毕业设计论文论文题目：端盖零件的冲压成形工艺及模具设计
系部材料工程系
专业模具设计与制造
班级
学生姓名
学号
指导教师
毕业设计（论文）任务书
系部：材料工程系
专业：模具设计与制造
学生姓名:学号:
设计(论文)题目：
起迄日期: 4月1日~ 5月9日
指导教师:
发任务书日期:年 4 月 1 日
毕业设计（论文）任务书
目录
绪论 (1)
第1章任务来源及设计意义 (3)
1.1 设计任务来源 (3)
1.2 设计目的及意义 (3)
第2章冲压工件的工艺性分析 (4)
2.1 冲压及冲裁件的工艺性的感念 (4)
2.2 零件工艺性分析 (4)
第3章冲压工艺方案的确定 (6)
3.1 确定工艺方案的原则 (6)
3.2 工艺方案的确定 (6)
第4章模具结构形式及冲压设备的选择 (9)
4.1 模具结构形式的选择 (9)
4.2 冲压设备的选择 (10)
第5章主要工艺参数计算 (11)
5.1 排样设计与计算 (11)
5.2 计算工序压力 (13)
5.3 计算模具压力中心 (14)
5.4 计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差 (16)
5.5 弹性元件的选取与设计 (19)
第6章选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸 (22)
6.1 确定工作零件 (22)
6.2 定位零件的设计 (24)
6.3 导料板的设计 (25)
6.4 卸料部件的设计 (25)
6.5 模架及其他零部件设计 (25)
第7章模具的总体装配 (29)
第8章模具工件零件的加工工艺 (30)
8.1 冲裁模凸、凹模的技术要求及加工特点 (30)
8.2 凸、凹模加工的工艺路线有以下几种方案 (30)
8.3 本副模具工件零件加工方案的确定 (30)
第9章模具的装配与调试 (32)
9.1 模具的装配 (32)
9.2 模具的调试 (33)
设计总结 (35)
致谢 (36)
参考文献 (37)
绪论
改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15％左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大的变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速的发展。浙江宁波和黄岩地区的模具之乡；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当落后，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、生产周期等方面与发达国家的模具相比差距相当大。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型，精密、复杂和长寿命的模具依赖进口。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化，多样化高、性能、高质量方向发展，模具也正朝着复杂化，高效率、高精度、长寿命方向发展。随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计，依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD），数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并且成功应用于冲压模的设计中。
未来冲压模具的发展趋势:
模具行业在今后的发展中，首先要更加关注其产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。我们的模具行业要紧紧的跟着市场的需求发展。没有产品的需求、产品的更新换代，就没有模具行业的技术进步，也就没有模具产品的上规模、上档次。如汽车生产中90％以上的零部件，都要依赖模具成型，在电子产品中，冲压件约占80％~85％；在汽车，农业机械产品中，冲压件约占75％~80％；在轻工产品中，冲压件约占90％以上。此外，在航空及航天工业生产中，冲压件也占有很大的比例。在珠三角和长三角，为汽车行业配套的模具产值增长达40％左右。而模具技术水平的高低，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。已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。
其次，要积极推进中西部地区模具产业的发展，努力缩小发达地区和不发达地区的差距。中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用。如陕西、四川、河北等模具生产有了很大的发展，河北兴林车身制造集团有限公司作为河北泊头地区的骨干企业带动了一片模具企业的开拓；四川宜宾普什模具有限公司凭借强有力的资金投入，将在未来写下新的篇章。
第三，要积极推进模具企业特别是国有企业的体制的创新，转换经营机制，大力发展混合所有制经济，明确产权和完善法人治理结构。充分发掘企业发展的内在动力。要积极推进中、西部地区工业基础较好地区的制造业大中型企业主辅分离，使其模具车间、分厂在不太长的时间里，采用多种有效实现形式，转换机制，大力发展产权明晰、独立自主经营，适应市场运作和模具生产快速反应的现代专业模具企业，培养能代表行业水平的“龙头”企业，带动地区产业链的发展。
本课题的要求是：
（1）系统总结，巩固过去所学的基础课和专业课知识。
（2）运用所学知识解决模具领域内的实际工程问题，依次进行综合知识的训练。（3）通过某项具体工程设计和实验研究，达到多种综合能力的培养，掌握设计和科研的基本过程和基本方法。
（4）提高和运用与工程技术有关的人文科学，价值工程和技术经济的综合知识冷冲压模具设计应注意的问题：
冷冲压模具设计的整体过程是从分析总体方案开始到完成全部技术设计，这期间要经过计算，绘图，修改等步骤。在设计过程中应注意以下问题。
㈠合理选择模具结构
根据零件图样及技术要求，结合生产实际情况，提出模具结构方案，分析比较、选择最佳结构。
㈡采用标准零部件
应尽量选用国家标准件及工厂冲模标准件。使模具设计典型化及制造简单化，缩短设计制造周期，降低成本。
㈢其它
（1）定位销的用法：
冲模中的定位销常选用圆柱销，其直径与螺钉直径相近，不能太细，每个模具上根据需要设置，其长度勿太长。
（2）螺钉用法：
固定螺钉拧入模体的深度勿太深，如：拧入铸铁件，深度是螺钉直径的2∽2.5倍，拧入一般钢件深度是螺钉直径的1.5∽2倍。
（3）对导柱，导套的要求：
模具完全对称时两导柱的导向直径不易设计得相等，避免合模时误装方向而损坏模具刃口。导套长度的选取应保证开始工作的导柱进入导套10∽15mm。
（4）取放制件方便：
设计拉深模时，所选设备的行程应是拉深深度（即拉深件高度）的2∽2.5倍。
第1章任务来源及设计目的意义
1.1 设计任务来源
设计题目：端盖
材料：08钢
生产批量：大批量生产
技术要求：未注尺寸精度按IT14级
图（1-1）产品零件图
1.2 设计目的及意义
冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课，技术基础课和专业课后，所设置的一个重要的实践性教学环节。用模具生产的制件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。
本设计题目为端盖，但对做毕业设计的毕业生有一定的设计设计目的及意义。其目的有以下几点：
1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，全面系统巩固课堂教学的基本知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，提高综合能力的培训及扩大模具领域的新知识，从而培养和提高学生独立工作的能力。
2.巩固与扩充“冷冲压模具设计”等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。
3. 掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算，绘图，查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。
本课题的意义是：通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者冷冲模设计的基础，为设计更复杂的冷冲模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。
第2章冲压工件的工艺性分析
2.1冲压及冲裁件的工艺性的感念
冲压是在室温下，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，从而获得所需零件的一种压力加工方法。在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）。
冲裁件的工艺性是指冲裁件在冲裁加工中的难易程度。所谓冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高，成本低的条件下得到质量合格的冲裁件。影响冲裁件工艺性的因素很多，如冲裁件的形状特点，尺寸大小、尺寸大小标注方法精、度要求和材料性能等。良好的冲裁工艺性应保证材料消耗少，工序数目少、模具结构简单而寿命长、产品质量稳定、操作简单等。[1]
[1]——刘建超、张宝忠主编《冲压模具设计与制造》高等教育出版社
2.2零件工艺性分析
2.2.1材料：
08钢是优质碳素结构钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁，且市场上也易购得此种材料，价格适中。
2.2.2工件结构：
冲裁件的形状应该尽量简单，对称，最好是由圆弧和直线组成。应该避免冲裁件上有过长的悬臂和狭槽，其最小宽度要大于料厚t的两倍，即b＞2t。
由工件图看，该工件只有落料，拉深和冲孔三个工序，形状较为简单，结构对称。冲裁件内，外形应尽量避免有尖锐清角，拉深部分有R=1mm的拉深圆角过渡。该工件有一个φ18mm的孔和两个φ5mm的孔,孔与边缘之间的距离是5mm(φ5mm的孔与R10mm之间的距离,φ18mm与φ28mm之间的距离)。故可以采用复合冲压工序,这样可以大大提高工作效率,并减轻工作量,节约能源,降低成本,而且避免原有的加工方法
中须将手伸入模具的问题,对保护操作者安全也很有利。
2.2.3尺寸精度:
为降低冲压成本，获得最佳的技术经济效果，在不影响冲压件使用要求的前提下，应尽量采用经济精度。所谓经济精度是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上又最合理的精度。冲裁件的精度一般满足其经济精度要求。
该工件图上除
23
.0
24+
φmm ,20.0
18+
φmm和筒外径0
28
.0
28
-
φmm有精度要求外,其余尺寸未注
公测量》机械工业出版社
[3]——中国机械工业教育协会组编《冷冲模设计及制造》机械工业出版社2.2.4结论:
可以冲裁。
第3章 冲压工艺方案的确定
3.1确定工艺方案的主要原则概括起来主要有以下三点:
（1）保证冲裁件质量; （2）经济性原则
（3）安全性原则. [4]
[4]——丁松聚主编<<冷冲模设计>>机械工业出版社
3.2工艺方案的确定：
由工件图看,该工件包括落料,拉深和冲孔三个基本工序,其中拉深过程中能否一次成形,保证工件平整而且无裂纹是该工件模具设计的关键.下面判断该工件是否可一次拉成.
由工件图可知,该工件为有凸缘圆筒形件,要求内形尺寸,没有厚度不变的要求.此工件的形状满足拉深工艺要求,可用拉深工序加工.Ф2423.00
+mm 为IT12级,满足拉深
工序对工件的公差等级的要求,且08钢拉深性能好.
3.2.1选定修边余量,预算毛坯直径:
因板料厚度t=2mm>1mm,故按板厚中线尺寸计算. d=28-2=26mm, t d
=28+2=30mm, 154.12630==d d t .由表4-2有凸缘圆筒形拉深件的修边余量δ[5]查得:1.154<1.5,修
边余下公式：
图（
2
22221125.255303544mm d D a =-=-=）（）（π
π 2
2614.141143012
)42
mm r d r a =?-??=
-=
）（（ππ
ππ
式中r=1mm,d=30mm.
23792.81.028mm dH a =??==ππ式中H=0.1mm, d=28mm.
式中r=1mm,d=22mm.
3.2.2计算h/d 的值，判断能否一次拉成。
(1)毛坯相对厚度%
882.5%100342
%100=?=?D t .
(2)凸缘相对直径=d d t
30/26=1.154.
(3)工件相对拉深高度158.0)228()21.6(=--=d h .
[0]由表4-9带凸缘筒形件第一次拉深的最大相对高度h(1)/d(1)查得65
.011
=d h ∽
0.80，因
d
h
0.158<1
1
d
h
,故可一次拉成。
在满足确定工艺方案的主要原则的前提下，可有以下四种不同的工艺方案：方案一：先落料，然后冲孔和拉深在同一工步；
方案二：落料，冲孔为同一工步首先完成，然后进行拉深；
方案三：落料，拉深为同一工步首先完成，然后进行冲孔；
方案四：先拉深，然后落料和冲孔在同一工步。
若采用方案一加工工件，不易保证两个Ф5mm孔之间的中心距长度尺寸48mm的精度，而且易使内孔冲头磨损，降低模具寿命；若采用方案二加工工件，虽冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率也较高，但拉深成形困难，易产生废品；若采用方案三加工工件，模具结构简单，寿命长，且冲压件的形位精度和尺寸精度准确，表面质量高，生产效率高，操作方便；若采用方案四加工工件，虽能保证冲压件的形位精度和尺寸精度，但拉深时，压边圈易松动，条料可能单边拉入拉深凹模，使条料变形。
经分析，比较最后确定方案三。
第4章模具结构形式及冲压设备的选择
4.1模具结构形式的选择
4.1.1模架及导向方式
根据国家标准，模架主要有两大类：一类是由上模座，下模座，导柱，导套组成的导柱模模架；一类是由弹压导板，下模座，导柱，导套组成的导板模模架。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉，压板固定在压力机工作台面上。上，下模之间靠模架的导向装置来保持其精确位置，以引导凸模的运动，保证冲裁过程中间隙均匀。
模架的基本要求：
（1）要有足够的强度与刚度；
（2）要有足够的精度（如上，下模座要平行，导柱，导套中心要与上，下模座垂直，模柄要与上模座垂直等）。
（3）上，下模之间的导向要精确（导向件之间的间隙要很小，上，下模之间的移动应平稳和无滞住现象）。
由上述看，选择模架非常重要。为了满足模架的基本要求及保证模具的使用寿命，且后侧导柱模架的导向装置在后侧，横向和纵向送料都比较方便。故该复合模选用后侧导柱模架。[4]
4.1.2毛坯定位方式的选择
冲模的定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。控制送料步距的定位，称为挡料；控制条料宽度方向上的定位，称为导料。冲裁条料时，导料零件有导料板和导料销等，保证进距的挡料销和定距侧刃等。导料板、导料销对条料或卷料的侧边进行导向，以保证其正确的送进方向的板件或销。条料靠着导料板或导料销的一侧导向送进，以免送偏。[3]
根据工件图，该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，为了保证条料紧靠导料板一侧送进时，常采用有侧压装置，所以条料采用导料板，送进步距控制采用挡料销。
4.1.3卸料，出件方式的选择
卸料装置分固定卸料装置、弹压卸料装置和废料切刀三种。其中卸料板用于卸掉卡箍在凸模上或凸凹模上的冲裁件或废料的板件。固定卸料装置装于下模的凹模上，结构简单，卸料力大，使用安全可靠，一般仅起卸料作用，用于硬料、厚料。出件装置主要有刚性出件装置与弹性出件装置两种，刚性出件装置一般用于上模，它是在冲压结束后上模回程时，利用压力机滑块上的打料杆，撞击上模内的打杆与推件板（块），将凹模的工件推出，因次推件力大，而且工作可靠。
因为工件料厚为2mm ，卸料力相对较大，故采用弹压卸料装置，卸料可靠。该模具采用弹性打件，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。
4.1.4主要零部件的定位方式与固定方式
凸模用凸模固定板固定，固定方法通常是将凸模压入固定板内，其配合为台阶式凸模用H7/h6，直通式凸模用N7/h6 P7/h6；凹模用导料板定位，一般采用螺钉和销钉固定在下模座上。
4.2冲压设备的选择
冲压设备的选择应注意以下几点：
⑴压力机的吨位应当等于或大于冲裁时的总力，即总压F F ，式中压F —所选压力机的吨位，总F —冲裁时的总力；
⑵根据模具结构选择压力机类型和行程（冲程）次数，如复合模工作需从模具中间出件，最好选用可倾式压力机。
⑶根据模具尺寸大小，安装和进出料等情况选择压力机台面尺寸，如有推件时应考虑台面孔的大小使冲后有关零件能自由通过。 ⑷选择压力机的闭合高度与模具是否匹配。
⑸模柄直径，长度尺寸是否与压力机滑块模柄直径、深度尺寸相当。 ⑹压力机滑块行程应该是拉深深度的2∽2.5倍。 ⑺压力机的行程次数应当保证有最高的生产效率。 ⑻压力机应该使用方便和安全。[5]
为安全起见，防止设备的超载，可按公称压力压F ≥（1.6∽1.8）总F
的原则选取压力机。参照许发樾主编《冲模设计应用实例》附录B3开式双柱可倾式压力机[6]主要技术规格，选取公称压力为400KN 的开式双柱可倾式压力机，该压力机与模具设计的有关系数为：
公称压力：400KN ； 滑块行程：100mm ；
滑块行程次数：45次/mim 最大闭合高度：330 mm ； 最大装模高度：265 mm ； 封闭高度调节量：65 mm ； 工作台尺寸（前后×左右）：460 mm ×700 mm ； 模柄孔尺寸（直径×深度）：φ50mm ×70mm ；
最大倾斜角度：0
30
[6]——许发樾主编《冲模设计应用实例》机械工业出版社。
第5章 主要工艺参数计算
5.1排样设计与计算
在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量生
产中，较好地确定冲件形状尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。
5.1.1选择排样方法
冲裁件在条料，带料或板料上的布置方法叫排样。合理的排样是降低成本和保证冲裁件质量及模具寿命的有效措施，故排样时应考虑如下原则： ⑴提高材料利用率；
⑵排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边值要合理确定，搭边值过大，材料利用率虽高，但过小时搭边的强度和刚度不够，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口，因此确定搭边值时应考虑如下因素：
①材料的力学性能，软材料，脆材料，搭边值要大一些；硬材料，搭边值可小一些； ②材料的厚度，材料越厚，搭边值也越大；
③零件的形状和尺寸，零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值越大； ④排样的形式，对排的搭边值大于直排的搭边值；
⑤送料及挡料方式，用手工送料且有侧压装置的搭边值可小一些，用侧刃定距比用挡料销定距的搭边值小一些；
⑥卸料方式，弹性卸料比刚性卸料的搭边值要小一些。
由表3-12搭边a 和1a 数值查得：1a =2.0mm ，a=2.2mm. [3]
5.1.3计算送料步距与条料宽度
⑴送料步距：
条料在模具上每次送进的距离称为送料步距。送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。每次只冲一个零件的步距s 的计算公式为：s=D+1a ，D —平行于送料方向的冲裁件宽度，1a —冲裁件之间的搭边值。∴s=38+2=40mm.
⑵条料宽度：
条料宽度的确定原则是：最小条料宽度要保证冲裁时零件周边有足够的搭边值， [6]——由许发樾主编《冲模设计应用实例》机械工业出版社附录A 冲压常用材料的性能和规格查得。故F=1.3×177.3077×2×260=119860.0052N 。
5.2.2卸料力
χ
F ：
χF =
N F K 3003.65920052.119860055.0=?=?χ，式中
χ
K =0.055．
5.2.3拉深力计算：
由于该零件为有凸缘圆筒形件的拉深，故可按有压边圈的圆筒形件近似计算，按下式：
b t dt K F σπ=，式中t F —拉深力，d —拉深件的直径d =24mm ，t —材料厚度，K —修正
因数，b σ—材料的强度极限，b σ=330Mpa ．拉深系数m=706.03424
==D d ，由表4-18修正因数K[6]的数值，查得修正因数K=0.60，则t F
=0.60×3.14×24×2×330=29842.56N ．
5.2.4压边力
压边力
Q F 用下式计算，Q F =AP ，式中A —压边圈面积，
A=2223.4555761156414.324344mm =-?=-?）（）（π。P —单位压边力，由表4-16[6]
查得P=3.0 Mpa ，则压边力Q
F =455.3×3.0=1365.9N 。
5.2.5冲孔力计算：
c F =1.3Lt τ，式中L=3.14×5×2+3.14×18=31.4+56.52=87.92 mm ．∴c F =1.3×
87.92×2×260=59433.92N ．
5.2.6推件力计算：
T F =n t K c F ,式中n —卡在凹模内的工件数，n=4，t K =0.05，∴T F =4×0.05×59433.92=11886.784N 。
故总冲压力为Z F =F+χF +t F +Q F
+c F +T F =119860.0052+6592.3003+29842.56+ 1365.9+59433.92+11886.784=228981.4695N 。
根据计算结果，冲压设备拟选21L L ，…n L
，并求出各部分重心位置的坐标（11,y x ），（22,y x ）…（n n y x ,）； 3.按冲裁轮廓线下列公式求冲模压力中心的坐标值（
0,y x ）：
n
n
n L L L x L x L x L x ?+++?++=21221
10
n
n
n L L L y L y L y L y ?+++?++=21221
10[5]
计算压力中心时，先按比例画出零件图如下图（5-2）所示，把坐标原点取在工
件的对称中心上，建立xoy 坐标系如下图所示，将冲裁轮廓线按几何图形分解成
111∽L L 共11组基本线段。这样使工件两边φ5mm 的孔对轴心的力矩之和为零，大大
简化了计算，用解析法求得模具的压力中心C 点坐标（0，0），有关计算如下表：
图（5-2）零件图
表5-1压力中心计算
由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心与模柄轴线以及压力机滑块中心线重合，若选用J23-40冲床，能满足要求。
5.4计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差
5.4.1冲裁模凸、凹模刃口尺寸计算原则：
⑴设计落料模先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来获得。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来获得。
⑵根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。
⑶不管落料还是冲孔，冲裁间隙一般选用最小合理间隙。
⑷选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，既要保证工件的精度要求，又要保证合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高2∽4级。对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6∽IT7级来选用。
⑸工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注单向公差，所谓“入体”原则是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注[1]。
5.4.2冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
由工件图看，该工件是圆弧和圆构成的简单规则形状的工件，故冲裁此类工件
的凸、凹模制造相对简单，精度易保证，所以采用分别加工。凸、凹模分别加工法具有制造周期短，凸、凹模具有互换性，便于成批制造。
⑴落料
设工件的尺寸为0▲-D ，根据计算原则得：
A
D D A δχ+-=0max ▲）（；
0min max 0min )▲)T T Z D Z D D A T δδχ----=-=（（
⑵冲孔
设冲孔尺寸为▲
+0d ，根据根据计算原则得：
0min )▲(T
d d T δχ-+=
A
A
Z d Z
d d T A δδχ++++=+=0
min min 0
min )▲()
(
⑶孔心距
孔心距属于磨损后基本不变的尺寸，在同一工步中，在工件上冲出孔距为L ±▲/2两个孔时，其凹模型孔中心距d L 可按下式确定：
d L =L ±▲/8；[1]
上述式中：T A 、D D —落料凹、凸模尺寸；A T 、d d —冲孔凸、凹模尺寸；max D —落料件的最大极限尺寸；min d —冲孔件的最小极限尺寸；L 、d L —工件孔心距和凹模孔心距的公称尺寸；▲—工件制造公差；min Z —最小合理间隙；χ—磨损系数；A T 、δδ—凸、凹模的制造公差，按IT6∽IT7级来选取。为了保证初始间隙不超过max Z 即A T δδ++min Z ≤max Z ，A T 、δδ选取必须满足以下条件：A T δδ+≤max Z -min Z 。
由工件图可知，除孔mm 028.028-φ、
mm 20
.0018+φ有精度要求外，其他未注公差按IT14级计算。外形R10036
.0-mm,R7036
.0-mm,φ38062
.0-mm 由落料获得；φ5
30.00
mm ，mm
20.0018+φ由冲孔获得；查表2.3.3冲裁模初始双面间隙值Z ，得m i n
Z =0.246mm ，max Z =0.360mm ，则max Z -min Z =（0.360-0.246）mm=0.114mm ．由公差表查得：mm 028.028-φ、
mm 20
.0018+φ为IT12级，取χ=0.75mm ，其余为IT14级，取χ=0.5mm ．因该工件是形状简单的圆弧
组成，则凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，故
062.038-φmm 的凸、凹模的制造公差由表2-4标准公差值[3]查得A δ=0.025mm ，T δ=0.016mm ；[3]—薛彦成主编《公差配合与技术测量》机械工业出版社。R10
36
.0-mm 的凸、凹模的制造公差A δ=0.015mm ，
T δ=0.009mm ；R70
36.0-mm 的凸、凹模的制造公差A δ=0.015mm ，T δ=0.009mm ；φ530
.00mm
的凸、凹模的制造公差A δ=0.012mm ，T δ=0.008mm ；
mm 20.0018+φ的凸、凹模的制造公差A δ=0.018mm ，T δ=0.011mm ；
1.冲压工艺性分析及冲压模方案确定 工件名称：端盖 生产批量：大批量 材料：F 08 材料厚度：2mm 零件图
1.1 冲压工艺性分析 （1）冲压件为F 08钢板，是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能； （2）该工件没有厚度不变的要求，因此工件的形状满足拉深工艺要求。各圆角尺寸R=1mm ,满足拉深对圆角半径的要求。由φ24+00.23mm 查参考文献[1]中表7.14可知它的尺寸精度为IT13级，满足拉深工序对工件的公差等级的要求。 （3）该零件的外形是圆形，比较简单、规则。工件中间有孔，且孔在平面上，。这部分可以用冲裁工序完成. （4）零件图上未标注尺寸偏差的，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查参考文献[1]中表7.14，各尺寸为： 6.1-00. 36mm R10036.0-mm R7036.0-mm 3.005+φmm 48435.0±mm 。 1.2 工艺方案及模具结构的确定 根据工件的根据工件的工艺性分析，可知冷冲压要完成的基本工序有：拉深、落料、冲孔和整形。由此制定两套工艺方案： 方案一：先落料，然后冲孔，再拉伸，三个简单模,此方案模具结构简单，使用寿命长，制造周期短，但是需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生产率低，难以满足零件大批量生产的要求，而且工件尺寸的累积误差大，所需要的模具操作人员也比较多。 方案二：拉深、落料、冲孔复合模。此方案模具结构紧凑，工序集中，对压力机工作台面的面积要求较小，且内外形相对位置及零件尺寸的一致性非常好，制件面平直，并且制造精度高。缺点是结构复杂，安装、试和维修不方便，制造周期长。由零件图可知，圆筒件部分的拉深尺寸不大，亦可一次拉成，可以考虑采用复合模；又由于产品批量较大，工序分散的单一工序生产不能满足生产需求，应考虑集中的工艺方法。经综合分析论证，采用拉深、落料、冲孔复合模既能满足生产量的要求，又能保证产品质量和模具的合理性，故采用方案二。 2 模具的设计 2.1 落料模设计计算 2.1.1毛坯尺寸及排样 根据公式 D=rd dH dp 44.34)2(2-++δ 计算出展平后φ38mm 所变化成的直径大小。 D=20144.31.4204)638(??-??++
第一章概述 内容简介: 本章讲述冲压冲压模具设计的基础知识。涉及冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类；常见冲压设备及工作原理、选用原则；冲压成形基本原理和规律；冲压成形性能及常见冲压材料；模具材料种类；模具制造特点、模具零件加工方法及应用等。 章节内容： 1.1冲压的定义 1.2冲压工序分类 1.3冲压工艺的特点及其应用 1.4冲压变形的理论基础 1.5冲压用板料 1.6冲压设备简介 学习目的与要求： 1．掌握冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类； 2．认识常见冲压设备，掌握选用原则； 3．了解屈服准则、塑性变形时应力应变关系、体积不变条件、硬化规律、等冲压成形基本规律； 4．了解冲压成形性能与机械性能关系； 5．认识模具制造特点，掌握模具零件加工方法。 重点内容： 冲压成形基本概念、冲压设备及选用、冲压成形基本规律及应用、冲压成形性能与机械性能关系、常用模具零件加工方法及应用。 难点内容： 冲压成形基本规律、冲压成形性能与机械性能关系。
主要参考书： [1] 王同海.实用冲压设计技术.北京：机械工业出版社，2000 [2] 冯炳尧.模具设计与制造简明手册.上海：上海科学技术出版社，2000 复习思考题：<参考答案下载> 1-1什么是冲压加工？ 1-2 冲压加工又何特点？ 1-3冲压加工又哪几种类型？ 1-4什么是分离工序？ 1-5 什么是塑性变形工序？ 1-6 我国冲压技术的发展方向是怎么样的？ 1-7 常用的冲压设备有哪几种? 1-8 通用曲柄压力机的工作原理是怎么样的? 1-9 选用冲压设备的基本原则是什么？ 1-10怎样根据冲压工艺来选择压力机的种类？ 1-11怎样选择压力机规格大小？ 1-12如何正确使用压力机？ 1-13使用时如何正确地调整压力机？ 1-14冲压材料常用的备料设备有哪些？ 1-15剪板机由哪几部分组成？ 1-16如何正确使用剪板机？ 例题与解答： [1]冲压塑性变形辅助分析 [2]拉深变形中的变形趋向：注意变形过程、变形区与传力区、变形缺陷 电子教材 1.1 冲压的定义 冲压是利用冲模在冲压设备上对板料施加压力（或拉力），使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的制件的加工方法。冲压加工的对象一般为金属板料（或带料）、薄壁管、薄型材等，板厚方向的变形一般不侧重考虑，因此也称为板料冲压，
端盖冲压模具设计
冲压模具课程设计 说明书 系部：机械工程系 专业：模具设计与制造 班级：模具1231班 实习人员：组长：谌辉祥成员：廖真、文新、罗怀刚、简鹏、胡瑞、蒋宏伟、陈建军、何银 实习性质：课程设计 实习时间：2014.3.3∽2014.3.14 实习地点：一教509 指导教师：李林鑫、梅静
目录摘要 前言 1.工件的工艺性分析 2.冲压工艺方案的确定 3.模具的技术要求及材料选用 4.主要设计尺寸的计算 4.1毛坯尺寸的计算 4.2 冲压力的计算 4.3 拉深间隙的确定 4.4 冲裁件的排样 5.工作部分尺寸计算 5.1 拉深凸凹尺寸的确定 5.2 圆角半径的确定 6.模具的总体设计 6.1 模具的类型及定位方式的选择 6.2 推件零件的设计 7.主要零部件的结构设计 7.1 工作零件的结构设计 7.2 其他零部件的设计与选用 8.模具的总装图
9.模具的装配 结束语 致谢 参考文献 摘要 我设计的是一个落料拉深复合冲裁模，在本次设计中我参考了大量有关冷冲模模具设计实例等方面的资料。再结合老师布置的题（设计一个工件为盒形件的复合冲裁模），我充分运用了资料上所有设计模具中通用的表、手册等，如修边余量的确定、拉深件毛坯直径的计算公式、盒形件用压边圈拉深系数、盒形件角部的第一次拉深系数等，然后再集结了自己平时的所学，还有通过对工件的零件、模具工作部分（凸凹模、拉深凸模、落料凹模）、模具装配图的绘制，我的绘图功底也有了一定程度地提高。 本次设计的主要内容：工件的工艺性分析；冲压工艺方案的确定；模具的技术要求及材料选用；主要设计尺寸的计算；工作部分尺寸计算；模具的总体设计；主要零部件的结构设计；模具的总装图；模具的装配等。 我觉得通过本次的毕业设计，达到了这样的目的： 1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具（落料拉深冲裁模）设计工作的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。 2.巩固与扩充所学有关冷冲模具设计课程的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。
冲模设计课程设计指导书 班级： 姓名： 学号： 2014年
一、课程设计目的 综合运用所学的知识，借助于图册和相关的设计资料培养独立地分析问题和解决问题的能力。从而得到： （1）巩固和扩大本课程所学的理论知识； （2）掌握设计冲压模的一般程序； （3）学习制定中等复杂冲压件的工艺规程； （4）学会绘制模具装配图和零件图； （5）培养设计、计算、制图（包括计算机绘图）、查阅资料的能力。 二、任务 依据一张给定的冲压件零件图，完成如下工作： （1）分析冲压件的生产工艺过程，选择最佳的工艺方案； （2）进行必要的工艺计算； （3）设计所给零件的冲压成形模具一套，给出总装配图一张，主要零件图若干张； （4）完成设计计算说明书一份； （5）填写工艺卡片一份。 三、要求 （1）工艺分析要合理，方案选择即要满足技术要求，又要考虑经济效益； （2）图纸设计要采用计算机绘图，按国标设计，图纸规范、清晰；
（3）设计说明书要计算机打印，层次清楚，语句通顺，计算数据要完整、准确； （4）工艺卡填写完与说明书一起装订（放在最后一页）。 四、设计过程 （一）工艺设计过程： 1、工艺性分析：包括对零件图分析（零件形状，尺寸精 度，材料要求等）、工艺性分析； 2、对总体工艺方案分析：基本工序分析，工序顺序与数 目分析，工序组合及模具型式选择分析，进行方案比 较； 3、工序设计和工序尺寸计算（画出必要的工序简图）； 4、工艺计算： （1）材料排样和裁板宽计算； （2）弹性元件计算； （3）冲压工艺计算； （4）压力中心计算； （5）冲模工作零件尺寸计算； （二）确定模具总体结构 1、确定模具结构形式； （1）模具类型选择； （2）操作方式选择； （3）材料送进、定位方式选择；
冲压模具成型工艺及模具设计 设计课题：工件如下图所示，材料Q235，板料厚度1mm，年产量8万件，表面不允许有明显的划痕。设计成型零件的模具。 技术要求：未注圆角为R1；未注公差为IT14级；材料厚度t=1mm 一、冲压工艺分析 1、该零件的材料是Q235，是普通的碳素工具钢，板厚为1mm，具有良好 的可冲压性能。 2、该零件结构简单，并在转角处有R1的圆角，所冲的三个孔都是Φ5的 尺寸，工艺性比较好，整个工件的结构工艺性好。 3、尺寸精度，零件上的三个孔的尺寸精度为IT12～13级，三个孔的位置 精度是IT11～12级，其余尺寸的公差为IT12～14，精度比较低。 结论：适合冲压生产。 二、工艺方案确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，有以下3种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模具生产。 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。 方案一模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，成本高而生产率低，难以满足中批量生产需求。
方案二只需一副模具，工件精度及生产效率都较高。 方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但位置精度不如复合模具冲裁精度高。 通过对上述三种方案的分析比较，成型该零件应该采用方案二复合模具成型。 三、确定模具类型及结构形式 1、该零件质量要求不高，板的厚度有1mm, 孔边距有6mm，所以可以选用 倒装复合模。 2、定位方式的选择：控制条料的送进方向采用两个导料销，控制条料的 送进步距采用挡料销。 3、卸料、出件方式的选择：采用弹性卸料。下出件，上模刚性顶件。 4、导向方式的选择：为了方便操作，该模具采用后侧导柱的导向方式。 冲压件的形状简单、精度要求不高、生产批量为中批量，为了使得模具寿命较高，采用有导向、弹性卸料、下出件的模具结构形式。 四、工艺计算 1、确定最佳排样方式，并计算材料利用率，选择板料规格。 该零件为近似矩形零件，设计排样1、排样2三种排样方式，如图：排样1： 排样2：
目录 引言 一、工艺分析 二、工艺方案的确定 三、制件排样图的设计及材料利用率的计算 四、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心 五、凸、凹模尺寸计算 六、模具结构形式的确定 七、模具零件的结构设计 (一)、落料凸凹模的设计 (二)、落料凹模的设计 (三)、冲头固定板的设计 (四)、弯曲凸模的设计 (五)、弯曲凹模的设计 八、模具零件的加工工艺 （一）落料凹模的加工工艺 （二）凸凹模的加工工艺 （三）冲头的加工工艺 （四）弯曲凸模的加工工艺 （五）弯曲凹模的加工工艺 九、模具的总装配 小结 参考文献
摘要 随着模具制造的技能化逐步向科学化发展，逐渐由以前手动方式发展为利用软件等高科技方式来辅助设计的完成。冷冲模是其中的一种。 毕业设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是，综合运用所学课程的理论和实践知识,设计一副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。巩固和扩充模具专业课程所学内容，掌握模具设计与制造的方法、步骤和相关技术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握模具设计与制造的基本技能，如制件工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。 冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑，选择技术先进、经济合理、使用安全可靠的工艺方案和模具，以使冲压件的生产在保证达到设计图样上的各项技术要求，尽可能降低冲压的工艺成本和保证安全生产。 关键词： 工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。
毕业设计论文论文题目：端盖零件的冲压成形工艺及模具设计 系部材料工程系 专业模具设计与制造 班级 学生姓名 学号 指导教师
毕业设计（论文）任务书 系部：材料工程系 专业：模具设计与制造 学生姓名:学号: 设计(论文)题目： 起迄日期: 4月1日~ 5月9日 指导教师: 发任务书日期:年 4 月 1 日
毕业设计（论文）任务书
目录 绪论 (1) 第1章任务来源及设计意义 (3) 1.1 设计任务来源 (3) 1.2 设计目的及意义 (3) 第2章冲压工件的工艺性分析 (4) 2.1 冲压及冲裁件的工艺性的感念 (4) 2.2 零件工艺性分析 (4) 第3章冲压工艺方案的确定 (6) 3.1 确定工艺方案的原则 (6) 3.2 工艺方案的确定 (6) 第4章模具结构形式及冲压设备的选择 (9) 4.1 模具结构形式的选择 (9) 4.2 冲压设备的选择 (10) 第5章主要工艺参数计算 (11) 5.1 排样设计与计算 (11) 5.2 计算工序压力 (13) 5.3 计算模具压力中心 (14) 5.4 计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差 (16) 5.5 弹性元件的选取与设计 (19) 第6章选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸 (22) 6.1 确定工作零件 (22) 6.2 定位零件的设计 (24) 6.3 导料板的设计 (25) 6.4 卸料部件的设计 (25) 6.5 模架及其他零部件设计 (25) 第7章模具的总体装配 (29) 第8章模具工件零件的加工工艺 (30) 8.1 冲裁模凸、凹模的技术要求及加工特点 (30)
毕业设计（论文）开题报告 系（部）：机械工程系年月日（学生填表）课题名称挡环冲压模具设计 学生姓名专业班级课题类型工程设计 指导教师职称课题来源生产 1.综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 近些年来我国模具工业迅速发展，中国正成为世界模具大国，但模具水平和生产工艺水平比国际先进水平低很多，成为真正的模具强国任重而道远。 改革开放以来，随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。 21世纪，随着科技的发展，计算机的普及以及操作性能的提高，CAD/CAM 开始技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM 技术。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 近几年来，随着工业和高科技产业的飞速发展，我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平。尽管如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。为了弥补这一技术上的差距，我国正在努力改善生产工艺，提高生产技术，紧追世界模具发展步伐，现如今代表着最先进冲模技术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。其中具有代表性的集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 模具的专业化程度也是限制冲压模具发展的一大因素，因此想要提高我国整体冲压模具水平，还得从最基础做起，首要的就是多与国外的先进技术进行交流，教育知识与国外的相同步，另外，国内企业也应多和国内外大中专学院开展模具技术的研究和开发，确保能获得最前沿的知识与最先进的技术。 就全球模具发展现状而言：日本模具产能约占全球的40%，居世界第一位；德国在模具行业具有领先世界的技术；美国模具占有率逐渐减少，但在高端模具领域占有重要地位。 国外模具发展趋势——工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计模拟软件进行模具结构的设计；模具加工上已大量使用数控机床，应用计算机辅助加工和数控编程技术对模具进行加工，使模具的加工质量和附加值大大
【范例】 (1)题目：东风EQ-1090汽车储气简支架 (2)原始数据 数据如图7—1所示。大批量生产，材料为Q215，t=3mm。 图7-1零件图 (3)工艺分析 此工件既有冲孔，又有落料两个工序。材料为Q235、t=3mm的碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构中等复杂，有一个直径φ44mm的圆孔，一个60mm×26mm、圆角半径为R6mm的长方形孔和两个直径13mm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求，孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于8mm。工件的尺寸落料按ITll级，冲孔按IT10级计算。尺寸精度一般，普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序，可有以下三种工艺方案。 方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。
方案二：级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述，本套模具采用冲孔一落料复合模。 (5)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性，正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 a ．排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 2所示。 b ．确定搭边值查表，取最小搭边值：工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=5；为了方便计算取a l =3。 c. 确定条料步距步距：257.5mm ，宽度：250+5+5=260mm ． d ．条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e ．画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-3所示。
冷冲压工艺与模具设计课程实验指导书实验一：典型结构冲模拆装 一、实验目的和要求 1通过对模具的拆装，进一步熟悉模具的结构； 2、通过对所拆模具的分析和论证，进一步掌握各类模具的结构、各零部件的作用、零件间的配合关系及拆装关系。提高分析问题的能力，提高设计模具的能力； 3、通过对模具的拆装，并绘制模具装配图以一些主要模具零件图。提高快速绘制模具草图的能力。 二、冲模的分类及冲模的主要零部件 1冲模的分类 冲模按工序组合程度可分为：单工序模、级进模、复合模。 冲模按导向方式可分为：无导向模、导板模、导柱导套模 （1）单工序模 单工序模是指在一次冲压行程中只完成一道工序的模具。单工序模按工序性质分类 可分为落料模、冲孔模、弯曲模、拉伸模、胀形模、翻边模等等。 （2）级进模 级进模是指在压力机的一次冲程中，依次在几个连续不同的工位上完成两道或两道以上工序的模具，级进模又称连续模或跳步模。级进模根据定位装置的不同，有四结构: （a）由导料板、挡料销、始用挡料销、导正销组成定位部分的导正销级进模. （b ）由导料板、侧刃组成定位部分的侧刃级进模。 （c）由导料板、侧刃、导正销组成定位部分的级进模。 （d）由导料板、自动送料机构、导正销组成定位部分的级进模。 （3）复合冲模 复合模是指是指在压力机的一次冲程中，在同一个工位上完成两道或两道以上工序的模具，复合模按结构可分为：正装复合模、倒装复合模。 2、冲模的主要零部件可分为工艺构件和结构构件两部分。
三、实验仪器 1实验设备：冲压设备； 2、实验模具：冲压模具若干副； 3、实验工具及量具：游标卡尺、直尺、扳手、螺丝刀、铜棒、手锤、零件盒。 四、实验步骤 1认真观察实验模具，并推测模具的种类、工作原理； 2、将模具上、下模部分分开，确定模具的种类及组成模具各零件的作用； 3、由工作零件推测制件形状和毛坯形状，并按比例绘制制件草图和毛坯草图； 4、拟定模具拆装工艺过程。对于模具零件间的过盈配合部分和部分过渡配合部分, 拆卸到组件为止。在拆卸过程中，要记清各个零件在模具中的位置、相互关系及拆卸顺序，以便重新装配。 5、在拆卸时和拆卸后，分析模具工作零件的结构特征、形状、定位和固定方式；验证并修正前面推测的制件形状。 6、分析模具其他零部件的结构形式、特点及它们与相关零件的位置关系；模具定位和紧固零件的结构形式、作用、要求和数量。
《冲压工艺及模具设计》考试试卷B卷 《冲压工艺与模具设计》试卷1 一、单项选择题（本大题共10题，每小题2分，共20分） 1.模具沿封闭的轮廓线冲切板料，冲下的部分是工件的冲裁工艺叫【】 A.落料 B．冲孔 C．切断 D．剖切 2.如图所示冲压变形区划分示意图，A为变形区，B为已变形区，a)图为 【】 题2图 A.胀形工艺 B．缩口工艺 C．翻边工艺 D．拉深工艺 3. 在冲压过程中，需要最小变形力区是个相对的弱区，材料变形时，首先变形区为 【】 A.已变形区 B．强区 C．传力区 D．弱区4．设计落料模时，设计基准应选择【】 A.凸模 B.凹模固定板 C．凹模 D．凸凹模 5．弯曲变形区的板料的外区(靠凹模一侧)，纵向纤维变形后【】 A. 缩短 B.不变 C．分离 D．伸长 6．由于覆盖件形状比较复杂，拉深往往采用【】 A. 多次拉深 B. 一次拉深 C. 拉深弯曲复合 D. 落料拉深复合 7．在拉深变形过程中的某一时刻，在凸缘变形区中间有一位置，其3 1σ σ= 。在该位置，用R=作圆，可将凸缘变形区分为两部分，由此圆到凹模洞口处【】 A．∣б1∣>|б3|，|ε1|<|ε3| B．∣б1∣>|б3|，|ε1|>|ε3| C．∣б1∣<|б3|，|ε1|<|ε3| D．∣б1∣<|б3|，|ε1|>|ε3| 8．在多工位精密级进模具冲压时，条料的精确定位主要依靠【】 A. 送料装置 B. 导正销 C. 导料钉 D.导料板 9．如图所示的阶梯形零件，当材料相对厚度t/D×100＞1，且阶梯之间的直径之差和零件的高度较小时，可一次拉深成形的条件是【】
A.（h １＋h ２＋h ３／d n ）≥h ／d n B. （h １＋h ２＋h ３／d n ）≤h ／d n C. （h １＋h ２＋h ３／d n ）＞h ／d n D. （h １＋h ２＋h ３／d n ）≠h ／d n 10 ．冲压工艺过程卡是用于指导 工艺过程的依据。【 】 A. 冲压工艺制定 B. 冲模电加工 C. 冲压生产 D.冲压模具制造 二、 多项选择题（本大题共6题，每小题2分，共12分） 1．采用弹压卸料板的普通冲裁模具，弹压卸料板具有 作用。【 】 A.压料 B.导料 C.顶料 D.卸料 2. 当弯曲变形程度较大（r ／t ＜5）时，变形区的应力和应变状态为立体塑性弯曲应力应变状态。在宽板(B/t ＞3)弯曲时，弯曲变形区内侧的应力应变状态为 【 】 A. B. C ． D ． 3．圆筒形制件在拉深成形时，一般是底部厚度略有变簿，且筒壁从下向上逐渐【 】 A.厚度增厚 B. 厚度减簿 C ．硬度增加 D ．硬度减少 4．以下工序不属于伸长类变形的是 【 】 A. 内孔翻边 B. 缩口 C. 胀形 D. 弯曲内侧变形 5. 拉深时，要求拉深件的材料应具有 【 】 、 A. 小的的板厚方向性系数 B. 低的屈强比 C. 良好塑性 D. 高的屈强比 6. 多工位精密级进模在送料时，控制送料进距和初定位常选用【 】 A. 侧刃 B. 自动送料机构 C. 始用挡销 D. 导正销 三、 填空题(本大题共10题，每空1分，共20分) 1．胀形变形主要是由材料 方向的减薄量支持板面方向的 而完成的。 2.冲压加工是利用安装在压力机上的 ，对放置在模里的板料施加 ，使板料在模 具里产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。 3．导正销通常与挡料销或侧刃配合使用在级进模中，以减小 误差，保证孔与 的相 对位置尺寸要求。 4．最小相对弯曲半径是指在保证毛坯弯曲时外表面不发生开裂的条件下，弯曲件内表面能够弯 成的 与 的比值，用r min /t 来表示。 5．V 形件弯曲模，凸模与凹模之间的间隙是由调节 高度来控制。对于U 形件弯曲模，则 必须选择适当的 。 6．在拉深过程中，毛坯受凸模拉深力的作用，在凸缘毛坯的径向产生 ，切向产 生 。在它们的共同作用下，凸缘变形区材料发生了塑性变形，并不断被拉入凹模内形成 筒形拉深件。 7．金属塑性变形时物体主要是发生形状的改变，体积变化 ，其表达式可成 。
密封端盖的冲压工艺及模具设计 摘要：本文通过对一个实际的零件－密封端盖的冲压工艺设计和模具设计，讲明了常用机械结构设计的一般方法和步骤，并给出了一些在设计过程中所遇到的问题和参加实际设计的感受。讲明了在设计过程中应该树立的态度和作风，设计所要达到的目的和需要培养的能力，给出了一般论文的格式和写作方法。 关键词：加工工艺；冲压模具；工艺计算；结构设计 Abstract：Through the designing of the stamping technique and the die about a actual part-seal cover. The author in this text express a normal method and step. Even more, exposure some questions during the process of the designing and some feeling when participating the real designing. Introducing the attitude dealing style the purpose of your designing and the ability needed to cultivate during the process of designing. At last the writing method and style of the normal thesis are also included! Key Words：Processing technology Ramming mold Process design
冲压模具设计指导 模具课程设计是一个重要的专业教学环节，这个数学环节的目的: ?（1)帮助学生具体运用和巩固《模具设计与制造》课程及相关的理论知识,了解设计冲压模的一般程序。 (２)是使学生能够熟练地运用有关技术资料,如《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》及其它有关规范等。?(3)训练学生初步设计冷冲压模具的能力，为以后的工作打下初步的基础。? 1 冲压模设计的准备工作 根据课程设计目的,设计课题由指导教师用“设计任务书”的形式下达,课题难度以轻度复杂《如冲孔落料复合模》为宜。设计工作量根据课程设计时间安排情况，由指导教师酌定。 ?１.1 研究设计任务??学生应充分研究设计任务书,了解产品用途,并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析,对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的，必须征询指导教师的意见后进行改进。在初步明确设计要求的基础上，可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。??第一步,酝酿冲压工序安排的初步方案,并画出各步的冲压工序草图； 第二步,通过工序安排计算及《冷冲压模具结构图册》等技术资料，验证各步的冲压成型方案是否可行,构画该道工序的模具结构草图。 第三步，构画其它模具的结构草图，进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。?第四步，冲压工序安排方案经指导教师过目后,即可正式绘制各步的冲压工序图，并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。 １．２资料及工具准备
?课程设计开始前必须预先准备好《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》等技术资料,及图板、图纸、绘图仪器等工具。也可将课程设计全部或部分工作安排在计算机上用Auto ＣAD 等软件来完成,相应地需事前调试设备及软件、准备好打印用纸及墨盒等材料。 ?1.3设计步骤??冲压模课程设计按以下几个步骤进行。? (1)拟定冲压工序安排方案、画出冲压工序图、画出待设计模具的排样图(阶段考核比例为１５%) （２)计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凹模周界、确定待设计模具的有关结构要素、选用模具典型组合等,初选压力机吨位(２5%)；?(３)确定压力机吨位（５％);?（4)设计及绘制模具装配图(25%)；?(5）设计及绘制模具零件图（25％); (６)按规定格式编制设计说明书(5％); (7)课程设计面批后或答辩(建议对总成绩在10%的范围内适度调整)。 ?１．4 明确考核要求??根据以上6个阶段应该形成的阶段设计成果实施各阶段的质量及考核,从而形成各阶段的考核成绩。其中课程设计面批或答辩不仅有助与当面指出学生的各类设计错例,也是课程设计考核的重要手段。最终的考核成绩在6个阶段考核成绩的基础上,由指导教师结合考勤记录及面 2冲裁模结构批或答辩记录对总成绩在１0%左右的范围内适度调整。?? 设计示范??２.1排样论证的基本思路? 排样论证的目的是为了画出正确的模具排样图。一个较佳的排样方案必须兼顾冲压件的公差等级、冲压件的生产批量、模具结构和材料利用率等方面的因素。 ?1) 保证冲压件的尺寸精度??图1所示冲压件，材料为1０钢板，料厚1ｍｍ,其未注公差尺寸精度等级为IＴ12，属一般冲裁模能达到的公差等级,不需采用精冲或整修等特殊冲裁方式。从该冲压件的形状来看,完全可以实现少、无废料排样法。但该冲压件的尺度精度等级决定了应采用有废料排样法。
课程设计说明书题目：冲孔模具设计 课程名称：冲压工艺及模具设计_________________________ 姓名：王宇学号：20114526 学院(系)：材料科学与工程专业：材料成型与控制工程班级：材型一班指导教师：宋继顺
目录 一、课程设计目的 (2) 二、工艺分析 (2) 2.1.1材料分析 (2) 08#钢为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。大多 轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖 零件和焊接构件。 (2) 2.1.2结构分析 (3) 2.1.3确定精度 (3) 三、工艺计算 (4) 刃口尺寸计算 (4) 3.2对于孔φ730+0.08 (5) 3.3冲裁力 (5) 对于直径为φ73的孔 (6) 3.4压力中心的计算 (7) 四、设备选择 (7) 4.1压力机的选择 (7) 4.1.1依据滑块的驱动力分类 (7) 4.1.2依据滑块的数目分类 (8) 4.1.3依据滑块的驱动机构分类 (8) 4.1.4依据滑块驱动机构的配置分类 (8) 4.1.5依据机架的形式来分类 (8) 4.2其他零部件的选择 (8) 五、装配图及零件图绘制 (9) 六、参考文献 (10)
一、课程设计目的 二、工艺分析 冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。 图1.1 零件 Fig1.1 Parts 2.1.1材料分析 材料：08#钢 材料厚度：0.6mm 生产为大批量生产， 08#钢为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件。
5.7 轴承部件的结构设计 绝大多数中、小型减速器均采用滚动轴承，滚动轴承是标准件，设计时只需要选择轴承的类型和型号并进行轴承的组合设计即可。 滚动轴承部件的结构设计主要考虑轴承的支承结构型式、支承刚度、以及轴承的固定、调整、拆装、密封及润滑等。下面就轴承端盖结构、调整垫片、轴承的润滑与密封等方面作一介绍。 1 ．轴承端盖 轴承端盖用以固定轴承、调整轴承间隙并承受轴向力。 轴承端盖的结构有嵌入式和凸缘式两种。每种又有闷盖和透盖之分。 嵌入式轴承端盖结构简单、紧凑，无需固定螺钉，外径小，重量轻，外伸轴尺寸短。但装拆端盖和调整轴承间隙困难，密封性能差，座孔上开槽，加工费时。嵌入式轴承端盖多用于重量轻、结构紧凑的场合，其结构和尺寸见表 5.1 。 凸缘式轴承端盖安装、拆卸、调整轴承间隙都比较方便，密封性能也好，所以应用广泛。但缺点是外廓尺寸大，又需一组螺钉来联接。其结构和尺寸见表 5.2 。 表 5.1 嵌入式轴承端盖的结构尺寸 表 5.2 凸缘式轴承端盖的结构和尺寸
当端盖与孔的配合处较长时，为了减少接触面，在端部铸出或车出一段较小的直径，但必须保留有足够的长度 e1，一般此处的配合长度为e1= （ 0.10~0.15 ） D ， D 为轴承外径，图中端面凹进δ值，也是为 了减少加工面。如图 5.8 所示。
图 5.8 轴承端盖端部结构 图 5.9 穿通式轴承端盖 由于端盖多用铸铁铸造，所以要很好考虑铸造工艺。例如在设计穿通式轴承端盖图 5.9 时，由于装置密 封件需要较大的端盖厚度（图 5.9a ），这时应考虑铸造工艺，尽量使整个端盖厚度均匀，如图 5.9b ）、 c ）所示是较好的结构。 2 ．轴伸出端的密封 轴伸出端的密封的作用是防止轴承处的润滑剂流出和箱外的污物、灰尘和水气进入轴承腔内，常见的密 封种类有接触式密封和非接触式密封两大类，接触式密封有毡圈密封、 O 形橡胶圈密封、唇形密封，非 接触式密封有沟槽密封和迷宫密封。 下面主要介绍毡圈密封和 O 形橡胶圈密封。 （ 1 ）毡圈密封 将矩形毡圈压入梯形槽中使之产生对轴的压紧作用而实现密封，如图5.10 。它的结构简单，价格低廉，
冲压模具设计的方法与步骤 1、冲压零件的冲压工艺性分析冲压零件必须具有良好的冲压工艺性,才能以最简单、最经济的方法制造出合格的冲压零件,可以按照以下的方法完成冲压件的工艺性分析: a. 读懂零件图;除零件形状尺寸外,重点要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b. 分析零件的结构和形状是否适合冲压加工。 c. 分析零件的基准选择及尺寸标注是否合理,尺寸、位置和形状精度是否适合 冲压加工。 d. 冲裁件断面的表面粗糙度要求是否过高。 e. 是否有足够大的生产批量。 如果零件的工艺性太差,应与设计人员协商,提出修改设计的方案。如果生产批量太小,应考虑采用其它的生产方法进行加工。 2、冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计: a. 根据冲压零件的形状尺寸, 初步确定冲压工序的性质,如:冲裁、弯曲、拉深、胀形、扩孔。 b. 核算各冲压成形方法的变形程度,若变形成度超过极限变形程度,应计算该工序的冲压次数。 c. 根据各工序的变形特点和质量要求,安排合理的冲压顺序。要注意确保每道 工序的变形区都是弱区, 已经成形的部分 (含已经冲制出的孔或外形在以后的工序中不得再参与变形, 多角弯曲件要先弯外后弯内, 要安排必要的辅助工序和整形、校平、热处理等工序。
d. 在保证制件精度的前提下,根据生产批量和毛坯定位与出料要求。确定合理 的工序组合方式。 e. 要设计两个以上的工艺方案,并从质量、成本、生产率、模具的刃磨与维 修、模具寿命及操作安全性等各个方面进行比较,从中选定一个最佳的工艺方案。f. 初步确定各个工序的冲压设备。 3、冲压零件毛坯设计及排样图设计: a. 按冲压件性质尺寸,计算毛坯尺寸,绘制毛坯图。 b. 按毛坯性质尺寸,设计排样图,进行材料利用率计算。要设计多种排样方案, 经过比较选择其中的最佳方案。 4、冲压模具设计: a. 确定冲压加工各工序的模具结构形式,并绘制模具简图。 b. 对指定的 1— 2个工序的模具进行详细的结构设计,并绘制模具工作图。设计方法如下: ※确定模具的种类:简单模、连续模还是复合模。 ※模具工作零件设计:计算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模长度,确定凸、凹模结构形式和连接固定方式。 ※确定毛坯的定位和定距方式,并对相应的定位、定距零件进行设计。※确定压料、卸料、顶件及推件方式,并对相应的压料板、卸料板、推件块等进行设计。 ※模架设计:包括上下模座及导向方式的设计,也可以选用标准模架。※在完成以上工作的基础上, 按比例绘制模具工作图。先用双点划线绘制毛坯, 再绘制工作零件, 然后绘制定位和定距零件, 用连接零件把以上各部分连接起来, 最后在适当的位置绘制压料和卸料零件。根据模具的具体情况, 以上顺序也可作适当调整。
2017-2018-1 学期 XXXX学院 《冲压工艺与模具设计》课程报告 学院：机械与汽车工程学院 专业：材料成型及控制工程 学生： ____________________________ 学号： ____________________________ 指导教师：__________________________
完成日期 ____________ 年月—日
冲压工艺与模具的发展应用 摘要:模具是工业生产中积极重要而又不可或缺的特殊的基础工艺装备，工业要发 展，模具须先行。没有高水平的模具，就没有高水平的工业产品。现在，模具工业水平既是衡量一个制造业国家水平高低的重要的标志，也是一个工业国家产品保持国际竞争力的重要保证之一。本文主要介绍冲压工艺及模具当前的状况以及其未来发展趋势。 关键词：冲压模具现状发展应用 1概述 1.1冲压的概念 冲压（sheet metal forming；stamping）利用模具在压力机上将金属板材制成各种板片状零件和壳体、容器类工件，或将管件制成各种管状工件。这类在冷态进行的成型工艺方法称为冷冲压，简称冲压。 冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。前者适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；后者则在室温下进行，是薄板常用的冲压方法。它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也隶属于材料成型工程技术。 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［1］。 1.2冲压的特点 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机（单工位或多工位的）上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生
支撑板零件冲压工艺及 模具设计 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
支撑板零件冲压工艺及模具设计 模具市场发展趋势 模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，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。 模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。 我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、g大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。
在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。 根据国内和国际模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，将呈现十大发展趋势：一是模具日趋大型化；二是模具的精度将越来越高；三是多功能复合模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高；五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；七是快速经济模具的前景十分广阔；八是压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求；九是塑料模具的比例将不断增大；十是模具技术含量将不断提高，中高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化 冲压模具的现状和技术发展 一、现状 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。