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简单冲压模具设计讲解学习

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内容摘要目录
第一章零件工艺性分析 (1)
1．1材料分析 (1)
1. 2结构分析 (1)
1. 3精度分析 (1)
第二章冲裁工艺方案的确定 (1)
第三章冲裁工艺方案的确定 (3)
3.1刃口尺寸计算原则 (3)
3.2刃口尺寸计算 (3)
3.3排样计算 (5)
3.4冲压力计算 (5)
第四章冲压设备的选用 (7)
第五章模具零部件结构的确定 (8)
5.1标准模架的选用 (8)
5.2模具中各零件的厚度 (8)
第六章模具装配图及各零件图见图纸 (10)
第七章部分主要零件的加工工艺 (10)
致谢 (12)
参考文献 (13)
第一章零件工艺性分析
工件为图1-1所示的落料冲孔件，材料为Q235钢，材料厚度2mm，生产批量为大批量。

工艺性分析内容如下：
图1-1
1．1材料分析
Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。

1. 2结构分析
零件结构简单，对冲裁加工较为有利。

1. 3精度分析
零件上有且只有两个未注公差要求的尺寸，对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。

由分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。

第二章冲裁工艺方案的确定
零件为一落料冲孔品件，可提出的加工方案如下：
方案一：先落料，后冲孔。

采用两套单工序模生产。

方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。

方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但需要两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。

方案二只需一副模具，冲压间的形位精度继和尺寸精度易保证，且生产效率较高。

尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。

方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二相比生产的零件精度稍差。

欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。

经过上述比较，三个方案中选用方案二生产较好。

第三章冲裁工艺方案的确定
3.1刃口尺寸计算原则
冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。

因此，正确地确定凸、凹模刃口尺寸及公差，在设计和制造模具时是很重要的。

生产实践证明：由于凸、凹模之间存在着间隙，使落下的料或冲出的孔都带有锥度，落料件的大端尺寸等于或接近于凹模刃口尺寸，冲孔件的小端尺寸等于或接近于凸模刃口尺寸。

在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。

冲裁时，凸模和凹模要与制件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，结果使间隙越用越大。

由此在确定模具刃口尺寸及其制造公差时，需遵循下述原则：
落料时，先确定凹模刃口尺寸。

凸模刃口的基本尺寸取接近或等于制件的最小极限尺寸，以保证凹模磨损在一定范围内，所能冲出合格的制件，凸模刃口的基本尺寸则按凹模刃口基本尺寸减小一个最小合理间隙值来确定。

冲孔时，先确定凸模刃口尺寸。

凹模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大极限尺寸，以保证凸模磨损在一定范围内仍可使用，而凹模刃口的基本尺寸按凸模刃口的基本尺寸加上一个最小合理间隙值来确定。

凸模和凹模刃口的制造公差，主要取决于冲裁件的精度和形状，一般模具的制造精度比冲裁件的精度至少高1～2级。

零件图上的所有的尺寸均未标注公差，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。

3.2刃口尺寸计算
根据上述原则，就可确定凸、凹模的刃口尺寸及公差。

但由于模具的加工和测量方法不同，在进行模具计算与尺寸公差标注时，其方法也不同。

对于冲压形状复杂或薄板工件的模具，为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值，必须采用
配合加工。

考虑到冲裁件为圆形简单结构，这里采用凸模与凹模分开加工。

（1）落料件尺寸的基本计算公式为
尺寸10.9mm可查得凸、凹模最小间隙=0.140mm，最大间隙=0.180mm，凸模制造公差=0.02mm，凹模制造公差=0.02mm。

将以上各值代入校验是否成立，经校验不等式成立，所以可以按上式计算工作零件刃口尺寸。

即
=（10.9-0.43×0.5）
=10.685
=（10.685-0.14）
=10.545
（2）冲孔基本公式为
尺寸4mm，可查得其凸模制造公差=0.02mm，凹模制造公差=0.02mm。

经验算，满足不等式，因该尺寸为单位磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得
=（4+0.5×0.3）
= 4.15
=（4+0.5×0.3+0.14）
= 4.29
3.3排样计算
分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件的排样方式如图1-2所示。

图1-2 零件排样图
3.4冲压力计算
可知冲裁力基本计算公式
F=kltГ
零件的周长为46.786，材料厚度为2mm，Q235钢的抗剪强度取350MPa，安全系数一般取1.3，则冲裁该零件所需冲裁力为
F=1.3×46.786×2×350=42 575.26（N）≈43（kN）
模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力Fx和推件力Ft为
Fx=KxF=0.05×46.786≈2.4（kN）
Ft=NKtF=3x0.055×46.786≈7.7（kN）F总=F+Fx+Ft
=43+2.4+7.7
=53.1（kN）
初选设备为开式压力机J23-10。

第四章冲压设备的选用
根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机J23-10，其主要技术参数如下：
公称压力：100kN
滑块行程：45mm
最大闭合高度：180mm
闭合高度调节量：35mm
滑块中心线到床身距离130mm：
工作台尺寸：240mm×370mm
工作台孔尺寸：130mm×200mm
模柄孔尺寸：30mm×55mm
垫板厚度：35mm
第五章模具零部件结构的确定
5.1标准模架的选用
标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。

在实际生产中是根据冲压产品的剪切强度和所用模具材料刚度、韧性来确定的。

一般不会计算凹模凸模的厚度，都会按照经验来选择的。

凹模高度为30mm
凹模周界为70mm
模具采用后置导柱模架，根据以上数值可查得模架规格为上模座100mm×100mm×25mm，下模座100mm×100mm×25mm，导柱22mm×130mm，导套22mm×80mm ×33mm。

卸料橡胶的设计计算：橡胶的自由高度为
H自由=（3.5~4）工作
其中S工作=t+1+修模量=2+1+5=8
故H自由=28~32
橡胶的装配高度为H2=（0.85~0.9）H自由
橡胶的装配高度为22mm
5.2模具中各零件的厚度
凹模的厚度：30mm
凸凹模固定板厚度：20mm
承料板的厚度为：10mm
凸模固定板厚度：20mm
卸料芯的厚度为：16mm
凸模的高度为：50mm
凸凹模的高度为：55mm
第六章模具装配图及各零件图见图纸
第七章部分主要零件的加工工艺1、凸凹模加工工艺
序号工序名工序内容
1 备料
按尺寸22mmX57mm备Cr12材料
2 车床加工车床加工到图纸尺寸
3 检验
淬火硬度到HRC58~60
4 热处理、
表面处理
5 检验
序号工序名工序内容
1 备料72mmX32mmCr12
2 车床加工
车平面和25mm孔
3 钳工钳工钻孔
4 热处理淬火硬度HRC58~60
5 线切割
线割10mm和销孔
6 检验
序号工序名工序内容
1 备料
按尺寸72mmX22mm45号钢
2 车床加工
车平面和25mm孔
3 钳工钳工钻孔
4 检验
5 热处理淬火硬度HRC58~60
6 线切割
线割6mm和销孔
7 检验
序号工序名工序内容
1 备料
按尺寸11mmX52mmCr
2 车床加工留有余量0.6mm
3 磨床加工加工到图纸尺寸
4 热处理淬火硬度HRC58~60
5 检验
致谢
参考文献。

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毕业设计冲压模具设计

毕业设计冲压模具设计

毕业设计冲压模具设计冲压模具设计是指根据零部件的形状和要求，通过模具设计软件对压制工艺和模具结构进行详细设计并完成加工制造的过程。

本文将以零部件的冲压模具设计为例，详细介绍冲压模具设计的步骤和关键技术。

一、冲压模具设计的步骤1.零件分析与加工工艺确定：首先对待设计的零件进行分析，了解其形状、材料及加工工艺要求。

通过对零件的尺寸测量、材料分析和工艺流程确定，确定适宜的冲压模具设计方案。

2.模具结构确定：根据零件形状和工艺要求，确定模具的基本结构形式，包括上、下模块的形状和结构、导向方式以及顶出装置的设计。

3.模具零件设计：根据模具的结构形式，对上、下模板、定位销、导柱、导套、顶出器等模具零件进行详细设计，并确定其尺寸、形位公差和表面粗糙度。

4.模具装配设计：根据模具零件的设计，进行模具的装配设计，确定模具各零件的加工工艺和装配工艺。

5.3D模型的建立：采用模具设计软件对模具的各个零件进行建模，并对其进行装配，实现模型的全面展示和动态演示。

6.模具结构的强度分析：采用有限元分析法对模具结构进行强度分析，确定模具零件的受力状态，从而提高模具的刚度和寿命。

7.模具工艺文件的编制：编制模具的工艺文件，包括工艺流程、工装设计和使用说明，为模具的制造和使用提供详细的技术支持。

二、冲压模具设计的关键技术1.零件厚度均衡设计：保证冲压零件的均衡受力，在模具的设计中尽量避免出现片厚不均的问题，从而避免在冲压过程中产生变形或裂纹等缺陷。

2.弹性顶出设计：在模具设计中合理设置顶针或顶出器，以保证冲压零件在顶出过程中不会卡死或破碎，从而提高冲压的质量和效率。

3.导向方式优化设计：合理选择导向方式，减小模具的摩擦阻力，从而提高模具的导向精度和工作寿命。

4.材料选择与热处理：合理选择模具材料，并根据工艺要求进行适当的热处理，以提高模具的硬度和耐磨性，延长模具的使用寿命。

5.模腔润滑与冷却设计：在模具设计中设置合理的润滑和冷却装置，以提高冲压的质量和效率，并减少模具的磨损和热变形。

冲压模具设计课件(PPT 49页)

冲压模具设计课件(PPT 49页)

冲件与条料分离的冲压行程获得精度高、断面质量好的冲件的模具。
二
按工序组 合分类
三
按上下模 导向分类
1 单工序模 在一副模具中只完成一个工序的冲模。
2
级进模
在一副模具中的不同位置上完成两个或两个以上工序，最后将冲件与条料分 离的冲模。
3 复合模 在一副模具中的同一位置上，完成几个不同工序的冲模。 1 敞开模 模具本身无导向装置，工作完成靠压力机及滑块导轨起作用。 2 导板模 用导板来保护冲裁时凸、凹模准确位置。 3 导柱模 上、下模分别装有导套、导柱、靠其配合精度来保证凸、凹模准确位置
孔的光亮带是凸模刃口挤切材料产生的 计算刃口尺寸时，应按落料和冲孔两种情况分别进行
冲压模具设计助学课件
学院
计算原则：
1. 落料时，先确定凹模尺寸，以凹模尺寸为基准。落料件 尺寸会随凹模刃口的磨损而增大，故落料凹模基本尺寸 取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。而落料凸模基本尺 寸，按凹模基本尺寸减最小初始间隙。
b）落料件
冲压模具设计助学课件
学院
（2）冲裁件断面分析
断面组成 圆角带a：由冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入 变形(弯曲和拉伸)的结果。

光亮带b：紧挨塌角并与板面垂直的光亮部分，在塑性变 形过程中，受到剪切应力τ和挤压应力σ的作用而形成的。
断裂带c：表面粗糙且带有锥度的部分，是由于刃口处 的微裂纹在拉应力口作用下不断扩展断裂而形成的。
冲压模具设计助学课件
学院
2）凸模与凹模配作法(续) 第一类尺寸： Aj (Amaxx)014 第二类尺寸： Bj (Bminx)01 4
第三类尺寸： Cj (Cmin1 2)8 1
复杂形状冲裁件的尺寸分类
冲压模具设计助学课件
sw冲压模具第二讲—模架的设计

sw冲压模具第二讲—模架的设计

sw冲压模具第二讲—模架的设计冲压模具的模架是模具的骨架，承载和支撑模具的各个零部件，起到固定模具结构、调整模具间隙、保证模具运行精度和稳定性的作用。

模架设计的合理与否直接影响模具的使用寿命、产品质量和生产效率。

下面将从模架的结构、材料和设计方法等方面进行详细介绍。

一、模架的结构1.主板：主板是模架最重要的零部件之一，又称为基板。

主板是冲压模具的支撑部件，将各个零部件连接起来形成一个整体。

主板的平面度和精度直接影响冲压件的质量和精度。

2.侧板：侧板是模架的侧面零部件，起到固定模架结构和冲压模具零部件的作用。

侧板要保证足够的刚度和强度，以抵抗来自冲压过程中的各种力。

3.斜支撑杆：斜支撑杆是模架的支撑部件，通过支撑和加固模架的各个零部件，使其保持稳定。

斜支撑杆一般设置在模架的四角，角度一般为30°~45°。

4.弯曲杆和中空杆：弯曲杆和中空杆一般用于冲压模具的大模架和多级冲压模具，通过弯曲和弯曲杆和中空杆的加固，能够提高整个模架的刚度和稳定性。

5.模架底座：模架底座是模架的底部支撑零部件，可以固定模架和与冲床连接，起到支撑作用，保证模架的稳定。

二、模架的材料模架的材料应具有良好的刚度、强度和耐磨性。

常用的模架材料包括高强度合金钢、优质碳素结构钢和工具钢等。

1.高强度合金钢：高强度合金钢具有较高的硬度和强度，适用于制作复杂的大型冲压模具，具有较好的耐磨性和长寿命。

2.优质碳素结构钢：优质碳素结构钢具有较高的强度和良好的塑性，适用于制作一般冲压模具。

3.工具钢：工具钢具有较高的硬度和热处理性能，适用于制作高要求的冷冲压模具和热冲压模具。

三、模架的设计方法1.结构设计：模架的结构设计需要满足冲压件的要求，包括尺寸精度、形状精度和表面质量等。

需要考虑冲压件的压力、速度和角度等因素，以确定模架的结构布局、横向和纵向的支撑方式等。

2.强度设计：模架在使用过程中需要承受来自冲压过程中的各种力，因此需要保证模架具有足够的刚度和强度。

冲压模具结构最清晰讲解图文原创

冲压模具结构最清晰讲解图文原创


•材质： SLD，硬度HRC58~62 。
•加工顺序= 锯床 铣床 大水磨 真空热处理深冷处理 大水磨 线割（快） 精磨
•
生成坯料 铣孔和槽 表面平整加工 增加硬度与防锈 表面粗平整 快走丝加工孔 确保平整
•脱料板，1.放置压卸料和折弯镶件，保证位置的精确性；2.当模具下行
，脱料板先预压冲压材料；冲子冲剪完成后，借由卸料弹簧提供的力将冲 子与冲压材料分离。
•折弯镶件，尾部紧靠脱料垫板，合模时与料带接触从而成型。 •压卸料镶件，尾部紧靠脱料垫板，包裹下料冲子，预压和卸料。
•引导针，冲裁形成延边料的定位孔，料带行进靠引导针带动。数量越多 则精度越高。
•材质： SLD，硬度HRC58~62 。
•加工顺序= 锯床 铣床 大水磨 真空热处理深冷处理 粗磨
•
生成坯料 铣孔和槽 表面平整加工
•锁板螺丝，将下垫板+下模板锁紧为一个整体。
•浮料销，当成型入子或镶件高出下模板时，需要浮料销撑起料带 ，才能正常送料。
•导柱避位孔，内导柱上下运动需要避空对应位置。
•U型槽，将模具锁紧在机床。
•材质：45钢，自身硬度，无特别要求。
•加工顺序= 锯床 铣床 大水磨 线割（慢） 镀硬铬
•
生成坯料 铣孔和槽 表面平整加工 慢走丝加工孔 防锈
，进行放电腐蚀
•达到最终形状。
•1 线割 •取常用材料，快走 丝将坯料切割接近零 件尺寸，并钻孔后慢 走丝加工通孔 。
•2 磨 •磨掉上工站残留线 头，将所有磨床能 加工的尺寸全部磨 成零件的设计尺寸 。
•3 PG •用光学研磨机床PG 加工细小倒角。
•4 放电 •先用CNC加工电极再 将电极安装到火花机 ，进行放电腐蚀 •达到最终形状。