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冲压工艺及模具设计与制造

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冲压工艺及模具设计与制造》拆装与测绘指导冲压工艺及模具设计与制造》

1模具折装测绘的目的

帮助学生了解模具内部结构及感性知识。

（1）帮助学生了解模具内部结构及感性知识。

搞清模具零件的名称结构及常用材料和一般热处理要求。

1）搞清模具零件的名称结构及常用材料和一般热处理要求。

搞清模具零件的相互联接与配合关系。

2）搞清模具零件的相互联接与配合关系。

搞清典型模具的结构及组成。

3）搞清典型模具的结构及组成。

培养学生的实践动手能力。

（2）培养学生的实践动手能力。

（3）复习巩固制图知识

2冷冲压模拆装与测绘的任务

拆开模具测画模具非标准件的零件图。

（1）拆开模具测画模具非标准件的零件图。

非标准件包括：

凸模、凹模，凸凹模、固定板、卸料板、垫板、侧刃及侧刃挡非标准件包括：

凸模、凹模，凸凹模、固定板、卸料板、垫板、料

（始用挡块、固定挡料）、导料板、承料板、模柄、推板、打板、上下模座等。

始用挡块、固定挡料）、导料板、承料板、模柄、推板、打板、上下模座等。

）、导料板

画模具装配图。

（2）画模具装配图。

3注意事项

（1）不准用锒头直接敲打模具，防止模具零件变形。

不准用锒头直接敲打模具，防止模具零件变形。

（2）分开模具前要将各零件接联接关系做好记号。

分开模具前要将各零件接联接关系做好记号。

上下模座的导柱，导套不要拆开，（3）上下模座的导柱，导套不要拆开，上模座与导套，下模座与导柱不要拆

开，否则不能还原。

否则不能还原。

画模具装配图时，应打开上模画下模的府视图。

（4）画模具装配图时，应打开上模画下模的府视图。

装配图的右上角为冲件工序图，工序图的下边为排样图。

（5）装配图的右上角为冲件工序图，工序图的下边为排样图。

模具零件可不标公差和表面粗糙度，但要注明零件名称，（6）模具零件可不标公差和表面粗糙度，但要注明零件名称，材料及必要的热

处理要求。

处理要求。

4冷冲压模具拆装与测绘过程

（1）级进模拆装过程

用撬杠或铜棒分开下下模。

1）用撬杠或铜棒分开下下模。

拆开下模（凹模部分）2）拆开下模（凹模部分）

由下模座面向凹模方向打出销钉，卸下螺钉，分开凹模和下模座。

（a）由下模座面向凹模方向打出销钉，卸下螺钉，分开凹模和下模座。

卸下螺钉，导料板与凹模的销钉，使导料板和凹模分开。

（b）卸下螺钉，导料板与凹模的销钉，使导料板和凹模分开。

测画下模各零件。

（c）测画下模各零件。

3）拆开上模（凸模部分）拆开上模（凸模部分）

（a）卸下卸料螺钉，取下卸料板。

卸下卸料螺钉，取下卸料板。

由上模底顶面向固定板方向打出销钉，卸下螺钉、分开上模座、（b）由上模底顶面向固定板方向打出销钉，卸下螺钉、分开上模座、上垫板

和凸模及固定板。

和凸模及固定板。

将凸模从固定模板中打出。

（c）将凸模从固定模板中打出。

将模柄从上模座中打出。

（d）将模柄从上模座中打出。

测画上模各零件。

（e）测画上模各零件。

4）组装模具

将模柄装入上模座待用。

（a）将模柄装入上模座待用。

将凸模装入固定板待用。

（b）将凸模装入固定板待用。

组装下模。

（c）组装下模。

①将凹模放在下模座上，初步拧紧螺钉，装入销钉后再将螺钉拧紧。

将凹模放在下模座上，初步拧紧螺钉，装入销钉后再将螺钉拧紧。

将导料板放在凹模面上，初步拧紧螺钉（有始用挡料时，②将导料板放在凹模面上，初步拧紧螺钉（有始用挡料时，要将始用挡块放在

导料板与凹模之间），打入销钉后再拧紧螺钉。

导料板与凹模之间），打入销钉后再拧紧螺钉。

），打入销钉后再拧紧螺钉

装入挡料销。

③装入挡料销。

（d）组装上模

①在平放的下模（导板）上放上两块平行垫铁。

在平放的下模（导板）上放上两块平行垫铁。

将带固定板的凸模插入凹模型孔。

②将带固定板的凸模插入凹模型孔。

放上垫板。

③放上垫板。

合扰上模座并初步拧紧螺钉。

④合扰上模座并初步拧紧螺钉。

打开上模，由固定板方向向上模座方向打入销钉后再拧紧螺钉。

⑤打开上模，由固定板方向向上模座方向打入销钉后再拧紧螺钉。

装上卸料板。

⑥装上卸料板。

合扰上下模具。

（e）合扰上下模具。

复合模的拆装过程。

（2）复合模的拆装过程。

复合模的拆装顺序和方法与级进模相同，复合模的拆装顺序和方法与级进模相同，只是各部分的零件名称和联系关系不同，可根据模具实物、参考级进模的拆装方法进行。

可根据模具实物、参考级进模的拆装方法进行。

典型冲裁模主要零件名称、5典型冲裁模主要零件名称、常用材料及一般热处理要求表

零件名称凸模凹模侧刃固定板垫板

常用材料CrWMn;Cr12;Cr12MovCrWMn;Cr12;Cr12MovCrWMn;Cr12;Cr12MovQ23545

一般热处理要求HRC60HRC60-62HRC60HRC60-62HRC60HRC60-62

HRC43HRC43-48

卸料板上、下模座导柱、导柱、导套挡料销（挡料销（钉）导料板始用挡块承料板推板顶杆打杆模柄

Q235、（45）HT20HT20-402045Q235,4545Q235454545Q235

HRC43HRC43-48

HRC60渗碳淬火HRC60-64HRC43HRC43-48

HRC43HRC43-48

HRC43HRC43-48HRC43HRC43-48HRC43HRC43-48Q235

6冲模主要零件配合关系参考表

相关配合序号零件凸模与1凹模2凸模与

配合松紧

配合

配合尺寸配合尺寸

程度

要求凸模实休小于凹模洞口一个间隙

测量值

H7/m6或

凹模上模座与3模柄上模座与4导柱下模座与5导柱导柱与6导套

H7n6H7/r6或

H7/s6H7/r6或

H7/s6H7/r6或

H7/s6H7/h5或

H7/h6卸料板7凸模销钉与8H7/m6或卸料板孔大于凸0.2模实体0.2-0.6

待定位模板

H7/m6

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课程设计的性质与目的：

1课程设计的性质与目的：

（1）性质

冷冲模课程设计是冷冲压工艺及模具设计课程的一个重要环节，冷冲模课程设计是冷冲压工艺及模具设计课程的一个重要环节，是运用所学基础和专业知识的一次综合练习。

础和专业知识的一次综合练习。

（2）目的

（1）使学生初步掌握冲压工艺过程的拟定和模具结构设计与计算的步骤和方法；

巩固，深化所学的基础及专业知识，培养独立工作能力；

（2）巩固，深化所学的基础及专业知识，培养独立工作能力；

提高学生使用国标，手册，图册的能力。

（3）提高学生使用国标，手册，图册的能力。

2课程设计的任务：

课程设计的任务：

拟定冲裁件的工艺过程，

（1）拟定冲裁件的工艺过程，并填写工艺过程卡1份

设计指定的冲裁模，并绘制装配图，

（2）设计指定的冲裁模，并绘制装配图，零件图的成套图纸1套

（3）编写设计说明书1份

3时间分配

（1）设计准备并明确设计任务与要求0.5天

（2）拟定冲裁件的工艺过程，填写工艺过程卡1天拟定冲裁件的工艺过程，

模具零件的结构设计，（3）模具零件的结构设计，画装配草图1.5天

（4）画正式模具装配图和零件图1.5天

（5）编写设计说明书1天

4设计原则

（1）保证冲出合格的工件

模具结构简单，寿命长，

（2）模具结构简单，寿命长，成本低且与生产批量相适应

操作方便，（3）操作方便，安全

设计前的准备：

5设计前的准备：

熟悉设计任务书，

（1）熟悉设计任务书，明确设计任务和要求

（2）了解冲压零件的形状，尺寸精度和表面粗糙度，材料等技术要求和生产批了解冲压零件的形状，尺寸精度和表面粗糙度，量（一般按中批生产设计）一般按中批生产设计）

（3）配备资料

1）冲压设备资料

从此资料中选择冲压设备的类型，规格，查出漏料孔尺寸，模柄孔尺寸，从此资料中选择冲压设备的类型，规格，查出漏料孔尺寸，模柄孔尺寸，闭合高度，工作台面尺寸等，为模具设计作准备。

高度，工作台面尺寸等，为模具设计作准备。

2）冲模标准化资料．国标

3）其他参考资料

《冷冲模设计》手册，《冷冲模结构图册》冷冲模设计》手册，《冷冲模结构图册》，《冷冲模结构图册

6冲模课程设计的一般步骤及方法

（1）分析冲压件的工艺性

冲裁件的工艺性主要从冲裁件的形状，尺寸（最小孔边距，孔径，材料厚度，冲裁件的工艺性主要从冲裁件的形状，尺寸（最小孔边距，孔径，材料厚度，最大外形）精度，表面粗糙度，材料性能等逐项分析，确定冲压工序图，最大外形）精度，表面粗糙度，材料性能等逐项分析，确定冲压工序图，若有不符者，应与设计部门协商更改或采取相应的措施。

不符者，应与设计部门协商更改或采取相应的措施。

确定合理工艺方案：

（2）确定合理工艺方案：

确定基本冲压工序的性质：

冲孔，落料，冲搭边，切料边等。

1）确定基本冲压工序的性质：

冲孔，落料，冲搭边，切料边等。

2）根据基本工序的性质，数量，结合工件的形状尺寸，公差要求，材料性能，根据基本工序的性质，数量，结合工件的形状尺寸，公差要求，材料性能，生产批量，冲压设备，模具加工条件等因素，生产批量，冲压设备，模具加工条件等因素，考虑模具类型的同时确定工序组合和先后顺序，在满足冲件质量要求的前提下，选择一个经济合理的工艺方案，合和先后顺序，在满足冲件质量要求的前提下，选择一个经济合理的工艺方案，填写工艺过程卡片。

填写工艺过程卡片。

（3）确定模具总体结构

1）模具类型的确定

2）导向方式的确定

一般根据冲件形状，尺寸，精度及生产批量来选择。

一般根据冲件形状，尺寸，精度及生产批量来选择。

A，单工序模

冲件形状简单且精度低时，可不用导向，a，冲件形状简单且精度低时，可不用导向，采用敞开模

冲件精度较高，批量较小且材料较厚而凸模强度大时，b，冲件精度较高，批量较小且材料较厚而凸模强度大时，可采用固定导板导向，即采用固定导板模

c，冲件形状复杂，精度较高，且为中，大批生产时用导柱、导套导向。

此种冲件形状复杂，精度较高，且为中，大批生产时用导柱、导套导向。

导向生产中常用（导柱导套有滑动导向和滚动导向两种，一般都用滑动导向，导向生产中常用（导柱导套有滑动导向和滚动导向两种，一般都用滑动导向，只有冲件精度很高时才选用滚动导向）有冲件精度很高时才选用滚动导向）

冲件孔小，凸模多且强度弱时用弹压导板导向。

d，冲件孔小，凸模多且强度弱时用弹压导板导向。

B，复合工序模

复合模都有导向，三项相同。

复合模都有导向，级进模的选择方法与单工序模的b,c,d三项相同。

3）滑动式模架选择

无导向和用固定导板导向的模具及用导柱、导套导向和弹压导板导向的模具，无导向和用固定导板导向的模具及用导柱、导套导向和弹压导板导向的模具，一般都有标准模架。

用导柱、导套导向的模架，一般都有标准模架。

用导柱、导套导向的模架，随导柱位置的不同又有如下几种，可根据需要选择：

可根据需要选择：

A，对角导柱模架：

可以承受一定的偏裁，上下动作平稳，且能纵横两方面送对角导柱模架：

可以承受一定的偏裁，上下动作平稳，料，用于有偏载的大中型模具

B，后侧导柱模架：

可以三方面送料，操作特别方便，受力均为偏载，模架容后侧导柱模架：

可以三方面送料，操作特别方便，受力均为偏载，易变形，一般用于受力不大或精度要求不高的中小型模具。

易变形，一般用于受力不大或精度要求不高的中小型模具。

中间导柱模架：

结构简单，加工方便，但只能一个方向送料，当受偏裁时，C，中间导柱模架：

结构简单，加工方便，但只能一个方向送料，当受偏裁时，模架也有变形。

模架也有变形。

四角导柱模架：

滑动平稳，导向准确，用于冲件精度较高的大型冲压模具。

D，四角导柱模架：

滑动平稳，导向准确，用于冲件精度较高的大型冲压模具。

4）压、卸料方式的确定

冲件平整度要求较高或料较薄时，用弹压卸料板，它既可压料，又可卸料，冲件平整度要求较高或料较薄时，用弹压卸料板，它既可压料，又可卸料，因卸料板随上模上下运动，送料直观性强，操作方便，卸料板随上模上下运动，送料直观性强，操作方便，这是生产中常用的一种卸料方式。

料方式。

当料较厚，用弹压卸料难以卸件，或零件形状简单，要求不高时采用固定卸料，当料较厚，用弹压卸料难以卸件，或零件形状简单，要求不高时采用固定卸料，它可简化模具结构，但因行腔封闭，送料只能靠手感，操作不便，安全性差。

它可简化模具结构，但因行腔封闭，送料只能靠手感，操作不便，安全性差。

5）定距方式的确定

对单工序模具且单排排样，一般用挡料钉定位即可，对单工序模具且单排排样，一般用挡料钉定位即可，若用双排且需调头送料的有时要用挡料钉和伸缩挡料销结合使用。

有时要用挡料钉和伸缩挡料销结合使用。

对复合工序模中的顺装复合模一般用固定挡料销定距。

对倒装复合模，对复合工序模中的顺装复合模一般用固定挡料销定距。

对倒装复合模，若挡料销在凹模上的让位孔离凹模型腔较远时用固定挡料销。

若挡料销让位孔离凹模销在凹模上的让位孔离凹模型腔较远时用固定挡料销。

型腔太近时，则要用伸缩挡料销。

以免削弱凹模强度。

型腔太近时，则要用伸缩挡料销。

以免削弱凹模强度。

对复合工序模中的级进模，其定距方式有始用挡料加固定挡料定距、侧刃定距对复合工序模中的级进模，其定距方式有始用挡料加固定挡料定距、两种方式，若跳步步数较少（且料厚时，可用始用挡料加固定挡料，两种方式，若跳步步数较少（1-2个）且料厚时，可用始用挡料加固定挡料，跳步步数较多的则用侧刃定距。

从侧刃定距方便容易实现自动化送料的角度，跳步步数较多的则用侧刃定距。

从侧刃定距方便容易实现自动化送料的角度，侧刃定距在现代生产的级进模中用得越来越多。

若尺寸要求较高，侧刃定距在现代生产的级进模中用得越来越多。

若尺寸要求较高，可在以上两种定距方式中增加导正销，提高定距精度。

种定距方式中增加导正销，提高定距精度。

根据模具类型画排样图，（4）根据模具类型画排样图，并计算材料利用率

画排样图是极为重要且技术性很强的设计工作，画排样图是极为重要且技术性很强的设计工作，排样图的合理与否直接影响到材料的利用率，零件质量，生产率与成本，以及模具的结构与寿命等。

材料的利用率，零件质量，生产率与成本，以及模具的结构与寿命等。

排样图包括排样方法，零件的冲裁过程（模具类型），），级进模的定距方式1）排样图包括排样方法，零件的冲裁过程（模具类型），级进模的定距方式（用侧刃定距的应将侧刃位置画上），材料利用率，步距，搭边，料宽及料宽用侧刃定距的应将侧刃位置画上），材料利用率，步距，搭边，），材料利用率公差，对有弯曲，卷边等要求的零件还要考虑其纹向。

公差，对有弯曲，卷边等要求的零件还要考虑其纹向。

画排样图必须注意以下几点：

2）画排样图必须注意以下几点：

能从排样图上的剖切线看出是单工序模还是级进模或复合模。

a，能从排样图上的剖切线看出是单工序模还是级进模或复合模。

对级进模的排样图要能看出冲压顺序。

b，对级进模的排样图要能看出冲压顺序。

级进模的排样图要考虑凹模强度，c，级进模的排样图要考虑凹模强度，凹模洞口之间的距离小于5?

mm时，要空步。

空步。

级进模的排样图要能看出定距方式，固定挡料，d，级进模的排样图要能看出定距方式，一般未反映的为首次挡料+固定挡料，对侧刃定距的要画出冲切条料的位置。

对侧刃定距的要画出冲切条料的位置。

e，排样图上的尺寸，公差要完整。

排样图上的尺寸，公差要完整。

3）排样图的设计方法和步骤

一般是先从排样的角度考虑并计算材料的利用率先从排样的角度考虑并计算材料的利用率，a,一般是先从排样的角度考虑并计算材料的利用率，对于复杂的零件通常用厚个样件，排出各种可能的方案，选择最优方案；纸剪成3-5个样件，排出各种可能的方案，选择最优方案；现在常用计算机排样。

再考虑模具尺寸的大小，结构的难易程度，模具寿命，b，再考虑模具尺寸的大小，结构的难易程度，模具寿命，材料利用率等及几个方面的问题综合考虑，选择一个合理的排样方案。

个方面的问题综合考虑，选择一个合理的排样方案。

查出搭边，计算步距和料宽，根据标准板（c，查出搭边，计算步距和料宽，根据标准板（带）料的规格确定料宽及料宽公差。

公差。

将选定的排样画成排样图，按模具类型和冲裁顺序打上适当的剖切线，d，将选定的排样画成排样图，按模具类型和冲裁顺序打上适当的剖切线，标上算得的尺寸和公差。

上算得的尺寸和公差。

从排样图上找出冲切条料的线段（即模具的受力部分），计算压力中心；），计算压力中心（5）从排样图上找出冲切条料的线段（即模具的受力部分），计算压力中心；

从排样图上找出凹模工件洞口，在考虑压力中心影响的同时，（6）从排样图上找出凹模工件洞口，在考虑压力中心影响的同时，计算凹模轮廓尺寸，确定送料方向，廓尺寸，确定送料方向，查《标准》选择典型组合有关尺寸，类型，规格及代标准》选择典型组合有关尺寸，类型，号。

（7）计算冲，推，卸料力，初选压力机类型及规格，再按典型组合的有关尺寸计算冲，卸料力，初选压力机类型及规格，校核所选定压力机的规格，校核内容：

校核所选定压力机的规格，校核内容：

1）模具与压力机闭合高度是否适应

2）压力机漏料孔是否能漏下工件和废料，对有弹顶装置的模具，还应使漏料压力机漏料孔是否能漏下工件和废料，对有弹顶装置的模具，孔大于弹顶器外形尺寸。

孔大于弹顶器外形尺寸。

即工作台漏料孔要大于凹模工作洞口最大壁间距和弹压器的最大外形尺寸。

压器的最大外形尺寸。

模具下模座外形尺寸与压力机工作台面尺寸是否相符，3）模具下模座外形尺寸与压力机工作台面尺寸是否相符，即下模座外形尺寸压力机工作台面尺寸，若其中一项不符，+2x（50~70）≦压力机工作台面尺寸，若其中一项不符，则应重选压力机，一般是类型不变，增大压力机规格。

一般是类型不变，增大压力机规格。

画模具装配草图，同时进行有关零部件的设计和计算，（8）画模具装配草图，同时进行有关零部件的设计和计算，

根据所选典型模具的结构及规格，查出模架外形尺寸；1）根据所选典型模具的结构及规格，查出模架外形尺寸；

根据所选模具的闭合高度及模架外形尺寸，考虑排样图及名细表位置，2）根据所选模具的闭合高度及模架外形尺寸，考虑排样图及名细表位置，按确定图纸规格；1：

1确定图纸规格；

3）画装配草图

先打开上模，画下模的俯视图、再画模具工作位置的主视图，A：

先打开上模，画下模的俯视图、再画模具工作位置的主视图，模具工作位置的主视图一般应按模具闭合状态画出，但为了使上下模重合部分表达清楚，置的主视图一般应按模具闭合状态画出，但为了使上下模重合部分表达清楚，清楚可以将上下模拉开一段距离，拉开距离后，仍按闭合时的状态画图。

可以将上下模拉开一段距离，拉开距离后，仍按闭合时的状态画图。

画模具装配草图时，模具零件的结构，尺寸都应相应确定，画模具装配草图时，模具零件的结构，尺寸都应相应确定，同时应考虑零件的加工工艺性。

加工工艺性。

选择定位元件（定位挡销，首次挡块，导料板，侧刃等）的类型及尺寸，选择定位元件（定位挡销，首次挡块，导料板，侧刃等）的类型及尺寸，并计算定位元件的位置。

算定位元件的位置。

B：

圆形小凸模用车磨法加工，用带台肩式固定。

异形凸模用线切割和成型磨圆形小凸模用车磨法加工，用带台肩式固定。

削加工，用铆接式固定，无论哪种固定方法，若固定端为圆形，削加工，用铆接式固定，无论哪种固定方法，若固定端为圆形，工作端为非圆形都必须在固定端的接缝处加防转销。

形都必须在固定端的接缝处加防转销。

对大截面的凸模一般采用螺钉紧固，但凸模与固定板必须加销钉定位。

对大截面的凸模一般采用螺钉紧固，但凸模与固定板必须加销钉定位。

计算弹压卸料板的台阶高度和宽度尺寸C：

计算弹压卸料板的台阶高度和宽度尺寸

确定推，打板的结构形状，计算推板，D：

确定推，打板的结构形状，计算推板，打板的活动空间

计算顶，E：

计算顶，打杆的长度

确定模柄类型和尺寸，需考虑以下关系：

F：

确定模柄类型和尺寸，需考虑以下关系：

固定部分应等于上模座厚；（a）模柄台阶+固定部分应等于上模座厚；

（b）模柄全长∠上模座+压力机滑块的模柄

（c）模柄安装部分的直径≦压力机的模柄孔径

注：

模具零部件设计要尽量靠标准。

模具零部件设计要尽量靠标准。

标注尺寸：

4）标注尺寸：

导料