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冲压工艺及模具设计一、冲压工艺冲压工艺是指利用压力使金属板材在模具的作用下发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的工艺。
冲压工艺的主要步骤包括：设计制作模具、准备材料、冲压加工及后续处理。
1.模具的设计制作：冲压工艺的关键在于模具的设计和制作。
模具由上下模具组成，上模具固定在机床上，下模具固定在滑块上。
上下模具之间有一定的空隙，当滑块向下运动时，上下模具会夹紧工件，使之发生塑性变形。
2.材料的准备：在进行冲压加工前，需要将金属板材裁剪成适当大小，并将其清洗干净，以去除杂质和油污。
3.冲压加工：冲压加工是将金属板材放置在模具中，通过机械设备施加压力，使金属板材发生塑性变形，最终获得所需形状和尺寸的工件。
4.后续处理：冲压工艺完成后，还需要进行一些后续处理，如清洗、抛光、喷涂等，以提高工件的表面光洁度和装饰性。
二、模具设计模具设计是冲压工艺中的重要环节，好的模具设计可以提高冲压加工的效率和质量。
模具设计的主要考虑因素包括：工件的形状和尺寸、材料的性质、冲压工艺的要求等。
1.模具结构设计：模具结构设计是模具设计的基础，主要包括上模具和下模具的结构设计。
上模具一般由模板、定位销、导向套等组成，下模具一般由模座、模块、导向柱等组成。
2.模具材料选择：模具的材料选择直接影响到模具的使用寿命和加工质量。
一般情况下，模具材料应具有高硬度、高强度、良好的热导性和耐磨性等特性。
3.模具零件设计：模具零件的设计应考虑到工件的形状和尺寸，以及冲压工艺的要求。
模具零件的设计应尽量简化，减少加工难度，提高生产效率。
4.模具配合设计：模具零件之间的配合关系直接影响到模具的精度和稳定性。
模具配合设计应确保零件的定位准确、运动平稳，并充分考虑到热膨胀等因素。
综上所述，冲压工艺及模具设计是一项复杂的工程，它涉及到材料、结构、流程等多个方面。
通过合理的冲压工艺和精心的模具设计，可以实现高效、高质量的冲压加工，为生产制造提供有力支持。
冲压工艺及模具设计知识要点冲压工艺及模具设计知识要点冲压工艺是制造业中广泛应用的一种金属成形加工方式，它通过在金属材料表面施加压力，使其塑性变形，以达到所需的工艺和形状。
在冲压工艺中，模具的设计和制造是至关重要的一环。
因此，掌握冲压工艺及模具设计知识要点，对于提高冲压制造技术水平、提高产品质量和降低成本具有重要意义。
下面，将结合实际生产实践，总结一些关于冲压工艺及模具设计的知识要点。
一、冲压工艺的基本要素1.材料选择：冲压材料必须具备良好的塑性变形能力、疲劳寿命和均匀性，同时要满足在特定条件下的强度、硬度和耐磨性等要求。
2.模具设计：模具的设计必须充分考虑冲压材料的变形特性和受力条件，以及零件的加工要求和成本控制等因素。
模具的各个组成部分必须协调配合，且具备高精度、高刚度和耐用性等特点。
此外，模具的加工和装配需要注意细节化管理和工艺标准化。
3.加工工艺：冲压工艺过程需要严格控制各个工艺环节，特别是在模具定位、定量进料、开裂垫片等关键环节，需要特别加以关注。
此外，对于一些复杂形状或外观有要求的零件，可以考虑采用多道冲压或辅助模具等方式进行加工。
二、模具设计的基本原则1.要具备较好的适应性：模具应根据零件的形状、尺寸和材料特性等因素，合理选用模具结构类型和尺寸规格，以满足生产要求。
2.要具有高精度和稳定性：模具必须具备高精度、高刚性和高耐用性，以确保在大量生产过程中，始终保持稳定的加工质量。
3.要考虑冲压力分布均匀性：在模具设计时应充分考虑冲压时的力分布状况，特别是在切断底部的操作中，需要合理安排模具结构，使冲头的力能够均匀作用在零件的各个角落，避免切口不整齐等质量问题。
4.要注意保障安全性：模具设计时必须考虑操作安全和保护措施的设置，以避免操作工程师在工作中出现安全事故和模具损坏情况，同时还需要考虑环境保护和资源利用等问题。
三、模具加工工艺模具加工工艺是冲压工艺中的重要环节之一，是对模具设计的实际落地。
冲压工艺与模具设计课程设计冲压工艺与模具设计课程设计一、课程介绍冲压工艺与模具设计是一门专业的工程课程，旨在培养学生熟悉冲压工艺和模具的设计，制作及使用，具有较强的技术素养，能够胜任相应的专业技术工作岗位。
课程主要内容有：冲压工艺基础、冲压工艺设计、冲压模具设计、冲压机械组装、冲压操作及调试等。
二、教学目标1. 掌握冲压工艺的基础知识；2. 学会掌握冲压工艺设计；3. 学会掌握冲压模具设计；4. 掌握冲压机械组装、操作及调试；5. 培养学生抱着系统的、较强的理论与实践能力，具有较强的技术素养，能够胜任相关技术工作岗位。
三、教学内容1. 冲压工艺基础（1）原理：冲压原理、冲压件分类、制造工艺要求；（2）信息技术：计算机辅助设计、自动化控制技术。
2. 冲压工艺设计（1）工艺设计：材料分析、构型设计、加工工艺设计；（2）冲压工艺数据设计：冲压参数设计、加工参数设计、冲压缺口设计；（3）工艺过程设计：冲压过程设计、冲压加工组合设计。
3. 冲压模具设计（1）模具结构特性及原理：模具种类、模具结构特性、模具加工技术；（2）模具外形设计：模具尺寸设计、模具外形设计、模具开模方式设计；（3）模具细部设计：模具夹具设计、模具油道设计、模具放料口设计。
4. 冲压机械组装、操作及调试（1）机械组装：机床部件安装、工作台安装、冲程控制装置安装；（2）机械操作：调整冲程、挤压调节、调整冲头；（3）机械调试：机械功能调试、挤压参数调试、冲头快速调试。
四、教学安排本课程为2学期，每周3个小时，36学时。
主要采取实验操作和讨论报告的方式，在实验中锻炼学生的实践能力，在讨论中增强学生的专业综合能力。
五、教学考核及格考核和综合考核：成绩由实验操作50%、讨论报告50%组成。
冲压工艺及模具设计冲压工艺及模具设计是现代工业制造中常用的一种技术，它通过将金属板材或者其他形状的金属件置于模具中，然后通过冲压机的动作使得金属材料发生塑性变形以得到所需的形状和尺寸。
冲压工艺及模具设计是一门综合性强的工艺技术，以下将介绍其包括冲压工艺流程、模具设计原则、模具结构设计、模具构件选用等相关内容。
一、冲压工艺流程冲压工艺分为单道冲压和多道冲压两种。
单道冲压是指在一个冲压过程中完成产品的全体造型，多道冲压是指通过多次冲压工艺来完成产品的全体造型。
下面将以多道冲压为例介绍冲压工艺流程。
1.材料准备：选择合适的板材材料，进行剪切、铺料等准备工作。
2.模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计合适的冲压模具。
3.上料：将材料板厚按照模具规格要求剪切成对应尺寸，然后放置在模具上。
4.开模：通过冲压机的动作，使得模具上的凸模与凹模对压，使材料发生塑性变形。
5.去杂及模具保养：在冲压过程中会产生一些杂质，需要及时清理，并对模具进行保养和维护。
二、模具设计原则模具设计是冲压工艺的核心环节，它直接影响着产品的质量和成本。
在进行模具设计时，需要遵循以下原则：1.合理性原则：模具结构要合理，能够满足产品的形状和尺寸要求，并且易于加工和调整。
2.稳定性原则：模具要具有足够的刚性和稳定性，能够承受冲压机的冲击力和振动。
3.高效原则：模具设计要考虑工作效率，设计出能够实现快速冲压的模具结构。
4.经济原则：模具的设计和制造成本要较低，以降低产品的制造成本。
三、模具结构设计模具的结构设计是模具设计的重要环节，它包括模具的整体结构、分段结构、导向结构等。
下面将介绍常用的模具结构设计方法：1.整体结构设计：将模具设计为一个整体结构，具有较好的刚性和稳定性。
2.分段结构设计：根据产品的形状和尺寸要求，将模具分为多个部分，通过连接件进行连接。
3.导向结构设计：模具需要具有良好的导向性，避免材料在冲压过程中发生歪斜和偏移。
4.其他辅助结构设计：模具还需要考虑各种辅助结构，如剪断边缘结构、定位结构、脱模结构等。
冲压工艺与模具设计是在金属材料加工中常见的工艺和技术。
下面是冲压工艺与模具设计的一般流程和关键考虑因素：零件分析与设计：对待加工的零件进行分析，包括材料选择、尺寸、形状和几何特征等。
确定零件的材料强度、硬度和变形特性，以便选择合适的冲压工艺和模具材料。
工艺规划：根据零件的几何形状和数量，制定合理的冲压工艺路线和生产节拍。
考虑冲压顺序、冲压次数、模具的开合方式等，以提高生产效率和质量。
模具设计：基于零件的几何形状和冲压工艺规划，进行模具的设计和构思。
分析零件的拉伸、弯曲、压缩等形变情况，确定模具的结构和零件的定位方式。
考虑模具材料的选择、模具零件的加工精度、模具装配方式等。
模具零件设计：设计和绘制模具的各个零部件，包括上模、下模、导柱、导套、顶针、剪切刃等。
考虑模具的可维修性和易损件的更换方便性，以提高模具的使用寿命和维护效率。
模具加工与制造：根据模具设计图纸和规格书，进行模具零件的加工制造。
包括数控加工、磨削、铣削、电火花等工艺，以及热处理和表面处理等工艺。
确保模具零件的尺寸精度和表面质量，以满足零件的冲压要求。
模具调试与优化：进行模具的调试和试模，测试冲压零件的质量和尺寸精度。
根据试模结果进行模具的优化和调整，改善零件的成形性和质量。
生产监控与质量控制：建立冲压生产过程的监控和控制机制，实时监测冲压工艺参数和模具磨损情况。
模具维护与保养：制定模具的定期维护计划，包括清洁、润滑、防锈等措施，以延长模具的使用寿命。
检查模具零件的磨损和损坏情况，及时更换或修复，保持模具的精度和性能。
模具管理与文件记录：建立模具管理系统，包括模具台账、模具维修记录、模具寿命记录等。
追踪模具的使用情况和维修历史，为模具的管理和决策提供依据。
连续改进与创新：定期进行模具技术和工艺的研究与创新，提高模具的精度、效率和寿命。
分析生产过程中的问题和不良品情况，提出改进措施，并进行试验验证。
在冲压工艺与模具设计过程中，需要综合考虑零件的形状复杂度、批量要求、成本效益等因素，确保模具的精度和稳定性，以实现高质量和高效率的生产。
冲压工艺与模具设计一、冲压工艺冲压工艺是指通过压力将金属板材冲击成所需形状的加工工艺。
其主要步骤包括：模具装配、上料、送料、冲压、卸料和清理等。
冲压工艺的主要特点是高效、高质、高稳定性，尤其适合大批量的生产加工。
在冲压工艺中，模具设计是冲压工艺的关键之一二、模具设计模具设计是指根据零件的形状和尺寸，合理选择冲头、导向件、冲座等模具零件，用于完成冲压工艺的过程。
模具设计的目标是提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
模具设计一般包括以下几个方面：1.零件分析：对待冲压的零件进行全面的分析，包括材料、形状、尺寸等方面的考量。
通过对零件的分析，确定最合适的冲压工艺。
2.模具结构设计：根据零件的形状和尺寸，确定冲头、导向件、冲座等模具零件的结构。
模具结构设计要考虑到零件的特点，保证模具的刚性和稳定性。
3.模具材料选择：根据模具的使用条件和要求，选择合适的模具材料。
模具材料应具备足够的硬度和强度，以抵抗冲击和磨损。
4.模具加工工艺：根据模具的结构和材料，制定合适的模具加工工艺。
模具加工工艺需要考虑材料的切削性和加工难度，以保证模具的精度和质量。
5.模具试验和修正：模具设计完成后，需要进行试验和修正。
通过试验，发现和解决可能存在的问题，确保模具的性能和稳定性。
修正包括进行冲击试验、模具调整、磨削等。
总的来说，冲压工艺与模具设计是相互关联的。
只有冲压工艺与模具设计相互配合，才能保证冲压工艺的高效、高质、高稳定性。
因此，对于冲压工艺与模具设计的研究和应用具有重要的意义。
一、填空题1 • 塑性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε1 + ε2 + ε3 =0。
2 • 冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料。
3 • 物体在外力的作用下会产生变形，如果外力取消后，物体不能恢复到原来的形状和尺寸这种变形称为塑性变形。
4 • 影响金属塑性的因素有金属的组织、变形温度、变形速度、变形的应力与应变状态、金属的尺寸因素。
5 • 在冲压工艺中，有时也采用加热成形方法，加热的目的是提高塑性，增加材料在一次成型中所能达到的变形程度；降低变形抗力提高工件的成形准确度。
6 • 冲压工艺中采用加热成形方法，以增加材料塑性能达到变形程度的要求。
7 • 材料的冲压成形性能包括成型极限和成型质量两部分内容。
8 • 压应力的数目及数值愈大，拉应力数目及数值愈小，金属的塑性愈好。
9 • 在同号主应力图下引起的变形，所需的变形抗力之值较大，而在异号主应力图下引起的变形，所需的变形抗力之值就比较小。
10 • 在材料的应力状态中，压应力的成分愈多，拉应力的成分愈少，愈有利于材料塑性的发挥。
11 • 一般常用的金属材料在冷塑性变形时，随变形程度的增加，所有强度指标均增加，硬度也增加，塑性指标降低，这种现象称为加工硬化。
12 • 用间接试验方法得到的板料冲压性能指标有总伸长率、均匀伸长率、屈强比、硬化指数、板厚方向性系数r 和板平面方向性系数△ r 。
13 • 在筒形件拉深中如果材料的板平面方向性系数△ r 越大，则凸耳的高度越大。
14 • 硬化指数n 值大，硬化效应就大，这对于伸长类变形来说就是有利的。
15 • 当作用于坯料变形区的拉应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是伸长变形，故称这种变形为伸长类变形。
16 • 当作用于坯料变形区的压应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是压缩变形，故称这种变形为压缩类变形。
17 • 材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。
18 • 材料的冲压性能好，就是说其便于冲压加工，一次冲压工序的极限变形程度和总的极限变形程度大，生产率高，容易得到高质量的冲压件，模具寿命长等。
19 • 材料的屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比。
屈强比小，对所有的冲压成形工艺都有利。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）1 • 变形抗力小的软金属，其塑性一定好。
（×）2 • 物体的塑性仅仅取决于物体的种类，与变形方式和变形条件无关。
（×）3 • 金属的柔软性好，则表示其塑性好。
（×）4 • 变形抗力是指在一定的加载条件和一定的变形温度下，引起塑性变形的单位变形力。
5 • 物体某个方向上为正应力时，该方向的应变一定是正应变。
（×）6• 物体某个方向上为负应力时，该方向的应变一定是负应变。
（×）7• 物体受三向等压应力时，其塑性变形可以很大。
（×）8• 材料的塑性是物质一种不变的性质。
（×）9• 金属材料的硬化是指材料的变形抗力增加。
（×）10• 物体受三向等拉应力时，坯料不会产生任何塑性变形。
（∨）11• 当坯料受三向拉应力作用，而且时，在最大拉应力方向上的变形一定是伸长变形，在最小拉应力方向上的变形一定是压缩变形（∨）12• 当坯料受三向压应力作用，而且时，在最小压应力方向上的变形一定是伸长变形，在最大压应力方向上的变形一定是压缩变形（∨）三、问答题1 • 影响金属塑性和变形抗力的因素有哪些？影响金属塑性的因素有如下几个方面：（1 ）、化学成分及组织的影响；（2 ）、变形温度；（3 ）变形速度；（4 ）、应力状态；2 • 请说明屈服条件的含义，并写出其条件公式。
屈服条件的表达式为：，其含义是只有当各个应力分量之间符合一定的关系时，该点才开始屈服。
3 • 什么是材料的机械性能？材料的机械性能主要有哪些？材料对外力作用所具有的抵抗能力，称为材料的机械性能。
板料的性质不同，机械性能也不一样，表现在冲压工艺过程的冲压性能也不一样。
材料的主要机械性能有：塑性、弹性、屈服极限、强度极限等，这些性能也是影响冲压性能的主要因素。
4 • 什么是加工硬化现象？它对冲压工艺有何影响？金属在室温下产生塑性变形的过程中，使金属的强度指标( 如屈服强度、硬度) 提高、塑性指标( 如延伸率) 降低的现象，称为冷作硬化现象。
材料的加工硬化程度越大，在拉伸类的变形中，变形抗力越大，这样可以使得变形趋于均匀，从而增加整个工件的允许变形程度。
如胀形工序，加工硬化现象，使得工件的变形均匀，工件不容易出现胀裂现象。
5 • 什么是板厚方向性系数？它对冲压工艺有何影响？由于钢锭结晶和板材轧制时出现纤维组织等因素，板料的塑性会因为方向不同而出现差异，这种现象称为板料的塑性各项异性。
各向异性包括厚度方向的和板平面的各向异性。
厚度方向的各向异性用板厚方向性系数r 表示。
r 值越大，板料在变形过程中愈不易变薄。
如在拉深工序中，加大r 值，毛坯宽度方向易于变形，而厚度方向不易变形，这样有利于提高拉深变形程度和保证产品质量。
通过对软钢、不锈钢、铝、黄铜等材料的实验表明，增大r 值均可提高拉深成形的变形程度，故r 值愈大，材料的拉深性能好。
6 • 什么是板平面各向异性指数Δ r ？它对冲压工艺有何影响？板料经轧制后，在板平面内会出现各向异性，即沿不同方向，其力学性能和物理性能均不相同，也就是常说的板平面方向性，用板平面各向异性指数Δ r 来表示。
比如，拉深后工件口部不平齐，出现“凸耳”现象。
板平面各向异性制数Δ r 愈大，“凸耳”现象愈严重，拉深后的切边高度愈大。
由于Δ r 会增加冲压工序（切边工序）和材料的消耗、影响冲件质量，因此生产中应尽量设法降低Δr 。
7 • 如何判定冲压材料的冲压成形性能的好坏?板料对冲压成形工艺的适应能力，成为板料的冲压成形性能，它包括：抗破裂性、贴模性和定形性。
所谓的抗破裂性是指冲压材料抵抗破裂的能力，一般用成形极限这样的参数来衡量；贴模性是指板料在冲压成形中取得与模具形状一致性的能力；定形性是指制件脱模后保持其在模具内既得形状得能力。
很明显，成形极限越大、贴模性和定形性越好材料的冲压成形性能就越好。
返回一. 填空题1 • 塑性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε 1+ ε 2+ ε 3 =0。
2 • 冲压工艺中采用加热成形方法，以增加材料塑性能达到变形程度的要求。
3 • 压应力的数目及数值愈大，拉应力数目及数值愈小，金属的塑性愈好。
4 • 在材料的应力状态中，压应力的成分愈多，拉应力的成分愈少，愈有利于材料塑性的发挥。
5 • 一般常用的金属材料在冷塑性变形时，随变形程度的增加，所有强度指标均增加，硬度也增加，塑性指标降低，这种现象称为加工硬化。
6 • 硬化指数n 值大，硬化效应就大，这对于伸长类变形来说就是有利的。
7 • 当作用于坯料变形区的拉应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是伸长变形，故称这种变形为伸长类变形。
8 • 材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。
9 • 材料的冲压性能好，就是说其便于冲压加工，一次冲压工序的极限变形程度和总的极限变形程度大，生产率高，容易得到高质量的冲压件，模具寿命长等。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）1 • 变形抗力小的软金属，其塑性一定好。
（×）2 • 物体的塑性仅仅取决于物体的种类，与变形方式和变形条件无关。
（×）3 • 物体某个方向上为正应力时，该方向的应变一定是正应变。
（×）4• 材料的塑性是物质一种不变的性质。
（×）5 • 当坯料受三向拉应力作用，而且时，在最大拉应力方向上的变形一定是伸长变形，在最小拉应力方向上的变形一定是压缩变形。
（∨）三、问答题1 • 影响金属塑性和变形抗力的因素有哪些？影响金属塑性的因素有如下几个方面：（1 ）、化学成分及组织的影响；（2 ）、变形温度；（3 ）、变形速度；（4 ）、应力状态；2 • 请说明屈服条件的含义，并写出其条件公式。
屈服条件的表达式为：，其含义是只有当各个应力分量之间符合一定的关系时，该点才开始屈服。
3 • 什么是材料的机械性能？材料的机械性能主要有哪些？材料对外力作用所具有的抵抗能力，称为材料的机械性能。
板料的性质不同，机械性能也不一样，表现在冲压工艺过程的冲压性能也不一样。
材料的主要机械性能有：塑性、弹性、屈服极限、强度极限等，这些性能也是影响冲压性能的主要因素。
4 • 什么是板厚方向性系数？它对冲压工艺有何影响？由于钢锭结晶和板材轧制时出现纤维组织等因素，板料的塑性会因为方向不同而出现差异，这种现象称为板料的塑性各项异性。
各向异性包括厚度方向的和板平面的各向异性。
厚度方向的各向异性用板厚方向性系数r 表示。
r 值越大，板料在变形过程中愈不易变薄。
如在拉深工序中，加大r 值，毛坯宽度方向易于变形，而厚度方向不易变形，这样有利于提高拉深变形程度和保证产品质量。
通过对软钢、不锈钢、铝、黄铜等材料的实验表明，增大r 值均可提高拉深成形的变形程度，故r 值愈大，材料的拉深性能好。
5 • 什么是板平面各向异性指数Δ r ？它对冲压工艺有何影响？板料经轧制后，在板平面内会出现各向异性，即沿不同方向，其力学性能和物理性能均不相同，也就是常说的板平面方向性，用板平面各向异性指数Δ r 来表示。
比如，拉深后工件口部不平齐，出现“凸耳”现象。
板平面各向异性制数Δ r 愈大，“凸耳”现象愈严重，拉深后的切边高度愈大。
由于Δ r 会增加冲压工序（切边工序）和材料的消耗、影响冲件质量，因此生产中应尽量设法降低Δr 。
返回一、填空题1. 冲裁既可以直接冲制成品零件，又可以为其他成形工序制备毛坯。
2.从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。
它包括冲孔、落料、切断、修边、等工序。
但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。
3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。
4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。
5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。
6.圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。
7.光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。
8.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。
9.塑性差的材料，断裂倾向严重，剪裂带增宽，而光量带所占比例较少，毛刺和圆角带大；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。
10.增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压板压紧凹模面上的材料、对凸模下面的材料用顶板施加反向压力，此外，还要合理选择塔边、注意润滑等。
