的平面度有要求的冲裁件的卸料。 （3）刚性推件装置 原理是冲压结束时打杆与打料横杆接触并随上横回程时一起上行，当装在压力机滑块上的打料横杆撞击装在压力机床身上的挡块，产生的力则由打料横杆传给打杆，由打杆把力是刚性撞击产生的，因此推件力大，工作可靠。 （4）弹性推件装置 弹性推件装置由弹性元件、推板、连接推杆和推件块或直接由弹性元件和推件块组成。与刚性推件装置的不同是其推件力来源于弹性元件的被压缩，因此推件力不大，但出件平稳无撞击，同时兼有压料的作用，从而使冲件质量较高，多用于冲压薄板以及工作精度要求较高的模具。 综上所述，这里采用弹性卸料装置卸料，刚性推件装置推件。 3)模架的选用 根据我们的零件形状及送料的方向，选用中间导柱圆形模架。因为中间导柱圆形模架的导柱、导套安装在模座的对称中心线上，导向较平稳，适用于纵向送料的模具。 4.工艺计算 （1）拍样设计 根据工件形状，这里选用有废料的单排排样类型，差表3-3得搭边1 1.5a mm =，侧搭边2a mm =，则条料宽度202224B mm =+?=，进距 20sin57 1.5sin5725.64S mm =÷?+÷?=。查表3-4得截板误差0.5mm ?=，于是 得到如图所示的拍样图。
第一篇冲模设计 1、模具的类型较多，按照成形件材料的不同可分为哪些类型。（P5） 模具按照成形件材料的不同可分为冲压模具、塑料模具、锻造模具、压铸模具、橡胶模具、粉末冶金模具、玻璃模具和陶瓷模具 2、解释：冲压加工，冲裁，拉深，材料的利用率, 搭边 冲压加工:通过冲压机床经安装在其上的模具施加压力于板料或带料毛坯上，使毛坯全体或局部发生塑性变形，从而获得所需的零件形状的一种压力加工方法。 冲裁: 一种在凸模和凹模刃口作用下，使板材分离的冲压工序，它是落料、冲孔工序的总称。 拉深: 拉深也称拉延，是利用模具使冲裁后得到的平面毛坯变成开口的空心零件的冲压工艺方法。 材料的利用率: 材料利用率η是指在一段条料上能冲出的所有零件的总面积与这段条料的面积之比。它表示冲压工件在坯料上排样的合理程度，也就是材料利用的经济程度。η＝实用材料面积/消耗材料面积×100%=nA/hB×100% A—冲裁件面积，n—一个步距内冲裁件的数目，B—条料宽度，h—进距 搭边:排样时工件之间、以及工件与条料侧边之间留下的余料 3、分别说明单工序模、复合模和连续模的结构特点（P19） 按照模具的工位数和在冲床的一次行程（冲压一次）中完成的工序数，冲模可分为以下三类： (1)单工序模（或简单模） 只有一个工位、只完成一道工序的冲模。按照所完成的冲压工序，单工序模还可进一步分为冲裁模、弯曲模、拉深模、翻孔模和整形模等。 (2) 复合模 只有一个工位，且在该工位上完成两个或两个以上冲压工序的模具。按照组合工序的不同，可进一步分为落料、冲孔复合模、落料拉深复合模等。 (3)连续模（或级进模）
具有两个或两个以上工位，条料以一定的步距由第一个工位逐步传送到最后一个工位，并在每一个工位上逐步将条料成形为所需零件的冲模。一副连续模中可包含冲裁、弯曲、拉深等冲压工序，以用于成形精密复杂的冲压件。 4、冲裁件质量包括哪些方面？冲裁件的断面分成哪四个特征区？影响冲裁件断面质量的因素有哪些？ 冲裁件质量包括冲裁件的断面状况、尺寸精度和形状误差。 冲裁件的断面可分为圆角带、光亮带、断裂带和毛刺带四个特征区域。 冲裁件断面质量的影响因素：材料性能、模具间隙、模具刃口状态、模具和设备的导向精度。 5、在进行冲压工艺方案设计时，为什么要分析冲压件冲压工艺性？影响冲压件冲压工艺性的因素有哪些？（P1 6、P31） （1）冲压件的冲压工艺性是指其冲压加工的难易程度，它与上述的冲压工序变形特点密切相关。良好的冲压工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单、寿命长、产品质量稳定而且操作简单。 冲压件的工艺性分析就是根据冲压件工艺性要求，确定冲压件是否适宜采用冲压加工方法进行生产，或者在满足冲压件的使用性能情况下，确定改变冲压件的形状是否可能达到更好的冲压工艺性。 （2）影响冲压工艺性的因素较多，如冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等。 影响冲压工艺性的因素较多，主要有：㈠冲压件形状和尺寸；㈡冲压件精度；㈢尺寸标注；㈣生产批量；㈤其他因素，冲压件厚度，板料性能以及冲裁、弯曲和拉伸等基本工序中常见的问题。 6、一副完整的冲模通常包括哪几大类零件？各起什么作用？（P22） （1）组成模具的零部件可分为工艺构件和辅助构件两大类。 工艺构件包括那些直接接触板料，使其按要求成形的一组零件，如工作零件（凸模、凹模）、定位零件、卸料及顶料装置等。 辅助构件则主要包括固定、安装、导向工艺构件的一类零部件等，如上下模
冲压工艺与模具设计复习资料 1.冲压加工：指利用安装在压力机上的模具，对放置在模具内的板料施加变形力，使板料在模具内产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。 2.冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。 ①分离工序包含切断、落料、冲孔、切口和切边等工序 ②成型工序包含弯曲、拉深、起伏（压肋）、翻边（见书P200-207）、缩口、胀形和整形等工序。 ③立体冲压包含冷挤压、冷镦、压印。 3.冲裁件正常的断面特征由圆角带、光亮带、断裂带和毛刺4个特征区组成。光亮带的断面质量最佳。（详情见书P31） 冲裁件断面质量的影响因素：①材料的性能；②模具冲裁间隙大小（详见书P31）； ③模具刃口状态。 4.间隙对冲裁件尺寸精度的影响：①当凸、凹模间隙较大时，材料所受拉伸作用增大，冲裁结束后，因材料的弹性恢复使冲裁件尺寸向实体方向收缩，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径；②当间隙较小时，由于材料受凸、凹模挤压力大，顾冲裁完后，材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，冲孔径变小。 5.刃口尺寸的计算方法（见书P37-38和P40-41） 降低冲裁力的措施：①凸模的阶梯布置；②斜刃冲裁；③红冲（加热冲裁） 6.侧刃在模具中起的作用是①材料送进时挡料（定位）作用；②消除材料弧形，修正材料宽度尺寸；③抑制载体镰刀形弯曲的产生。侧刃的长度等于一个送料步距。 7.板料的弯曲变形特点（见书P108） 8.影响弹性回跳的主要因素：①材料的力学性能；②相对弯曲半径r/t（反映材料的变形程度）；③弯曲中心角；④弯曲方式及弯曲模具结构；⑤弯曲形状；⑥模具间隙；⑦非变形区的影响 9.减少弹性回跳的措施：（见书P114-116） ①改进零件的结构设计； ②从工艺上采取措施：a.采用热处理工艺；b.增加校正工序；
模具实训报告模具拆装实训是模具设计与制造专业教学中重要的实践教学环节之一，模具拆装实训是模具设计与制造专业的学生在学习模具结构设计知识之时，在教师的指导下，对生产中使用的冷冲压模具和塑料模具进行拆卸和重新组装的实践教学环节。通过对冷冲压模具和塑料模具的拆装实训，进一步了解模具典型结构及工作原理，了解模具的零部件在模具中的作用，零部件相互间的装配关系，掌握模具的装配过程、方法和各装配工具的使用。 一、实训要求及注意事项 1要求每一个学生都能独立并熟练地拆装冲、塑模，熟悉典型冲模和塑模的工作原理、结构特点及拆装方法，熟悉冲模和塑模上各零部件的功用、相互间的配合关系以及加工要求，了解冲模和塑模封闭高度、轮廓尺寸及模柄与压力机以及注塑机技术规格的相互关系；能正确地使用模具装配常用的工具和辅具；能正确地草绘模具结构图、部件图和零件图；掌握模具拆装一般步骤和方法；通过观察模具的结构能分析出零件的形状；能对所拆装的模具结构提出自己的改进方案；能正确描述出该模具的动作过程。 2以教材《模具设计基础》和实习指导书为指导，结合模具（结构）拆装实习，使得学生快速掌握冲、塑模的基本结构和拆卸技能，拓宽知识面，提高动手能力和思考能力。 3每个学生独立完成实训报告的撰写和总装图、零件图的绘制。实训报告要求文字通顺、条理清楚、书写工整。 4.拆卸和装配模具时，首先应仔细观察模具，务必搞清楚模具零部件的相互装配关系和紧固方法，并按钳工的基本方法操作方法进行，以免损坏模具零件。 5.在拆装过程中，切忌损坏模具零件，对老师指出不能拆卸的部位，不能强行拆卸。拆卸过程中对少量损伤的零件应及时修复，严重损坏的零件应更换。 6. 注意模具的维修与保养。 二、绘制模具总装配图的要求 模具图纸由总装配图和零件图两部分组成。正式装配图要根据模具的结构草图绘制，并且要能清楚地表达各零件之间的相互关系，还应有足够说明模具结构的投影图及必要的剖面、剖视图。在装配图上还要绘出工件图、填写零件明细表和提出技术要求等。
塑料模具设计说明书题目： 姓名 学号 班级 2014 年月日
目录第一章塑件的工艺分析 1.1 任务要求 1.2 原料ABS的成型特性和工艺参数 1.3 塑件的结构工艺性 第二章注射设备的选择 2.1 注射成型工艺条件 2.2 选择注射机 第三章型腔布局与分型面的选择 3.1 塑件的布局 3.2 分型面的选择 第四章浇注系统的设计 4.1主流道和定位圈的设计 4.2 分流道设计 4.3 浇口的设计 4.4冷料穴的设计 4.5 排气系统的分析 第五章主要零部件的设计计算 5.1 型芯、型腔结构的确定 5.2 成型零件的成型尺寸 第六章成型设备的校核 6.1、注射成型机注射压力校核 6.2、注射量的校核 6.3、锁模力的校核 相关零件图
第一章塑件的工艺分析 1.1 任务要求 图1 盒盖 1.2原料ABS的成型特性和工艺参数 ABS是目前产量最大、应用最广的工程塑料。ABS是不透明非结晶聚合物，无毒、无味，密度为 1.02～1.05 g／cm3。ABS 具有突出的力学性能，坚固、坚韧、坚硬；具有一定的化学稳定性和良好的介电性能；具有较好尺寸稳定性，易于成型和机械加工，成型塑件表面有较好光泽，经过调色可配成任何颜色，表面
可镀铬。其缺点是耐热性不高，连续工作温度约为70℃，热变形温度约为93℃，但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高；耐候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等多种成型加工方法。 ABS的成型特性： (1)ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件应长时间预热干 (2)流动性中等，溢边值0.04 mm左右。 (3)壁厚、熔料温度对收缩率影响极小，塑件尺寸精度高。 (4)ABS比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 (5)ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。 (6)顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取2°以上。 (7)易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。 (8)易采用高料温、高模温、高注射压力成型。在要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60℃，而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60～80℃。 由设计任务书可知该塑件产量20万件，生产类型属中批量生产，塑件材料为ABS。