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关于水口类产品模具分析

名词解释：

通过本文的分析过程，以期达到以下几个目的：

1、为水口类产品模具尺寸设计提供更为科学设计依据；

2、为水口类产品生产工艺优化提供可参考的依据；

3、为水口类产品的质量分析提供更为科学的依据；

一、水口类产品在模具中的受力分析

通过对产品生产的观察和总结，模具的两端受力最大，根据作用力（锤头）与反作用力（浮动芯）的原理，产品的两端受力几乎相等，而中间由于受原料的力传递，距离两端越远的原料颗粒受力越小，假设均匀受力的情况下，受力分布如下图1-1：

图1-1 图1-2

另考虑到原料在受力后密度变化，原料台阶处密度增大结块将会阻碍压力下传，那么实际受力分布应为图1-2。

二、水口类产品密度分布分析

假设原料密度随受力变化而变化且二者比值为常数，那么水口类产品的密度分布曲线图应为图2-1.

图2-1 图3-1

为达到理想的密度要求需要两个条件：1）需要有足够的压力（F），以达到理想的体积压缩比；2）需要有足够的原料（在此原料按照质量计算，即需要有足够质量的原料。）

三、水口类产品物理失效概率分布分析

现场使用条件对水口类产品除了化学变化因素外，主要来自以下几方面的物理损伤，导致产品物理失效：1）外部压力；2）流体冲刷力；而这两方面的失效概率都与密度密度成反比（外力相同的情况下，密度越大，原料颗粒粘接力越大，也就是更耐压力破坏和流体冲刷破坏）。那么水口类产品物理失效概率分布如图3-1.

四、水口类产品模具结构功能分析

图4-1

由图4-1可以看出水口类产品模具型腔主要有型腔内衬、型腔芯轴、型腔底板和型腔盖板四部分组成。

L1为型腔底板浮动区域，L为型腔成品区域，L4为型腔盖板浮动区域，L2为水口类产品下节，L3为水口类产品上节。

L1和L4为虚料容纳区，L为成品料容纳区。L1和L4为原料供给区。

五、水口类产品模具失效概率分析

图5-1 图6-1

模具失效种类：

1）模具开裂；2）内腔粗糙度超差（掉块）；3）型腔尺寸超差；

六、水口类产品成型时间序列分析

根据受力时间序列分布得出最终成型的时间序列，如图6-1。即由锤头部分先成型，由于台阶处结块阻料的原因，台阶处与底板两处相继开始成型。

七、通过分析对产品生产的帮助

一）分析结论

通过以上分析可以得出以下结论：

1）水口类产品密度与产品失效概率成反比关系；

2）台阶处由于尺寸变化较大，该区域极易形成成型阻料效应，将原料供给由该处切断；

3）阻料效应严重程度与脱模角变化率成正比；

4）脱模角度变化率与成型阻料效应发生概率成正比；

5）在压力需求不变的情况下，由于成型阻料效应，产品上下节原料质量分配的情况，将直接影响产品成型质量；

6）模具失效概率与模具脱模角度成正比，模具失效概率与成型作用力成正比，模具脱模角度与脱模作用力成反比；

7）产品密度与体积压缩比和原料质量有直接关系，密度与体积压缩比成反比，密度与原料质量成正比，体积压缩比与压力成反比，压力与密度成正比；

二）针对500T液压压力机应用的建议

1）虚料存储区域体积设计

图4-1中的L1和L2为下节虚料存放区，而L2为下节实料区，若L1和L2的虚料重量等于L2实料重量。L3为上节实料区，L4和L3上节虚料区，若L4和L3虚料重量等于L3上节实料重量，那么阻料效应对产品成型质量的影响将减小到最小。

为达到上下节虚料重量与实料相当，要么增大L1和L4区域的体积，使L1虚料重量加

上L2虚料重量等于L2实料重量和L4虚料重量加上L3虚料重量等于L3实料重量。要么，将L1虚料进行初步捣实，最终为保证上下节的虚实料相等。

2）分次加料重量分配

分次加料第一次加填下节的重量，通过增加虚料体积和捣料，将一次加填料压实到台阶面或略高于台阶面，二次加料加填上节实料重量的虚料。

3）产品设计指引

不管从模具寿命和产品质量考虑，都应减小脱模角变化率。

冲压模具制作技术要求

附件二：冲压模具制作技术要求 1、基本要求 1.1、基准体系：采用GD&T图规定的定位基准。模具以设计基准点为主基准，保证设计、制造、检测基准三者相统一。 1.2、所有工艺方案图、模具图可采用2D或3D进行设计，文件类型为*.dwg或*.prt、*.CATPart格式； 1.3、视图投影法：优先采用第一角法； 1.4、图幅要求：最大采用A0号图纸（图幅可加长）； 1.5、图型比例：1:1、1:2、1:3、1:4； 1.6、图面文字：中文； 1.7、尺寸表示：公制； 1.8、标题栏和明细表：投标方的标准； 1.9、上模画法和方向：翻转向右； 1.10、对镶拼结构的镶块资料应单独出图，并标识清楚； 2、工艺方案图及模具结构图 2.1、工艺方案图 2.1.1 能充分反映冲压零件各工序的工作内容、冲压方向、送料方向，以及各工序所使用压机的规格等； 2.1.2 标示出各工序冲压方向、模具基准点、零件车身坐标值。当冲压方向相对零件车身坐标发生旋转时，应注明清楚； 2.1.3 各工序零件送出料方向及拉延工序补充部份的详细结构； 2.1.4 拉延（整形）工序CH孔、到位标记位置； 2.1.5 零件板材毛坯尺寸标注，中间工序的切边线； 2.1.6 废料切刀的布置位置及切边、冲孔废料的排除方式； 2.1.7 斜楔加工方向、加工范围； 2.1.8 顶杆布置图、废料流向示意及方案图中各种符号说明。 2.1.9 标明零件材料利用率。 2.2、模具结构图

2.2.1 模具图应充分表达模具的工作状态，反映零件的送出料方向、所用的压机型号、顶杆位置与顶杆行程等。 2.2.2 模具图应准确注明模具中心、机床中心。模具中心应加注车身坐标系坐标值。 2.2.3 每工序模具图应有工序内容简图。 2.2.4 模具结构中含弹簧/氮气缸的应有弹力工作示意图。 2.2.5 模具使用斜楔机构的应做出斜楔行程图及斜楔断面图。 2.2.6 模具如果配备气缸顶出机构，模具图中应附加气路图。 2.2.7 工艺方案图、模具图及数模文件的命名规则如下： ×××(项目代号) -×××(零件代号) -×××(零件版本) –OPx/y(x表示10、20…；y表示总工序数，如共五序则为50)。 3、工艺数模 3.1、依据冲压零件3D数模，按冲压工艺方案图建立各工序的工艺数模，工艺数模中须完整表示出各工序线（如分模线、切边线、翻边线等），产品面与工艺补充面要用颜色或图层加以区分。 3.2、产品3D数据以CATIA V5 R18版本格式提供。投标方工艺数模提供的3D 数据格式为*.CATPart、*.prt或IGES。 3.3、所有零件在建模中的坐标要与工艺方案一致。 3.4、拉延成形零件须用Autoform或Dynaform分析软件对其进行CAE成形分析。复杂零件应对后工序进行回弹方面的仿真分析。对于外板零件要有合适的变形量(大于3%)，CAE成形分析的最终结果由招标方确认。 4、模具结构通用要求 4.1、冲压模具必须按照招标方冲压生产线设备参数进行设计和制造。对于自动化生产线能实现自动夹紧、板料及零件的自动传输、零件连动生产等全自动生产过程；手工生产线，要保证取送件容易，操作安全方便。 4.2、在正常使用状态下，按5000件冲次为期限定期维护为前提。模具按30万件进行设计、制造。 4.3、模具高度模具闭高尽量相同。

冷冲压模具设计实例

A冷冲压模具设计实例工件名称：手柄工件简图：生产批量：中批量材料：Q235-A钢材料厚度：1.2mm 1、冲压件工艺性分析此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3.5mm(大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 2、冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚 3.5mm 接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。 3、主要设计计算（1）排样方式的确定及其计算设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2手柄排样图所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取 2.5mm和 3.5mm，条料宽度为

冲压模具设计装配图

1—下模座2、15—销钉3凹模4套5 导柱 6 导套 7 上模座 8卸料板9橡胶10凸模固定板 11—垫板12—卸料螺钉13—凸模14 —模柄 16、17螺钉图2.0.1 冲裁模典型结构与模具总体设计尺寸关系图

复合模的基本结构 1—凸模；2—凹模；3—上模固定板； 4、16—垫板；5—上模座；6—模柄； 7—推杆； 8—推块； 9—推销； 10—推件块；11、18—活动档料销； 12—固定挡料销13—卸料板 14—凸凹模；15—下模固定板； 17—下模座；19—弹簧 1-下模座；2、5-销钉；3-凹模；4-凸模 1-凹模；2-凸模；3-定位钉；4-压料板；5-靠板6-上模座；7-顶杆；8-弹簧；图3.4.2 L形件弯曲模 9、11-螺钉；10-可调定位板

1．冲裁间隙过大时，断面将出现二次光亮带。（×） 2．冲裁件的塑性差，则断面上毛面和塌角的比例大。（×） 3．形状复杂的冲裁件，适于用凸、凹模分开加工。（×） 4．对配作加工的凸、凹模，其零件图无需标注尺寸和公差，只说明配作间隙值。（×） 5．整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。（×） 6．利用结构废料冲制冲件，也是合理排样的一种方法。（∨） 7．采用斜刃冲裁或阶梯冲裁，不仅可以降低冲裁力，而且也能减少冲裁功。（×） 8．冲裁厚板或表面质量及精度要求不高的零件时，为了降低冲裁力，一般采用加热冲裁的方法进行。（∨）9．冲裁力是由冲压力、卸料力、推料力及顶料力四部分组成。（×） 10．模具的压力中心就是冲压件的重心。（×） 11．冲裁规则形状的冲件时，模具的压力中心就是冲裁件的几何中心。（×） 12．在压力机的一次行程中完成两道或两道以上冲孔（或落料）的冲模称为复合模。× 13．凡是有凸凹模的模具就是复合模。（×） 14．在冲模中，直接对毛坯和板料进行冲压加工的零件称为工作零件。（×） 15．导向零件就是保证凸、凹模间隙的部件。（×） 16．侧压装置用于条料宽度公差较大的送料时。（×） 17．侧压装置因其侧压力都较小，因此在生产实践中只用于板厚在0.3mm以下的薄板冲压。× 18．对配作的凸、凹模，其工作图无需标注尺寸及公差，只需说明配作间隙值。（×） 19．采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，冲孔时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。× 20．采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，落料时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。× 21．凸模较大时，一般需要加垫板，凸模较小时，一般不需要加垫板。（×） 22．在级进模中，落料或切断工步一般安排在最后工位上。（∨） 23．在与送料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确方向送进称为送料定距。（×） 24．模具紧固件在选用时，螺钉最好选用外六角的，它紧固牢靠，螺钉头不外露。（×） 25．整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。（×） 26．精密冲裁时，材料以塑性变形形式分离因此无断裂层。（∨） 27．在级进模中，根据零件的成形规律对排样的要求，需要弯曲、拉深、翻边等成形工序的冲压件，位于成形过程变形部位上的孔，应安排在成形工位之前冲出。（×） 28．压力机的闭合高度是指模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。× 1 、自由弯曲终了时，凸、凹模对弯曲件进行了校正。（× ） 2 、从应力状态来看，窄板弯曲时的应力状态是平面的，而宽板弯曲时的应力状态则是立体的。（∨） 3 、窄板弯曲时的应变状态是平面的，而宽板弯曲时的应变状态则是立体的。（× ） 4 、板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。（× ） 5 、弯曲件两直边之间的夹角称为弯曲中心角。（× ） 6 、对于宽板弯曲，由于宽度方向没有变形，因而变形区厚度的减薄必然导致长度的增加。 r/t 愈大，增大量愈× 7 、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为相对弯曲半径。（× ） 8 、冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。（∨） 9 、减少弯曲凸、凹模之间的间隙，增大弯曲力，可减少弯曲圆角处的塑性变形。（× ） 10 、采用压边装置或在模具上安装定位销，可解决毛坯在弯曲中的偏移问题。（∨） 11 、塑性变形时，金属变形区内的径向应力在板料表面处达到最大值。（∨） 12 、经冷作硬化的弯曲件，其允许变形程度较大。（× ） 13 、在弯曲变形区内，内缘金属的应力状态因受压而缩短，外缘金属受拉而伸长。（∨） 14 、弯曲件的回弹主要是因为弯曲变形程度很大所致。（× ） 15 、一般来说，弯曲件愈复杂，一次弯曲成形角的数量愈多，则弯曲时各部分相互牵制作用愈大，则回弹就大。（× ） 16 、减小回弹的有效措施是采用校正弯曲代替自由弯曲。（× ） 17 、弯曲件的展开长度，就是弯曲件直边部分长度与弯曲部分的中性层长度之和。（∨） 18 、当弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向平行时，可具有较小的最小弯曲半径，相反，弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向垂直时，其最小弯曲半径可大些。（× ） 19 、在弯曲 r/t 较小的弯曲件时，若工件有两个相互垂直的弯曲线，排样时可以不考虑纤维方向。（× ）

冲压模具典型结构

冲压模具典型结构 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

冲压模具典型结构第一类工艺零件，这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等；第二类结构零件，这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等，如表1.1.3所示。应该指出，不是所有的冲模都必须具备上述六种零件，尤其是单工序模，但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。制造技术模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。随着科学技术的发展，计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，对其实施改造，形成先进制造技术。目前又出现了在冲压模内攻牙技术,引导了不少冲压厂家为了降低成本,引起了一股抢购热潮。模具先进制造技术的发展主要体现在：高速铣削加工，普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数，高速铣削加工相对于普通铣削加工具有如下特点： a.高效高速铣削的主轴转速一般为15000r/min～ 40000r/min，最高可达100000r/min。在切削钢时，其切削速度约为 400m/min，比传统的铣削加工高5～10倍；在加工模具型腔时与传统的加工方法(传统铣削、电火花成形加工等)相比其效率提高4～5倍。 b.高精度高速铣削加工精度一般为10μm，有的精度还要高。 c.高的表面质量由于高速铣削时工件温升小（约为3°C），故表面没有变质层及微裂纹，热变形也小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm，减少了后续磨削及抛光工作量。 d.可加工高硬材料可铣削50～54HRC的钢材，铣削的最高硬度可达60HRC。鉴于高速加工具备上述优点，所以高速加工在模具制造中正得到广泛应用，并逐步替代部分磨削加工和电加工。电火花铣削加工电火花铣削加工（又称为电火花创成加工）是电火花加工技术的重大发展，这是一种替代传统用成型电极加工模具型腔的新技术。像数控铣削加工一样，电火花铣削加工采用高速旋转的杆状电极对工件进行二维或三维轮廓加工，无需制造复杂、昂贵的成型电极。日本三菱公司最近推出的EDSCAN8E电火花创成加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花创成加工机床的水平。慢走丝线切割技术目前，数控慢走丝线切割技术发展水平已相当高，功能相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度。最大切割速度已达300mm2/min，加工精度可达到±1.5μm，加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm。直径0.03～0.1mm细丝线切割技术的开发，可实现凹凸模的一次切割完成，并可进行0.04mm的窄槽及半径0.02mm内圆角的切割加工。锥度切割技术已能进行30°以上锥度的精密加工。磨削及抛光加工技术磨削及抛光加工由于精度高、表面质量好、表面粗糙度值低等特点，在精密模具加工中广泛应用。目前，精密模具制造广泛使用

冲压模具的基本结构工作原理

冲裁模具的基本结构及工作原理一、冲裁模具按工序组合程度可分为：简单冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模。（一）简单冲裁模即敞开模 1、定义：它是指在一次冲裁中只完成冲孔或落料的一个工序。 2、简单冲裁模按其导向方式可分为：（1）无导向单工序模它的特点是结构简单,重量轻、尺寸较小、模具制造容易、成本低廉。但冲模使用安装时麻烦,模具寿命低,冲栽件精度差,操作也不安全。无导向简单冲模适用于精度要求不高、形状简单、批景小或试制的冲裁件。（2）导板式简单冲裁模模精度高、寿命长、使用安装帧、操作安全,.但制造比较复杂。一般适用于形状较简单、尺寸不大的工件。（3）导柱式简单冲裁模由于这模具准确可靠,能保证冲裁间隙的均匀,冲裁的工件精度较高、模具使用寿命长而且在冲床上安装使用方便，因此导柱式冲裁模是应用最广泛的一种冲模,适合大批量生产。（二）连续冲裁模（连续模） 1、连续冲裁模的定义：按一定的先后程序，在冲床的滑块的一次到和中，在模具的不同位置上，完成冲孔，落料导两个的上的冲后工序的冲裁模，又称及进模或跳步模。 2、连续冲裁模的定位原理可分为：导正销定位原理、侧刃定距原理（三）复合冲裁模 1、复合冲裁模的定义：在部床滑块的一次行程中，在冲模的同一工位上同时完成内孔和外形两种的上工序的冲裁模。 2、复合冲裁模按结构可分为：正装式复合模、倒装式复合模

二、我们请看看这三种模具的比较表

无导向单工序模冲模的上模部分由模、凸模组成,通过模柄安装在冲床滑块上。下模部分由卸料板、导尺、.凹模、下模座、定位板组成,通过下模座安装在冲床工作台上。上模与下模没有直接导向关系,靠冲床导轨导向。

冲压模具结构基础知识

冲压模具结构基础知识一.冲压概述 1. 沖压原理：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。（冲压简单的定义是利用冲模对金属板料进行加工以得到所需要的零件形狀和尺寸.） 2. 沖压模具：冲压模具，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。 3. 沖压模具加工的特点： A: 可沖制出各种形狀复杂、精度一致的制件，且可以保证互換性； B: 操作简便，易实现自动化，生产效率高; C: 节约能源，制造成本低； D: 冲压件表面质量好； E: 适用于大批量生产。二.冲压模具的构成模具是由模板，零件及标准件组成 1.模板(八块板)：上模部分（五块）：模板代号、材料模板名称 P01A （S45C/A7075）DIE(P) SET 上模座 P02A (SKD11) BACKING(P) PLATE 上模垫板 P03A (SKD11) PUNCH PLATE 冲子（凸模）固定板 S02A (SKD11) STOPPER PLATE 剥板背板 S01A (SKD11) STRIPPER PLATE 卸料板下模部分（三块）: D03A （SKD11）DIE PLATE 下模板 D02A (SKD11) BACKING(P) PLATE 下模垫板 D01A (S45C) DIE(P) SET 下模座模具材料补充： 1. SKD11是日本牌号相对中国材料是Cr12MoV 。 Cr12MoV 这是一种耐磨性能较佳的通用冷作模具钢,有着良好的淬火性,并且淬火变形量小.SKD11材料易于车削,耐磨性良好。在300 ～400℃时仍可保持良好硬度和耐磨性，韧性较Cr12 钢高，淬火时体积变化最小。可用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。例如，形状复杂的冲孔凹模、复杂模具上的镶块、钢板深拉深模、拉丝模、螺纹挫丝板、冷挤压模、冷切剪刀、圆锯、标准刀具、量具等。 2. A7075 铝合金 3. S45C 日本的牌号，中国的45#钢，高级优质碳钢，耐磨性优良，但延展性减少，淬火易变形和开裂，故热处理极为重要，且回火后必须急冷，以避免回火脆性发生。 2. 零件 1)下料冲子/成形冲子（PG冲子） 2) 冲子固定块SKD11

冲压模具设计-带凸缘圆筒件

带凸缘圆筒拉深模设计班级：姓名：学号：日期：

前言冷冲压模具的设计与制造一材料的塑性变形理论为基础，综合了塑性力学、机械力学、机械原理与设计、机械设计制造工艺等多学科的应用，是一门理论性和应用性很强的课程。围绕冷冲模设计，前向有冲压工艺，后有制造工艺，在数字化技术应用高度发展的今天，冷冲模开发的三个层面已经高度集成，紧密融合在一起。通过冷冲压的理论学习，然后再将理论知识用于实际中，不仅有助于理论知识的消化吸收，也可以提高自身的工程能力。为此，进行必要的冷冲模的课程设计很有必要。结合所学到的理论知识和自身掌握的情况，特以带凸缘的圆筒件来设计冷冲压模具。此制件结构简单，容易上手学习，并且涵盖了所学的知识点，是一个很好的设计素材。本设计大致分为三个部分，一是制件及模具的参数确定，一是模具的结构设计，一是制件的成形分析。

目录前言.......................................................................................................................... I 一制件工艺分析 (1) 1.1 制件分析 (1) 1.2坯料直径确定 (1) 1.3 拉深成型次数计算 (2) 1.4 凸凹模圆角半径计算 (3) 1.5 拉深深度计算 (4) 1.6 拉深力的计算 (4) 1.7 凸凹模间隙计算 (5) 1.8 凸凹模工件尺寸计算 (5) 1.8.1 凸凹模计算公式 (5) 1.8.2 公差确定 (6) 1.9 凸模通气尺寸 (6) 二拉深模结构设计 (8) 2.1 拉深凸凹模结构 (8) 2.2 模具总体结构的设计 (8) 三 Dynaform软件仿真分析 (10) 3.1网格划分 (10) 3.2 毛坯轮廓线计算 (11) 3.3 制件厚度分析 (11) 3.4 主应力分布 (12) 3.5 制件成形情况 (14) 总结 (15) 参考文献 (17) 附表 (18)

冲压模具总体结构设计(doc 26页)

冲压模具设计 1.冲压的概念、特点及应用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冷变形加工，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术。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；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还济方是经面都具有许多独特的优点。主要表现如下。

谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 2. 冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）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的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压——在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压——在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工

冲压模具设计.doc

坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 2. 冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括

冲压模具基本结构

冲压模具基本结构复合模结构定义 ?复合复合模是指在压力机（冲床）的一个工作行程中，在模具的同一部位同时完成数道冲压工序的模具。 ?它们可能是冲孔、落料、拉深或整形等不同工序的组合。复合模结构特点 ?生产效率高节省人力、电力和工序间搬运工作。 ?冲裁精度高因几道工序在同一工位上完成，定位基准一致。 ?制造成本较高模具的制造精度要求较高，周期较长。 ?生产批量复合模的生产效率高，故对大量生产有很重要的作用。 ?冲裁精度当冲件的尺寸精度或对称度、同轴度要求较高时，可考虑采用复合模。 ?复合工序的数量一般复合工序应在四个以下，否则模具结构复杂，强度也不好，并且不易制造和维修。复合模结构设计要点 ?曲柄压力机的许用压力曲线和复合模的压力曲线的关系（对于成形类复合模尤为重要）。?复合模中凸凹模的设计。 ?复合模的卸料推件装置。 ?复合模模架的选用。 ?复合模工作部分零件的材料选用。复合模结构分类依复合工序性质分为： ?冲裁类复合模：如落料冲复合模。 ?成形类复合模：如复合挤压模。 ?冲裁与成形复合模：如落料拉深复合模。依其结构形式分为：顺装复合模：凹模装置在下模中的复合模。倒装复合模：凹模装置在上模中的复合模。

复合模结构对比倒装复合模顺装复合模 ?漏料：从下模漏料孔出回到模具工作面 ?出件：从上模出从下模出 ?操作：安全方便操作不利 ?工件：平整度较差平整度较好 ?受力：受力差，强度不好受力好 ?磨损：相对较小相对较大 ?工作面：易清理不易清理通过以上对比，可见它们的适用范围为：倒装复合模适用于冲件平整度要求不高，凸凹模强度足够的冲裁；顺装复合模适用于薄材冲件或冲件平整度要求高，凸凹模强度不足或是无冲孔废料的复合模冲裁。典型复合模结构上图所示复合模为公司中最为常用的冲孔、落料工序复合的倒装复合模。因为有冲孔形成的废料，根据前面的对比和其适用范围，我们采用了倒装复合模的方式。下表所示为图示模具在设计时所用的各模板的编号，材质，板厚以及热处理。