冲压模具设计及制造内容doc

1、冲压模具设计及制造内容自己做的冲模设计基础教程，有不当之处请高手指教。 冲压模具设计及制造内容 一、冲压工艺方案设计的基本内容 冲压工艺方案是模具设计的依据，而良好的模具结构设计，又是实现工艺方案的可靠保证，若冲压工艺方案有改动，则往往造成模具的返工，甚至报废。冲制同样的零件，通常可以采用几种不同方法。工艺方案设计的中心就是依据技术上先进，经济上合理，生产上高效，使用上安全可靠的原则，使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下，达到最佳的技术效果和经济效益。 冲压工艺方案设计的主要内容和如下。 产品零件图（冲压件图）是分析和制定冲压工艺方案的重要依据，设计冲压工艺方案要从分析产品的零件图入手。分析零件图包括以下两个方面。 第一， 冲压加工的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的加工方法，因其生产率高，材料利用率高，操作简单等一系列优点而被广泛采用。由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能会有更好的经济效果。例如在零件上加工孔，批量小时采用钻孔比冲孔要经济；有

2、些旋转体零件，采用旋压比拉深会有更好的经济效果。 第二， 冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件冲压加工的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。良好的工艺性应保证材料消耗少，工艺数目少，模具结构简单，且寿命长，产品质量稳定，操作简单、方便等。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的是冲压件结构尺寸和精度要求。如果发现零件工艺性不好，则应在不影响产品使用要求的前提下，向设计部门提出修改意见，对零件图作出适合冲压工艺性的修改。 另外，分析零件图还要明确冲压该零件的难点所在，对零件图上的极限尺寸，设计基准以及变薄量，翘曲，回弹，毛刺大小和方向要求等要特别注意，因为这些因素对所需工序的性质，数量和顺序的确定，对工件定位方法，模具制造精度和模具结构形式的选择都有较大影响。 二、 确定冲压件的工艺方案 在综合分析、研究零件成形性能的基础上，以材料的极限变形参数，各种变形性质的复 合程度及趋向性，当前的生产条件和零件的产量、质量要求为依据，提出各种可能的零件成形总体工艺方案。根据技术上可靠、经济上合理的原则对各种方案进行对比分析

3、，从而选出最佳工艺方案（包括成形工序和各辅助工序的性质、内容、复合程度、工序顺序等），并尽可能进行优化。 1， 确定冲压次数和冲压顺序 冲压次数是指同一性质的工序重复进行的次数。对于拉深件，可根据它的形状和尺寸以 及板料许可的变形程度，计算出拉深次数。其他如弯曲件，翻边件等的冲压次数也根据具体形状和尺寸以及极限变形程度来决定。 冲压顺序的安排应有利于发挥材料的塑性以减少工序数量。主要根据工序的变形特点和质量要求来安排，确定冲压顺序的一般原则如下： （1）对于有孔或有缺口的平板件，如选用简单模时，一般先落料，再冲孔或切口。使用连续模时，则应先冲孔或切口，后落料。对于有凸筋的平板件，零件上的凸筋离边缘较近（小于5mm）时，由于凸筋在成形时会产生材料的流动，所以凸筋工序要安排在落料工序之前进行，避免因材料流动而破坏零件的外形轮廓。 （2）对于带孔的弯曲件，孔边与弯曲区的间距较大，可先冲孔，后弯曲。如孔边在弯曲区附近或孔与基准面有较高要求时，必须先弯曲后冲孔。 （3）对于带孔的拉深件，一般都是先拉深后冲孔。但是孔的位置在零件底部，且孔径尺寸要求不高时，也可先在毛柸上冲孔，后拉深。 （4）多角弯

4、曲件，应从材料变形和弯曲时材料移动两方面考虑先后次序，一般情况下先弯外角，后弯内角。 （5）对于复杂的拉深件为便于材料变形和流动，应先成形内部形状，再拉深外部形状。 （6）整形或校平工序，应在冲压件基本成形以后进行。 2，工序的组合方式 一个冲压件往往需要多道工序才能完成，因此，编制工艺方案时，必须考虑是采用简单模一个个工序冲压呢，还是将工序组合起来，用复合模或连续模生产。通常，模具的选用主要取决于冲压件的生产批量，尺寸大小和精度等因素。生产批量大，冲压工序应尽可能地组合在一起，采用复合模或连续模冲压；小批量生产，常选用单工序简单模。但尺寸过小的冲压件，考虑到单工序上料不方便和生产率低，也常选用复合模或连续模生产；若选用自动进料，一般采用连续模冲压；为避免多次冲压的定位误差，选用复合模生产；当用几个简单模制造费用比复合模高，而生产批量又不大时，也可考虑将工序组合起来，选用复合模生产。 工序的组合方式，可选用复合模或连续模。一般来说，复合模的冲压件精度比连续模高，结构紧凑，模具轮廓面积比连续模小；但是，连续模的生产率高，操作比较安全，容易实现单机自动化生产，若装上自动送料装置，可适用小件

5、的自动冲压。 3， 辅助工序 对于某些组合冲压件或有特殊要求的冲压件，在分析了基本工序，冲压次数，顺序及工序的组合方式后，还需要考虑非冲压辅助工序，如钻孔、铰孔、车削等机械加工，焊接，铆合，热处理，表面处理，清理和去毛刺等工序。如多次拉深工序之间，为消除加工硬化，要进行退火处理；为除锈要酸洗等。这些辅助工序可根据冲压件结构特点和使用要求选用，安排在冲压工序之间进行，也可安排在冲压工序前或后完成。 三、 确定并设计各工序的工艺方案 依据所确定的零件成形的总体工艺方案，确定并设计各道冲压工序的工艺方案。内容包括：确定完成本工序成形的加工方法；确定本工序的主要工艺参数；根据各冲压工序的成形极限，进行必要的工艺计算，如弯曲件的最小弯曲半径，一次翻边的高度等；确定毛坯的形状、尺寸和下料方式，计算材料利用率，确定各工序的成形力，计算本工序的材料、能源、工时的消耗定额等，由所定的工艺方案计算并确定每个工件的形状和尺寸，绘出各工序的工件图。 四、 编制冲压工艺规程 为了科学地组织和实施生产，在生产中准确地反应工艺过程设计中确定的各项技术要求，保证生产过程的顺利进行，必须根据不同的生产类型，编写详细程度

6、不同的工艺文件。冲压件工艺文件，一般以工艺过程卡的形式表现，内容包括：工序名称、工序次数、工序草图（半成品形状和尺寸）、所用模具、所选设备、工序检验要求、板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等。 五、 确定模具类型和结构形式 根据确定的工艺方案、冲压件的形状特点、精度要求、生产批量、模具的制造和维修条件、操作的方便性和安全性要求，以及利用和实现机械化自动化的可能性等确定选用复合模，连续模或者单工序模。应特别注意使模具类型，模具的结构形式与模具的强度、刚度、使用寿命要求等取得协调一致。复合模常常遇到强度问题，如落料、冲孔及翻边集中到一副复合模上，而翻边高度又小，这时，凸凹模壁过薄，不能满足强度要求。 六、 选择工件定位方式 工件在模具的定位主要考虑定位基准、上料方式、操作安全可靠等因素。选择定位基准应尽可能与设计基准重合，如不重合，就需要根据尺寸链计算理论重新分配公差，把设计尺寸换算成工艺尺寸。不过，这样将使零件的加工精度要求提高。当零件是采用多工序分别在不同模具上冲压时，应尽量使各工序采用同一基准。为使定位可靠，应选择精度高，冲压时时不发生变形和移动的表面作为定位表面。冲压件上能够用做定位的

7、表面随零件的形状不同而不同，平板零件最好用相距较远的两孔定位，或者采用一个孔和外形定位；弯曲件可用孔或形体定位；拉深件可用外形、底面或切边后的凸缘定位。 七、 选择卸料方式 为了将冲压后卡箍在凸模上、凹模上的制件或废料卸掉，可将制件从凹模中推出来（凹模在上模）或顶出来（凹模在下模），以保证下次冲压正常进行。设计模具时必须正确选择卸料方式和设计卸料装置。卸料装置设计的正确与否，直接影响工件的质量、生产效率和操作安全程度。 一般情况下对于冲裁较硬、较厚（t0.8）且精度要求不高的工件，可选择刚性卸料方式；对于冲裁料厚在1.5以下，且要求冲裁件比较平整的制件，可选择弹性卸料方式；选择弯曲、拉深等成形零件的卸料方式及设计卸料装置时，应兼顾既不损坏成形部位，又能满足卸料要求。 八、 选用模具零件 设计、计算、选用模具的工作零件、定位零件、压料和卸料零件、导向零件、连接和金股零件要尽量按冷冲模国家标准（GB2851-2875-1981）选用，若无标准可选用，再进行设计。此外还有弹簧、橡胶的选用和计算。对于小而长的冲头、壁厚较薄的凹模还需要进行强度校核。如设计计算确定了凹模的结构尺寸后，可根据凹模周

8、界选用模架；模具的闭合高度，轮廓大小，压力中心应与选用设备相适应，并画出模具结构草图。 九、 设计并绘制总装配图 一个零件往往需要多道工序，采用几副模具才能加工完成。为防止反复设计总装配图，应先画模具结构草图，经确认后，再画正式的总装配图。 根据模具结构草图绘制正式装配图时，装配图应清楚地表达出各零件之间的相互关系，应配有足够说明模具结构的投影图及必要的剖面、剖视图。还应画出工件图，排样图，填写技术要求，零件明细表，标题栏等。 绘图时，先画工作零件，再画其他各部分零件，并注意与上一步计算工作联合进行。如发现模具不能保证工艺的实施，则需更改工艺设计。 装配图的绘制除遵守机械制图的一般规定外，它还有一些习惯或特殊规定的绘制方法。 （1） 图样幅面应符合国家标准（GB4457.1-1984） （2） 绘图比例最好取1：1，这样直观性好。小尺寸模具图可放大，大尺寸模具图 可缩小，但必须按照机械制图要求缩放。 （3） 模具总装配图的一般布置是左上方是主视图，左下方是俯视图。右侧自上向 依次是工件图、排样图、技术要求、零件明细表、标题栏。 1， 主视图和俯视图 一般情况下，用主视图和俯视图表示模具

9、结构。主视图上尽可能将模具的所有零件 画出，可采用全视图或阶梯剖视，绘制出的视图要处于闭合状态或接近闭合状态，也可一半处于工作状态，另一半处于非工作状态。俯视图可绘出下模或上、下模个各半的视图。 在剖视图中剖切到凸模和顶件块等旋转体时，其剖面不画剖面线；有时为了图面结构清晰，非旋转形的凸模也可以不画剖面线。 2， 工件图和排样图 工件图是经模具冲压后所得到的冲压件图形。有落料工序的模具，还应画出排样图。 工件图和排样图要注明材料名称，厚度及必要的尺寸。若图面位置不够，可另立一页。工件图的比例一般与模具图一致，特殊情况可以缩小或放大。工件图的方向应与冲压方向一致（即与工件在模具中的位置一致），若特殊情况下不一致时，必须用箭头注明冲压方向。 3， 技术条件 在模具总装配图中，只要简要注明对该模具的要求和注意事项，并注明技术条件即可。技术条件包括冲压力、所选设备型号、模具闭合高度，以及模具打的印记，冲裁模要注明模具间隙等。 4， 零件明细表和标题栏 零件明细表和标题栏的格式应符合国家标准（GB10609.1-1989,GB10609.2-1989），若图面不够，可另立一页。 5， 标注 总装配图中需标注内容有：闭合尺寸、外形尺寸、特征尺寸（与成形设备配合的定位尺寸）、装配尺寸（安装在成形设备上螺孔中心距）、极限尺寸（活动零件移动起止点），以及配合公差，其他尺寸一般不标注。 十、 绘制模具零件图 按照模具的总装配图，拆绘模具零件图。零件图应标注全部尺寸、公差、表面粗糙度、材料及热处理、技术要求等。 模具零件图既要反映出设计意图，又要考虑到制造的可能性和合理性，零件图设计的质量直接影响冲模的制造周期及造价。因此，设计得好的零件图可以减少出废品，方便制造，降低模具成本，提高模具使用寿命。 目前大部分模具零件已标准化，可供设计时选用，这对简化模具设计，缩短设计和制造周期，留出精力去设计非标准件非常有利。 在生产中，标准件不需绘制，非标准件则均需绘制零件图。有些标准件（如上、下模座）需补加工的

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