冷冲压工艺及模具设计课程设计

《冷冲压工艺及模具设计》

姓名：黄虹

班级：机制

学校：江西农业大学

093

目录

前言

课程设计指导书 设计说明书

第一部分、零件的工艺分析 第二部分、模具类型的确定 第三部分、冲裁模间隙 第四部分、零件的工艺计算 一、排样与搭边

二、冲压力的计算 三、计算压力中心

四、凸、凹模刃口尺寸计算

第五部分、冲压模结构设计计算 第六部分、压力机的选择与校核

第七部分、模具主要零件加工工艺规程的编制

总结 参考文献

前言

冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。

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

《冷冲压工艺及模具设计》课程设计指导书

一、课程设计的目的

《冷冲压工艺与模具设计》课程设计是冷冲模课程的最后一个教学环节，同时是第一次对学生进行全面的模具设计训练。其基本目的是：

（1）综合运用冷冲模课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化。

（2）学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。

（3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能。

二、课程设计的内容

课程设计的题目为常用简单冲压零件的冲模设计，具体题目见每组的分组名单。其具体内容如下：

（1）模具整体方案设计，包括零件的工艺分析、模具类型的确定、压力中心计算、刃口尺寸计算、压力机选择等；

（2）模具整装配图和模具重要零件设计；

（3）编写设计计算说明书。

要求每个学生完成：模具整体装配图1 张，凸模、凹模、凸凹

模等零件图3－5张，设计计算说明书1份（不少于20页）。

三、设计成绩

课程设计单独计算一门课程成绩，成绩分为优、良、中、及格、不及格五等。

t mm

+0.3

空心铆钉 t=0.

模块2 冲裁模具设计

2.1概述

冲裁是利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。它包括落料、冲孔、切断、修边、切舌、剖切等工序，其中落料和冲孔是最常见的二种工序。

落料-----若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部分作为冲裁件时，称为落料；

冲孔-----若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以外的部分作为冲裁件时，则称为冲孔。图2.1.1所示的垫圈即由落料和冲孔二道工序完成。

a)落料 b)冲孔

图2.1.1 垫圈的落料与冲孔

冲裁是冲压工艺的最基本工序之一。在冲压加工中应用极广。它既可直接冲出成品零件也可以为弯曲、拉深和挤压等其它工序准备坯料，还可以在已成形的工件进行再加工（切边、切舌、冲孔等工序）。 冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲裁过程必不可少的工艺装备。图2.1.2为一副典型的落料冲孔复合模，冲模开始工作时，将条料放在卸料板19上，并由三个定位销２２定位。冲裁开始时，凹模７和推件块８首先接触条料。当压力机滑块下行时，凸凹模１８的外形与凹模7共同作用冲出制件外形。与此同时，冲孔凸模１７与凸凹模1

《冷冲压工艺与模具设计》复习题

四、问答题（每题4分，共8分）

1、某公司用复合模冲制图2所示垫片，零件材料为45Mn，料厚3.5mm，模具工作零件采用合金工具钢Cr12，热处理工艺合理，但是模具投产后不久，出现模具工作零件损坏，无法冲压。请指出： 1） 损坏的工作零件名称； 2） 损坏的原因；

3） 为了保证模具正常工作，提出改进措施。

2、分析图3零件的弯曲工艺，指出： 1）工艺不合理处及会导致的质量问题； 2）为了保证产品质量，提出改进措施。

3、分析图2零件的弯曲工艺，指出： 1）工艺不合理处及会导致的质量问题； 2）为了保证产品质量，提出改进措施。

图2

图3 图2 4、图3所示为低碳钢的拉伸力学性能曲线，请写出金属1和金属2哪种材料对冲压更有利，并说明理由。

图3

五、计算题（第1题5分、第2题10分、第3题3分，共18分）

1、 拉深件尺寸如图4所示（单位mm），材料为10钢： 1）写出毛坯尺寸计算式并代入数据（考虑修边余量）；

2）设毛坯直径为Φ100mm，计算拉深次数（许用拉深系数按表中最大值考虑，写出计算过程,保留小数1位）。

2、冲制图5所

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

冲压工艺及模具设计

模具课题设计

班级： 姓名： 学号： 日期：

材料科学与工程学院

College of Materials Science and Engineering

冲压工艺及模具设计—课程设计

引言

在工业产品中，板材件占据了一个大比例。许许多多的机械零件，产品覆盖件都是用板料加工而成的，因此，研究板料的成形方法对产品的设计与加工有着重要的意义。

现在的板材成形方法有许许多多种，其中冷冲压占据很大的一部分。冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要的零件的一种压力加工方法。冷冲压可以分为两大类，即分离工序和成形工序。分离工序是指使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状，尺寸和切断面质量的冲压件的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸冲压件的工序。

冷冲压过程主要依靠冲模和压力设备完成加工的，便于实现自动化生产，生产率很高，操作简单 。而且产品壁薄、质量轻、刚度好、可以加工成形复杂的零件，小到钟表的秒针，大到汽车纵梁，覆盖件等。

冷冲压与其他加工方法相比具有独到的特点，所以在工业生产中，尤其在

冲压工艺学

概论

1 根据材料的变形特点，可以将冷冲压工艺分为和。

冲裁工艺及模具设计

2 冲裁零件的断面结构。

序号 a b c d 特征区

1 冲裁件质量是指、及。

2 分析冲裁间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命的影响。

第1页

冲压工艺学

3 如图所示垫圈，材料为A3钢，料厚t=2mm。外圆由落料制成，内圆由冲孔制成，试确定

冲孔模和落料模的直径。

4 如图所示的落料件，在此处键入公式。

00d?22?0.14mm，5 如图所示的落料件，a?800?0.42mm，b?40?0.34mm，c?35?0.34mm，

e?150?0.12mm。板料厚度t=1mm，材料为10号钢。试计算冲裁件的凸模、凹模刃口尺寸及

制造公差。

第2页

冲压工艺学

5 压力机的公称压力必须各种冲压工艺力的总和Fz。 6 降低冲裁力的方法有、、。 7 名词解释：

(1) 搭边

(2) 正装式复合模

(3) 级进模

(4) 侧刃

(5) 模具压力中心

8 某工件的冲孔尺寸如图所示，材料为H62，板厚t=0.8mm，试确定冲孔凸模与凹模刃口尺

寸。

第3页

冲压工艺学

9 辨识模具类型，指出模具零件名称，并说明

模具设计基准书

冷冲压模具设计标准

(适用车型：M11)

2006年4月3日第一版

长城汽车股份有限公司第1页，共30页

2006-4-3第1版

模具设计基准书

说明：

1、本标准为此次M11项目模具设计、制造使用，要求乙方所有模具设计制造必须按此标准统一设计、制造。如乙方模具中出现与此标准中不相符的模具将给予报废处理。

2、本标准中如出现与《模具开发技术协议》、《模具开发合同》中相冲突之处以《模具开发技术协议》、《模具开发合同》为准。

3、本标准中未涉及内容由乙方提供标准经甲方认可后方可执行。4、本标准中所有内容最终解释权归长城汽车股份有限公司所有。

第2页，共30页

2006-4-3第1版 模具设计基准书 1 1 1．图幅使用 ①．使用长城标准A0或A1图幅(中文版),同一模具开发项目必须只采用一种图幅； ②．图幅右下角处注明图幅大小符号“A0

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《冲压工艺与模具设计》考试试卷

一、填空（20分，每空1分）

1．冷冲压分为和两大类工序。

2．冷冲压是利用安装在压力机上的_________对材料_________ ，而获得所需零件的一种加工方法。

3．一般的金属材料在冷塑变形时会引起材料性能的变化。随着变形程度的增加，所有的强度、硬度都_________，同时塑性指标_________，这种现象称为冷作硬化。

4．简单圆筒件拉深时变形程度以_________表示，其值越大，变形程度越_________。

5．材料的屈强比_________，均匀延伸率_________有利于成形极限的提高。

6．冲裁件的断面分为_________，_________，_________，_________，四个区域。

7．弯曲件的变形程度用_________表示，弯曲中最容易出现的问题为_________

8．扩孔变形区的应力性质为_________，其可能产生的质量问题是_________

9．精冲时冲裁变形区的材料处于_________，并且由于采用了_________的间隙，冲裁件尺寸精度可达IT8-IT6级。

二、选择（20分，每空2分）

1．弯曲时的变形程度以_________表示。弯曲

冲压模具设计基础

第一篇 冷冲压模具设计

东北大学 现代设计与分析研究所

冲压模具设计基础

模具的种类

冲压模具设计基础

第一讲 冲压模具设计基础

东北大学 现代设计与分析研究所

冲压模具设计基础

1.1 冲压加工特点及基本工序一、冲压与冲模概念 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。加工对象：主要金属板材 加工工艺装备：冲压模具 加工设备：主要是压力机 加工依据：板材冲压成形工艺

冲压模具： 在冲压加工中，将材料加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备，称为冲压模具(俗称冲 模)。 4

冲压模具设计基础

1.1 冲压加工特点及基本工序一、冲压与冲模概念 冲压产品在电子、汽车、电机等机械工业和国防工 业以及日常生活用品方面有广泛的应用。

冲压模具设计基础

1.1 冲压加工特点及基本工序一、冲压与冲模概念(续)

冲压模具设计基础

1.1 冲压加工特点及基本工序二、冲压加工的特点冲压加工现场视频

冲模与冲压件有“一模一样”的关系，冲模没有通用性。 优点： (1)在压力机的简单冲击下，能获得壁薄、重量轻、刚性 好、形状复杂的零件；(产品) (2)所加工的零件精度较高、尺寸稳定具