第三篇 先进冲压工艺与模具设计

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。

高纲1457江苏省高等教育自学考试大纲02218 冲压工艺与模具设计（含实践）南京工程学院编江苏省高等教育自学考试委员会办公室一、课程性质及其设置目的与要求（一）课程性质和特点《冲压工艺与模具设计》（含实践）是我省高等教育自学考试数控加工与模具设计专业（本科段）的一门学位课程。

该课程的主要任务是使学生了解冲压工艺的基本理论和方法，掌握制订冲压工艺和模具设计的原则和方法，熟悉典型冲压模具的结构，具备对中等复杂程度冲压件进行工艺与模具设计的能力。

（二）本课程的基本要求本课程主要包括冲裁工艺与模具设计、弯曲工艺与模具设计、拉深工艺与模具设计、其它成型工艺与模具设计及多工位级进模设计等内容。

学生学习本门课后应达到下列基本要求：1．了解冲压的基本理论及基本冲压工序的成形特点，掌握冲压工艺分析和工艺计算方法，具有制定冲压工艺规程的能力。

2．掌握冲压模具的设计原则和方法，具有应用有关设计手册和资料设计典型冲压模具的能力。

3．具有分析和解决冲压生产技术问题的能力和具有从事冲压新工艺新技术及计算机在冲压生产中的应用能力。

（三）本课程与相关课程的联系本课程是一门实践性强的专业课，在进行本课程教学之前，要求学生了解塑性成形的一些基本理论，并具备相关的机械设计及制造方面的知识，因此本课程的前修课程包括机械制图、工程力学、金属塑性成形原理、机械设计基础、机械制造基础、热处理工艺等，学好这些先修课程有助于更好的掌握本课程的基础理论和基本知识。

二、课程内容与考核目标第1篇冲压工艺概述第1章冲压工艺基础知识（一）课程内容本章简要介绍了冲压加工的特点、应用、冲压工序的分类、冲压发展现状、冲压所用设备、冲压用原材料及下料方法，冲压常用标准等。

（二）学习要求了解冲压加工的特点、应用及其发展趋势；掌握冲压加工的常见分类方法及基本冲压工序；了解冲压所用设备；了解常见的冲压原材料，理解冲压材料的成型性能，熟悉常见的下料方法；了解常用冲压标准。

冲压工艺与模具设计毕业论文1. 引言随着工业化的进程和产品多样化的需求，冲压工艺在各行各业中得到广泛应用。

冲压工艺是一种通过应用冲压模具，在金属板材上施加压力形成所需形状的加工方法。

冲压工艺的品质和效率直接受到模具设计的影响。

因此，冲压工艺与模具设计成为了重要的研究领域，同时也是本毕业论文的主要研究内容。

2. 冲压工艺的基本原理冲压工艺的基本原理是利用冲压模具对金属板材施加压力，使其发生塑性变形。

具体步骤包括: 剪切准备、冲剪床操作、上模、施压、下模、退出。

冲压工艺具有快速性、高效性和精确性的优点，广泛应用于汽车、电子、家电等行业。

3. 冲压模具设计的基本原则冲压模具设计应遵循以下基本原则:3.1 模具结构设计原则模具设计应考虑到材料的特性、制作工艺和模具使用寿命等因素，选择合适的模具结构。

常见的模具结构有单工位模和多工位模，根据实际需求进行选择。

3.2 冲孔设计原则冲孔设计是冲压模具设计的重要内容，其目的是通过切割或穿孔来获得所需形状。

冲孔设计需要考虑到材料特性、孔的数量和布局等因素，确保冲孔的准确性和效率。

3.3 净形状设计原则净形状是指通过冲压模具得到的金属零件的最终形状。

净形状设计需要考虑到材料的流动性和伸缩性，选择合适的冲压工艺参数，确保零件的质量和尺寸精度。

3.4 材料选择和处理原则冲压模具设计需要选择合适的材料，并进行适当的处理，以提高模具的硬度和耐磨性。

常用的模具材料包括合金钢、高速钢和硬质合金等。

4. 冲压工艺与模具设计的优化方法为了提高冲压工艺和模具设计的效率和品质，可以采用以下优化方法:4.1 CAD/CAE技术的应用CAD（计算机辅助设计）和CAE（计算机辅助工程）技术可以帮助设计师进行模具设计和工艺分析。

通过使用CAD软件进行三维建模和设计，可以提高设计的精度和效率。

而CAE技术可以进行模具结构和冲压工艺的分析，找出潜在的问题和改进方案。

4.2 模具试验与实验分析模具试验和实验分析可以通过实际加工样件的测试，验证和优化设计。

冲压工艺及模具设计方案冲压工艺是一种常用的金属成形工艺，适用于大批量生产，具有高效、精确、稳定的特点。

模具是冲压工艺的核心部件，其设计方案直接影响产品的质量和生产效率。

本文将就冲压工艺及模具设计方案进行探讨。

一、冲压工艺分析冲压工艺的核心是模具设计，其主要过程包括：材料选择、冲剪线设计、工序计算、模具设计、模具制造和装配等。

在模具设计过程中，需要考虑产品的尺寸、形状、材料及生产批量等因素。

1.材料选择：根据产品的要求，选择适宜的材料进行冲压。

常见的材料有冷轧钢板、不锈钢板、铝板等。

材料的选择应考虑产品的应用环境、强度、耐磨性等因素。

2.冲剪线设计：冲剪线是产品的外形轮廓线，在模具设计中，需要绘制出产品的冲剪线。

冲剪线的设计应合理，保证产品的精度和质量。

3.工序计算：根据产品的结构和尺寸，进行工序计算。

工序计算主要包括模具开数、冲头设计、压力计算等。

通过合理的工序计算，可以提高生产效率和降低生产成本。

4.模具设计：模具设计是冲压工艺的核心。

在模具设计中，需要考虑产品的形状、尺寸、材料、模具材料、模具开数、冲头设计等因素。

模具设计应以满足产品要求为主要目标，同时考虑制造成本和交货周期。

5.模具制造和装配：根据模具设计方案进行模具制造和装配。

模具的制造应严格按照模具设计要求进行，保证模具的精度和质量。

模具装配时，需要注意各组件之间的配合和调试，确保模具能够正常运行。

在模具设计方案中，需要考虑以下几个方面：1.产品的形状和尺寸：根据产品的形状和尺寸，确定模具的结构和尺寸。

模具的结构应简单、合理，并能够满足产品的要求。

2.模具材料：模具的材料应具有良好的切削性能、硬度和耐磨性。

常见的模具材料有合金工具钢、硬质合金等。

模具的材料选择应根据产品的要求和生产批量来确定。

3.模具开数：模具开数是指一次生产中所需要的模具的数量。

模具开数的选择应根据产品的生产批量和生产效率来确定。

开数过多不利于模具制造和管理，开数过少会降低生产效率。

冲压工艺过程设计与冲压模具设计冲压工艺是指通过冲压模具对金属板材进行加工，使其在一对上下模具的作用下，经过冲压力的作用，产生变形或分离，从而得到需要的零部件。

冲压工艺过程设计和冲压模具设计是冲压工艺中两个重要的环节。

一、冲压工艺过程设计1.冲压工艺流程设计：冲压工艺流程设计是根据产品的形状、尺寸和数量要求，确定最佳的冲压工艺流程。

一般包括产品的铣削、切割、冲裁、折弯、成形等工序，通过对各工序的分析和优化，确定最佳的冲压过程。

2.冲压工艺参数选择：冲压过程中，冲压速度、冲压力、冲压位置等参数的选择对产品的质量和效率有着重要的影响。

在冲压工艺过程设计中，需要根据工件的材料性质和形状要求，选择合适的冲压工艺参数，以保证产品的质量和生产效率。

3.材料选用与热处理：冲压过程中材料的选用和热处理对产品的质量有着重要的影响。

在冲压工艺过程设计中，需要根据产品的形状要求和使用环境，选择合适的材料，并进行适当的热处理，以提高产品的硬度、强度和耐磨性。

4.模具设计和选择：冲压过程中冲压模具的设计和选择对产品的形状和质量有着决定性的影响。

在冲压工艺过程设计中，需要根据产品的形状要求和冲压工艺要求，设计出合适的冲压模具，并选择合适的材料和加工工艺，以确保模具的耐用性和精度。

5.衬板设计和选择：冲压过程中衬板的设计和选择对产品的平整度和精度有着重要的影响。

在冲压工艺过程设计中，需要根据产品的形状要求和冲压工艺要求，设计出合适的衬板，并选择合适的材料和工艺，以确保衬板的平整度和精度。

1.冲压模具结构设计：冲压模具的结构设计是根据产品的形状要求和冲压工艺要求，设计出合适的模具结构。

一般包括上模、下模、导柱、导套、导向件等部分，通过对这些部分的设计，实现产品的冲裁、折弯、成形等工艺要求。

2.冲压模具材料选择：冲压模具的材料选择对模具的寿命和精度有着重要的影响。

在冲压模具设计中，需要根据模具的使用环境和要求，选择合适的材料，并进行适当的热处理，以提高模具的硬度、强度和耐磨性。

冲压工艺与模具设计冲压工艺是一种通过对金属板材进行压制或冲剪，以改变其形状和尺寸的制造工艺。

在冲压过程中，需要使用模具来对金属板材施加确定的压力，使其发生塑性变形。

模具设计是冲压工艺的关键环节，合理的模具设计可以保证冲压过程的精度和效率。

一、金属材料的选择冲压工艺中常用的金属材料有钢板、铝板、铜板等。

不同金属材料的机械性能和加工性能不同，选择合适的金属材料对冲压工艺的成功至关重要。

二、冲压工艺的确定冲压工艺主要包括件的外形确定、孔位置的布置、切缘的设计等。

通过工艺确定，可以确定冲压工序的顺序、模具的需求以及操作要求。

三、模具设计要点1.模具结构的设计：模具结构设计要满足零件的加工要求，并在生产中方便拆卸、更换。

2.模具材料的选择：模具材料需要具有较高的硬度、强度和耐磨性，常用的模具材料有合金工具钢、硬质合金等。

3.模具配套设备的选择：根据冲压工艺的要求，选择合适的配套设备，如冲压机等。

4.压力分布的设计：模具在冲压过程中需要对板材施加一定的压力，合理的压力分布可以避免产生变形和裂纹。

5.模具的预紧力设计：预紧力是指模具在冲压过程中需承受的力量，需要合理设置预紧力以保证冲压过程的稳定性和精度。

6.附件的设计：模具附件是模具的辅助部件，如导向柱、定位销等，合理的设计可以提高模具的使用寿命和加工效率。

7.考虑模具的便于制造性和可维护性：在模具设计中，需要考虑到模具的制造难度和维护难度，合理的设计可以降低成本和提高效率。

总之，冲压工艺与模具设计是密不可分的，合理的模具设计可以保证冲压过程的精度和效率，最终提高产品的质量和生产效益。

在进行冲压工艺与模具设计时，需要考虑金属材料的选择、工艺的确定以及模具结构、材料等方面的要点。

只有全面考虑这些因素，才能设计出合理、高效的模具，实现优质的冲压加工。

绪论1.1 概述冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。

在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。

以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。

1.2 冲压技术的进步进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]。

现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1）。

国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。

以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。

轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。

在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。

但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。

标志冲模技术先进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，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距[2-3]。

1.4 模具CADCAECAM技术冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来。

对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键。

冲压工艺与模具设计1. 冲压工艺概述冲压工艺是一种通过应用压力将金属板材加工成所需形状和尺寸的加工方法。

冲压工艺包括：料料冲压、拉伸冲压和模冲压等。

冲压工艺的关键是模具设计，而模具设计又直接影响到产品质量和生产效率。

2. 冲压模具设计基础在进行冲压模具设计之前，需要对相关的基础知识进行了解和掌握。

以下是一些冲压模具设计的基础知识：2.1 材料选择在冲压工艺中，常用的材料有钢材、铝材和不锈钢等。

材料的选择要考虑产品的功能要求、成本、可加工性等因素。

常见的冲压模具类型有单工位模具、连续模式模具和逐级模具。

不同类型的模具适用于不同的加工要求。

2.3 模具结构模具结构包括下模座、上模座、导向柱、导向套和剪切刃等。

合理的模具结构能够提高模具寿命和生产效率。

3. 冲压工艺流程冲压工艺流程一般包括以下几个步骤：3.1 工艺规划工艺规划是冲压工艺的第一个环节，它包括确定产品的加工工序、模具类型和加工顺序等。

模具设计是冲压工艺的核心环节，它包括模具结构设计、模具材料选择和模具加工工艺等。

3.3 试模和调试试模和调试是冲压工艺的重要环节，通过试模和调试能够找出模具设计中存在的问题，并进行修改和改进。

3.4 量产量产是冲压工艺的最后一步，通过量产能够验证冲压工艺的可行性和稳定性。

4. 冲压工艺的优势和应用领域冲压工艺有以下几个优势：•高效性：冲压工艺能够实现快速、高效的大批量金属加工，提高生产效率。

•精度高：冲压工艺能够实现高精度的金属加工，提高产品的质量。

•可靠性好：冲压工艺经过试模和调试后能够实现稳定的量产，提高生产可靠性。

冲压工艺广泛应用于汽车制造、电子产品、航空航天等领域，其中汽车制造是冲压工艺的主要应用领域之一。

5. 冲压工艺的未来发展趋势随着科学技术的不断进步，冲压工艺也在不断发展和变革。

以下是冲压工艺的一些未来发展趋势：•智能化：冲压工艺将更加智能化，通过与技术的结合，实现更高效、更精准的金属加工。

•环保化：冲压工艺将更加注重环保，减少对自然资源的消耗和对环境的污染。