冲压成型工艺与模具结构

醑丝　堡　２００６．Ｎｏ．３总６０期　

电机外壳冲压的工艺分析及模具结构　周衍仁崔小松　广东省技师学院广东惠州５１６１００　摘要：根据电机外壳的特点，分析、确定冲压工艺和典型模具结构。　关键词：电机外壳工艺分析开料模拉伸模　前言　电机外壳零件如图１所示，所用材料为｜．６ｒａｍ厚　电解片，该零件有两个拉深部位，一个是壳体，另一个　是杯令室，重点是杯令室的拉深。　１　工艺分析　通过工艺分析，将该零件分为如下十一步完成：　开料　拉深　成形　冲加强筋　冲顶部爪位　冲壳　身出线孔　冲顶部透气孔　屈爪　冲定位嵌　冲杯　令室　校正。　从零件的结构可分析出，重点是杯令室的拉深，　一是精度较高，二是不能出现拉薄。为了顺利完成上　面工艺并合理节约模具数量，决定在开料时采用复合　模结构，对杯令位进行预拉。　

围１电机外壳　作者简介；周衍仁，男，从事模具设计及教学工作。　ＷＷＷ．ｃｏｍｍｏｎａｄ．ｃｏｒｎ　３１

　维普资讯 维普资讯 定板大孔导向，且上下模应加装导向板和导向槽，以　保证顺利装模及模具正常工作。　（２）工作过程，根据工艺要求，落料前要预拉四　分之一球面，但在预拉球面之前还应先完成加强筋的　拉深。故设计了如图４所示拉深落料复合模。其工作　过程如下：　上模下行，两组压料装置将毛坯压紧，由于下模　弹簧的弹力大于上模两组弹簧弹力，所以上模弹簧被　压缩，压料板与落料凸模回缩（件４、３），同时凸凹模　ｌ４将坯料拉人顶料板６的孔中。随着上模继续下行，　落料凸模３向下运动并将顶料块压下（压料板则压着　料和落料凹模下行），球面凸模７在弹簧１０的弹力作　用下，将坯料拉入凸凹模ｌ４中，进行球面拉深。当拉　深完成，凸凹模与球头凸模平台接触，球头凸模便开　始下行，与此同时，落料凹模与下模固定板接触，便停　止下移。而落料凸模与凸凹模则继续压着顶料块与球　头凸模下行，进行落料。压料板则再回缩。完成落料　时，压料板才与上模固定板接触，即到了闭合状态。　上模回程，在下模弹簧的作用下，下模中的球面　凸模、顶料块、落料凹模一起复位，将零件顶出，上模　中的压料板与落料凸模也在弹簧的作用下一起复位，　压料板将坯料从落料凸模上推落。回程终止时，便可　将零件取出。　２＿２拉深模　（１）模具结构，在拉深工序，采用复合拉深模结　构，对壳体及杯令室进行拉深（如图５所示），在该副　模具中，上模设计压料板，依靠内部弹簧３的弹力进　行压料，并在回程时起到卸料板的作用。　（２）工作过程，将坯料放在顶料板１３上，由弹性　定位钉８定位。上模下行，首先进行压料，拉深凹模６　与顶料板７组成～组，压料块４与凸模１１组成一组，　两组同时压料，接着进行壳体拉深，在件６与件１１对　壳体进行拉深的过程中问，件５与件１１会对杯令室　进行拉深，当壳体拉深完成时，杯令室的拉深也同时　完成。　完成拉深以后，上模回程，顶料板会将零件从下　模上顶起，上模的压料块会将零件从上模中推出。到　阡　县　捏　２００６．Ｎｏ．３总６Ｏ期　，　

冲压工艺与模具设计的内容及步骤

冲压工艺是利用机械设备将金属板材冲压成所需形状的一种生产方法，广泛应用于制造汽车、电器、通信设备等工业产品中。模具设计是冲压工艺的重要环节，它决定了冲压件的质量和成本。下面将详细介绍冲压工艺和模具设计的内容及步骤。

一、冲压工艺步骤：

1.确定冲压工艺参数：包括材料的选择、厚度、韧性、硬化指数等；成形件的形状、尺寸、公差要求等；冲床的选型和工作速度等。

2.设计冲压模具：根据成形件的形状和尺寸，设计出合适的冲压模具。冲压模具一般包括上模、下模、冲子、顶针和导向装置等。冲床是冲压操作的设备，通过上下模具的间隙来进行材料的冲压。

3.制作冲压模具：根据冲压模具设计的要求，进行模具零件的加工和装配。模具材料通常选择高硬度、高耐磨、高强度的工具钢。

4.进行冲压加工：根据工艺参数和模具设计要求，将金属板材装夹在冲床上，通过冲床的动力系统进行冲压加工，将金属板材冲压成成形件。

5.进行后续加工：对冲压成形的零件进行必要的后续加工，如去毛刺、油污清洗、焊接等。

6.进行检验和质量控制：对成形件进行尺寸、公差、表面质量等方面的检验。根据质量控制要求，对生产过程进行控制和调整，以保证成形件的质量。

二、模具设计步骤： 1.确定产品的设计要求：根据成形件的形状和尺寸要求，确定模具结构、材料和工艺要求。同时还要考虑到模具制造的成本和生产周期等因素。

2.进行产品结构的分析和仿真：运用CAD和CAM软件进行产品结构的分析和仿真，确定冲压工艺和模具设计的合理性。通过仿真，可以预测模具在使用过程中可能出现的问题，并进行相应的优化。

3.进行模具结构设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计模具的结构，包括上下模板的大小和形状、导向装置的位置和尺寸、冲子的形状和尺寸等。同时还要合理布置冷却系统和润滑系统，以保证模具的使用寿命和成形件的质量。

4.进行模具零件的设计：将模具结构划分为各个零件，并进行分析和计算，确定各个零件的形状、尺寸和工艺要求，包括上下模板、导向装置、冲子、顶针等。

图二图一《冲压工艺与模具结构》试题及答案

一、 填空题：（每空1分，共计31分）

1、冲压模具是指装在 上，使材料发生分离或变形的模子或工具。它已成为衡量一个国家 水平的重要标志之一。

2、冲压基本工序可以分为 工序和 工序两大类。

3、冲裁主要有 和 两大工序。

4、冲小孔模具必须考虑凸模的 和 ，以及快速更换凸模的结构。

5、在级进模中， 是关键问题。

6、带侧刃的连续模主要用于冲制厚度小于0.5mm的薄板，或在不便使用 、 时采用。

7、凸模工作部分应有一定的 ，以便具有一定的修模余量。

8、凹模外形结构有 、 、 等三种情况。

9、冲裁件的尺寸精度主要取决于 的尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠 尺寸及制造精度来保证。

10、设计落料模时，以 模为基准刃口；设计冲孔模时，以 模为基准刃口。

11、冲裁变形过程大致可分 、 、 三个阶段。

12、冲裁件经常会出现 、 、 等形状缺陷。

13、当要求弯曲半径较小时，制件的弯曲线应与毛坯的轧制纤维方向尽量 。

14、当冲压弯曲不对称的弯曲件时，因受力不均匀，毛坯容易 。

15、弯曲工序安排是在 和 后进行的工艺设计。

16、弯曲工序的安排对弯曲模的 及弯曲件的 影响很大。

二、选择题：（每小题3分，共计18分）

1、在热处理淬火后，凹模的硬度要比凸模的（ ）。

1 绪论

目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因

是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造

工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具

在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比

差距相当大。

1.1 国内模具的现状和发展趋势

1.1.1 国内模具的现状

我国模具近年来发展很快，据不完全统计，2003 年我国模具生产厂

点约有 2 万多家，从业人员约 50 多万人，2004 年模具行业的发展保持良

好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004 年模具产值 530 亿

元。进口模具 18.13 亿 美元，出口模具 4.91 亿美元，分别比 2003 年

增长 18%、32.4%和 45.9%。进出口之比 2004 年为 3.69:1，进出口相抵后

的进净口达 13.2 亿美元，为净进口量较大的国家。

在 2 万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，

产值过亿元的模具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小型企

业。 近年来， 模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：

大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般

模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快；"三资"及私营企业发

展迅速；国企股份制改造步伐加快等。

虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。

我国尚存在以下几方面的不足:

第一，体制不顺，基础薄弱。 “三资”企业虽然已经对中国模具工

业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也

在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内

模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和

高新技术方面。

第二，开发能力较差，经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低，

水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个