第五章(冷冲模设计-机械版)

冷冲模设计的一般步骤1、明确设计任务，收集、准备有关的设计参考资料学生拿到设计任务书后，首先明确自己的设计课题要求，仔细阅读相关教材，了解冲模设计的目的、内容、要求和步骤。

然后在教师指导下拟定工作进度计划，查阅有关图册、手册等资料。

2、冲压工艺分析及工艺方案的制定(1) 冲压工艺性分析在明确设计任务、收集了有关资料的基础上，分析制件的技术要求、结构工艺性及经济性是否符合冲压工艺要求。

(2)制定工艺方案，填写冲压工艺卡首先在工艺分析的基础上，确定冲压件的总体工艺方案，然后确定冲压加工工艺方案，它是制定冲压件工艺过程的核心。

在确定冲压加工工艺方案时，先决定制件所需的基本工序性质、数目、顺序，再将其排列成若干种方案，对各种可能的工艺方案分析比较，综合其优缺点，最后选出一种最佳方案，将其内容填入冲压工艺卡中。

在进行方案分析比较时，应考虑制件精度、生产批量、工厂条件、模具加工水平及工人操作水平等因素，还需进行一些必要的工艺计算。

3、冲压工艺计算及设计（1）排样及材料利用率的计算就设计冲裁模而言，排样图设计是进行工艺计算的第一步。

每个制件都有自己的特点，每种工艺方案考虑问题的出发点也不尽相同，因而同一制件可能有多种不同的排样方法。

设计排样图时必须考虑制件精度、模具结构、材料利用率、生产率、工人操作习惯等诸多因素。

制件外形简单、规则，可采取直排单排排样，排样图设计较简单，只需查出搭边值即可求出条料宽度，画出排样图。

若制件外形复杂或为节约材料、提高生产率而采取斜排、对排、套排等排样方法时，设计排样图则较困难。

当没有条件用计算机辅助排样时，可用纸板按比例做若干个样板。

利用实物排样往往可达到事半功倍的效果。

在设计排样图时往往要同时对多种不同排样方案计算材料利用率，比较各种方案的优缺点，选择最佳排样方案。

（2）刃口尺寸的计算刃口尺寸的计算较简单，当确定了凸凹模加工方法后可按相关公式计算。

一般冲模计算结果精确到小数点后两位，采用成形磨、线切割等加工方法时，计算结果精确到小数点后三位。

冷冲模设计整套全过程冷冲模（Cold Forging Die）是用于冷冲工艺的模具，冷冲工艺是一种通过施加压力将材料压制成一定形状的金属加工方法。

冷冲工艺具有高效、节能、高精度等优点，因此在汽车、摩托车、家电等行业得到广泛应用。

下面将介绍冷冲模设计整套全过程。

1.确定产品和工艺要求首先需要明确冷冲模具的具体要求，包括产品的尺寸、形状等要求，以及工艺参数如冷冲力、冷却方法等。

2.进行工艺分析根据产品的要求和工艺参数，对冷冲工艺进行分析，确定需要使用的工艺流程、冷冲力大小等，同时考虑材料的选择、冷冲次数等因素。

3.制定模具设计方案根据工艺分析结果，制定冷冲模设计方案，包括模具的结构设计、尺寸设计等。

模具的结构设计应考虑到冷冲力和冷冲次数对模具的影响，尺寸设计应满足产品尺寸要求。

4.进行模具设计根据模具设计方案，进行具体的模具设计。

包括分模设计、零件设计、配合设计等。

分模设计是将整个冷冲工序分为多个工序，每个工序使用一个模子完成。

零件设计是设计模具中的各个零件，包括定模、动模、销针等零件。

配合设计是考虑零件之间的配合关系，确保模具的运动正常。

5.进行结构分析进行结构分析，包括有限元分析等。

结构分析可以评估模具的强度、刚度等参数，确保模具在使用过程中的稳定性。

6.进行模具加工制造根据模具设计图纸，进行模具的加工制造。

包括下料、切削、热处理等工序。

加工制造要求精度高，确保模具的尺寸和配合精度满足要求。

7.进行模具试模将制造好的模具安装到冷冲设备上，进行模具试模。

通过试模，检测和验证模具的工作性能和产品质量。

8.进行模具调试和优化根据试模结果，对模具进行调试和优化，包括修正模具的尺寸、调整冷冲参数等。

9.进行模具使用和维护经过模具试模和调试后，可以进行正式的冷冲生产。

在使用过程中，对模具进行维护，包括定期清洁、加润滑油等，以延长模具的使用寿命。

以上就是冷冲模设计的整套全过程。

冷冲模设计不仅需要考虑到产品的要求，还需要兼顾工艺参数、结构设计等多个因素，通过合理的设计和严格的加工制造过程，可以制造出高质量、高精度的冷冲模具。

冷冲压模具设计冷冲压模具设计是一门重要的制造技术，该技术通过塑造和压制金属原材料翻译成最终产品。

冷冲压模具设计的方法包括计算机辅助设计、3D打印和机器加工等技术的应用。

下面我们将从制造过程、设计流程、成本控制和应用领域等方面进行分析。

一、冷冲压模具制造过程冷冲压模具制造过程包括模具测量、设备加工、热处理、抛光和装配等环节。

在测量阶段，需要使用高精度测量工具，如3D扫描仪、测微计和显微镜等。

测量结果将被输入计算机进行模具设计，绘制3D模型。

模具设计完成后，需要设置加工设备，进行模块的制造。

常用的加工设备包括数控机床、电火花加工机和线切割机等。

设备加工完成后，需要进行热处理，使得模板具有较高的耐久性和稳定性。

在模具加工的过程中，抛光则是非常重要的一环节，其需要使用高性能抛光机，使得模板表面平滑、光亮且和物质摩擦力小。

在抛光之后，需要进行装配，使得模版的各个部分可以组合在一起，达到最终的高质量产品。

二、冷冲压模具的设计流程冷冲压模具的设计流程通常包括五个步骤：对产品的了解、设计评估、详细设计、模具制造、实验和完善。

对于产品的了解，设计团队首先要了解所需的产量、污染物、尺寸要求、货币化以及材料类型等信息。

然后针对所得信息进行分析、评估它们的可行性和可持续性。

接下来，设计团队会根据所得信息针对具体的产品进行详细的设计和制造。

三、冷冲压模具设计的成本控制冷冲压模具设计的成本主要是由以下方面组成：硬件成本、工具和设备的成本、人员费用和测试以及批量生产的成本，因此要实现成本控制，需要在这些方面做好以下工作。

首先，团队应该在设计模板时发挥更多的想象力。

这样不仅可以使得模板制造的复杂性减少，还可以大幅度降低制造成本。

其次，需要对材料进行有效的管理，以确保使用高品质、高耐久的材料制造模板。

同时，要尽可能地排除不必要的浪费，使得材料得到充分利用。

最后，改善生产流程和管理方法，以提高作业效率和节约工作时间。

此外，通过采用高性能和节能型的加工设备，也可以降低成本。

冷冲压模具设计讲解冷冲压模具是一种常用的金属加工工艺，广泛应用于汽车、家电、电子、航空航天等领域。

它可以用于制造各种零部件，如车身件、发动机罩、门板等。

冷冲压模具设计是冷冲压工艺中至关重要的一环，其设计质量直接影响产品的加工质量，生产效率以及成本。

本文将从冷冲压模具设计的基本原理、设计要点和注意事项等方面进行详细讲解。

一、冷冲压模具设计的基本原理1.合理性原则：冷冲压模具的设计应该符合工艺要求和产品设计要求，具有合理的结构和尺寸，能够保证产品的质量和加工效率。

同时，还需要考虑模具的使用寿命和维修保养方便性。

2.可靠性原则：冷冲压模具设计必须具有良好的稳定性和可靠性，能够保证生产过程中的安全和稳定性，避免因模具失效而造成生产事故。

3.高效性原则：冷冲压模具设计应该尽可能提高生产效率，减少加工成本，提高产品的质量和竞争力。

因此，在设计过程中需要考虑如何降低模具的制造成本和加工时间，提高模具的使用效率。

4.可维护性原则：冷压模具在使用过程中难免会出现磨损和故障问题，因此必须考虑模具的维护保养性，使模具更容易维修和更换零部件，延长模具的使用寿命。

以上是冷冲压模具设计的基本原理，了解这些原理对于冷冲压模具设计者来说十分重要，可以指导设计过程并提高设计质量。

二、冷冲压模具设计的要点1.模具结构设计：冷冲压模具结构设计应该合理，包括上模、下模、导柱、导套等各部分之间的配合精度和间隙，以确保加工精度和产品质量。

同时，还需要考虑模具的装配和拆卸方便性，以及模具操作人员的安全。

2.模具材料选择：冷冲压模具通常使用的材料有工具钢、合金钢等，这些材料具有高硬度、高强度和抗磨损性能，能够满足冷冲压工艺的要求。

在选择模具材料时需要根据产品的要求和生产环境等因素进行综合考虑。

3.模具表面处理：模具表面处理是冷冲压模具设计中至关重要的一环，它直接影响产品的加工质量和模具的使用寿命。

常用的模具表面处理方法有热处理、镀硬铬、氮化等，这些处理可以提高模具的硬度和耐磨性能，延长模具的使用寿命。

冷冲模具设计知识点冷冲模具是一种常见的模具类型，广泛应用于金属冲压加工中。

在设计冷冲模具时，需要掌握一些关键的知识点，以确保模具能够满足工艺要求并提高生产效率。

本文将介绍一些冷冲模具设计的知识点。

一、冷冲模具的基本构造冷冲模具由上模、下模和冷却系统组成。

上模和下模分别位于模具的上下部分，冷却系统用于保持模具的温度稳定。

在设计冷冲模具时，需要考虑上模和下模的结构、材料和加工工艺，以及冷却系统的布局和冷却介质的选择。

二、冷冲模具的工艺要求1. 材料选择：冷冲模具通常使用具有良好硬度和耐磨性的工具钢作为模具材料。

常用的工具钢有Cr12MoV、Cr12、W18Cr4V等。

2. 外形设计：冷冲模具的上模和下模需要根据冲压零件的外形特点进行设计。

模具的外形应尽量简化，以降低制造成本和提高生产效率。

3. 温度控制：冷冲模具中的冷却系统起到关键作用。

冷却系统应布置合理，以保持模具的温度在适宜范围内。

常用的冷却介质有水、油等。

4. 加工精度：冷冲模具的加工精度要求较高，尤其是对于精密冲压零件的模具。

在设计模具时，需要考虑到材料的收缩率和弹性变形，确保模具在使用过程中能够保持稳定的加工精度。

5. 寿命要求：冷冲模具的使用寿命往往取决于模具材料的耐磨性和韧性。

在设计模具时，需要选择合适的材料，并进行适当的热处理，以提高模具的使用寿命。

三、冷冲模具的设计流程冷冲模具的设计需要经过以下几个步骤：1. 分析冲压零件：首先需要对冲压零件进行分析，了解其外形特点、尺寸要求和工艺要求。

2. 定义模具结构：根据冲压零件的特点和要求，确定模具的结构形式，包括上模、下模和冷却系统的布局。

3. 设计模具零件：根据模具结构的要求，设计上模、下模和其他零件，包括模具的导向机构、定位机构和气动、液压系统等。

4. 完善模具设计：对模具设计进行完善和优化，在设计中考虑到不同零件之间的配合间隙、表面质量和冲压零件的定位。

5. 模拟分析和模具试制：使用计算机辅助设计软件对模具进行模拟分析，验证设计的合理性，并进行模具的试制和测试。

冷冲压工艺与模具设计课程设计一、前言冷冲压工艺与模具设计是机械制造领域中非常重要的课程。

它的主要内容包括零件的设计原理、模具设计、冷冲压成形工艺、模具加工与制造等方面。

在实际应用中，冷冲压工艺与模具设计被广泛应用于汽车制造、电子制造、航空航天、建筑等领域。

本文将以冷冲压工艺与模具设计为主题，介绍在课程设计中所需要掌握和应用的基本知识和技术方法，以期对读者提供帮助，同时也希望能够为该领域的研究工作者提供一些借鉴。

二、冷冲压工艺介绍冷冲压工艺是一种以冷态下对金属零件进行塑性变形的加工方法，它是一种高效、节能、高精度的金属加工技术。

冷冲压工艺与模具设计的基本原理如下：1.原料的选择：冷冲压工艺通常使用冷轧板材或卷材作为加工原料，这种材料表面平整光滑，能够保证零件制造的精度和表面质量。

2.模具设计：冷冲压工艺的模具通常由上下两部分组成，分别搭载在压力机的卧轴上，并通过几组导柱保持平稳。

在模具制造过程中需要特别注意模具的材质、热处理和加工工艺，以保证制造出高质量的模具。

3.工艺参数的要求：冷冲压成形工艺的工艺参数包括压力、速度、温度、润滑和冷却等，需要根据加工原料的特性和零件的要求选择合适的参数。

4.工艺控制：在冷冲压成形的过程中，需要根据加工原料的特性和零件的要求对工艺进行控制，如调整压力、速度等参数，以保证零件的质量和精度。

三、模具设计介绍模具设计是冷冲压工艺中非常重要的一环，它直接决定了冷冲压零件的精度和质量，包括以下几个方面：1.模具结构：模具结构应该尽量简单，并且容易加工、调整和维护。

模具结构的设计应该考虑到零件的形状、成形难度和工艺要求等相关因素。

2.模具材质：模具材质应该具有高强度、高硬度、高耐磨性和高温强度等特性。

常见的模具材料有工具钢、硬质合金等。

3.模具加工工艺：模具的加工工艺包括粗加工、中加工和精加工等环节，需要采用不同的工艺方法和加工设备，以保证模具加工的精度和质量。

4.工艺参数的选择：选择适当的压力、速度、温度、润滑和冷却等参数，可以有效地改善成形质量，降低成形难度。

冷冲压模具设计内容冷冲压模具设计《冷冲压模具设计》共分八章，主要内容包括冲压工艺的概念，冲压设备的介绍，冲压变形的基本概念，冲裁、拉深、成形与冷挤压等基本工序及其模具设计和模具CAD的介绍。

《面向21世纪机电类专业高职高专规划教材：冷冲压模具设计》以基本的冲裁与拉深和弯曲工艺为重点内容，注重将基本理论与实践相结合，选编了各种典型模具结构以及必要的技术资料和有关数据。

另外，由于模具CAD的飞速发展，《面向21世纪机电类专业高职高专规划教材：冷冲压模具设计》特地增加了该部分内容，加强了《面向21世纪机电类专业高职高专规划教材：冷冲压模具设计》的实用性，可进一步满足读者了解和学习模具CAD的愿望。

《面向21世纪机电类专业高职高专规划教材：冷冲压模具设计》可供高职高专院校模具设计专业、机电美相关专业以及职工大学、业余大学相关专业师生使用，也可供工厂、科研单位的工程技术人员和自学者参考。

第一章冷冲压加工与冲压设备1.1 冷冲压加工1.1.1 冷冲压加工的概念1.1.2 冷冲压加工工序的分类1.1.3 冷冲压加工工序的特点1.2 冷冲压设备1.2.1 冷冲压设备的分类与型号介绍1.2.2 曲柄压力机1.2.3 高速压力机习题第二章冲压加工的理论基础2.1 金属塑性变形概述2.1.1 金属的塑性与塑性变形2.1.2 金属塑性变形对其组织和性能的影响2.2 材料的塑性、变形抗力及影响因素2.2.1 塑性与变形抗力的概念2.2.2 材料成分与组织对塑性变形的影响2.2.3 变形温度对塑性变形的影响2.2.4 变形速度对塑性变形的影响2.2.5 应力、应变状态及其对塑性变形的影响2.3 金属材料的超塑性2.4 常用材料的力学性能及其试验方法2.4.1 材料力学性能指标2.4.2 板材成形性能的试验方法及其相关技术指标2.4.3 常用冲压材料介绍习题第三章冲裁工艺3.1 冲裁过程的分析3.1.1 落料与冲孔3.1.2 冲材变形过程3.1.3 变形区的应力分析3.2 冲裁件的质量分析3.2.1 断面质量3.2.2 尺寸精度3.3 冲裁间隙3.3.1 冲裁间隙的定义3.3.2 间隙对冲裁力的影响3.3.3 问隙对模具寿命的影响3.3.4 间隙确定的理论依据3.3.5 合理间隙的选择3.4 冲裁模刃口尺寸的计算3.4.1 冲裁模刃口尺寸的计算原则3.4.2 凸模和凹模分开加工时尺寸的计算3.4.3 凸模和凹模配合加工时尺寸的计算3.5 冲裁力和冲裁功3.5.1 冲裁力的计算3.5.2 降低冲裁力的措施3.5.3 冲裁功的计算3.5.4 压力机所需总压力的计算3.6 压力中心3.6.1 解析法3.6.2 图解法3.7 冲裁件的工艺性及排样方法3.7.1 冲裁件的工艺性3.7.2 冲裁件的排样习题第四章冲裁模的结构设计4.1 冲裁模的分类4.2 单工序冲模的结构4.2.1 无导向的单工序冲模结构4.2.2 单工序导板式落料模4.2.3 导柱式落料模4.2.4 冲孔模4.3 连续模的结构4.3.1 连续模的结构分类4.3.2 连续模的特点4.3.3 材料的定位与导正4.3.4 采用导正销定距的连续模4.3.5 采用侧刃定距的连续模4.4 复合冲裁模的结构4.4.1 倒装复合模4.4.2 正装复合模4.5 其他材料冲裁模4.5.1 热塑性塑料板的冲裁模4.5.2 硬质合金冲模4.6 精冲工艺及精冲模结构4.6.1 精冲冲裁4.6.2 精冲力4.6.3 精冲的工艺参数4.6.4 精冲模结构4.6.5 精冲压力机4.7 冲裁模主要零部件结构设计4.7.1 冲模零件的分类4.7.2 工作零件4.7.3 定位零件4.7.4 卸料、推件与顶件装置4.7.5 模架及相关零件4.7.6 模具的闭合高度与压力机的关系4.7.7 模具材料的选用习题第五章弯曲工艺5.1 弯曲变形分析5.1.1 弯曲变形的特点5.1.2 弯曲变形的应力与应变状态分析5.2 弯曲回弹5.2.1 弯曲回弹的表现形式及其值的确定5.2.2 最小弯曲半径5.3 弯曲件的结构工艺性5.4 弯曲件毛坯展舞长度的计算5.4.1 弯曲件中性层位置的确定5.4.2 弯曲件毛坯尺寸的计算5.5 弯曲力的计算5.6 弯曲模结构参数的确定5.6.1 凸凹模的圆角半径5.6.2 凸凹模之间的间隙5.6.3 凸凹模宽度尺寸的计算5.7 典型弯曲模结构5.7.1 V形件弯曲模5.7.2 U形件弯曲模5.7.3 四角形件弯曲模5.7.4 圆形件弯曲模5.7.5 其它形状弯曲模习题第六章拉深工艺与拉深模具6.1 拉深过程分析6.1.1 拉深变形过程6.1.2 拉深过程中毛坯各部分的应力、应变状态分析6.1.3 拉深变形的力学分析6.1.4 拉深时的主要质量问题——起皱和拉裂6.2 筒形件拉深的工艺计算6.2.1 旋转体拉深件毛坯尺寸的计算6.2.2 拉深系数6.2.3 拉深次数的确定6.2.4 筒形件各次拉深的半成品尺寸的计算6.3 筒形件在以后各次拉深时的特点及其方法6.3.1 以后各次拉深的特点6.3.2 以后各次拉深的方法6.4 拉深力与压边力的计算6.4.1 拉深力的计算6.4.2 压边力的计算6.4.3 拉深时压力机吨位的选择6.4.4 拉深功与功率计算6.5 拉深模工作部分结构参数的确定6.5.1 拉深凹模和凸模的圆角半径6.5.2 拉深模的间隙6.5.3 凸模、凹模的尺寸及公差6.5.4 拉深凸模和凹模的结构6.5.5 拉深凸模和凹模的制造6.6 拉深模具的典型结构6.6.1 首次拉深模6.6.2 后续各工序的拉深模6.6.3 带料连续拉深的特点6.7 其他形状零件的拉深特点6.7.1 带凸缘筒形件的拉深6.7.2 阶梯圆筒形零件的拉深6.7.3 曲面形状零件的拉深6.7.4 盒形件的拉深6.8 大型覆盖零件的拉深工艺6.8.1 大型覆盖零件的拉深特点和分类6.8.2 大型覆盖零件的拉深工艺性6.8.3 覆盖件拉深模结构和主要零件的设计习题第七章成形工艺介绍7.1 校平与整形7.1.1 校平7.1.2 整形7.2 翻孔与翻边7.2.1 翻孔7.2.2 翻边7.3 缩口7.3.1 缩口的变形程度7.3.2 缩口次数7.4 胀形7.4.1 胀形及成形特点7.4.2 胀形件工艺性习题第八章冲模CAD8.1 冲模CAD概述8.1.1 冲模CAD的发展概况8.1.2 冲模CAD的研究方向8.2 冲裁模CAD技术8.2.1 冲裁模CAD／CAM系统的功能模型与组成结构8.2.2 工艺可行性判别与方案选择8.2.3 毛坯优化排样8.2.4 连续模工步排样8.2.5 压力中心、压力与刃口尺寸的计算8.2.6 冲裁模具结构CAD8.3 多工位级进模CAD技术8.3.1 多工位级进模CAD系统的基本流程。