冷冲压模具毕业论文（共8篇）
冷冲压模具毕业论文 篇1
垫板冲压模具设计 1 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是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。
(1 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破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。
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。
冲裁模设计题目 如图1所示零件：垫扳 生产批量：大批量 材料：08F t=2mm 2 零件的工艺分析 2.1 结构与尺寸
该零件结构简单, 形状对称。硬钢材料被自由凸模冲圆形孔, 查《冷冲压工艺及模具设计》表3-8, 可知该工件冲孔的最小尺寸为1.3t, 该工件的孔径为:Φ6>1.3t=1.3×2=2.6。
由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘不平行, 故最小孔边距不应小于材料厚度t, 该工件的空边距(20>t=2,(10>t=2,均适宜于冲裁加工。
2.2 精度
零件内、外形尺寸均未标注公差, 属自由尺寸, 可按IT14级确定工件尺寸的公差, 经查表得, 各尺寸公差分别为：
零件外形:58零件内形:6-0.74+0.300 0-0.62 0-0.52 0-0.43 0-0.36，38, 30, 16, 8 孔心距:18±0.215, 利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。2.3 材料
08F，属于碳素结构钢, 查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知抗剪强度τ=260MPa,断后伸长率=32％。此材料具有良好的塑性和较高的弹性, 其冲裁加工性能好。
根据以上分析, 该零件的工艺性较好, 可以进行冲裁加工。3 确定冲裁工艺方案
该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下几种工艺方案：(a先落料，再冲孔，采用单工序模生产；
(b采用落料——冲孔复合冲压，采用复合模生产；(c用冲孔——落料连续冲压，采用级进模生产。
方案(a模具结构简单，但需要两道工序，两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足零件大批量生产的要求。由于零件结构简单，为了提高生产效率，主要采用复合冲裁或级进冲裁方式。采用复合冲裁时，冲出的零件精度和平直度好，生产效率高，操作方便，通过设计合理的模具结构和排样方案可以达到较好的零件质量。
根据以上分析，该零件采用复合冲裁工艺方案。4 确定模具总体结构方案 4.1 模具类型
根据零件的冲裁工艺方案，采用复合冲裁模。复合模的主要结构特点是存在有双重作用的结构零件——凸凹模，凸凹模装在下模称为倒装式复合模。采用倒装式复合模省去了顶出装置，结构简单，便于操作，因此采用倒装式复合冲裁模。
4.2 操作与定位方式
虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产，可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考虑到零件尺寸大小，材料厚度，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向，固定挡料销挡料，并与导正销配合使用以保证送料位置的准确性，进而保证零件精度。为了保证首件冲裁的正确定距，采用始用挡料销，采用使用挡料销的目的是为了提高材料利用率。
4.3 卸料与出件方式
采用弹性卸料的方式卸料，弹性卸料装配依靠橡皮的弹力来卸料，卸料力不大，但冲压时可兼起压料作用，可以保证冲裁件表面的平面度。为了方便操作，提高零件生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。
4.4 模架类型及精度
考虑到送料与操作的方便性，模架采用后侧式导柱的模架，用导柱导套导向。由于零件精度要求不是很高，但冲裁间隙较小，因此采用I 级模架精度。
4.5 凸模设计
凸模的结构形式与固定方法：
落料凸模刃口部分为非圆形，为便于凸模与固定板的加工，可设计成固定台阶式，中间台阶和凸模固定板以H7/m6过渡配合，凸模顶端的最大台阶是用其台肩挡住凸模，在卸料时不至于凸模固定板中拉出。并将安装部分设计成便于加工的长圆形，通过接方式与凸模固定板固定。工艺设计计算 5.1 排样设计与计算
零件外形近似矩形，轮廓尺寸为58×30。考虑操作方便并为了保证零件精度，采用直排有废料排样。如图1所示：
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-13，工件的搭边值a=2，沿边的搭边值a 1=2.2。级进模送料步距为S=30+2=32mm 条料宽度按表3-14中公式计算： B-0△=(Dmax +2a1-△0 查表3-15得：△=0.6
B=（58+2×2.2）0-0.6=62.4-0.6（㎜）
由零件图近似算得一个零件的面积为1354.8㎜2，一个进距内的坏料面积 B ×S=62.4×32=1996.8㎜2。因此一个进距内的材料利用率为： η=（A/BS）×100﹪=67.8﹪
查《冷冲压工艺及模具设计》附表3选用板料规格为710×2000×2。采用横裁时，剪切条料尺寸为62.4。一块板可裁的条料为32，每间条可冲零件个数22个零件。则一块板材的材料利用率为：
η=（n ×A 0/A）×100﹪
η=（22×32×1354.8/710×2000）×100﹪=67.2﹪
采用纵裁时，剪切条料尺寸为62.4。一块板可裁的条料为11，每条可冲零 件个数62个零件，则一块板材的材料利用率为： η=（n ×A 0/A）×100﹪
η=（11×62×1354.8/710×2000）×100﹪=59.2﹪
根据以上分析，横裁时比纵裁时的板材的材料利用率高，因此采用横裁。5.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机
冲裁力：根据零件图可算得一个零件外周边长度： L 1=16π+8+28+38×2 =162.27 内周边长度之和： L=2π×3=18.84㎜
查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知：τ=260MP a;
查《冷冲压工艺及模具设计》附表3可知：K x =0.05, K T =0.055.落料力： F 落=KL1 t T =1.3×162.27×2×260 =109.69KN 冲孔力： F 孔=KL2 t T =1.3×6π×2×260 =12.74 KN 卸料力： Fx=KxF落 =0.05×109.69 =5.48KN 推件力：
根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6, 故:n=h/t=3 F T =nKtF孔
=3×0.055×25.47 =4.20KN 总冲压力：
F Ё= F落+ F孔+Fx+ FT 则F Ё=109.69+12.74+5.48+4.20 =132.11KN 应选取的压力机公称压力：25t.因此可初选压力机型号为J23-25。
当模具结构及尺寸确定之后，可对压力机的闭合高度，模具安装尺寸进行校核，从而最终确定压力机的规格。
确定压力中心：画出凹模刃口，建立如图所示的坐标系：
由图可知，该形状关于X 轴上下对称，关于Y 轴左右对称，则压力中心为该图形的几何中心。即坐标原点O。该点坐标为（0，0）。
5.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差
由于模具间隙较小，固凸、凹模采用配作加工为宜，由于凸、凹模之间存在着间隙，使落下的料或冲出的孔都带有锥度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而冲孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固计算凸模与凹模刃口尺寸时，应按落料与冲孔两种情况分别进行。由此，在确定模具刃口尺寸及其制造公差时，需遵循以下原则：
（I）落料时以凹模尺寸为基准，即先确定凹模刃口尺寸；考虑到凹模刃口尺寸在使用过程中因磨损而增大，固落料件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围较小尺寸，而落料凸模的基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙；
（II）冲孔时以凸模尺寸为基准，即先确定凸模刃口尺寸，考虑到凸模尺寸在使用过程中因磨损而减小，固冲孔件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸，而冲孔凹模的基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙；
（III）凸模与凹模的制造公差，根据工件的要求而定，一般取比工件精度高2~3级的精度，考虑到凹模比凸模的加工稍难，凹模比凸模低一级。
a: 落料凹模刃口尺寸。按磨损情况分类计算：
i 凹模磨损后增大的尺寸，按《冷冲压工艺及模具设计》公式：D A =(Dmax-X △;计算，取 δA =△/4，制件精度为IT14级，故X=0.5 +0.185580=5-0.74: D A1 =(58-0.5×0.74 0 0+0.1850（㎜）+0.155+0.15538-0.62: D A2=（38-0.5×0.62）0=37.690（㎜）16
00-0.520-0.43+0.13+0.13: D A3=（30-0.5×0.52）0=29.740（㎜）+0.1075+0.1075: D A4=（16-0.5×0.43）0=15.7850（㎜）+0.09+0.098-0.36: D A5=（8-0.5×0.36）0=7.180（㎜）
ii 凹模磨损后不变的尺寸，按《冷冲压工艺及模具设计》公式：C A =（C min +X △）±0.5δA: 计算，取δA =△/4，制件精度为IT14级，故X=0.5 18±0.215: Cd1=(17.785+0.5×0.43 ±0.43/8=18±0.05375（㎜）
冲裁间隙影响冲裁件质量，在正常冲裁情况下，间隙对冲裁力的影响并不大，但间隙对卸力、推件力的影响却较大。间隙是影响模具寿命的主要因素。间隙的大小则直接影响到摩擦的大小，在满足冲裁件质量的前提下，间隙一般取偏大值，这样可以降低冲裁力和提高模具寿命。
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-3可知Z max =0.360㎜ , Z min =0.246㎜ 相应凸模按凹模实际尺寸配作，保证最小合理间隙为0.246mm 冲孔凸模刃口尺寸。冲孔凸模为圆形，可按《冷冲压工艺及模具设计》公式d T =(dmin +x △ 0 计算，取δT =△/4，制件精度为IT14级，故X=0.5-120+0.300: d T1=(6+0.5×0.30 0-0.075=6.15-0.075 6 设计选用零件、部件，绘制模具总装草图 6.1 凹模设计
凹模的结构形式和固定方法：凹模采用矩形板状结构和通过用螺钉、销钉固定在凹模固定板内，其螺钉与销钉与凹模孔壁间距不能太小否则会影响模具强度和寿命，其值可查《冷冲压工艺及模具设计》表3-23。
凹模刃口的结构形式：因冲件的批量较大，考虑凹模有磨损和保证冲件的质
量，凹模刃口采用直刃壁结构，刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口轮廓单边扩大0.5 mm 凹模轮廓尺寸的确定：
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-24，得：K=0.28;查《冷冲压工艺及模具设计》表3-25, 得: s 2=36;凹模厚度H=ks=0.28×58=16.24（㎜）B=s+（2.5～4.0）H =58+（2.5～4.0）×16.24 =98.6～122.96（㎜）L=s1+2s2 =30+2×36 =102（㎜）
根据算得的凹模轮廓尺寸，选取与计算值相接近的标准凹模板轮廓尺寸为L ×B ×H=125×125×28.5（㎜）
凹模材料和技术要求：凹模的材料选用T10A。工件部分淬硬至HRC58~62。外轮廓棱角要倒钝。
如图2所示： 其余
图2 落料凹模 6.2 凸模设计
6.2.1 凸模的结构形式与固定方法
冲孔部分的凸模刃口尺寸为圆形，为了便于凸模和固定板的加工，将冲孔凸模设计成台阶式。
为了保证强度、刚度及便于加工与装配，圆形凸模常做成圆滑过渡的阶梯形，小端圆柱部分。是具有锋利刃口的工作部分，中间圆柱部分是安装部分，它与固定板按H7/m6配合，尾部台肩是为了保证卸料时凸模不致被拉出，圆形凸模采用台肩式固定。
6.2.2 凸模长度计算
凸模的长度是依据模具结构而定的。
采用弹性卸料时，凸模长度按公式L=h1+h2+h3计算，式中 L---凸模长度，mm ； h 1---凸模固定板厚度，mm;h 2----卸料板厚度，mm;h 3----卸料弹性元件被预压后的厚度
L=22mm+10mm+18.5mm =50.5mm 6.2.3 凸模的强度与刚度校核
一般情况下，凸模强度与刚度足够，由于凸模的截面尺寸较为积适中，估计强度足够，只需对刚度进行校核。
对冲孔凸模进行刚度校核： 凸模的最大自由长度不超过下式： 有导向的凸模L max ≤1200则L max ≤1200 π⨯124，其中对于圆形凸模I min =∏d 4/64 64 1.3⨯12⨯2⨯260 =24.00mm
由此可知：冲孔部分凸模工作长度不能超过24.00mm，根据冲孔标准中的凸模长度系列，选取凸模的长度：50.5 6.2.4 凸模材料和技术条件
凸模材料采用碳素工具钢T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至HRC 56～60，凸模尾端淬火后，硬度为HRC 43～48为宜。如图3所示：
其余
材料采用碳素工具钢T10A.2.刃口淬硬至56～60HRC,尾端淬硬至43～48HRC.图3 冲孔凸模 6.3 凸凹模的设计
6.3.1 凸凹模的结构形式与固定方法 凸凹模的结构简图如图4所示：
其余 技术要求：
1.上下面无毛刺，平行度为0.02.2.材料为T10A,热处理56-60HRC.3.带* 号的尺寸按 凹模实际尺寸配作，保证Zmin=0.246.4.带**号的尺寸按 凸模实际尺寸配作，保证Zmin=0.246.图4 凸凹模
凸凹模与凸凹模固定板的采用H7/m6配合。6.3.2 校核凸凹模的强度 冲孔边缘与工件外开边缘不平行时，凸凹模的最小壁厚不应小于材料厚度
t=2mm，而实际最小壁厚为5mm，故符合强度要求。6.3.3 凸凹模尺寸的确定
凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保证最小间隙为Z min =0.246mm,内形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保证最小间隙为Z min =0.246mm。6.3.4 凸凹模材料和技术条件
凸凹模材料采用碳素工具钢T10A，淬硬至56～60HRC。6.4 定位零件
定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置。选用固定挡料销一个。挡料销的作用是挡住条料搭边或冲件轮廓以限定条料送进的距离，固定挡料销固定在位于下模的凸凹模上，规格为GB/T7694.10-94，材料45号钢，硬度为43～48HRC 选用导料销两个。导料销的作用是保证条料沿正确的方向送进，位于条料的后侧（条料从右向左送进）尺寸规格为6X2，如图5所示：
图5 导料销 6.5 卸料与出件装置
出件方式是采用凸模直接顶出的下出料方式。
由于卸料采用弹性卸料的方式，弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件组成。卸料板：
弹性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍, 卸料板与凸模的单边间隙按《冷冲压工艺及模具设计》表3-32选取,t ＞1mm 时, 单边间隙为0.15mm。
为了便于可靠卸料，在模具开启状态时，卸料板工作平面应高出凸模刃口尺寸端面0.3～0.5，卸料板的尺寸规格为：125mmX125mmX10mm，材料为:45#钢。如图6所示：
图6 卸料板 卸料螺钉：
卸料螺钉采用标准的阶梯形螺钉，根据卸料板的尺寸选择4个卸料螺钉，规格为，JB/T7650.5-94。如图7所示：
图7 卸料螺钉 卸料装置：
由于橡皮允许承受的负荷较大，安装调整方便，因此选用橡皮作为弹性元件，卸料橡皮的选择原则：
为了保证卸料正常工作，应使橡皮工作时的弹力大于或等于卸料力F X F XY =AP≥F X=5.48KN
式中F XY —橡皮工作时的弹力，A —橡皮的横截面积，P —与橡橡皮压缩量有关的单位压力，一般预压时压缩量为10%～15%。由《冷冲压工艺及模具设计》图3-64知，取P=0.6MPa，求得A=91.3cm2, 由《冷冲压工艺及模具设计》表3-33中的公式求得橡皮尺寸规格为35×26×24 根据工件材料厚度为2mm，冲裁时凸模进如凹模的深度为1mm，模具维修时刃磨留量为2mm，开启时卸料板高于凸模1mm，则求得总工作行程：h 工件=6mm, 使用橡皮时，不应使最大压缩量超过橡皮自由高度的35%～45%否则是皮的自由高度应为：
H=h/(0.25～0.30 =6/(0.25～0.30 =20～24mm 模具组装时的预压缩量为： H预=（10%～15%）H =2.4～3.6mm 取H 预=3mm
由此可知：安装橡皮高度尺寸为21mm, 式中的H ———所需的工作行程。由上式所得的高度，还在按下式进行校核: 0.5≤H/B≤1.5
如果H/D超过1.5, 应把橡皮分成若干段, 并在橡皮之间垫上钢圈。由《冷冲压工艺及模具设计》表3-33中的公式求得橡皮尺寸规格为35×26×24 6.6 模架及其它零件的选用 6.6.1 模柄
模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心，模柄的直径与长度与压力机滑块一致，模柄的尺寸规格选用凸缘模柄，用3～4个螺钉固定在上模座上。如图8所示: 图8 模柄 6.6.2 模座
标准模座根据模架类型及凹模同界尺寸选用，上模座：125mm ×125mm ×35mm ； 下模座：125mm ×125mm ×45mm ；
模座材料采用灰口铸铁，它具有较好的吸震性，采用牌号为HT200。6.6.3 垫板
垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力，以防止模座被挤压损伤。是否要用板，可按下式校核：
P=F12/A
式中P —凸模头部端面对模座的单位面积压力； F 12—凸模承受的总压力； A—凸模头部端面与承受面积。
由于计算的P 值大于《冷冲压工艺及模具设计》表3-34模座材料的许应压力，因此在工作零件与模座之间加垫板。
垫板用45号钢制造，淬火硬度为HRC43～48，其尺寸规格为：
125mm ×125mm ×10mm。上下面须磨平，保证平行。如图9所示：
图9 垫板
模架选用后侧导柱标准模架： 上模座：L ×B ×H =125mm×125mm ×35mm 下模座：L ×B ×H=125mm×125mm ×45mm 导柱：D ×L=￠22mm ×150mm 导套：d ×L ×D=Φ35mm ×85mm ×Φ38mm 模架的闭合高度：160～190mm 垫板厚度：10mm ； 凸模固定板厚度：22 mm 上模底板厚：35 mm，凹模厚度：28.5mm 橡皮厚：24mm 卸料板厚度10 mm 凸凹模固定板厚度：45 mm，下模底板厚：45 mm 模具的闭合厚度： Hd=35+10+22+28.5+2+1+45+45 =188.5mm 7 模具主要零件加工工艺规程的编制 7.1 冲压模具制造技术要求
模具精度是影响冲压件精度的重要因素之一，为了保证模具精度，制造时应达到以下技术要求：
a、组成冲压模具的所有零件，在材料加工精度和热处理质量等方面均应符合相应图样的要求。
b、组成模架的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达到规定的平行度和垂直度要求 c、模具的功能必须达到设计要求.d、为了鉴别冲压件的质量，装配好的模具必须在生产条件下试模，并根据试模存在问题进行修整，直至试出合格的冲压件为止。
7.2 总装工艺 总装图如图15所示： 技术要求：
1、装配技术要求按GB/T14662-1992
2、检验及验收技术要求按GB/T14662-1992
3、模具使用设备为JB23-25 图15 总装图
1— 下模座 2—导柱 3—内六角螺钉￠8×70 4—内六角螺钉￠8×60 5—导套 6—凸模固定板 7—冲孔凸模 8—垫板 9—上模座 10—销钉 11—模柄 12—打料杆 13—连接推杆 14—凸凹模 15—卸料板 16—推件块 17—凹模 18—活动挡料销 19—推板 20—弹性橡胶 21—凸凹模固定板 22—卸料螺钉 23—导料销 加工工艺路线：
1备料 把导柱2安装在下模座1上。把凸凹模14放在下模座1上面，按中心线装上凸凹模固定板21，用螺钉4把凸凹模固定在下模座上。通过卸料螺钉22把橡皮20和卸料板15固定好，在卸料板上装好导料销23和挡料销18。把导套安装在上模座上。把4个冲孔凸模通过凸模固定板6和垫板8一起固定到上模座9上，连同凹模17一起用螺钉3和销钉10紧固。把模柄11装在上模座9上，用螺钉紧固，装上打杆12。
8把组装好的上模座和下模座通过导柱导套组装起来，中间装上2mm 厚的材料。
9试模 10调整到合格 11入库 7.3 加工要求
1）模具配合加工零件在允许间隙内加工, 落料凸凹模, 冲孔凸模与固定板配合后, 底部磨平。
2）图样中未注明公差的一般尺寸其极限偏差按14级精度加工, 未注粗糙度的按Ra6.3um 处理。
3）模具中各垫板的两承压面的平行度公差按GB1184 为5级。
4）模具中安装镙钉（镙栓）之螺纹孔及其通孔的位置公差不大于 2mm，或相应各孔配作。
5）模具、模架及其零件的工件表面，不应有碰伤、凹痕、裂纹、毛刺、锈蚀等缺陷。
6）经热处理后的零件，硬度应均匀，不允许有脱碳、软点、氧化斑点及裂纹等缺陷。热处理后应清除氧化皮，脏物油污。
7）配通用模架模具，装配后两侧面应进行同时磨削加工，以保证模具能顺利装入模架。
7.4 主要零、部件加工工艺 7.4.1 垫板的加工工艺
1备料（外购标准模块125mm ×125mm ×10mm）2按图纸要求画线，3在钻铣床上加工 4检验 5入库
7.4.2 凸模固定板的加工工艺
1备料（外购标准模块125mm ×125mm ×20mm）按图纸要求画线，3 在钻铣床上加工四个￠8 的凸模孔和两个￠6 的销钉孔和六个￠9 的螺钉 通孔 4 在电火花慢走丝加工落料凸模孔 5 检验 6 入库 7.4.3 冲孔凸模的加工工艺 1 备料 2 锻造成直径为 14mm×55mm 的胚料 3 在数控车床上加工零件按图纸要求 4 按图纸要求热处理 5 检验 6 入库 7.4.4 卸料板加工工艺 1 备料（外购标准模块 125mm×125mm×10mm）2 按图纸要求画线，3 在钻铣床上加工六个 M6 的螺钉通孔和一个￠6 的挡料销孔，和两个￠8 的导料销及一个通过冲裁零件的孔 4 在铣床上加工剩余的部分 5 检验 6 入库 7.4.5 落料凹模加工工艺 1 备料（外购标准模块 125mm×125mm×28.5mm）2 按图纸要求画线，3 在钻铣床上加工两个￠6 的销钉孔和六个 M6 的螺纹孔 4 攻 M6 的螺纹孔 5 用电火花加工工作刃口 6 按图纸要求做热处理 7 检验 8 入库 7.4.6 凸凹模的加工工艺 备料 2 锻造成 75mm×75mm×45mm 的胚料 3 按图纸要求画线 4 在钻铣床上加工四个￠4 和￠6 组成的阶梯孔 5 用电火花加工工作刃口 6 按图纸要求做热处理 7 检验 8 入库 7.4.7 凸凹模固定板的加工工艺 1 备料（外购标准模块
125mm×125mm×22mm）2 按图纸要求画线，3 在钻铣床上加工 1 个￠10.6×12 的
盲孔和四个 M6.6 的螺纹孔 4 攻 M6.6 的螺纹孔 5 用电火花加工工作刃口 6 按图纸要求做热处理 7 检验 8 入库 8 总结 经过一段时间的论文设计，至此已基本完成了任务书所规定的任务。本设计 涉及的课程很多，涉及到机械制图、冷冲压工艺及模具设计、模具制造工艺学、金属学与热处理、CAD绘图等相关课程的知识。这些课程的学习，为这次毕业设 计做了很好的准备。基础课和专业课，它们为我的设计做了前提，它们是我设计 的理论基础和知识基点，它们为我这次的设计的顺利进行起到了很好的铺垫作 用。此次毕业设计也是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。从最初的 选题，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交 流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。毕业设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了 自己的绘图能力，懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。但是毕 业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能 力，对材料的不了解，等等。这次实践是对自己大学三年所学的一次大检阅，使 我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以 后更应该在工作中学习，努力使自己 成为一个对社会有所贡献的人。
也许，我的学生生涯从此就会结束，但是学习的道路却还将持续下去，毕竟 “学无止境”。通过这次设计，我懂得了“凡事必亲躬”,唯有自己亲自去做的 事，才懂得其过程的艰辛。未来的人生路途中难免会遇到各种各样的困难和挫折，也正是这次设计让我有了迎接新挑战，战胜困难的勇气。参考文献 [1] 曾霞文 徐政坤主编.冷冲压工艺及模具设计.长沙：中南大学出版社，2006 [2] 王 芳主编.冷冲压模具设计指导.北京：机械工业出版社，1999 [3] 付宏生主编.冷冲压成形工艺与模具设计制造.北京：化学工业出版社，2005 [4] 肖景容 姜奎华主编.冲压工艺学.北京：机械工业出版社，1999 [5] 徐茂功 桂定一主编.公差配合与技术测量.北京：机械工业出版社，2000 [6] 王孝培主编.冲压手册（修订本）.北京：机械工业出版社，1988 [7] 催忠圻主编.金属学与热处理.北京：机械工业出版社，2000 [8] 谭海林 陈勇主编.模具制造工艺学.长沙：中南大学出版社，2006 [9] 廖念钊 莫雨松等主编.互换性与技术测量.北京：中国计量出版社，2000 [10] 张定华主编.工程力学.北京：高
等教育出版社，2000 [11] 梁耀能主编.工程材料及加工工程.北京：机械工业出版社，2001 谢辞 非常感谢我的老师们，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我 工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我 无尽的启迪。感谢焦老师，这片论文的每个实验细节和每个数据，都离不开 你的细心指导，和你严谨的作风态度，帮助我能够很快的做出这份毕 业设计。
冷冲压模具毕业论文 篇2
关键词：模具,工序安排,模具结构
随着科学技术的不断提高, 我国各行各业的生产水平也得到了极大程度的改善, 这使得人们的生活需要得到了极大程度的满足。在产品生产过程中, 模具是一项重要手段, 无论是在手表的设计还是在防盗门的制造方面, 模具都起着十分重要的作用, 想要使其利用水平能够得到提高, 从而进一步的为人们的生产生活带来便利, 就一定要加大力度对其生产工序及其构造进行设计与优化, 这是模具生产领域的一个主要发展趋势, 同时也是有关人员必须注意的一项问题。
1 冷冲压模具设计原则
冷冲压模具的设计过程十分复杂, 具有很大程度的专业性, 想要使其发展能够进一步符合社会的要求, 除了要保证设计人员的专业性外, 还要坚持一定的原则, 这是设计人员必须做到的一点, 只有这样, 才能使模具的生产工序能够更加合理, 同时也才能使其更加符合相关的设计标准, 这对于其使用性能以及使用寿命的保证均具有重要的价值。总的来说, 在冷冲压模具设计的过程中, 需要遵循的原则包括以下几点:
第一, 设计过程中, 不同零件对于设计工艺的要求也不尽相同, 因此在对其进行设计的过程中, 一定要根据其具体要求来进行。对于对设计工艺以及质量要求较高的零件来说, 工作人员必须要考虑毛边的问题, 通常情况下, 毛边均需要呈向下的态势, 这是工作人员必须加以注意的一点问题。
第二, 在普通的设计过程中, 工作人员需要遵循的设计工艺主要包括对沙拉孔的设计以及落料等问题, 对上述工艺的满足是整个是个工艺能够顺利完成的主要保证, 在上述步骤完全妥善完成之后, 才能开展折边工作。
第三, 在对零件进行落料与冲孔的过程中, 必须将模具的强度、冲击韧性等要素考虑在内, 以便最大程度保证落料与冲孔环节的科学合理。
第四, 在对模具进行折边时, 为了防止出现方向上的反复变换, 可以尽量将其往一个方向折叠。当然, 为了防止对产品的形状、尺寸产生不利影响, 还要尽可能确保同方向折边相互之间不会出现干涉的情况。
第五, 在打凸包环节中, 尽量保证凸包向下, 并且对于那些外形较大的凸包, 还要将其安排在第一工序时冲压。不过, 为了防止孔位拉料导致零件发生变形现象, 在安排工序时, 要注意使打凸包与打凸包附近的冲孔不在同一工序内。
第六, 在进行压平或者推平环节时, 如果发现周围有较大的冲孔, 并且继续折边可能会产生拉料, 继续压平可能会发生拉料不死的状况时, 不能强行使其成形, 以免造成设计尺寸偏离要求以及外观破坏等情况。往往, 我们会考虑先折边, 后推平, 然后冲孔的工艺流程, 以实现对工件尺寸的控制。
第七, 在进行打沙拉孔或者抽牙过程中, 如其附近有孔或其距坯料边缘尺寸较小时, 即先打沙拉孔与抽牙会产生板料变形。此时, 要考虑进行先打沙拉孔或抽牙, 再冲孔或切边、落料的工艺。
第八, 在零件进行最终折边工作时, 往往由于对安全性能、成形、外观等方面有一定要求, 通常会从第一道工序开始考虑最后工序所制成的方向。
2 冷冲压模具结构方面的有关问题
对于冷冲压模具的设计来说, 想要保证其设计质量, 必须要将设计工序考虑其中, 要按照相应的技术标准去完善每一道工序, 使其能够与标准相符合, 同时还要注意其与不同零件的契合性, 这样才能最大程度的保证其设计过程的完整性。除此之外, 冷冲压模具的结构对于其质量以及使用性能的保证均具有重要价值, 因此, 对其结构进行分析对于工作人员来讲也十分必要。总的来说, 冷冲压模具结构主要包括冲裁件结构、弯曲件结构以及拉伸件结构三方面, 以下文章将上述三方面内容展开来进行了分析。
2.1 冲裁件结构。在进行冲裁件结构设计时, 要保证冲裁件的形状应能符合材料合理排样, 减少废料。通常, 冲裁件各直线或曲线的连接处, 宜有适当的圆角。如果冲裁件有尖角, 不仅给冲裁件的制造带来困难, 而且模具也容易坏, 只有在采用少废料、无废料排样或镶拼模具结构时不要圆角。
2.2 弯曲件结构。在进行弯曲件的结构设计时, 要保证弯曲件的圆角半径小于最小弯曲半径, 以免产生裂纹, 但也不能过大, 因为一旦过大, 容易受到回弹的影响, 进而容易导致弯曲角度与圆角半径的精度都难以保证。一般来说, 不同状态下, 不同的材料最小弯曲半径不同, 譬如冷作硬化状态下, 弯曲线处于垂直纤维状态时, Q195、Q215-A最小弯曲半径为0.4t, 铝为0.3t, 黄铜为0.5t。设计过程中, 要注意弯曲的弯边长度不宜过小, 通常的合理值应为h>R+2t。而h值一旦较小, 弯边在模具上支持的长度也会变小, 这样就不易得到形状准确的零件。 (h为弯曲长度, R为弯曲半径, t为材料厚度) 另外, 弯曲线不应位于零件宽度变形处, 以免撕裂, 如必须在宽度突变处弯曲, 应事先冲工艺孔或工艺槽。
2.3 拉伸件结构。对于拉伸件的结构设计, 通常要注意拉深件侧壁与底面或凸缘连接处的圆角R1 R2, 特别是R2 应尽量大些, 因为它们相当于最后一幅拉深模的凸模及凹模的圆角。通过放大这些圆角半径, 能够减少拉深次数, 或使零件容易拉深成形。一般情况下, 对于R1、R2 的取值, 可以取R1≥t, 最好R1= (3~5) t, 可以取R2≥2t, 最好R2= (5~10) t。 (t为材料厚度) 除此以外, 对于拉伸件的结构设计还需要注意以下几个方面:
第一, 对于距形拉深件, 可以放大其四周的圆角, 一般情况下, 可以取R3≥3t, 有时为了减少拉深工序还要尽可能取R3≥1/5h; (R3 为矩形圆角半径) ;第二, 除非在结构上有特殊需求, 必须尽量避免异常复杂及非对称形状的拉伸件, 对于半敞开的空心件, 应考虑设计成对的拉伸, 然后刨切开比较有利;第三, 拉伸件的凸缘宽度应尽可能保持一致;第四, 在零件的平面部分, 尤其是在距边缘较远处, 局部凹坑的深度与凸起的高度不宜过大;第五, 应尽量避免曲面空心零件的尖底形状, 尤其高度大时, 其工艺性更差。
结束语
综上所述, 冷冲压模具的设计工序以及结构对于模具质量的保证均具有重要价值, 目前, 社会各领域的发展对于模具的应用均较为频繁, 从某种程度上讲, 保证了模具的质量就相当于保证了相关产品的质量。工作人员需要意识到设计工序以及结构对于模具的重要性, 要将具体措施应用到设计过程中, 这样才能最大程度的为社会的生产与发展带来更加强大的推动力。
参考文献
[1]何卫强.冷冲压模具加工过程中的问题与品质控制[J].装备制造技术, 2013 (4) .
[2]于维民.冷冲压模具加工过程中的问题与质量控制[J].应用能源技术, 2009 (7) .
如何提高冷冲压模具使用寿命 篇3
关键词:冷冲压模具 断裂 变形 磨损 啃伤 原因 优化设计 合理设计
中图分类号: TQ153文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 02-003-02
冷冲压模具的使用寿命,直接关系着产品加工质量和产品加工效率的高低,是影响产品加工经济成本以及产品加工经济效益的重要因素,同时也是衡量冷冲压模具制造水平高低的重要指标。为了确保企业的产品加工质量,产品的加工效率,降低产品的经济成本,获得最大的经济效益,努力提高冷冲压模具的使用寿命是诸多因素中的重要一环。我们有必要根据具体的实际情况,科学的分析和研究,影响冷冲压模具使用寿命长短的各种因素,从冷冲压模具的结构设计开始,从冷冲压模具材料的合理选材入手,从冷冲压模具加工工艺的制定、装配与调试等多种途径和渠道,采用多方位的科学技术手段,来确保提高冷冲压模具的加工制造质量,延长冷冲压模具的使用寿命。那么,如何为企业多、快、好省的创造出更大的经济效益呢?为此,从以下几个方面进行简略的分析。
1影响冷冲压模具使用寿命的几种形式
影响冷冲压模具使用寿命的形式、原因多种多样,其中最主要的有断裂,变形,磨损,啃伤等等。
1.1断裂
冷冲压模具凸、凹模在使用过程中,突然出现的破损、折断和裂痕等现象。由于模具的凸、凹模是模具在冲压工作中承受冲压力最大的部分,因此模具凸、凹模在冲压过程中,会出现断裂等现象,其主要原因是:热处理加工处置不当(淬火过硬或硬度层太深),设计间隙过小等均会造成模具凸、凹模破损、折断和断裂。模具凸、凹模的断裂,有的是局部的损坏,我们可以通过修复后继续使用,有的则是断裂损坏的程度比较大或是完全损坏不可再修复,只得按图纸设计另行配置新的凸模或凹模后使用。
1.2变形
冷冲压模具凸、凹模在使用过中发生了形状变形,使被加工出的产品零件,几何形状有所改变,进而影响了被加工零件的尺寸精度与形状要求。这与断裂的情形正好相反,主要是由于凸、凹模在热处理过程中淬火硬度不够或淬火硬度层太浅,而使得凸、凹模在受力过程中发生了几何变形。
1.3磨损
冷冲压模具凸、凹模与被加工材料之间相互长时间频繁摩擦,造成的磨损。由于凸、凹模在与被加工材料之间相互长时间摩擦,大批量长时间的冲裁加工零件,冲裁零件毛刺过大(间隙过大),凸、凹间隙过小等,都是造成凸、凹模刀口部分磨损的重要原因。如凸、凹模刀口变钝,棱角变园等等。
1.4啃伤
冷冲压模具凸、凹模间隙调整装配不均匀,凸、凹模相邻边缘相互啃咬,造成凸、凹模刃口啃伤。如模具装配过程中,凸、凹模位置偏移、间隙不均匀,安装不带导向的模具时,凸、凹模间隙调整不合适,而发生的凸、凹模相互啃咬损伤。
2影响冷冲压模具使用寿命的主要原因
影响冷冲压模具使用寿命的原因虽然很多,但最主要的还是受冷冲压模具本身和冲压过程这两大因素影响。
首先是受冷冲压模具自身因素的影响。例如:冷冲压模具的设计结构是否合理,凸、凹模及模具其他结构件选材是否恰当合适,热处理加工过程中,是否达到了淬火的硬度及深度工艺要求,或是超过了淬火的硬度及深工艺度要求,模具各部件的加工精度与质量,模具装配调试过程中凸、凹模的装配间隙调整是否均匀,凸、凹模光洁度的高低等都直接影响模具使用寿命。
其次是受冲压过程因素影响。例如:冲床的选用是否合适(冲床吨位的选用),冲床精度是否达到技术要求,被冲压件所用材料材质的好坏与优劣程度,是否选用合适的润滑剂,冲压工序安排的和理性,模具在冲床上安装的是否正确,冲压操作人员的操作水平等,这些都是左右冷冲压模具使用寿命长短的最直接的主要因素。
3提高冷冲压模具使用寿命的措施与途径
合理的冷冲压模具设计结构、适合的模具选材和高质量的模具加工与装配调试过程,是提高冷冲压模具使用寿命的基础。因此,设计模具时,应全面综合的考虑各种影响模具使用寿命的因素,进而设计制造出最经济实惠且质高耐用的冷冲压模具。
3.1优化冷冲压模具结构设计
合理的冷冲压模具设计结构,是保证模具使用寿命的必备前提。冷冲压模具的使用寿命与合理的结构设计有着很大的关系,设计之初在保证冷冲压模具其他设计要求外,须保证模具的韧性、钢度与强度,以确保冷冲压模具在冲裁过程中模具的凸、凹模及其他结构件不至于因受冲裁力影响而发生的变形、损坏或增加磨损程度。模具设计应尽可能采用带导向的模具设计,同时还应考虑模具设计间隙,设计间隙过小或过大也会增加凸、凹模磨损程度,从而导致模具损坏,使用寿命降低。另外,综合考虑模具的紧固方式和定位方式,加强模具零部件的紧固程度和合理的接触面积,以保证模具整体的制造精度与质量,尤其是带有加强筋、加强板等的设计都会提高模具的整体韧性、刚性和强度。
3.2合理设计冷冲模具凸、凹模间隙
冷冲压模具冲裁间隙的大小,是直接影响被冲压件质量、冷冲模具的使用寿命以及冲压力的大小。模具设计所选用的间隙值应能保证使冲裁力和卸料力最小。成熟的经验,应首选设计手册中的参考数值,同时根据具体情况,在产品质量允许的范围内,将凸、凹模间隙适当放大,这样凸、凹模的磨损程度会大为减轻。而凸、凹模间隙过小时,会使模具摩擦磨损程度加大。因此正确的掌握模具凸、凹模间隙设计,会使模具的使用寿命成倍的增加。
3.3正确的冷冲压模具选材
为提高冷冲压模具的使用寿命,正确的选择模具材料是很重要的。实际中,可根据被冲裁产品的批量大小(件数)来决定模具材料的材质。当批产量大时,选用材料的材质,要选韧性好、强度高、钢性及耐磨性较高的模具材料。当批产量小时,则可选一般的模具材料。亦可根据被冲压材料的材料性质,被冲压件的质量要求,来决定模具的选材。如模具冲压件尺寸公差要求高,模具间隙要求较小,模具的凸、凹模与冲压件摩擦较大时,可选用耐磨性高和有足够韧性材料。同时还应考虑冲裁材料不同的强度和韧性,冲压设备的具体情况等。一般常用模具凸、凹模的材料有CrWMn、CrIZMoV、Cr12、Cr12Mov以及碳素工具钢等。
3.4合理的冷冲压模具热处理工艺
要提高冷冲压模具的使用寿命,对不同材质,不同性能的材料进行合理的热处理工艺处理,是不可缺少的一个关键且重要的环节。淬火过程中,如若加热温度过高,会使凸、凹模淬火过硬造成脆性过大易折断碎裂,淬火硬度过高或淬火层过深,在冷却时还容易变形开裂,或隐形裂纹深藏不易被发现,降低模具的使用寿命。淬火过程中加热温度不够,淬火的硬度或深度达不到工艺技术要求,凸、凹模受力后易变形,降低模具使用寿命。所以在制造冷冲压模具时,必须合理、正确、熟练的掌握热处理工艺技术过程。
3.5冷冲压模具的加工与装配质量
在冷冲压模具加工装配过程中,必须保证模具的加工精度与质量,不同的加工精度与不同的质量,对模具的使用寿命有很大的影响。冷冲压模具加工精度与质量越高其使用寿命就越长,相反就会缩短其使用寿命。一般冷冲压模多选用标准模架,由于是专业化生产的模架,其导向质量不成问题。如是自制模架,装配过程中,要确保导柱、导套精度,导柱、导套滑动自如间隙合理。凸、凹模装配时,间隙调整要求均匀,凸、凹模表面的光洁度要达到设计要求,要保证各零部件的平行度与垂直度,尤其是凸模与固定板,凹模与表面的垂直度要确保在公差允许值的范围以内,各部件连接螺栓、销钉要连接牢固可靠。
3.6冷冲压模具的使用和保养
冷冲压模具在使用时,应正确的选择适宜的、精度较高的冲压设备,以及适合的冲压力,冲压力一般应大于零件重压力的30%-40%。模具在安装时,应严格控制凸模嵌入凹模的深度,以减少磨损程度,嵌入过深,会增加摩擦,固定模具要牢固可靠。为减少磨损,可在被冲压板材(零件)、凸、凹模上涂抹适合的润滑剂,以降低模具的磨损程度和摩擦力。发现凸、凹模刃口不够锋利时,应该及时刃磨凸凹模的刀口,使其锋利。模具不用期间,要做好封存,妥善保护。有弹压装置的模具,要使弹压装置处于自由状态下保存。凸、凹模之间要保持有一定的间隙,以保护凸、凹模刃口不受损坏,表面涂油防锈。模具工作表面要经常保持清洁,以防止杂物或灰尘落在上面。
随着工业的飞速发展,各行业冲压加工对冷冲压模具的加工质量,尤其是冷冲压模具的使用寿命,提出了更高的要求。要提高冷冲压模具的使用寿命,我们就必须要在生产实践活动中,不断的探索、研究、总结、完善优化模具设计结构,最优选择模具用材,提高冷冲压模具的加工工艺技术水平与装配调试技术水平,尤其是在对凸、凹模的设计、选材、加工上要有质的提升与飞跃,如此才能不断提高冷冲压模具的使用寿命。
参考文献:
[1]徐政坤.冲压模具及设备[M].械工业出版社,2005(1).
[2]周本凯.冲压模具使用技巧与修复实例[M].化学工业出版社,2008(10).
[3]模具实用技术丛书编委.模具材料与使用寿命[M].机械工业出版社,2000(4).
凹字冷冲压模具设计与制造说明书 篇4
前言..............................................................2 第一章 凹字的模具设计.............................................2 1.1 设计要求...........................................................................................................................2 1.2 冲压件凹字毛坯的工艺分析..........................................................................................2 1.3 冲压方案的确定...............................................................................................................2 1.4 选择模具结构形式...........................................................................................................2 1.5 模具的设计计算...............................................................................................................3 1.5.1冲裁力设计计算..............................................................................................................4 1.5.2卸料力、推件力的计算..................................................................................................4 1.5.3压力机所需总的冲压力计算..........................................................................................4 1.5.4排样设计..........................................................................................................................4 1.5.5送料步距与条料宽度计算..............................................................................................4 1.6 工作零件设计计算...........................................................................................................5 1.6.1凸模组件及其结构设计..................................................................................................5 1.6.2凹模组件..........................................................................................................................5 1.6.3定位零件..........................................................................................................................5 1.6.4模架..................................................................................................................................5 1.6.5模具的闭合高度，冲模与压力机的关系......................................................................5 第二章 零件制造工艺设计...........................................6 2.1 零件的工艺设计...............................................................................................................6 2.1.1下模座零件毛坯的选择..................................................................................................6 2.1.2下模座零件工艺分析......................................................................................................6 2.1.3机床的选择......................................................................................................................6 2.2 确定下模座加工工艺路线...............................................................................................6 2.3 零件数控加工工艺分析...................................................................................................7 2.4 零件加工工艺卡.............................................................................................................12 2.5 零件加工工序卡.............................................................................................................13 表2.5.1....................................................................................................错误！未定义书签。表2.5.2....................................................................................................错误！未定义书签。表2.5.3....................................................................................................错误！未定义书签。2.6 加工程序单.......................................................................................................................16 2.7 加工过程综述...................................................................................................................17 第三章 心得体会：...............................错误！未定义书签。参考文献.........................................................19 凹字冷冲压模具设计与制造说明书
前言
机械设计制造综合训练是在我们完成的专业基础课和专业课之后，所进行的一种综合性的实践环节，目的是为了加强我们创新能力、工程能力和综合应用能力的培养。通过强化实践锻炼，让我们成为能够满足企业要求的应用型人才。由于磨具是在机械行业中非常具有代表性，所以我们选择了冷冲模局作为实验对象。
第一章 凹字的模具设计
1.1 设计要求
设计一冷冲压模具加工凹字，凹字毛坯结构形状及尺寸见样品。
1.2 凹字毛坯的工艺分析
依据设计要求与资料数据，零件生产为大批量生产，材料为2mm厚的铝合金板。该工件包括冲压、落料、两个工序，零件精度一般，工件尺寸全部取自由公差，普通模具能满足。
1.3 冲压方案的确定
该工件包括落料冲孔、裁边等工序，可有以下几个方案： 方案一：一步完成，采用单工序模具生产。
方案二：落料---压弯---冲孔复合冲压，采用复合模具生产。
方案二模具工序集中，一次成型。但磨具各个零件复杂，加工难度大，需要的零件多而且复杂；方案一需要一副模具生产效率高尽管模具结构复杂但由于零件几何形状简单模具制造并不难，通过上述方法比较，该方案采用方案一为佳。
1.4 选择模具结构形式
磨具结构如下图 ：
本次设计采用典型单工序模具。模具结构件附录模具装配图。冲裁件如图1.1所示，其外形为凹字毛坯，中间为凹字槽。装在上模部分的有凹字凸模5，通过凸模固定板
4、与定位销和螺纹与模柄1固定在一起。装在下模部分的凹模9是和垫板8用螺柱与下模座固定在一起，上下模采用导柱6导套3导向。
1.5 模具的设计计算
已知冲裁件尺寸尺寸如下图 ,厚度2mm。
凸模的基本尺寸与凹模相同。
1.5.1冲裁力设计计算
对于普通平刃口的冲裁 F=KLtτ k为系数，常取1.3，L为冲件周长，τ为抗剪强度MPa，t为板厚
查表【冷冲模设计】表2-3有τ=130MPa F=KLtτ=1.3*130*2*105=3.5KN 1.5.2卸料力、推件力的计算
F卸 =K卸F，F推=K推F，F顶=K顶F 查表【冷冲模设计】表3-8有K卸=0.05，K推=0.05，K顶=0.06 故F卸 = F推=0.05×3.5=0.175KN F顶=0.06×9.9=0.21KN 1.5.3压力机所需总的冲压力计算
卸 有前面章节模具结构设计可知采用的是弹压卸料装置和上出件模具F总=F+F+F顶=3.5+0.175+0.21=3.885KN 1.5.4排样设计
工件的排样有工件零件图可知工件形状结构简单可采用直排方法排样，搭边值为a和a1查表【冷冲模设计】表3-10有a=2.0mm，a1=2.0mm 1.5.5送料步距与条料宽度计算
1.送料步距A A=D+a=10+2=12mm 2.条料宽度B=10 1.6 工作零件设计计算 1.6.1 凸模组件及其结构设计 凸模组件
由工件形状结构和磨具结构可知凸模应采用普通凸模，凸模有两个，分别为冲孔凸模，落料凸模。长度L=12mm 有模具结构设计对于凸模材料，模具刃口要有高的耐磨性，并能承受承受冲击是的冲击力，因此应有高的硬度和适当的韧性。具体由同组的同学集体对零件进行了工艺分析绘制好零件图后结果在在下面会详细介绍。
1.6.2凹模组件
凹模洞口形状采用台阶式。
凹模的固定采用螺钉固定在下模板上，定位采用销钉，凹模的技术要求是型孔轴线与顶面应保持垂直，凹模底面与顶面应保持平行。
1.6.3定位零件
冲模的定位零件用以控制条料的正确送进以及单个毛胚的正确位置。挡料销 用于保证毛坯能顺利地插入孔中，应保证导正销直径与孔之间的有一定的间隙。直径为Φ6。
1.6.4模架
模架由上、下模座、模柄及导向装置（导柱、导套）组成。模架已标准化，查机械设计手册选取后侧导柱模架，当冲裁件厚度为0.8～4mm时，导柱与导套选用H7/h6配合Ⅱ级精度模架。
模柄查机械设计手册选用螺纹固定式上模柄。
1.6.5模具的闭合高度，冲模与压力机的关系
模具模具的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度Hmax与最小装模高度Hmin之间，否则就不能正常安装和工作。其关系为： Hmin+10mm≤H模具≤Hmax-5mm。第二章 零件制造工艺设计
2.1零件工艺设计
2.1.1下模座零件毛坯的选择
由于所做的模具并不是用于实际的加工，只是做一套模型。故对材料的硬度，强度要求不高，所以采用铝材进行加工，零件的尺寸为120x120x10，选用的铝板的尺寸为125x125x12.2.1.2下模座零件工艺分析
考虑到下模座四个侧面不是很高，查阅《机械加工工艺人员手册》，其粗糙度的要求为6.3，下模座的表面精度要求较高，其粗糙度的要求为1.6，在这里我们采用的方法是先粗铣，然后再精铣。采用人工时效处理。
2.1.3机床的选择
Z5125A钻床，铣床，线切割机。
2.1.4确定下模座加工工艺路线
根据前面加工工艺的分析，确定下模座的加工工艺路线如下：
下料—铣两侧面基准—铣顶面—挖落料孔—钻孔—扩孔—铰孔—攻丝—去毛刺—检验—入库。
2.3 零件数控加工工艺分析
下模座如下图所示：
零件外形基本规则，被加工部分的各尺寸，行位，表面粗糙度值等要求都标出，工件的复杂程度一般，其加工包括：外形，上下表面，孔以及螺纹的加工。
根据实际情况我们选用XK714立式数控铣床对毛坯进行加工，选用通用虎钳装夹工件，先手动将毛坯铣到120x120x10然后使用垫块将工件水平夹紧在工作台上在对刀。
根据零件图样要求给出的加工过程为：
钻Φ10H7 扩孔至Φ8的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-5（高速钢及硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量），f=（0.5-0.6）X0.7=0.35-0.42mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.444mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-34（高速钢扩孔钻在灰铸铁（190HBS）以上扩孔时的切削速度），取V = 29.5 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9（与加工材料有关系数Kmv）和（与扩也的背吃刀量有关系数Kapv）取Kmv = 0.88，Kapv = 1 故 V’=V X Kmv X Kapv =29.5 X 0.88 X 1 = 25.96 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ /(π d)= 636 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为701 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 28.6 m/min
T=L /(f*n)= 28 / 0.444 /701 =5.4(s)扩孔至Φ9的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-5（高速钢及硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量），f=（0.5-0.6）X0.7=0.35-0.42mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.444mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-34（高速钢扩孔钻在灰铸铁（190HBS）以上扩孔时的切削速度），取V = 29.5 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9（与加工材料有关系数Kmv）和（与扩也的背吃刀量有关系数Kapv）取Kmv = 0.88，Kapv = 1 故 V’=V X Kmv X Kapv =29.5 X 0.88 X 1 = 25.96 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ /(π d)= 590 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为701 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 30.82 m/min T=L /(f*n)= 28 / 0.444 /701 =5.4(s)粗铰至Φ9.85的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-6（高速钢及硬质合金铰刀铰孔时的进给量），f = 0.8-1.2 mm/r,按该表注4进给量取小值，根据Z5140B型钻床的机床参数,取 f = 1.22 mm/r
确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-40（高速钢铰刀铰削灰铸铁（190HBS）以上的切削速度），取 V = 10.3 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9（与加工材料有关系数Kmv）和（与扩也的背吃刀量有关系数Kapv）取Kmv = 0.88，Kapv = 1.08 故 V’=V X Kmv X Kapv = 10.3 X 0.88 X 1.08 = 9.789 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ /(π d)= 210 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为267r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 9.792 m/min T=L /(f*n)= 28 / 1.22 /267 =6.63(s)精铰至Φ10H7的切削用量：
查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-6（高速钢及硬质合金铰刀铰孔时的进给量），f = 0.8-1.2mm/r,按该表注4进给量取小值，根据Z5140B型钻床的机床参数,取 f = 0.832 mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-40（高速钢铰刀铰削灰铸铁（190HBS）以上的切削速度），取 V = 12.6 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9（与加工材料有关系数Kmv）和（与扩也的背吃刀量有关系数Kapv）取Kmv = 0.88，Kapv = 1.0 故 V’=V X Kmv X Kapv = 12.6 X 0.88 X 1.0 = 11.975 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ /(π d)= 254 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为267 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 12.576 m/min
T=L /(f*n)= 28 / 0.832 /267 =9.72(s)钻Φ6H7（1）钻孔至Φ5的切削用量：
查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-1（高速钢钻头钻孔时的进给量），f=0.18~0.22mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.25mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-8（高速钢钻头钻削不同材料的切削用量），取V = 25 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9（与加工材料有关系数Kmv）和（与扩也的背吃刀量有关系数Kapv）取Kmv = 0.88，Kapv = 1 故 V’=V X Kmv X Kapv =25 X 0.88 X 1 = 22 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ /(π d)= 1401 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为1352 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 21.23m/min
T=L /(f*n)= 28 / 0.25 /1352 =4.0(s)（2）扩孔至Φ5.85的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-5（高速钢及硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量），f=（0.7-0.9）X0.7=0.49-0.56mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.444mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-34（高速钢扩孔钻在灰铸铁（190HBS）以上扩孔时的切削速度），取V = 29.5 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9（与加工材料有关系数Kmv）和（与扩也的背吃刀量有关系数Kapv）取Kmv = 0.88，Kapv = 1 故 V’=V X Kmv X Kapv =29.5 X 0.88 X 1 = 25.96 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ /(π d)= 1609 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为1569 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 28.82 m/min
T=L /(f*n)= 28 / 0.444 /701 =5.4(s)（3）铰至Φ6H7的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-6（高速钢及硬质合金铰刀铰孔时的进给量），f = 0.8-1.2 mm/r,按该表注4进给量取小值，根据Z5140B型钻床的机床参数,取 f = 0.832 mm/r
确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-40（高速钢铰刀铰削灰铸铁（190HBS）以上的切削速度），取 V = 14.9 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9（与加工材料有关系数Kmv）和（与扩也的背吃刀量有关系数Kapv）取Kmv = 0.88，Kapv = 1.0 故 V’=V X Kmv X Kapv = 14.9 X 0.88 X 1.0 = 13.112 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ /(π d)= 696 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为701r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 13.206 m/min T=L /(f*n)= 28 / 0.832 /701 =2.9(s)攻M6螺纹（1）钻孔至Φ5.1的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-1（高速钢钻头钻孔时的进给量），f=0.18~0.22mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.25mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-8（高速钢钻头钻削不同材料的切削用量），取V = 25 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9（与加工材料有关系数Kmv）和（与扩也的背吃刀量有关系数Kapv）取Kmv = 0.88，Kapv = 1 故 V’=V X Kmv X Kapv =25 X 0.88 X 1 = 22 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ /(π d)= 1373 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为1352 r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 21.65m/min
T=L /(f*n)= 28 / 0.25 /1352 =4.0(s)（2）手工攻丝 攻M6螺纹
（1）扩孔至Φ17的切削用量：查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-1（高速钢钻头钻孔时的进给量），f=（0.6~0.7）X0.7=0.42~0.49mm/r，根据Z5125A型钻床的机床参数，取f=0.444mm/r 确定切削速度v和n 查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-8（高速钢钻头钻削不同材料的切削用量），取V = 29.5 m/min,由于切削条件与上述条件不同，切削速度尚要乘以以下修正系数，查文献【机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工】表3.4-9（与加工材料有关系数Kmv）和（与扩也的背吃刀量有关系数Kapv）取Kmv = 0.88，Kapv = 1.08 故 V’=V X Kmv X Kapv =29.5 X 0.88 X 1.08 = 28.04 m/min 计算机床轴转速n=1000V’ /(π d)= 525 r/min 根Z5140型钻床选机床主轴转速为484r/min ,切削速度V = πdn/1000 切削速度：得V = 25.84m/min
T=L /(f*n)= 28 / 0.444 /484 =7.8(s)（2）手工攻丝
2.4零件加工工艺卡 2.5零件加工工序卡 2.6加工程序单
下模座外形铣削的部分加工程序如下： O00001 N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X55.817 Y69.967 A0.S700 M3 N108 G43 H1 Z50.N110 Z2.N112 G1 Z-1.917 F100.N114 G3 X52.92 Y62.928 I7.103 J-7.039 N116 X55.88 Y55.825 I10.J0.N118 G1 X55.969 Y55.738 N120 X56.653 Y55.019 N122 X56.786 Y54.864 N124 X56.89 Y54.752 N126 X57.048 Y54.559 N128 X57.319 Y54.244 N130 X57.568 Y53.922 N132 X57.74 Y53.711 N134 X57.88 Y53.527 N136 X57.997 Y53.366 N138 X58.171 Y53.136 N140 X58.576 Y52.55 N142 X58.727 Y52.338 N144 X58.755 Y52.291 N146 X58.784 Y52.249 N148 X59.363 Y51.307 N150 X59.408 Y51.225 N152 X59.432 Y51.187 N154 X59.544 Y50.984 N156 X59.732 Y50.628 N158 X60.068 Y50.005 N160 X60.148 Y49.835 N162 X60.226 Y49.686 N164 X60.364 Y49.372 N166 X60.559 Y48.955 N168 X60.662 Y48.696 N170 X60.768 Y48.457 N172 X60.919 Y48.051 N174 X60.997 Y47.855 N176 X61.119 Y47.529 N178 X61.236 Y47.176 N180................2.7加工过程综述
1.机床坐标系及其工件坐标系的建立。
机床坐标系是数控机床上固有的坐标系，用于确定被加工零件在机床中的坐标，机床运动部件的特需位置以及运动范围等。工件坐标系是用于确定工件几何图形上个几何要素的位置而建立的坐标系。工件坐标系在机床坐标系的位置可以通过对刀来确定。采用绝对偏法对刀，不需要用G92指令设定，既可以减少操作误差，也可以提高加工效率。
2.部分工步的加工操作要求：
1.铣外形时，进给量不宜太大，切至槽底时应短时暂停，以保证外形的表面质量。
2.钻孔时，进给速度不能太快，主轴转速也要控制在一定的范围。
3.攻丝时，使用丝锥手动攻丝，手动冻死时要注意对准中心孔，尽量避免歪斜。
注意事项：在操作数控机床加工工件的时候，一定要按正确的方法和步聚操作，要注意自身的安全。
第三章 心得体会
为期三个星期的综合实训就要结束了，心里很激动有点小成就感，同时也很感激，因为通过此次设计我受益很多。从选题选材到画图设计加工装配等，我学会了很多书本上没有的知识，学会了根据产品的规格，生产方式来设计加工零件，我更加深刻的学习了凹字单冲模具的设计与加工，这是我们组的课题。
在这次理论和实践相结合的课程设计中，我巩固了以前所学的书面知识，锻炼了我们CAXA，CAD，UG，CAM等绘图软件。同样也使我第一次体会到了装配并不是我们所想的那么简单。每个人的加工零件的最终目的都是为了装配成一个整体，所以定位就显得很重要。这次实践也锻炼了我们的动手能力，为以后的工作打下坚实的基础。
分配给我的零件是下模座的尺寸设计与加工。一开始我完全摸不着头脑，后来参考了一些资料，还有同学们的团结合作，最重要的是王老师在设计与加工过程中给予我们的帮助与宝贵的建议，才让我们最终完成了零件的加工与装配。在此过程中我也深深感受到老师的博学与经验，激励我们不断进步，超越自我。
感谢王老师和一起奋斗的同学们！是老师的谆谆教导和同学们的协助才让我顺利的完成这次设计，走过大学的又一个旅途，学到新的知识增加新的经验。再次感谢敬爱的王老师，谢谢您！
参考文献
[1]《冷冲模设计》/丁松聚编/普通高校“九五”重点教材.上海;机械工业出版社版社
模具产品冲压技术理论培训 篇5
（模具性能测试，调压，试模技术）
一：冲压工艺知识介绍
学习对象：新进技术员工，模具制造员工
1．冲压模具
A．模具：模具是一种专用工具，用于装在各种压力机上，通过压力把金属或非金属材料制出所需要的形状产品，这种专用工具统称为模具。
B．模具的分类：常用的有单工序模，复合冲模，覆盖件冲压模，电机铸件模，硬质合金模，拉伸模，锻模，液压成型模，液体膨胀模，翻边模等。
C．模具的使用结构：凡是模具，无论它的结构如何，一般都是有两大部分组成，比如上下或左右，比如铸件模具是组合压好后加工，拉伸模具是上下部分固定在机器后加工，液压模具是放在压制机台上后加工等，冲压工艺就是直上直下的冲压制加工。
2．基本的冲压工艺
A．冲压：冲压是通过模具对金属材质施加压力或拉力，使金属材质成型，或对金属材料施加剪切力使金属材料断裂分离而获得所需的尺寸和形状的一种加工方法。
B．冲压工艺的分类：冲压工艺一般可分为分离加工工序和成型加工工序两大类。分离工序就是在冲压过程中使冲压件和金属板料沿一定的轮廓线互相分离，同时冲压件分离断面的质量也要满足一定的要求。成型加工工序就是使冲压金属材料在不破坏的条件下发生造型改变，并转换成所要求的成品形状，同时也要满足尺寸公差等工艺要求。
冲压温度有两种，分为冷冲和热冲。这要考虑材料的硬度，厚度，属性，变形形状和机器设备的能力，同时还要考虑冲压件的最终使用情况。
C．冲压机器分类：
冲压工序一般分为三种机器加工：主缸压力机加工（我们普通的液压机），液压垫压机加工（拉延压力即拉伸机），瞬间冲力加工（冲床类）
主缸压力机：作用是使模具闭合，材料成型到位，依靠产品的不同性质使得判断成型是否到位，看细节压力点是否清晰。
液压垫压机：作用是控制金属材料进入模具的速度，防止材料起皱或破裂。瞬间冲力加工：作用是依靠不同吨位的直接上下冲力使得材料分离而得到形状。
D．冲压生产的注意事项：
（1）操作者必须要求带绝缘用品
（2）生产前应认真检查好工装，不得有不扣衣扣或袖扣等。
（3）检查和确保设备和模具是否完好。
（4）开机后要用普通材质试加工，调整冲压高度，液压压力，拉伸高度等。
（5）生产前必须开启和调好光电保护装置（红外线等）。
（6）上模具前要擦拭工作台面，确认模具上下是否有废料，杂质或沙粒颗粒等。
（7）按照冲压工艺的标准，确定压力等加工条件，不得乱调压力和行程。
（8）生产前，模具工作表面要擦拭干净。
（9）操作人员每回首次进行冲压生产时，一般冲制5件左右送至质检员检查，得到确认合格后才能加工。
（10）每次修模后，试压的产品必须交质检合格后才能生产。
（11）上下模具加工时必须确定导柱，定位销下好后才能压制。
（12）必须及时清除刀口边料。
（13）模具使用后必须第一时间清理和归还。
3．产品质量
冲压件的质量直接关系到后期产品的整体品质，所以要想做好最终的品质，必须在生产加工过程中对产品的质量进行严格控制。
A．冲压件常见缺陷的判断以及处理方法，预防措施
对于冲压件，要求比较高，不能有明显的表面缺陷，比如出现开裂，暗裂，漏洞破裂，要用强光目视，特殊面检查等来自检。
（1）凸凹不平
判断方法：手摸，目视，平尺测量
原因：检查模具内部结构是否不平，是否有杂质颗粒等异物
处理方法：模具维修平整和抛光，清理模具内部杂物质
（2）开裂或暗裂
判断方法：用强光目视检查和推理
原因：模具尖角过尖，拉伸不到位，润滑不到位，受力不均匀
处理方法：适当维修尖角部分，成型前的拉伸工序检查是否到位，拉伸件是否进行模具润滑和材料润滑，模具上下对照看是否有偏差并纠正
（3）起皱
判断方法：目测
原因：无压边力度，拉伸不到位
处理方法：适当增加压边力，检查拉伸模成型后上下闭合情况
（4）毛刺
判断方法：目测或测量机对照毛刺标准表
原因：上下模间隙大，刀口钝，上下模偏离不对照，导柱磨损
处理方法：重新配冲头，刀口维修平磨，上下重新装配对照，模具上下导柱重新装配和更换
（5）孔偏
判断方法：上下模具检查，冲压机器平行检查
原因：模具没装好，机器工作面上下不平行，模具导柱或定位问题
处理方法：通知机修调整机器工作台平行度，模具重新装和手动调试，模具维修重新上下对照或更换导柱和固定位置
（6）少孔
判断方法：检查产品完整性，检查模具工作孔完整性
原因：冲头断掉，下模排料孔不畅
处理方法：维修补充冲头，对排废料孔进行清理和改进
（7）孔变形
判断方法：目视
原因：下模磨损，冲头磨损
处理方法：维修重做下模，维修磨冲头
（8）成型产品模糊
判断方法：产品表面模糊，细节处不清晰
原因：成型压力不够，模具细节不清晰，模具内部粗糙
处理方法：调整压力，模具重做，抛光
（9）弯曲边不齐或不到位
判断方法：材料成型不到位，和正常使用有差别
原因：模具装置问题，受力点间隙过大或磨损
处理方法：重做装置模具和调试，受力点磨损重做和组装
（10）材料拉伤
判断方法：目视，有无裂纹或个别地方过薄或出现波浪纹
原因：拉伸模具口不够光滑，粗糙，拉伸模具工作面不够光滑和缺少润滑，模具口破损，有杂质
处理方法：模具口修理，抛光，加工过程润滑
（11）产品碰伤，刮伤
判断方法：目视，产品表面细节有明显的碰撞痕迹
原因：操作不当，产品材质软和模具相碰撞
处理方法：产品不回火，轻拿轻放操作，必要时调整模具闭合高度
B．如何保证冲压件产品的质量
要有高度的责任心，树立良好的质量品质，要养成检查机器设备和模具的习惯，确定正确操作规范和方法，按要求和工艺制定生产，主动和质检部门人员沟通和及时解决。
4．调试及维修模具技术要点
新产品模具的首次调试，是比较复杂的一个重点，要认真仔细的关注和记录每个环节的技术要点，有利于后期生产车间的生产技术要点的控制。
所谓机器类和模具类产品都有一定的磨合期，也就是时间过渡期，才能达到一个很好使用的安全周期和使用性能，针对这些细节问题，克分为以下几点：
（1）新模具的各个纹理层次分界线和交点是否尖锐，是否不影响产品
特性的情况下进行适当的修理。
（2）切边模上下刀口是否中心，不偏离，是否上下移动顺，但是不会
有晃动现象。
（3）模具抛光后是否进行模具清洗和内部的干净程度。
（4）模具各个部位的固定螺丝和固定销是否牢固，无晃动现象。
（5）成型后是否起模较容易，产品不粘模
（6）产品清晰度好，无出现坑洼现象，无变形
（7）配合质检产品要点进行维修
（8）维修人员进行维修要点记录，和疑难问题的及时上报和解决
5．压力型模具的一些方法计算方式：
A．平面型腔模压力计算：
{模具直径*（模具材料高度/拉力值）*模具材料硬度值*加工材料厚度}/压力系数=压力吨位
例子：a.直径40MM的纪念币，加工产品厚度是3MM
{40*（50/10）*0.6*3}/3.2=112吨
例子：b.直径80MM的纪念币，加工产品厚度是2MM
{80*（65/10）*0.6*2}/3.2=195吨
注：CR12材料拉力值8---10高碳高洛刚压力系数值2---3.2
B．凹型成型模压力计算：
公式和上面的是一样的，上面如果是用铅块压制，就不用算除材料拉力值 例子：直径70MM的锁模具，加工产品厚度0.25MM
（70*50*0.6*0.25）/2=26吨
（80*50*0.6*0.26）/2=31吨
C．冲压切边模具压力计算：
（产品长度*产品厚度*材料硬度值）/压力系数=吨位
例子：200MM长的手镯，压制后产品厚度0.8MM
（200*0.8*0.6）/3.2=30吨以上冲床
例子：宽度50MM锁产品，产品材料厚度0.25ＭＭ
（50*0.25*0.6）/2.5=3吨
二．冲压技术经验及发展
技术是在不断的制作当中，根据不同的工艺需求和发展的，所以很多专注于一个工种后会很清楚和了解工序的利与弊，这就是经验，但是长期都是摸索发展，没有规律性和实用记录，所以很多的经验是没有文字性的说明，也不能用数据来说明，所以这也是技术行业发展的一个现实问题或者说是瓶颈。在当今社会，为什么后来出现很多的关于工业机器化培训机构和学院，很多的学者和技术人员处了很多的书籍，变成了教科材料，但是由于制造行业性质的不同，很多的都只能称为理论知识，不能完全的切合实际。所以当今技术类人才所要做的重点就是结合理论知识的同时，根据以往的经验做不同的测试，才能做出适合于不同行业的技术要点和实用性能。
部门：模具厂
拟稿人：林国庭
2011年模具冲压管理评审报告 篇6
冲压现场基本工作的回顾
下图表是2011年冲压合格率完成情况
上半年通过公司相关部门的协力合作如期通过了TS16949体系的认证，但是由于公司模具质量体系基础工作薄弱，如果督察管控工作不及时跟进，体系运行和质量控制的过程中难免会的出现各种问题。
全年冲压生产的质量状况不太稳定，由于过程控制的失误、模具稳定性问题、人员变动等因素，出现了三次批量事故，这在以上两份表格数据中已明确体现。尤其是11月份发现天津三电一产品出现了质量控制过程的严重失误，经追查发现连续一个半月生产的产
品流入到客户现场，造成客户11000余件产品退货。冲压员工们也从这几次质量事故中不断汲取教训、痛定思痛按公司部署迅速进行了内部的反思整顿，从质量事故的教训中强化员工的品质意识和自我控制意识，深刻反省生产和质量控制过程的失误，按TS要求认真梳理生产全流程，切切实实的扎实各项基础工作：
1、成品过程控制和出货检验制定落实了定期的全尺寸检验要求
2、质量过程控制落实执行全尺寸和巡检制度，现场每30分钟巡检一次；
3、召开生产质量技术检讨会，横向展开所有产品清查现场所有模具备件；
4、尽快验收和量产级进模，减少模具频繁变换片型出错的几率；
5、当模具维修保养后，填写相关表格记录模具维护、保养内容，检验对模具新冲压的成品进行专项复核确认；
日常工作的一些问题与改善1、2012年初公司进行了第一次内部TS体系质量审核，生产和质量控制流程细节上暴露了很多问题，内部审核共开了不合格报告12项，我们针对暴露的问题一一分析认真进行了整改。
2、去年下半年生产线将以前作业指导书进行了全面的清理，对文件存在的问题反馈给技术进行改善修正，使作业指导书内容或与实际作业内容一致，针对新的作业文件技术制作好后交现场工艺先进行核对内容再进行受控。
3、TS这次内审加深了冲压相关人员对ISO-TS16949-2000质量管理体系的进一步理解，对今后的工作起到了很好的促进作用。比如经过ISO办、技术工艺、品检和生产等相关部门的沟通讨论，技术部终于决定修正困扰冲压现场的成品图纸与产品实物不符的尴尬状况。
4、冲压生产去年全年任务不均衡，一季度饱满，二三季度趋淡，四季度突然订单量增加，生产压力也随之增加，在后几个月的高峰时期订单量远超出了标准产能。生产的不均衡导致了闲时员工流失大不稳定，员工流动率大导致新员工未经相关培训就即刻上岗，忙时员工培训时间也少，品质意识差，容易存在品质隐患。
我们通过修订定额考核办法激励员工的积极性与主动性，对生产效率的提升起到了一定的帮助。在不得已频频更换基层冲压带班的情况下，努力开展各种基层管理的培训，稳定班组管理水平和员工的素质。要求现场工艺及时处理解决制程出现的各种异常问题，内部及时沟通明确目标，使生产更加顺畅。对易出差错环节，进行重点管控，规范数据记录的真实性，对入库出货提供了一个准确的依据。5、457、458模产品的制程系列问题经过反复与技术沟通对模具进行整改后基本得到控制，增加了模具的稳定性。
计划下阶段从以下方面不断改善现场的培训与沟通工作：
1、不断优化改善目前的工作、人文环境，达到员工品质意识的提升，通过意识的改变 激发团队和员工产生突破性思维；
2、结合公司战略—冲压发展目标—现场过程控制----绩效考核，对基层骨干进行密集培训，以便在现场的基础管理活动中有效配合公司的冲压发展方针；
3、设立冲压学习日活动，借鉴学习外部冲压工作经验，推广现场好的工作方法和经验，培养学习型组织以适应公司冲压快速化发展需求；
4、建立冲压员工沟通会机制，及时掌握员工思想动态，提早预防和有效处理团队内部问题，改善管理职能；
5、针对客户投诉、批量退货的问题，将其作为案例，建立品质案例库加以培训宣导，让全员参与改善。
2011年冲压不良质量成本分析--------见后附页
2011年冲压出现的质量和退货问题主要集中在457和458项目中，它们都是一套模分别冲压11种和8种片型，验收时曾数十次的改冲压成型零件尺寸后送样确认，每种片型对应都须更换不同的冲压成型部件，各个环节稍一不慎就会出现差错和批量事故，本次质量问题的产生就是现场两种型号冲槽刀片17.1/16.8员工混料错拿、而成品检验时质检环节没有落实做全尺寸检测，38槽中仅抽检了部分槽尺寸漏查所致；
从不良的几大因素看：管理控制因素和模具因素是主要因素，从产品上分析457、458产生的不良品占了总体不良品80%左右，这些数据表明减管理控制因素、模具因素的不良还是主要的控制目标。
从以上分析中可以看出我们要不断地加强员工的质量意识、责任心与操作规范化、提高模具的稳定性、提升关键工序的能力加强对关键工序的控制和合理安排生产计划等，只有这样才会使质量成本下降得到有力的保证.模具冲压线
快换冲头冷冲压模具装置设计 篇7
凸模、凹模都属于冲压模具中的易损零件,尤其是对于形状复杂、局部薄弱的小型凸、凹模,生产中经常需要维修、更换[1]。传统冲压生产中,凸模多采用压入式带肩结构,当凸模发生磨损或断裂需更换时,往往需要将模具从压力机上卸下并拆开,费时费力,增加了工人的劳动强度,降低了生产效率,甚至造成停产等严重后果。
因此,如何在保证模具零件连接可靠、模具正常工作的前提下,从结构上实现方便、快捷拆装,对于提高冲压生产效率、保证正常生产具有非常重要的意义。快换凸模指用简单工具即可实现快速拆装和更换的凸模。对于批量生产的冲压成形而言,若能采用快换结构,其实际意义和产生的效益是非常显著的。
1常用冲压凸模结构形式及拆卸方法
目前冲压生产中常用的凸模结构形式及连接方式主要有阶梯式(压入式带肩凸模)的台肩固定和直筒式的铆接固定[2],如图1所示,尤其以压入式带肩凸模应用最多。当凸模磨损或断裂时,需把模具从压力机上卸下并拆开上模各装配部件, 费时费力。虽然目前也有一些快换式结构,如球锁式快换凸模、螺栓紧固式快换凸模[3]等,但都存在一些缺陷,如球锁式快换凸模结构太复杂;螺栓紧固式快换凸模对于尺寸较小凸模(一般在25mm以上)不太适用,等。
1.模柄 2.防转销 3.压入式带肩凸模 4.直通式凸模 5.导正销 6.挡料销
2实现快速换修的凸模装置
2.1结构设计及实施方式
本文设计了一种快换冲头冲压模具装置。具体创新点在于凸模的结构及固定方式不同于传统的通过台肩固定的阶梯式凸模或采用铆接固定的直通式凸模,而是在凸模的侧面上开设矩形挂槽[4],凸模的固定端为直筒形不需加工台肩,凸模结构如图2所示。凸模在固定板上装配后,其矩形槽正好处于凸模固定板底面,通过垫圈和螺钉即可将凸模固定在固定板上。
为使该快换凸模装置具有通用性,即不仅适用于刚性卸料方式的单工序模和连续模(开模后凸模固定板下无其他接触的模具零件,如图1所示),也适用于当开模后凸模固定板下有其他相关零件,如图3所示的倒装复合模结构中,凸模固定板下安装有凹模,导致凸模拆装时螺钉的操作空间受到限制。
1.快换冲头 2.垫圈 3.紧固螺钉 4.挂钩 5.凹模6. 卸料板 7. 凸模固定板 8. 上垫板 9. 上模座10.直通凸模 11.阶梯凸模
为解决此问题,设计时上模有关模具零件的连接固定方式不同于常规的螺钉连接,而是借助于挂钩将拆装时需分开的模具零件(如凹模或卸料板、止挡板等,具体依模具结构不同而异) 与其他零件进行连接。在图3的复合模结构中,上模座板、上垫板和凸模固定板通过螺钉连接,凹模和上述三者通过挂钩进行连接。挂钩结构如图4所示。
挂钩的数量视模具大小而定,一般可横向、纵向各设置2~4个。当凸模需要修配更换时,只需在模具合模状态下将挂钩块侧边的螺钉松开,上模回程后凹模或卸料板、止挡板等零件留在下模部分,将凸模侧边的螺钉拧开后取出垫圈,即可将凸模从固定板中拉出,从而实现冲头的快速更换与修配。
若上模部分凸模固定板下没有安装别的模具零件则可省掉挂钩块,采用传统的螺销钉实现上模有关模具零件的连接与定位。
此装置可实现模具不下机台情况下凸模的快速修配、更换作业,从而解决因易损凸模的经常更换而造成的工作强度增加、生产效率降低甚至临时停产而造成经济损失。
2.2有关设计参数
快换凸模装置设计中,应注意垫圈高度和凸模上所开槽口高度要适应,装配后达到0.1mm左右的间隙即可,槽的宽度视凸模大小而定,一般2mm~5mm左右。若凸模直径较大,为保证装配的可靠性,可在凸模两侧对称开槽。挂钩中间所开槽的高度和宽度尺寸要和相应凸模固定板及凹模上的槽尺寸相对应,装配后达到0.1mm左右的间隙即可,挂钩数量视模具大小一般可横向纵向各设置2~4个。
3结语
冷冲压模具毕业论文 篇8
关键词：冷冲压模具加工 质量问题 控制措施
1.引言
我国经济持续快速健康的发展，为工业生产行业带来了前所未有的契机，在经济利益与社会需求的共同作用下，社会各个领域中的模具加工产品种类与数量呈几何倍数增长，模具加工产业已经成为现代工业发展不可或缺的一部分。加之科技的进步也提高了模具生产的效率与质量，并且其工艺水平也得到了进一步的改进，传统的模具生产已经为手工或是半手工制作，而当代模具生产已经将冷冲压技术引入，并成为主流的生产方式。因此，对模具冷冲压技术的控制是否到位，直接关系到模具的质量。
2.冷冲压模具加工之中的问题
2.1过载失效
在加工过程中，要注意所冲压材料的质量以及质地，一些材料由于本身的性质而无法承受冷冲压的机械荷载，会导致材料断裂或是模具不能使用，这种现象叫做过载失效。发生过载失效的情况主要是由于两种情况而引起的。
第一，由于材料的韧性不足所引起的失效。在这种失效现象发生之前没有明显预兆，现场工作人员很可能由于过载失效而受伤。因此，这种情况十分危险。通常表现为冲压材料开裂、折断或是爆裂等，这种损伤是不可修复的。
第二，材料的强度不足而导致的过载失效。一些企业开发新产品时，会反复对一些冲压件进行试验，而在试验的过程中，为了达到设计效果，一些工程师或是操作人员，会将冲压机械的力度不断调整，很可能导致材料的强度不能适应机械的力度而造成过载失效。在一些实验中表明，黑色金属冷镦冲头的硬度一般小于56HRC，而冷挤压冲头的硬度一般为62HRC。也就是说，在使用黑色金属冷镦冲头与冷加压冲头时，十分容易出现过载失效的现象。
2.2磨损失效
在加工的过程中，磨具的着力部位（工作部分）由于长期与加工材料进行接触而出现的磨损现象，通常会出现尺寸偏差、工作部位变形等状况，而引发这些变化的原因包括正常磨损以及非正常磨损。
第一，正常磨损引发的失效现象。一些冷冲压件模具，要求表面尺寸必须精确，这样在冲压的过程中才能够受力均匀，不至于产生断裂。但是模具在某些特定部位若磨损严重，则会导致受力不均，使材料变形甚至断裂。
第二，非正常磨损引发的失效现象。一些技师或是工人在生产的过程中经常为了节省时间和精力，将不同种类的材料进行统一数据模型的加工，这样很容易出现加工不到位的情况，结果是加工材料的尺寸不精确，甚至出现划痕等情况。在通常的情况下，这种非正常磨损所引发的现象，出现在一些拉伸的过程中，有时在弯曲的模具中也会出现。
2.3疲劳失效
一般的冷冲压模具在投入使用一段时间之后，往往会出现疲劳期，所以冷冲压设备在出厂先要首先经过疲劳期实验，经过反复的开车与停车，最终确定冷冲压模具的疲劳期。数据表明，冲压模具一般为1000次----5000次的冲压寿命，在临界状态，冲压模具会显现出裂纹扩散区，遭遇这种情况，要求使用者或是使用单位必须进行相关部件的更换。在实际的长期工作中，模具非常容易出现裂纹，而工作人员往往不能够判断是裂纹扩散现象还是裂纹萌生现象，必须要经过长时间的观测才可以得到相对可靠的结论。此外，在一些应力较为集中的区域以及碳化物区域等一些敏感区域，出现裂纹的可能性会增大，而工作人员也应该重点关注这些区域。企业以及工作人员要重视模具裂纹的出现，若对裂纹的出现置之不理，则可能会出现十分严重的生产安全事故。
3.冷冲压模具加工质量控制措施
3.1工艺流程改进方案一
冷冲压模具加工的工艺流程为轧材毛坯下料、加热、锻造、冷床水雾、淬火冷却。其中淬火冷却是一个主要的步骤，也是技术要求较高的环节，在淬火冷却时，马氏体不锈钢的冲压件的温度迅速降低到-45℃，通常在一分钟之内完成。而较为特殊的贝氏体不锈钢在进行淬火冷却的时候，温度要控制在240℃左右，之后再次进行回火，最后进行埋沙保温工作。在完成操作之后，首先要计算出样品的合格率，若样品的合格率没有达到相关标准，则要对淬火流程进行再一次的整改。
3.2工艺流程改进方案二
对于最后的淬火环节，还可以对流程进行第二方案的整改措施。在最后一个环节，对模具样品进行抽样检测，这样可以保证产品的顺利生产，也可以提高产品的生产效率，进而扩大企业的生产规模。
对于在模具的正常加工过程中存在的问题，可以采用针对材料来调整机械设备指标的方式进行处理，这样可以极大的延长冲压模具的寿命，还能够大量节约企业的成本，使企业在市场竞争中占据优势地位 。
4.小结
随着市场经济的竞争不断激化，人们对于产品的质量要求越来越高，特别是工业产品的质量，对于模具的质量依赖程度是相当高的。这样一来，模具的生产水平高低也是衡量一个国家工业水平高低的重要指标。而冷冲压加工模具是工业水平的重要体现。本文将冷冲压的一些问题进行总结，并有针对性的提出了解决措施，对于我国工业水平的提高，国民经济的成长以及经济环境的优化具有重要作用，同时可以将我国的可持续发展与创新型国家的战略目 标联系起来，更好的建设社会主义。
5.参考文献
[1]徐进，冷作模具钢的发展概况[A]，中国钢铁年会论文集，2011年
[2]于维民，冷冲压模具加工过程中的问题与质量控制[J]，应用能源技术，2013年07期
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