冲压模具设计课件.ppt

1、目目 录录第一章第一章 冲压概述冲压概述第二章第二章 冲压模具典型结构冲压模具典型结构第三章第三章 冲压工艺设计冲压工艺设计第四章第四章 冲压模具结构设计冲压模具结构设计第五章第五章 拉深工艺与模具设计拉深工艺与模具设计第六章第六章 连续模设计连续模设计第一章第一章 冲压概述冲压概述1.1 冲压设计概述冲压设计概述1.2 冲压材料和模具材料冲压材料和模具材料1.3 冲压设备冲压设备1.1 冲压设计概述冲压设计概述冲压加工是一种先进的金属加工方法，它在汽冲压加工是一种先进的金属加工方法，它在汽车、电机、电器、仪器、仪表、轻工、通讯以车、电机、电器、仪器、仪表、轻工、通讯以及航空航天等工业部门中占

2、有非常重要的地及航空航天等工业部门中占有非常重要的地位，应用非常广泛。位，应用非常广泛。一、冲压的定义一、冲压的定义冲压是在常温下，利用安装在冲床上的冲模对冲压是在常温下，利用安装在冲床上的冲模对板材施加压力，使其产生分离或变形，从而获板材施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状和尺寸的零件或产品，又称为冷冲得一定形状和尺寸的零件或产品，又称为冷冲压。压。冲压加工三要素：冲床、冲模、板材。冲压加工三要素：冲床、冲模、板材。二、冲压设计在冲压生产中的地位二、冲压设计在冲压生产中的地位冲压设计既是冲压生产准备工作的基础，也是冲压设计既是冲压生产准备工作的基础，也是组织正式冲压生产的依据。冲压

3、设计水平标志组织正式冲压生产的依据。冲压设计水平标志着冲压生产工艺的先进性、合理性及经济性，着冲压生产工艺的先进性、合理性及经济性，它在很大程度上反映了工厂的生产技术水平。它在很大程度上反映了工厂的生产技术水平。二、冲压设计在冲压生产中的地位二、冲压设计在冲压生产中的地位生产实践证明，合理的冲压工艺方案和模具结生产实践证明，合理的冲压工艺方案和模具结构，不仅为稳定产品质量、降低冲压成本提供构，不仅为稳定产品质量、降低冲压成本提供了技术上的保证，而且也为冲压生产的组织与了技术上的保证，而且也为冲压生产的组织与管理创造了有利的条件。反之，冲压设计的任管理创造了有利的条件。反之，冲压设计的任何失误，

4、都会给冲压生产带来不应有的损失，何失误，都会给冲压生产带来不应有的损失，甚至造成人身、设备的重大事故。甚至造成人身、设备的重大事故。二、冲压设计在冲压生产中的地位二、冲压设计在冲压生产中的地位由此可见，冲压设计是一项技术性非常强的工由此可见，冲压设计是一项技术性非常强的工作，不仅要求设计人员具有良好的理论基础、作，不仅要求设计人员具有良好的理论基础、丰富的实践经验、熟练的设计能力和认真负责丰富的实践经验、熟练的设计能力和认真负责的工作态度，而且还要求设计人员不断积累、的工作态度，而且还要求设计人员不断积累、总结设计经验，及时获取冲压新技术并掌握现总结设计经验，及时获取冲压新技术并掌握现代冲压设

5、计手段。代冲压设计手段。三、冲压加工的特点三、冲压加工的特点A、优点、优点1、生产效率高，特别适合大批量生产。、生产效率高，特别适合大批量生产。2、工件表面质量好，尺寸精度较高，而且尺、工件表面质量好，尺寸精度较高，而且尺寸稳定，互换性好。寸稳定，互换性好。3、材料利用率高。、材料利用率高。4、生产成本低。、生产成本低。三、冲压加工的特点三、冲压加工的特点B、缺点、缺点1、模具制造成本较高、周期较长。、模具制造成本较高、周期较长。2、冲压加工过程中噪音大。、冲压加工过程中噪音大。3、在单件小批生产中应用受到限制。、在单件小批生产中应用受到限制。四、冲压设计的基本内容四、冲压设计的基本内容冲压设

6、计包括冲压工艺设计和冲压模具冲压设计包括冲压工艺设计和冲压模具设计两大内容。设计两大内容。A、冲压工艺设计、冲压工艺设计冲压工艺设计是针对给定的零件图，根据生产冲压工艺设计是针对给定的零件图，根据生产批量的大小、现有的冲压设备、模具制造能力批量的大小、现有的冲压设备、模具制造能力以及工人技术水平等具体生产条件，从对零件以及工人技术水平等具体生产条件，从对零件图的冲压工艺分析入手，经过必要的冲压工艺图的冲压工艺分析入手，经过必要的冲压工艺计算，确定合理的冲压工艺方案，最后编写出计算，确定合理的冲压工艺方案，最后编写出冲压工艺文件。冲压工艺文件。B、冲压模具设计、冲压模具设计冲压模具设计是根据已有

7、的冲压工艺文件，在冲压模具设计是根据已有的冲压工艺文件，在认真考虑工件的定位、卸料、模具的制造维认真考虑工件的定位、卸料、模具的制造维修、操作安全性等因素后，构思出与现有生产修、操作安全性等因素后，构思出与现有生产条件相适应的冲压模具总体结构，最后绘制出条件相适应的冲压模具总体结构，最后绘制出模具装配图和模具零件图。模具装配图和模具零件图。C、两者的关系、两者的关系在冲压设计过程中，尽管冲压工艺设计和冲压在冲压设计过程中，尽管冲压工艺设计和冲压模具设计的工作性质不同，但两者之间却存在模具设计的工作性质不同，但两者之间却存在着相互渗透、相互补充、相互依存的关系。在着相互渗透、相互补充、相互依存的

8、关系。在实际设计工作中，无论是进行冲压工艺设计还实际设计工作中，无论是进行冲压工艺设计还是冲压模具设计，都必须同时具备冲压工艺设是冲压模具设计，都必须同时具备冲压工艺设计和冲压模具设计两方面的设计理论和实践技计和冲压模具设计两方面的设计理论和实践技能。能。五、冲压设计的基本要求五、冲压设计的基本要求冲压工艺设计是冲压设计工作的重要组成部冲压工艺设计是冲压设计工作的重要组成部分，主要包括冲压工艺分析和冲压工艺方案制分，主要包括冲压工艺分析和冲压工艺方案制定两个方面，其实质是制定冲压工艺规程。定两个方面，其实质是制定冲压工艺规程。冲压工艺规程作为表达冲压工艺设计内容的技冲压工艺规程作为表达冲压工艺

9、设计内容的技术文件，既是冲压生产准备工作的基础，又是术文件，既是冲压生产准备工作的基础，又是进行冲压模具设计和指导冲压生产的重要依进行冲压模具设计和指导冲压生产的重要依据。据。五、冲压设计的基本要求五、冲压设计的基本要求冲压件的冲压质量、生产效率及生产成本等，冲压件的冲压质量、生产效率及生产成本等，都与模具类型及其结构有着直接关系。冲压模都与模具类型及其结构有着直接关系。冲压模具设计是冲压设计的重要组成部分，主要包括具设计是冲压设计的重要组成部分，主要包括冲压模具总体设计和冲压模具零件设计两个方冲压模具总体设计和冲压模具零件设计两个方面。面。冲压模具设计应在冲压工艺设计的基础上，综冲压模具设计

10、应在冲压工艺设计的基础上，综合考虑产品定型程度、生产批量大小、冲压设合考虑产品定型程度、生产批量大小、冲压设备情况、模具制造能力等具体生产条件。备情况、模具制造能力等具体生产条件。A、冲压工艺设计的基本要求、冲压工艺设计的基本要求1、冲压材料利用率要高，即尽量减少材料消、冲压材料利用率要高，即尽量减少材料消耗。耗。2、考虑具体的生产条件，制定的冲压工艺方、考虑具体的生产条件，制定的冲压工艺方案应技术上可行、经济上合理。案应技术上可行、经济上合理。3、考虑材料的变形规律，确保冲出合格的工、考虑材料的变形规律，确保冲出合格的工件。件。4、尽量减少工序数量，提高生产效率。、尽量减少工序数量，提高生产

11、效率。5、便于工厂的生产组织与管理。、便于工厂的生产组织与管理。B、冲压模具设计的基本要求、冲压模具设计的基本要求1、模具结构及其尺寸应合理，确保冲出合格、模具结构及其尺寸应合理，确保冲出合格的工件。的工件。2、模具结构简单，制造维修方便，成本低、模具结构简单，制造维修方便，成本低廉。廉。3、模具坚固耐用，能够满足生产批量的要、模具坚固耐用，能够满足生产批量的要求。求。4、模具操作方便，工作安全可靠，工人的劳、模具操作方便，工作安全可靠，工人的劳动强度要低。动强度要低。5、生产准备周期要短。、生产准备周期要短。六、冲压工序分类六、冲压工序分类由于冲压件的形状、尺寸、精度要求、生产批由于冲压件的

12、形状、尺寸、精度要求、生产批量等因素的不同，需要采取相应的冲压工序。量等因素的不同，需要采取相应的冲压工序。冲压工序通常可以按照以下方法分类：冲压工序通常可以按照以下方法分类：A、按变形性质分类、按变形性质分类B、按基本变形方式分类、按基本变形方式分类C、按工序组合方式分类、按工序组合方式分类A、按变形性质分类、按变形性质分类1、分离工序、分离工序2、成形工序、成形工序1、分离工序、分离工序板材受到外力作用后，应力超过了材料的强度板材受到外力作用后，应力超过了材料的强度极限，材料发生剪裂或局部剪裂，从而获得一极限，材料发生剪裂或局部剪裂，从而获得一定形状和尺寸的零件，此类冲压工序统称分离定形状

13、和尺寸的零件，此类冲压工序统称分离工序，如剪裁、冲孔、落料、切边等。工序，如剪裁、冲孔、落料、切边等。2、成形工序、成形工序板材受到外力作用后，应力超过了材料的屈服板材受到外力作用后，应力超过了材料的屈服极限，在不破坏板材的情况下，经过塑性变极限，在不破坏板材的情况下，经过塑性变形，从而获得一定形状和尺寸的零件，此类冲形，从而获得一定形状和尺寸的零件，此类冲压工序统称成形工序，如弯曲、拉深、局部成压工序统称成形工序，如弯曲、拉深、局部成形等。形等。B、按基本变形方式分类、按基本变形方式分类1、冲裁、冲裁2、弯曲、弯曲3、拉深、拉深4、局部成形、局部成形1、冲裁、冲裁冲裁：使板材沿封闭或敞开的轮

14、廓产生分离的冲裁：使板材沿封闭或敞开的轮廓产生分离的冲压工序，包括落料、冲孔、切断、切边、剖冲压工序，包括落料、冲孔、切断、切边、剖切、切舌等。切、切舌等。落料：将板料沿封闭轮廓分离，冲下部分是工落料：将板料沿封闭轮廓分离，冲下部分是工件。件。冲孔：将板料沿封闭轮廓分离，冲下部分是废冲孔：将板料沿封闭轮廓分离，冲下部分是废料。料。1、冲裁、冲裁切断：将板料沿不封闭轮廓分离。切断：将板料沿不封闭轮廓分离。切边：将工件边缘多余的材料切下。切边：将工件边缘多余的材料切下。剖切：将冲压半成品切开成为两个或多个工剖切：将冲压半成品切开成为两个或多个工件。件。切舌：沿不封闭轮廓将部分板材切开并使其下切舌：

15、沿不封闭轮廓将部分板材切开并使其下弯。弯。2、弯曲、弯曲弯曲：使板材沿弯曲线产生变形以获得一定角弯曲：使板材沿弯曲线产生变形以获得一定角度和形状的零件的冲压工序，包括弯曲、卷度和形状的零件的冲压工序，包括弯曲、卷圆、扭曲等。圆、扭曲等。卷圆：将板材端部卷成接近封闭的圆头，用于卷圆：将板材端部卷成接近封闭的圆头，用于加工类似铰链的零件。加工类似铰链的零件。扭曲：将冲裁后的半成品扭转一定角度。扭曲：将冲裁后的半成品扭转一定角度。3、拉深、拉深将平板毛坯制成开口空心件，或使开口空心件将平板毛坯制成开口空心件，或使开口空心件进一步改变形状和尺寸的冲压工序称为拉深。进一步改变形状和尺寸的冲压工序称为拉深

16、。4、局部成形、局部成形局部成形：使板材产生局部塑性变形以改变其局部成形：使板材产生局部塑性变形以改变其形状或尺寸的冲压工序，包括翻边、起伏、胀形状或尺寸的冲压工序，包括翻边、起伏、胀形、缩口等。形、缩口等。翻边：将工件的孔边缘或外边缘翻出竖立或一翻边：将工件的孔边缘或外边缘翻出竖立或一定角度的直边。定角度的直边。起伏：在材料表面上用局部成形的方法制成各起伏：在材料表面上用局部成形的方法制成各种形状的突起或凹陷。种形状的突起或凹陷。4、局部成形、局部成形胀形：在空心毛坯或管状毛坯的某个部位上使胀形：在空心毛坯或管状毛坯的某个部位上使其径向尺寸扩大。其径向尺寸扩大。缩口：在空心毛坯或管状毛坯的某

17、个部位上使缩口：在空心毛坯或管状毛坯的某个部位上使其径向尺寸缩小。其径向尺寸缩小。C、按工序组合方式分类、按工序组合方式分类1、简单工序、简单工序2、复合冲压工序、复合冲压工序3、连续冲压工序、连续冲压工序1、简单工序、简单工序在一副模具内只完成一道冲压工序，称为简单在一副模具内只完成一道冲压工序，称为简单工序。工序。2、复合冲压工序、复合冲压工序定义：在冲床的一次行程中，在一副模具的同定义：在冲床的一次行程中，在一副模具的同一位置上只经过一次定位，便可完成两道或两一位置上只经过一次定位，便可完成两道或两道以上的冲压工序。道以上的冲压工序。复合冲压能够冲出精度较高的工件，并且工件复合冲压能够冲

18、出精度较高的工件，并且工件的形状及尺寸的适应范围很广。但是，模具结的形状及尺寸的适应范围很广。但是，模具结构复杂，制造成本较高。构复杂，制造成本较高。主要用于精度要求较高的中小型工件的大批量主要用于精度要求较高的中小型工件的大批量冲压加工。冲压加工。3、连续冲压工序、连续冲压工序定义：在冲床的几次行程中，在一副模具的不定义：在冲床的几次行程中，在一副模具的不同位置上同时完成两道或两道以上的冲压工同位置上同时完成两道或两道以上的冲压工序。序。连续冲压生产效率高，操作比较安全。但是，连续冲压生产效率高，操作比较安全。但是，模具结构复杂，成本较高，加工精度不如复合模具结构复杂，成本较高，加工精度不如

19、复合冲压高，对工件的尺寸、原材料规格及性能的冲压高，对工件的尺寸、原材料规格及性能的限制较为严格。限制较为严格。主要用于生产批量较大、精度要求不太高的小主要用于生产批量较大、精度要求不太高的小型工件的冲压加工。型工件的冲压加工。七、冲压技术的发展趋势七、冲压技术的发展趋势随着新技术、新工艺、新设备、新材料的不断随着新技术、新工艺、新设备、新材料的不断涌现，冲压技术不断得到革新和发展。涌现，冲压技术不断得到革新和发展。1、冲压朝着、冲压朝着CAD/CAM/CAE方向发展。方向发展。2、冲压模具朝着研制新型高效模具、采用新、冲压模具朝着研制新型高效模具、采用新型模具材料和热处理新工艺方向发展。型模

20、具材料和热处理新工艺方向发展。3、冲压设备朝着多工位、数控方向发展。、冲压设备朝着多工位、数控方向发展。4、冲压生产朝着多品种、小批量、高质量方、冲压生产朝着多品种、小批量、高质量方向发展。向发展。1.2 冲压材料和模具材料冲压材料和模具材料一、对冲压材料的要求一、对冲压材料的要求二、常用冲压材料二、常用冲压材料三、对模具材料的要求三、对模具材料的要求四、常用模具材料四、常用模具材料一、对冲压材料的要求一、对冲压材料的要求1、要求有较高的延伸率或断面收缩率、较低、要求有较高的延伸率或断面收缩率、较低的屈服极限和较高的强度极限。的屈服极限和较高的强度极限。2、要求表面平整光洁、无缺陷损伤。、要求

21、表面平整光洁、无缺陷损伤。3、材料厚度公差应符合国家标准。、材料厚度公差应符合国家标准。二、常用冲压材料二、常用冲压材料A、金属材料、金属材料1、黑色金属材料：普通碳素钢板、优质碳素、黑色金属材料：普通碳素钢板、优质碳素钢板等。钢板等。2、有色金属材料：黄铜板、铝板等。、有色金属材料：黄铜板、铝板等。B、非金属材料、非金属材料纸板、橡皮、毛毡、塑料板等。纸板、橡皮、毛毡、塑料板等。C、某计算机机箱厂常用冲压材料、某计算机机箱厂常用冲压材料冷轧钢板、马口铁板、不锈钢等。冷轧钢板、马口铁板、不锈钢等。冷轧钢板冷轧钢板冷轧钢板用于耐高腐蚀性的产品，经冲压后电冷轧钢板用于耐高腐蚀性的产品，经冲压后电镀

22、锌镀锌/镍等。镍等。常用冷轧钢板的化学成分常用冷轧钢板的化学成分镀锌钢板镀锌钢板镀锌钢板是在钢板表层镀锌，使钢材耐蚀，广镀锌钢板是在钢板表层镀锌，使钢材耐蚀，广泛应用于制造计算机机箱。电镀锌钢板泛应用于制造计算机机箱。电镀锌钢板(EG)一一直应用广泛。但热浸镀锌钢板直应用广泛。但热浸镀锌钢板(GI)价格较便价格较便宜，且防腐蚀性能更优异，已有公司开发出独宜，且防腐蚀性能更优异，已有公司开发出独特的耐指纹热浸镀锌钢板，并大量取代特的耐指纹热浸镀锌钢板，并大量取代EG，节省了生产成本，提高了竞争力。节省了生产成本，提高了竞争力。镀锌钢板防腐原理镀锌钢板防腐原理隔绝原理：使钢材不与腐蚀介质直接接触。

23、隔绝原理：使钢材不与腐蚀介质直接接触。牺牲阳极保护原理：锌较铁电位活性高，如锌牺牲阳极保护原理：锌较铁电位活性高，如锌层刮伤露出底材，锌会比铁先行腐蚀。层刮伤露出底材，锌会比铁先行腐蚀。镀锌钢板生产流程镀锌钢板生产流程EG：以铅板：以铅板/锌板为阳极钢板为阴极并用锌板为阳极钢板为阴极并用硫酸锌硫酸锌/氯化锌溶液通电镀锌。氯化锌溶液通电镀锌。GI：解卷热浸镀锌：解卷热浸镀锌(约约460C)喷锌粉调锌喷锌粉调锌花调质整平化成处理花调质整平化成处理(铬酸盐耐指纹铬酸盐耐指纹)收卷。收卷。常用镀锌钢板牌号常用镀锌钢板牌号热浸镀锌热浸镀锌GI，HGCC1ZSFX，其中，其中HG热热浸镀锌制程；浸镀锌制程

24、；C冷轧底材；冷轧底材；C1商用品质；商用品质；C2改良商用品质；改良商用品质；D1深拉伸品质；深拉伸品质；Z无无锌花；锌花；M细小锌花；细小锌花；S调质处理；调质处理；B亮面亮面调质处理；调质处理；F耐指纹涂覆；耐指纹涂覆；C铬酸盐处铬酸盐处理；理；X不涂油。不涂油。电镀锌电镀锌EG(SECC)，其中，其中S钢板；钢板；E电镀；电镀；C冷轧；冷轧；C商用。商用。马口铁板马口铁板马口铁板是指用低碳钢生产的电镀锡钢板马口铁板是指用低碳钢生产的电镀锡钢板(主主要为薄板要为薄板)，有一次冷轧板，有一次冷轧板(CRS)和二次冷轧板和二次冷轧板(CRS+退火退火+轧制轧制)，产品大量用于食品罐头。，产品

25、大量用于食品罐头。在计算机机箱中主要用于电磁遮蔽之遮片及冲在计算机机箱中主要用于电磁遮蔽之遮片及冲制小零件。制小零件。马口铁板的特点马口铁板的特点 外观漂亮，涂装性印刷性好；外观漂亮，涂装性印刷性好；耐腐蚀性焊接性好；耐腐蚀性焊接性好；材质均匀，加工性优良；材质均匀，加工性优良；可选择各种表面处理的调质度；可选择各种表面处理的调质度；作为食品容器对人体无害。作为食品容器对人体无害。不锈钢不锈钢不锈钢具有良好的耐腐蚀性不锈钢具有良好的耐腐蚀性(主要是含有铬，主要是含有铬，也可加镍和钼来增加效果也可加镍和钼来增加效果)。钢材包装方式钢材包装方式三、对模具材料的要求三、对模具材料的要求模具材料的选用

26、，不仅关系到模具的使用寿模具材料的选用，不仅关系到模具的使用寿命，而且也直接影响到模具的制造成本。命，而且也直接影响到模具的制造成本。要求模具材料具有足够的强度、硬度、耐磨要求模具材料具有足够的强度、硬度、耐磨性，较好的耐冲击性、耐疲劳性，良好的淬透性，较好的耐冲击性、耐疲劳性，良好的淬透性以及易切削加工等性能，而且价格应尽量低性以及易切削加工等性能，而且价格应尽量低廉。廉。四、常用模具材料四、常用模具材料冲压模具材料主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸冲压模具材料主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金等。钢、硬质合金等。冲压模具中凸、凹模等工作零件所用的材料主冲压模具中凸、凹模等工作零件所用的材料

27、主要是模具钢，常用的模具钢包括碳素工具钢、要是模具钢，常用的模具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。某模具厂常用的合金工具钢、高速工具钢等。某模具厂常用的模具材料有模具材料有SS41、SKD11、YK30、45等。等。根据工作条件的要求，有些模具零件需要进行根据工作条件的要求，有些模具零件需要进行热处理。热处理。SS41低碳机械构造用钢。含碳量为低碳机械构造用钢。含碳量为0.30%，不能进，不能进行热处理，硬度不高；塑性较好，强度较低，行热处理，硬度不高；塑性较好，强度较低，机械加工性能好，可以满足模具中非成形模板机械加工性能好，可以满足模具中非成形模板的性能要求。常用于打背板、托板、

28、垫脚、模的性能要求。常用于打背板、托板、垫脚、模座、垫板和夹板等受力不大的模板和零件。座、垫板和夹板等受力不大的模板和零件。SKD11(SLD)冷作模具合金工具钢，相当于冷作模具合金工具钢，相当于Cr12MoV。化。化学成分为：学成分为：1.45%1.7%C，11.012.5%Cr，0.40.6%Mo，0.150.3%V。高碳保证获得过。高碳保证获得过饱和的马氏体，以确保高硬度、高耐磨性和一饱和的马氏体，以确保高硬度、高耐磨性和一定的热硬性。铬可以极大地增加钢的耐磨性定的热硬性。铬可以极大地增加钢的耐磨性能，并大大改善了钢的淬透性。钼和钒不仅增能，并大大改善了钢的淬透性。钼和钒不仅增加回火的稳

29、定性，尚可细化晶粒，改善碳化物加回火的稳定性，尚可细化晶粒，改善碳化物不均匀性，从而提高钢的强度和韧性。适用于不均匀性，从而提高钢的强度和韧性。适用于受力较大的模具零件，如凸模、凹模等。受力较大的模具零件，如凸模、凹模等。YK30碳素工具钢，含碳量较高。碳素工具钢，含碳量较高。YK30是是SK-3的改的改良钢种，具有较良钢种，具有较SK-3更佳的强韧性和硬化能，更佳的强韧性和硬化能，同时还有易加工性能，且具有一般高碳钢的高同时还有易加工性能，且具有一般高碳钢的高硬 度 和 高 耐 磨 性。其 化 学 成 分 为：硬 度 和 高 耐 磨 性。其 化 学 成 分 为：1.01.1%C，0.81.1

30、%Mn，0.20.6%Cr。热。热处理后硬度为处理后硬度为HRC50，用于局部受力较大的模，用于局部受力较大的模板板(采用一般的钢板会产生较大的变形采用一般的钢板会产生较大的变形)，如垫，如垫板、夹板、打板等。板、夹板、打板等。1.3 冲压设备冲压设备一、常用冲压设备一、常用冲压设备二、冲压设备的选择二、冲压设备的选择一、常用冲压设备一、常用冲压设备常用冲压设备的名称、特点及应用范围请参考常用冲压设备的名称、特点及应用范围请参考相关资料。相关资料。A、冲床、冲床B、冲床滑块和工作台尺寸、冲床滑块和工作台尺寸C、冲床允许负荷曲线、冲床允许负荷曲线D、带有送料机构的冲床、带有送料机构的冲床E、夹模

31、器、夹模器二、冲压设备的选择二、冲压设备的选择冲压设备的选择是冲压工艺设计中的一项重要冲压设备的选择是冲压工艺设计中的一项重要内容。它直接关系到设备的安全及其合理使内容。它直接关系到设备的安全及其合理使用，并对产品质量、模具寿命、生产效率和生用，并对产品质量、模具寿命、生产效率和生产成本等都有重要的影响。产成本等都有重要的影响。冲压设备的选择主要包括冲压设备类型和冲压冲压设备的选择主要包括冲压设备类型和冲压设备规格的选择两个方面。设备规格的选择两个方面。A、冲压设备类型的选择、冲压设备类型的选择冲压设备类型的选择主要与冲压的工序性质、冲压设备类型的选择主要与冲压的工序性质、生产批量、工件的几何

32、尺寸及精度要求等因素生产批量、工件的几何尺寸及精度要求等因素有关。有关。B、冲压设备规格的选择、冲压设备规格的选择冲压设备规格的选择主要与冲压力、模具闭合冲压设备规格的选择主要与冲压力、模具闭合高度及其轮廓尺寸等因素有关。高度及其轮廓尺寸等因素有关。冲压设备规格主要是指冲床的公称压力、滑块冲压设备规格主要是指冲床的公称压力、滑块行程、滑块行程次数、装模高度、工作台面尺行程、滑块行程次数、装模高度、工作台面尺寸以及滑块模柄孔尺寸等技术参数。寸以及滑块模柄孔尺寸等技术参数。1、公称压力、公称压力冲床在下死点前某一位置时滑块的压力，称为冲床在下死点前某一位置时滑块的压力，称为冲床的公称压力。冲床的公

33、称压力。冲床滑块的压力在全行程中不是常数，而是随冲床滑块的压力在全行程中不是常数，而是随着曲轴转角的变化而变化。着曲轴转角的变化而变化。冲床的公称压力必须大于总冲压力，并且冲压冲床的公称压力必须大于总冲压力，并且冲压力曲线必须在冲床允许负荷曲线以内。力曲线必须在冲床允许负荷曲线以内。一般情况下，冲床的公称压力应不小于总冲压一般情况下，冲床的公称压力应不小于总冲压力的力的1.3倍。倍。2、滑块行程、滑块行程冲床的曲柄旋转一周时，滑块从上死点到下死冲床的曲柄旋转一周时，滑块从上死点到下死点所经过的距离，称为冲床的滑块行程。点所经过的距离，称为冲床的滑块行程。滑块行程必须满足冲压工艺要求，即应便于放

34、滑块行程必须满足冲压工艺要求，即应便于放料和取件。料和取件。3、滑块行程次数、滑块行程次数滑块每分钟从上死点到下死点、再回到上死点滑块每分钟从上死点到下死点、再回到上死点所往复的次数，称为冲床的滑块行程次数。所往复的次数，称为冲床的滑块行程次数。滑块行程次数越大，生产效率越高。滑块行程次数越大，生产效率越高。滑块行程次数应符合材料的冲压变形规律要滑块行程次数应符合材料的冲压变形规律要求。求。4、装模高度、装模高度滑块在下死点时，滑块下表面与工作台上表面滑块在下死点时，滑块下表面与工作台上表面的距离，称为冲床的装模高度。的距离，称为冲床的装模高度。当用装模高度调节装置将滑块调整到最上位置当用装模

35、高度调节装置将滑块调整到最上位置时，装模高度达到最大值，称为最大装模高时，装模高度达到最大值，称为最大装模高度。当用装模高度调节装置将滑块调整到最下度。当用装模高度调节装置将滑块调整到最下位置时，装模高度达到最小值，称为最小装模位置时，装模高度达到最小值，称为最小装模高度。高度。模具的闭合高度应与冲床的装模高度相适应。模具的闭合高度应与冲床的装模高度相适应。5、其它参数、其它参数模具的外形尺寸、模柄尺寸等应分别与冲床的模具的外形尺寸、模柄尺寸等应分别与冲床的工作台面尺寸、滑块模柄孔尺寸等技术参数相工作台面尺寸、滑块模柄孔尺寸等技术参数相适应。适应。第二章第二章 冲压模具典型结构冲压模具典型结构

36、2.1 冲压模具类型及其选择冲压模具类型及其选择2.2 冲裁模典型结构冲裁模典型结构2.3 弯曲模典型结构弯曲模典型结构2.4 局部成形模典型结构局部成形模典型结构第二章第二章 冲压模具典型结构冲压模具典型结构2.1 冲压模具类型及其选择冲压模具类型及其选择一、冲压模具分类一、冲压模具分类二、冲压模具零件分类二、冲压模具零件分类三、冲压模具类型选择三、冲压模具类型选择一、冲压模具分类一、冲压模具分类(一一)根椐冲压工艺性质分类根椐冲压工艺性质分类(二二)根椐有无导向装置分类根椐有无导向装置分类(三三)根椐冲压工序的组合程度分类根椐冲压工序的组合程度分类(一一)根椐冲压工艺性质分类根椐冲压工艺性

37、质分类1、冲裁模、冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。冲裁模又可分为落料模、冲孔分离的模具。冲裁模又可分为落料模、冲孔模、切边模等等，分别对应落料工序、冲孔工模、切边模等等，分别对应落料工序、冲孔工序、切边工序等等。序、切边工序等等。2、弯曲模、弯曲模 使平板毛坯或半成品工件沿着直线使平板毛坯或半成品工件沿着直线(弯曲线弯曲线)产生弯曲变形，从而获得一定形状和产生弯曲变形，从而获得一定形状和角度的工件的模具。角度的工件的模具。(一一)根椐冲压工艺性质分类根椐冲压工艺性质分类3、拉深模、拉深模 将平板毛坯或半成品工件制成开口将平板毛坯或半成品工件制成开

38、口空心件的模具。空心件的模具。4、成形模、成形模 将平板毛坯或半成品工件按凸、凹将平板毛坯或半成品工件按凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。部塑性变形的模具。(二二)根椐有无导向装置分类根椐有无导向装置分类1、无导向模、无导向模 上、下模之间无导向装置的模上、下模之间无导向装置的模具。具。2、导板模、导板模 利用导板对凸模进行导向的模具，利用导板对凸模进行导向的模具，且导板兼起卸料板作用。且导板兼起卸料板作用。3、导柱模、导柱模 上、下模之间由导柱、导套进行导上、下模之间由导柱、导套进行导向的模具。向的模具。(三三)根椐冲压工

39、序的组合程度分类根椐冲压工序的组合程度分类1、单工序模、单工序模 在压力机的一次行程中，只完成在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。一道冲压工序的模具。2、复合模、复合模 只有一个工位，在压力机的一次行只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道以上工序的程中，在同一工位上同时完成两道以上工序的模具。模具。3、连续模、连续模 在毛坯的送进方向，具有两个或更在毛坯的送进方向，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同工多的工位，在压力机的一次行程中，在不同工位上逐次完成两道或两道以上工序的模具。位上逐次完成两道或两道以上工序的模具。二、冲压模具零件分类二、冲压模

40、具零件分类由于冲压模具结构的复杂程度不同，故构成冲由于冲压模具结构的复杂程度不同，故构成冲压模具的零件种类、数量也各有差异。一般说压模具的零件种类、数量也各有差异。一般说来，可分为六类：来，可分为六类：1、工作零件、工作零件 直接对毛坯或半成品进行冲压加直接对毛坯或半成品进行冲压加工的零件。工的零件。2、定位零件、定位零件 用来确定毛坯或半成品在模具中用来确定毛坯或半成品在模具中正确位置的零件。正确位置的零件。3、导向零件、导向零件 保证上、下模或凸、凹模正确运保证上、下模或凸、凹模正确运动的零件。动的零件。二、冲压模具零件分类二、冲压模具零件分类4、卸料、卸料/压料零件压料零件 将包在凸模将

41、包在凸模/凹模上的废料凹模上的废料或半成品工件卸下来的零件称为卸料零件；在或半成品工件卸下来的零件称为卸料零件；在冲压时用于压住材料的零件称为压料零件。冲压时用于压住材料的零件称为压料零件。5、连接与固定零件、连接与固定零件 将凸模、凹模及其他零件将凸模、凹模及其他零件连接固定在上、下模座上用于传递工作压力的连接固定在上、下模座上用于传递工作压力的零件。零件。6、其他零件、其他零件 在模具中用于配合其他动作的零在模具中用于配合其他动作的零件。件。三、冲压模具类型选择三、冲压模具类型选择选择冲压模具类型时，必须综合考虑冲压件的选择冲压模具类型时，必须综合考虑冲压件的质量要求、生产批量大小、冲压加

42、工成本及冲质量要求、生产批量大小、冲压加工成本及冲压设备情况、模具制造能力等具体生产条件，压设备情况、模具制造能力等具体生产条件，再经过全面的分析和比较，才能最终确定。再经过全面的分析和比较，才能最终确定。2.2 冲裁模典型结构冲裁模典型结构冲孔模冲孔模复合模复合模落料模落料模 冲孔模冲孔模（根据冲床装模高度确定）冲孔模冲孔模冲孔模冲孔模編號模板代號模板名稱材質厚度編號模板代號模板名稱材質厚度1HP上托板SS41307SP上打板SLD202BB上墊腳SS41808DB下模板SLD303HH上模座SS41409CB下墊板YK30204BP上墊板YK302010DD下模座SS41505PP上夾板S

43、S412011CC下墊腳SS41906SB上打背板YK301812DH下托板SS4125复合模复合模复合模复合模复合模复合模編號模板代號模板名稱材質板厚編號模板代號模板名稱材質板厚1DH下托板SS41258UD上模板SKD11302CC下墊腳SS41809SB上打背板YK30103DD下模座SS415010PP上夾板SS41204DP下夾板YK302011BP上墊板YK30205DB下模板SKD113012HH上模座SS41406OP下脫料板(下打板)SKD111813BB上墊腳SS41807SP上脫料板(上打板)SKD111814HP上托板SS41302.3 弯曲模典型结构弯曲模典型结构2.

44、3 弯曲模典型结构弯曲模典型结构2.3 弯曲模典型结构弯曲模典型结构2.4 局部成型模典型结构局部成型模典型结构产品上公凹模2.4 局部成型模典型结构局部成型模典型结构第三章第三章 冲压工艺设计冲压工艺设计3.1 冲裁质量分析冲裁质量分析3.2 弯曲质量分析弯曲质量分析3.3 冲压工艺分析冲压工艺分析3.4 冲裁模刃口尺寸计算冲裁模刃口尺寸计算3.5 弯曲件展开尺寸计算弯曲件展开尺寸计算3.6 排样排样3.7 冲压力冲压力3.8 压力中心压力中心3.9 冲压工艺方案的制定冲压工艺方案的制定3.1 冲裁质量分析冲裁质量分析一、冲裁变形过程一、冲裁变形过程二、冲裁断面特征二、冲裁断面特征三、冲裁间

45、隙三、冲裁间隙一、冲裁变形过程一、冲裁变形过程冲裁时材料的变形虽然是在一瞬间完成的，但冲裁时材料的变形虽然是在一瞬间完成的，但大致可以分为弹性变形、塑性变形和断裂分离大致可以分为弹性变形、塑性变形和断裂分离三个阶段。三个阶段。弹性变形阶段：凸模施加压力，材料产生弹性弹性变形阶段：凸模施加压力，材料产生弹性弯曲并略有挤入凹模刃口。弯曲并略有挤入凹模刃口。塑性变形阶段：材料受力已超过弹性限度，这塑性变形阶段：材料受力已超过弹性限度，这时凸模挤入材料，同时材料也挤入凹模，由于时凸模挤入材料，同时材料也挤入凹模，由于材料反抗凸模及凹模的挤入，产生弯矩材料反抗凸模及凹模的挤入，产生弯矩M。一、冲裁变形过

46、程一、冲裁变形过程断裂分离阶段：靠近凹模刃口边的材料所受应断裂分离阶段：靠近凹模刃口边的材料所受应力先达到材料的抗剪强度，凹模刃口边的材料力先达到材料的抗剪强度，凹模刃口边的材料发生裂纹，此时凸模刃口边的材料尚处于塑性发生裂纹，此时凸模刃口边的材料尚处于塑性状态，凸模继续挤入材料。接着凸模刃口边的状态，凸模继续挤入材料。接着凸模刃口边的材料也产生了裂纹，当凸模与凹模间隙合适材料也产生了裂纹，当凸模与凹模间隙合适时，从凸模和凹模分别出现的裂纹扩展重合，时，从凸模和凹模分别出现的裂纹扩展重合，从而使冲裁件与材料分离。分离后，凸模继续从而使冲裁件与材料分离。分离后，凸模继续移动将冲裁件推入凹模。移动

47、将冲裁件推入凹模。二、冲裁断面特征二、冲裁断面特征A、断面特征、断面特征B、影响因素、影响因素A、断面特征、断面特征冲裁过程的材料变形是很复杂的。由于其中的冲裁过程的材料变形是很复杂的。由于其中的复杂应力与应变，造成冲裁断面的变化。所有复杂应力与应变，造成冲裁断面的变化。所有普通冲裁断面都带有明显的区域性特征，所不普通冲裁断面都带有明显的区域性特征，所不同的只是各个区域的大小比例不同而已。普通同的只是各个区域的大小比例不同而已。普通冲裁断面由塌角带、光亮带、断裂带和毛刺区冲裁断面由塌角带、光亮带、断裂带和毛刺区四个区域组成。四个区域组成。B、影响因素、影响因素随着材料性质、厚度、模具结构以及冲

48、裁条件随着材料性质、厚度、模具结构以及冲裁条件的不同，冲裁断面的四个区域的大小和比例也的不同，冲裁断面的四个区域的大小和比例也不同。不同。三、冲裁间隙三、冲裁间隙冲裁凸模与凹模刃口尺寸之差称为冲裁间隙，冲裁凸模与凹模刃口尺寸之差称为冲裁间隙，有单边间隙与双边间隙之分。有单边间隙与双边间隙之分。A、冲裁间隙对冲裁的影响、冲裁间隙对冲裁的影响1、冲裁间隙对断面质量的影响、冲裁间隙对断面质量的影响2、冲裁间隙对尺寸精度的影响、冲裁间隙对尺寸精度的影响3、冲裁间隙对冲裁力的影响、冲裁间隙对冲裁力的影响4、冲裁间隙对模具寿命的影响、冲裁间隙对模具寿命的影响1、冲裁间隙对断面质量的影响、冲裁间隙对断面质量

49、的影响当冲裁间隙过小时，断面上形成第二光亮带，当冲裁间隙过小时，断面上形成第二光亮带，上端毛刺较大。上端毛刺较大。当冲裁间隙过大时，断面很粗糙，毛刺和锥度当冲裁间隙过大时，断面很粗糙，毛刺和锥度也较大，光亮带变小。也较大，光亮带变小。当冲裁间隙合理时，断面光亮带较大，塌角、当冲裁间隙合理时，断面光亮带较大，塌角、毛刺和锥度较小，表面较平整。毛刺和锥度较小，表面较平整。2、冲裁间隙对尺寸精度的影响、冲裁间隙对尺寸精度的影响当间隙较大时，材料受拉伸作用变大，冲裁完当间隙较大时，材料受拉伸作用变大，冲裁完毕后，由于材料的弹性恢复，冲件尺寸向实体毕后，由于材料的弹性恢复，冲件尺寸向实体方向收缩，即落料

50、件的外形尺寸小于凹模尺方向收缩，即落料件的外形尺寸小于凹模尺寸，冲孔件的孔径大于凸模尺寸。寸，冲孔件的孔径大于凸模尺寸。当间隙较小时，由于材料的弹性恢复，落料件当间隙较小时，由于材料的弹性恢复，落料件的外形尺寸增大，冲孔件的孔径变小。的外形尺寸增大，冲孔件的孔径变小。冲裁件的尺寸变化大小还与材料性能厚度冲裁件的尺寸变化大小还与材料性能厚度轧制方向冲裁件形状、模具制造精度以及刃轧制方向冲裁件形状、模具制造精度以及刃口状态等因素有关。口状态等因素有关。3、冲裁间隙对冲裁力的影响、冲裁间隙对冲裁力的影响间隙越小，冲裁力越大，而增大冲裁间隙，则间隙越小，冲裁力越大，而增大冲裁间隙，则可以减小冲裁力。可