冲压模具（精选12篇）
冲压模具 篇1
摘要：冲压工艺在机械工业中被广泛应用, 技术也越来越成熟, 现主要介绍了我国冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路。
关键词：冲压工艺,模具,机械
1 前言
在冲压过程中, 机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理, 这种运动是和模具密切相关的, 各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动, 直接影响到冲压件的品质, 所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求, 不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中, 而应不断发展和创新, 在模具设计中对机械运动灵活运用。
2 冲压工艺
2.1 冲压工艺介绍
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力, 使之产生塑性变形或分离, 从而获得所需形状和尺寸的工件 (冲压件) 的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工 (或称压力加工) , 合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中, 有60%~70%是板材, 其中大部分是经过冲压制成的成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片, 锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中, 也有大量冲压件。
冲压件与铸件、锻件相比, 具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件, 以提高其刚性。由于采用精密模具, 工件精度可达微米级, 且重复精度高、规格一致, 可以冲压出孔、凸台等。
冷冲压件一般不再经切削加工, 或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件, 但仍优于铸件、锻件, 切削加工量少。冲压是高效的生产方法, 采用复合模, 尤其是多工位级进模, 可在一台压力机上完成多道冲压工序, 实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高, 劳动条件好, 生产成本低, 一般每分钟可生产数百件。
2.2 冲压工艺的种类
冲压主要是按工艺分类, 可分为分离工序和成形工序2大类。分离工序也称冲裁, 其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离, 同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形, 制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中, 常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大, 要求冲压材料厚度精确、均匀;表面光洁, 无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等;屈服强度均匀, 无明显方向性;均匀延伸率高;屈强比低;加工硬化性低。
3 冲裁模具中机械运动的控制和运用
冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢, 凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模, 凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离, 然后凸、凹模分开, 卸料板把工件或废料从凸模上推落, 完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的, 为了保证冲裁的质量, 必须控制卸料板的运动, 一定要让它先于凸模与板料接触, 并且压料力要足够, 否则中裁件切断面质量差, 尺寸精度低, 平面度不良, 甚至模具寿命减少。
按通常的方法设计落料冲孔模具, 往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下, 可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块, 以使落料;中孔运动完成后, 凹模卸料板先把工件从凹模中推出, 然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落, 这样一来, 工件与废料也就自然分开了。对于一些有局部凸起的较大的冲压件, 可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模, 同时施加足够的弹簧力, 以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的, 再继续落料冲孔运动, 往往可以减少一个工步的模具, 降低成本。有些冲孔模具的冲孔数量很多, 需要很大冲压力, 对冲压生产不利, 甚至无足够吨位的冲床, 有一个简单的方法, 是采用不同长度的2~4批冲头, 在冲压时让冲孔运动分时进行, 可以有效地减小冲裁力。
在实际生产中, 常用与冲压过程近似的工艺性试验, 如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能, 以保证成品质量和较高的合格率。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间, 这就延长了新冲压件的生产准备时间。
模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具 (供小批量生产) 、复合模、多工位级进模 (供大量生产) , 以及研制快速换模装置, 可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间, 能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。
冲压设备除了厚板用水压机成形外, 一般都采用机械压力机。以现代高速多工位机械压力机为中心, 配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置, 并利用计算机程序控制, 可组成高生产率的自动冲压生产线。在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下, 在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序, 常常发生人身、设备和质量事故。因此, 冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。
4 冲压模具设计的基本思路
(1) 转换图纸。如果给一个零件图 (如果给你的是一个产品, 你就把它测绘出来变成你公司使用的我们国家的标准零件图纸) , 如果是其他单位拿来或传来的图纸 (包括香港、台湾、美国、日本等) , 也要转换成你公司使用的国家标准图纸。这就是工厂通常所说的转换图纸或图纸转换工序。
(2) 用三维软件画出零件图, 然后转换成工程图 (带有展开图的) , 再另存为CAD的dwg格式画出来作为自己参考图调用。
(3) 根据展开图把排样图或单工序图画出来, 再根据展开料图设计出每个步骤之产品零件图 (这就叫工艺图) 。
(4) 把CAD排样图调入三维软件画出排样图实体, 然后转换成工程图, 再另存为CAD的dwg格式画出来作为自己参考图调用。
(5) 根据以上参考图/工艺图设计出每个零件工艺图的模具图。
(6) 根据模具图设计出每个模具零件的模具零件图来。 (把工艺图和全套模具图及ISO9000文件交办文控中心受控就可以了。)
以上几个方面就是如何着手设计模具之主要内容, 用文字是不可能完全说明的, 一定要有丰富的实践经验, 并加以灵活应用。
5 结语
在我国, 许多冲压新技术起步并不晚, 有些虽然达到了国际先进水平, 但常常很难形成生产力。先进冲压工艺应用不多, 有的仅处于试用阶段, 吸收、转化、推广速度慢。技术开发费用投入少, 导致企业对先进技术的掌握应用慢, 开发创新能力不足, 中小企业在这方面的差距更甚。
目前, 国内企业大部分仍采用传统冲压技术, 要提高我国的冲压工艺技术水平, 首先要在两方面有所突破, 一是提高行业人员素质, 这是一项迫在眉睫的任务, 又是一项长期而系统的任务。振兴我国冲压行业需要大批高水平的科技人才, 大批熟悉国内外市场、具有现代管理知识和能力的企业家, 大批掌握先进技术、工艺的高级技能人才。要舍得花大力气, 有计划、分层次地培养。二是用信息化技术改造模具企业, 发展重点在于大力推广CAD/CAM/CAE一体化技术, 特别是成形过程的计算机模拟分析和优化技术 (CAE) 。加速我国模具标准化进程, 提高精度和互换率, 只有这样才能满足当前广阔的市场需求。
参考文献
[1]栗原, 昭八.实现冲压自动化设计[M].北京:机械工业出版社, 1987
[2]高仲航.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社, 1997
[3]董长双, 杨楚民.调整全自动数控机床研制[J].机床与液压, 2005
冲压模具 篇2
冲压是在室温下，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。冲压模具在冷冲压加工中，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）。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。
因此我们在学习完《飞机钣金成形原理和工艺》等模具相关基础课程后，安排了模具设计课程设计，以帮助我们掌握模具设计的过程，为以后参加工作打下基础。
设计内容
一、零件的工艺性分析
图1 零件图
1）零件的尺寸精度分析 如图1所示零件图，该零件外形尺寸为R11，19；内孔尺寸为R3，6，均未标注公差，公差等级选用IT14级，则用一般精度的模具即可满足制件的精度要求。
2）零件结构工艺性分析 零件形状简单，适合冲裁成形。
3）制件材料分析 制件材料为45钢，抗剪强度为432～549Mpa，抗拉强度为540～685Mpa，伸长率为16%。适合冲压成形。
综合以上分析，得到最终结论:该制件可以用冲压生产的方式进行生产。但有几点应注意：
1）孔与零件左边缘最近处仅为2mm，在设计模具是应加以注意。2）制件较小，从安全方面考虑，要采取适当的取件方式。
3）有一定批量，应重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命。
二、工艺方案的确定
由零件图可知，该制件需落料和冲孔两种冲压工艺，设计模具时可有以下三种方案：
方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。方案二：冲孔、落料连续冲压，采用级进模生产。方案三：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案一采用单工序模生产，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，生产效率较低，难以满足零件年产20万件的需求，而且要考虑第二套模具中工序件的定位问题，操作不便。
方案二采用级进模生产，可有效地提高生产效率，但连续模制造和设计难度大，费用高，用于生产该制件达不到经济性要求。
方案三采用复合模生产，亦有很高的生产效率，复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔两道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，能较好的满足该制件内孔与外形同心的要求。
通过对比，故采用方案三，比较适合该零件。
三、模具结构形式的确定
（一）模具类型及卸料方式分析
因制件材料较薄，为了保证制件的平整度，所以采用正装式复合模，即凸凹模安装在上模，这样，从模柄中穿入导杆可以直接把嵌在凸凹模里的废料从刃口中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用弹性卸料板卸料；冲孔凸模与落料凹模安装于下模，用顶件器带动卸料板顶出制件。
（二）模具定位方式分析
在模具设计中，抛弃了传统的销钉定位，而是把凸凹模和凹模分别在上、下模座定位，上、下模座的定位沉台在制造时是和导柱、导套固定在一起加工完成的，这样保证了上、下模工作零件的同轴度，从而达到保证零件尺寸精度的目的。同时没有使用销钉，也使模具的维修方便了很多，即使多次拆卸也能保证零件的精度不变。
四、工艺设计与计算
（一）制件排样与材料利用率计算
采用单排直排有废料排样，如图2所示。
由文献【1】表3-17查得制件间搭边值a=0.8mm，侧搭边值a1=1mm,则送料步距L=19+0.8=19.8；条料宽度B=22+1+1=24；经计算制件面积S=284.73mm2，一个步距的材料利用率为：
η=S/(BL)×100%=284.73/(24 ×19.8)×100%=59.92%
图2 排样图
由文献【2】表4-1冷轧钢板的尺寸，选板料规格为1200mm×600mm×1mm，剪裁条料时采用横裁法，于是条料尺寸为24mm×600mm。
每板条料数n1=1200/24=50(条)；
每条制件数n2=(600-0.8×2)/19.8=30(件)； 每块板制件数n3= n1×n2=50×30=1500(件)材料总利用率η=1500×284.73/（1200×600）=59.3﹪
（二）冲压力的计算
冲裁力可按以下公式[1]计算：
F=KLtτ
kp，式中：t—材料厚度（mm）； L—冲裁件周长（mm）；τ已知K=1.3, t=1 mm；查文献【2】表4-12得τ
kp
kp
--材料抗剪强度（Mpa）。
kp
=432～549，取τ=500；经计算得外形周长L1=67.57mm，内孔周长L2=30.85mm。所以
落料冲裁力 F1= KL1tτ冲孔冲裁力 F2= KL2tτ
kp
=1.3×67.57×500×1=43.92kN =1.3×30.85×500×1=20.05 kN
kp推件力和卸料力可用以下经验公式[ 1]进行估算：
F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中：F—冲裁力；n为同时卡塞在凹模内的零件数，一般为3～5；K推—推件力系数；K卸—卸料力系数。查文献【1】表3-15得，K推=0.055，K卸=0.04～0.05，所以
F卸料=K卸F1=0.04×43.92=1.7568 kN F推件=nK推F2=5×0.055×20.05=5.51 kN 由于该制件模具采用弹性卸料装置，所以总冲压力的计算公式为： F总= F1+F2+F卸料+F推件=43.92+20.05+1.7568+5.51=71.24 kN(三)初选压力机
根据总压力71.24 kN,查文献【2】表4-33开式压力机的主要技术参数，初选压力机型号规格为J23-10，其主要参数如下：
公称压力：100 kN 滑块行程：45mm 最大闭合高度：180mm 最大装模高度：145mm 工作台尺寸：370mm×240mm 模柄孔尺寸：∅30mm×55mm(四）计算压力中心
该制件图形较规则，上下对称，故采用解析法求压力中心较为方便。建立如下图所示坐标系。
1x
设压力中心为（x0,y0）,因为上下对称，所以y0=0，只需求x0，又因为内孔为轴对称图形，所以只需考虑外形。经计算得L1=15.1mm,L2=52.47mm,x2=3.165, x1=-8。根据合力矩定理得
所以，压力中心为（0.72，0）。
（五）计算凸凹模刃口尺寸
本制件形状简单，可按分别加工方法制造凸、凹模，凸、凹模的制造公差 δp和δp必须满足不等式[ 1]：
δp+δd≤Zmax-Zmin。
根据制件的材料和厚度,由文献【3】表2-14 汽车、拖拉机等行业冲裁模初始双边间隙值，查得 ：
Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm；
根据制件的基本尺寸和厚度，由文献【3】表2-19 汽车、拖拉机等行业简单形状制件凸、凹模的制造偏差，查得：
落料部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 冲孔部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 验证制造偏差是否合格：
δp+δd =0.02+0.02=0.04 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.04 所以，δp+δd=Zmax-Zmin=0.04，合格，可以采用该公差值。
由于零件图未注公差，为了降低工作难度，所以在实际生产中按照IT14等级确定制件各尺寸公差，查文献【3】附录一 标准公差数值和表2-17 磨损系数x得：
落料部分：尺寸R11，公差为0.43mm，取x=0.5；
尺寸19，公差为0.52mm，取x=0.5；
冲孔部分：尺寸R3 ,公差为0.25mm，取x=0.5；
尺寸6，公差为0.3mm，取x=0.75。
1）落料 尺寸R
Dd=(Dmax-xΔ
=(11.215-0.5×0.43=
Dp=(Dd-Zmin=(11-0.100= 尺寸 Dd=(Dmax-xΔ=(19.26-0.5×0.52=
Dp=(Dd-Zmin=(19-0.100=
2)冲孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(2.875+0.5×0.25=
dd=(dp+ Zmin=(3+0.100=
尺寸 dp=(dmin+xΔ=(5.85+0.75×0.3=
dd=(dp+ Zmin
五、模具结构设计
（一）凹模设计
=(6.075+0.100=
因制件形状简单，轮廓近似圆形，且总体尺寸不大，选用整体式圆形凹模较为合理。因制件精度较低，厚度较小，由文献【2】表3-5 冷冲模工作零件的材料及热处理要求，选用9Mn2V为凹模材料。
1)确定凹模厚度H值:由凹模厚度经验公式[4]估算：
H=K1K
2式中，F—冲裁力，N；K1—凹模材料修正系数，合金钢取1，碳素钢取1.3；K2—凹模刃口周边长度修正系数。
本例中冲裁力F=43.92kN；凹模材料为合金钢，故K1取1；凹模刃口周边长度为67.57mm，查文献【4】表3-34凹模刃口周边长度修正系数，得K2=1.12，所以
H=K1K2
=1×1.12×
=19.06mm 2)确定凹模周界尺寸D：根据条料宽度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文献【4】表3-33，查得凹模孔壁厚c=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文献【2】表5-45 圆形凹模板尺寸，可查到较为靠近凹模周界尺寸为63mm×20mm，故凹模周界尺寸取为63mm×20mm。其结构图如图3所示。
图3 凹模
（二）其他冲模零件设计
据以上确定的凹模周界尺寸，查文献【2】表5-5 复合模圆形厚凹模典型组合尺寸，可得其他冲模零件的数量、尺寸及主要参数。
1)卸料板 标准编号JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×8mm,结构图如图4所示。
图4卸料板
2)凸凹模固定板 标准编号JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×12mm，结构图如图5所示。
图5凸凹模固定板
3)顶件块 非标准件，尺寸根据凸、凹模尺寸确定，结构图如图6所示。
图6顶件块
4）凸凹模
凸凹模采用直通式结构，固定部分简化为圆形，因采用弹压卸料，所以凸凹 模长度按下式[6]计算
L=h1+h2+t+h 式中，h1—凸凹模固定板厚度，mm；h2—卸料板厚度，mm；t—材料厚度，mm；h—增加长度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模进入凹模的深度（0.5～1mm）、凸凹模固定板与卸料板之间的安全距离等，一般取10～20mm。
本例中，h1=12mm，h2=8mm，t=1mm，h取14mm，所以凸凹模长度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm
凸凹模结构图如图7所示。
图7 凸凹模 5)凸模
凸模亦采用直通式，固定部分简化成圆形，长度L=19.5mm,其结构图如图8所示。
图8 凸模
（三）选择模架
由凹模周界尺寸63mm×20mm及模架闭合高度110mm，查文献【2】表5-8滑动导向后侧导柱模架规格，选用后侧导柱模座,其主要参数如下：
上模座 63mm×63mm×25mm(GB/T2855.5-1990)； 下模座 63 mm×63mm×30mm(GB/T2855.6-1990)； 导柱 16mm×110mm×30mm(GB/T2861.2-1990)； 导套 16mm×50mm×23mm(GB/T2861.6-1990)。模架具体结构尺寸，参照文献【5】表4-6后侧导向模柱、表3-38导柱和表3-39导套设计。
（四）模柄设计
本例采用凸缘模柄，尺寸与模柄孔配做。
六、校核压力机安装尺寸
模座外形尺寸为63mm×63mm，闭合高度为110mm，J23-10型压力机工作台尺寸为370mm×240mm，最大闭合高度为180mm，故此压力机能满足要求。
七、绘制装配图
图9 装配图
结束语
钣金冲压成形课程设计是我们在大学期间的一门重要课程，是对我们将理论应用于实践能力的考核。通过这次课程设计我加深了对冲压成形的理解，掌握了模具设计的基本方法，很好地巩固了以前所学的知识，相信对我将来从事工作将有很大帮助。在本设计过程中，各位老师和同学们给予我大量的指导和帮助，在此表示衷心的感谢。
由于个人水平有限，在设计中难免出现错误和不足，还请老师批评指正。
致谢
经过两周的忙碌和工作，本次课程设计终于完成了，作为一个本科生的课程设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的帮助，想要完成这个设计是很难的。
在这里首先要感谢郭拉凤和张春元老师。他们平日里工作繁多，但在我做课程设计的整个过程中都给予了我悉心的指导。我的装配图较为复杂，但是郭老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩老师的专业水平外，他们严谨的治学态度和科学的研究精神也是我学习的榜样，并将对我今后的学习和工作产生积极影响。
其次要感谢和我一起作课程设计的谢现龙同学，在本次设计中他给了我极大的帮助。
然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下机械专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次课程设计才会顺利完成。
参考文献
冲压模具 篇3
关键词：模具预验收；模具终验收；冲压模具；汽车覆盖件
中图分类号：TG385.2文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）22-0093-03
目前在汽车工业中，白车身的覆盖件大部分采用冷轧低碳钢板冷冲压加工。我公司在微型客车汽车覆盖件开发的过程中，包含了模具的设计、制造和验收。模具的验收主要依靠使用方（甲方）的冲压工艺员、产品检验员进行验收，按《汽车覆盖件冲压模具技术协议》（内容包含《冲压模具技术要求》、《冲压件技术要求》等）为依据来实施。为了不断地提升模具验收水平，有必要对汽车覆盖件冲压模具开发项目中模具的验收进行总结。现论述的是冲压模具制造好之后，在批量冲压生产之前，使用方（甲方）对模具制造商（乙方）的模具验收。模具验收分两个阶段，预验收和终验收。
1模具预验收程序
模具预验收的程序主要包括以下几个方面：其一，模具预验收地点，模具制造商（乙方）的工厂。其二，模具预验收目的：保证模具在甲方工厂冲压生产线能顺利地试模，减少模具在甲方现场的调试和维修时间。其三，模具预验收前的准备工作：乙方制造的模具达到预验收条件时，书面通知甲方派员到乙方工厂进行模具出厂前的预验收；甲方在模具验收之前，乙方必须完成模具制造、调试；模具制造商至少冲压出3套合格件，且已装车调试；模具验收前乙方进行自检，将《模具检查表》、《覆盖件检验成绩记录表》、《模具明细表》、《拉深模顶杆布置图》、《冲压模具设计图样》和模具主要部件的《模具材质和硬度检测报告》提交2份给甲方确认。其四，模具预验收过程：模具预验收开始，甲方代表在现场对乙方已冲压的合格覆盖件，检查零件外观并上检具复检，将检查数据记录在《覆盖件检验成绩记录表》上，确认覆盖件合格情况；甲方代表目视检查模具外观，对照《冲压模具设计图样》，校对模具主要结构及主要尺寸，并对照《模具检查表》中的静态和动态检查的项目，在现场作逐一验收，甲方将检查记录填写在《模具检查表》中，最后判定模具是否合格。第4条和第5条将对模具静态、动态验收的检查项目和验收方法进行详细论述；在确认首件合格的情况下，模具安装在压机上完成调试工作，在正常冲压时，甲方代表观看动态验收连续冲压20件，任意抽检5件作为验收依据；模具动态验收时，甲方冲压工艺员要记录下试模时的设备型号、设备技术参数、冲压工艺参数（板料厂家、材质和规格；拉深模顶杆布置图；顶杆顶出台面高度；上压力；压边力；模具闭合高度等）；甲方在验收检查中发现的模具问题、冲压件问题，乙方要就地及时解决；模具经动态验收，所冲压的覆盖件外观表面质量符合甲方提供的《冲压件技术要求》、形状尺寸符合2D图和3D数模，上检具检验，甲方填写《覆盖件检验成绩记录表》，最终判定冲压件是否合格。其五，模具预验收后的工作：模具预验收合格后，甲方技术部门填写《模具预验收报告》，由甲方代表（技术部门、质量部门、冲压车间）及乙方代表会签确认；乙方在完成模具和冲压件不符合项整改后，才能将模具发货运输；乙方交模时，模具易损备件和所有的试模合格件全部随模具一并运回；在运送时，每副模具中应装有1件工序件，每副检具上应有1件成品合格件；模具预验收结束，乙方除了预验收前已提交的技术资料以外，还应提交：《冲压工艺方案图》、各工序工艺数模（电子文档）、《模具易损件明细表》各2份。
2模具终验收程序
模具终验收程序主要包括以下几点：
①模具终验收地点，使用方（甲方）的工厂。
②模具终验收前的准备工作。验收人员为甲方冲压工艺员、产品检验员，乙方模具工配合验收；按照甲方试模进度要求，乙方制定试模计划提交甲方审核；甲方提供试模的工作场所、行车和冲压生产线的设备等；模具制造商准备好必要的工具和焊接材料。
③模具终验收过程。模具预验收合格后，按照《汽车覆盖件冲压模具技术协议》进度要求，在模具交货后40天内，达到批产能力，满足甲方的冲压生产要求。模具运回甲方工厂，根据试模计划进行试冲。一般要有3轮试冲：第1轮试冲，验证模具与设备的匹配性。模具的外形尺寸、闭合高度、冲压力、压边力、顶杆过孔、顶杆行程、压板槽与冲压线的压力机相匹配；对冲压件的工艺性确认，保证冲压件质量合格、一致。甲方冲压工艺员现场跟踪，对设备型号及冲压工艺参数等做好记录，督促乙方模具工解决试模中的模具问题和冲压件问题。模具调试正常后，冲压出6～10套零件，检查零件外观并上检具检验，提供5套合格件供试焊试装。跟踪试焊试装反馈的信息。第2轮试冲，根据上一轮试冲的模具问题和冲压件问题，反馈的试焊试装问题，乙方制定模具整改计划提交甲方审核。甲方冲压工艺员现场跟踪做好记录，督促乙方模具工解决老问题，发现新问题。模具调试正常后，冲压出51～55套零件，检查零件外观并上检具检验，提供50套合格件供试焊试装。跟踪试焊试装反馈的信息。第3轮试冲，根据上一轮试冲的模具问题和冲压件问题，反馈的试焊试装问题，乙方制定模具整改计划提交甲方审核。甲方冲压工艺员现场跟踪做好记录，督促乙方模具工解决老问题，发现新问题。模具调试正常后，冲压出151～155套零件，检查零件外观并上检具检验，提供150套合格件供试焊试装。跟踪试焊试装反馈的信息。
同时满足以下条件才可以办理模具终验收手续：其一，甲方对模具的验收。能顺利地将模具安装在指定压力机上，能稳定地冲出合格零件，能方便地、安全地进行操作使用。按照《汽车覆盖件冲压模具技术协议》中的规定，正常的操作条件下模具寿命≥30万冲次。其二，甲方对汽车覆盖件的验收。试冲件经外观检验和上检具检验合格后，送试焊试装。试焊试装程序依次按：5套、50套、150套。最终150套合格，才可进行批量冲压生产，批量生产达到≥2 000件，废品率≤0.3%，通过路试，解决所有的模具问题和冲压件问题。
④模具终验收后的工作。模具达到终验收要求后，甲方技术部门需出具《模具合格证》，由甲方质量部门和冲压车间会签确认。同时甲方技术部门填写《模具终验收报告》， 由甲方质量部门、冲压车间及乙方代表会签确认。此时模具终验收结束，合格模具由技术部门移交给冲压车间，模具进入正常冲压生产阶段。
3模具静态验收
根据大、中型汽车覆盖件形状的不同，一般用3～5道工序来完成冲压。在模具的验收过程中，对每一副模具都需要进行静态验收。静态验收是指模具没有安装到压机上，在非工作状态下，上下模闭合或上下模打开状态下进行的相关检验。
①上下模闭合状态下的检验。铸造标识：模具上有关产品型号、零件图号、工序号、工序名称的铸造标识应标注规范、正确，检查方法是与《模具明细表》核对。模具进料方向、正面F标记符合冲压工艺要求；铭牌：模具上的模具铭牌和顶杆铭牌应符合要求。检查方法是与《模具图样》进行核对；模具外形尺寸及闭合高度：模具的长宽高应符合《模具明细表》。模具长宽检验方法是用钢卷尺测量。闭合高度检验方法是先用钢卷尺测量模具总高，再减去存模垫块的高度；铸件：铸造模壁厚、加强筋间距符合《冲压模具技术要求》和乙方的《模具设计规范》，不允许铸件有开裂、疏松、夹砂等缺陷。检验方法为目测和钢卷尺、游标卡尺测量；压板槽：为了将模具快速可靠地安装在压机上，要求上下模座的压板槽与冲压生产线压机的T形槽相匹配。压板槽宽度×长度为40 mm×80 mm，尺寸偏差为±1 mm，位置偏差为±1 mm。检验方法是以上下模座前、后面中部的缺口标记为基准，用钢卷尺测量压板槽到缺口标记的距离，用游标卡尺测量压板槽宽度和长度；油漆：模具的非加工面涂防锈底漆和乳白色面漆。压板槽、吊耳需按规定涂防锈底漆和红色面漆；起吊棒：要求模具四角的起吊棒符合设计标准，无制造缺陷。检验方法是，确定固定式起吊棒无松动，插入式起吊棒防脱环有效。
②上下模打开状态下的检验。模具材质及硬度：汽车覆盖件冲压模具的材质和硬度检验的标准是按照《冲压模具技术要求》执行；模具材质：切边冲孔模、翻边整形模的上下模座材质用铸铁HT300。 当料厚≤1.5mm时，拉深模的凹模、凸模、压边圈材质用MoCr合金铸铁；冲裁模切边刃口用7CrSiMnMoV；其余冲裁刃口用Cr12MoV。当料厚＞1.5 mm时，拉深模的凹模工作部分、冲裁刃口用Cr12MoV。检验时要求模具制造商提供《模具材质和硬度检测报告》，再进行核对；模具硬度：冲裁模主要是刃口部位，要求达到HRC56～60；拉深、整形、成形模的受力R角处即棱线部位，要求达到HRC50～55。用便携式硬度仪对每副模具进行检验；表面粗糙度：对冲裁模表面粗糙度，主要检查凸凹模刃口、模板上下面。对拉深、整形、成形、翻边模表面粗糙度，主要检查主圆角受力部位、模板上下面、与冲压板料接触部位。使用粗糙度对比块、目测和手感的方法检验。要求手感平滑，符合对比要求；堆焊质量：对冲裁、拉深、整形、成形、翻边模的工作部分堆焊质量检查。使用粗糙度对比块、目测和手感的方法检验。堆焊质量要求，无气孔、无裂纹、硬度达标。检验时目测无凹坑，手感与本体过渡平滑，用便携式硬度仪对焊接部位进行硬度检查；侧销：切边冲孔模、翻边模等上模的侧销能插入压料板。检验方法是将模具打开，上模座上平面向下，压料板和弹簧处于安装状态，手感侧销插入和拔出自如；斜楔与导轨间隙：斜楔与导轨技术要求为双面配合间隙0.02～0.03 mm。检验方法为用塞尺测量间隙大小或涂色检查；另检查方法用手感，检验时用手摇动斜楔上凸模的工作部位，要求各方向没有晃动现象；弹簧、冲头座、凹模镶套：拆开模具检查扁线螺旋压缩弹簧是否损坏和缺少。冲头座底面的胶要除净，否则影响冲头垂直度。凹模镶套无开裂现象。斜面、曲面上的凹模镶套要加装防转销；起吊螺孔：模具内≥15 kg的零部件应有起吊螺孔。检验方法是，M16起吊螺孔安排合适，起吊平稳；冲裁刃口：要求冲裁刃口锋利，无崩刃现象。主要的检验方法是目测、手摸。要求刃口没有发亮现象，用手指甲在刃口上擦一下，如能很顺利地刮削指甲，说明刃口锋利；内导向间隙：内导板双面间隙一般为0.06～0.14 mm且均匀，利用塞尺进行检查；圆柱销的配合：φ16 mm内螺纹圆柱销配合为H7/m6。鉴别圆柱销松紧合适的方法：当使用一磅重的手锤用不大的力去敲击时，每敲击一下就能进入销孔2～3 mm时比较合适。拔出圆柱销时，要求销和孔无拉毛现象。
4模具动态验收
模具的动态验收是指模具安装在压机上调试或试生产进行的相关活动。检查模具的安装使用情况、动作协调性、各运动部位的状态，确保模具与压机匹配，要求动态验收所冲压的覆盖件符合质量要求。
模具在压机上安装时的检验。模具外形尺寸及闭合高度、模具所需冲压力、压边力与压机匹配；T形槽用螺栓能穿过压机的T形槽和模具压板槽，并完成模具的安装；压机顶杆能穿过拉深模下顶杆过孔，要求顶杆过孔比顶杆直径大20 mm；拉深模的顶杆布置图符合压机要求。压机顶杆能有效地将压边圈顶升到要求的位置，以便凹模与压边圈对板料压边进行拉深。
各部位动作检验。要求模具各部位动作协调。检验方法为模具空载运行数次，确定没有异常响声，模具上下运动平稳，压边圈、压料板、斜楔运动平稳。
导向部位检验。要求导柱、导套部分双面间隙在0.02～0.03 mm并且均匀。检验方法为在导柱上用红丹粉涂色、运行数次，检查导柱涂色部分被磨擦的痕迹；要求外导板双面间隙在0.08～0.13 mm。检查方法为，调整导板进入配合时，使用塞尺测量；另在上导板上用红丹粉涂色 、运行数次，检查下导向着色情况，以及拉毛、局部磨亮的情况。
工序件定位检验。工序件分平板件和成形件，要求工序件定位稳定、准确，操作便利，有防反措施。检验方法为观察工序件与全部定位面的接触情况。用手摇动工序件，要求各方向没有松动现象。
贴合率检验。拉深模的凹模与压边圈贴合率要求≥90%；检验方法为以凹模为基准，在凹模压料面上用红丹粉涂色，点动压机向下运行一次，起模后检查压边圈着色情况。
反侧压块竖直面的检验。要求反侧压块竖直面无间隙。检验方法是在反侧压块竖直面上用红丹粉涂色，点动压机向下运动一次，检查涂色是否被均匀地挤掉。
拉深模下死点检验。要求拉深模完成拉深到达下死点时，压边圈下部与下模座的刚性限位器间隙在0～0.3 mm。检验方法是先完成模具调整，拉深工序件完好、筋线饱满，模具拉深到位且拉深工序件到底标记深0.2～0.3 mm。工序件暂不取下，在下模座的刚性限位器上涂少许机油，然后点动使模具向下运动，观察压边圈下部是否与刚性限位器接触沾上机油。如间隙较大，可在下模座的刚性限位器上放铅丝或铅块，冲压一次，最后以冲压后的铅丝或铅块厚度调整下模座的刚性限位器高度。
冲裁间隙。要求冲裁间隙均匀，合理。检验方法是从冲裁断面和毛刺来分析判断。冲裁间隙与材质、料厚有关，按乙方的《模具设计规范》确定。
冲裁刃口切入量检验。拉深工序件切边刃口切入量要求2～6 mm。检查方法是在下模刃口侧面涂色，模具到下死点，起模后检查下模涂色部分被磨擦的痕迹。冲孔切入量的检验方法是，观察凹模中废料到凹模口的距离。
废料排出检验。模具外部刃口废料排出要求为，冲裁后不得留有废料。检验方法为试冲数次，观察废料是否能顺利切断并自由滑落；模具内部刃口废料、斜楔冲孔废料要求能自由排出模具外或落在废料盒中。检验方法为试冲数次，检查废料是否能顺利排出模具外或落在废料盒中。
托料机构检验。要求托料平稳、送料方便、不得划伤板料。检验方法为观察冲压工送料是否平稳、方便，检查板料是否有划伤。
顶料机构检验。气缸顶出技术要求为顶出平稳、零件不变形、送料和取料方便。检验方法为让气缸上下运动数次，观察运动是否平稳，当气缸顶出时，用手摇晃托料板，观察顶出机构刚性是否足够。验收人员站在冲压工的角度来体会操作是否方便；顶件销技术要求为能把工序件顶出模具形面，便于取件。检验方法为用工具压下顶件销，要求顶件销能在弹簧的作用下自动弹出。在冲压操作时，顶件销能顶出工序件且件上不能有压痕。
5结语
在汽车覆盖件冲压模具开发项目中，当冲压工艺确定以后，冲压模具起到重要的作用。因此在控制模具的设计制造质量的同时，要严格按模具预验收、终验收的验收程序对模具进行有效地验收，以验证新制模具与甲方工厂冲压生产线的匹配性，对模具安全性、可操作性及冲压件的工艺性加以确认，使模具满足整条冲压生产线节拍的要求，确保冲压生产的汽车覆盖件质量合格、一致。
参考文献：
[1] 彭建声,王新华,张敬国.冷冲模制造与修理[M].北京:机械工业出版社,1985.
多工位冲压模具设计 篇4
1 多工位冲压
1.1 多工位冲压模具
冲压加工, 是在压力机上使用各种冲压模具, 对放置其中的板料施力产生形变、达到要求的尺寸和性能的一种技术。多工位冲压模具, 相对于普通冲压模具来说, 有着产品质量优、占地面积小、工作效率高等优势。若想实现冲压自动化, 采用多工位冲压工艺则是主要途径。在我国, 由于设备陈旧、技术有限等问题, 故多采用连续模、简单模、复合模等投资小的冲压工艺。
1.2 多工位冲压模具的特点
多工位冲压工艺就是在压力机中将许多道冲压制件合并在一起。因此, 多工位冲压模具大大的减少了占地面积, 冲压制件的合并也减少设备的数量, 这种冲压工艺可以每冲压一次就产生一个成形的零件, 于是便减少了半成品的产生和运输, 由此看来, 多工位冲压工艺既能提高生产效率, 还可以降低成本提高产品质量。全套模具造价低, 满足各生产零件的需求。
1.3 设计原则
以拉深模为例, 设计原则首先要进行一些必要的计算, 计算成本和工步, 既能提高工作效率还节约了成本, 避免了无关紧要的工步磨损模具。计算包括:确定拉深毛坯的形状、拉深的次数和高度、拉深的间隙等, 其中拉深高度的计算有个初始拉深高度, 如果偏高, 就会使多余的材料形成皱纹, 在模具设计中要适当调整拉深间隙, 防止产生阻力使零件掉底断裂。坯件在拉深工序中会变形缩小的现象, 这在其他工序中不会出现, 因此要注意坯件与夹持机构的计算也尤为重要。多工位冲压工艺与单工位冲压工艺相比, 需要定位孔和连接体, 虽然利用率有时变低, 但其高效、安全等优势则远远高于板料成本。
1.4 多工位模具的具体设计
多工位模具的设计与传统冲压模具相比, 遵循后者设计理念之余, 要考虑一下因素:一是冲压力的平衡, 在设计初一定要计算好各工序的压力, 不同工序的压力一定不同, 如果不能平衡这种冲压力势必要对压力机有所损害, 同时冲成的零件精密度也大打折扣。二是要增加空位。空工位的增加可以使零件受力平衡, 两道工序间加入这一空位, 在空间上形成对称的模式, 分散了脱模的摩擦力, 便于零件的夹持。设计初要进行各参数的计算, 如多工位压力机的工位距、平面送料高度、各个工位的模具大小尺寸等, 可以采用手动进料或自动进料、弹压卸料等制件稳定零件, 实现制件在各工位间送料平稳、可靠。模具设计中应注意一下问题:一是要保证工位的结构紧凑, 由于整个压力机的大小是固定的, 工位紧凑才能是压力机小型化, 减少占地空间。二是注意冲压模具上下模的高度。一定要保持高度相同, 只有高度一致才能更稳定、安全的进行送料和夹紧制件。三是对夹持器的正确使用。首先, 模具要设置夹取空间, 便于夹持器轻便、安全的应用。四是多工位冲压模具的导向和定位。压力机的一定要配备定位销, 在拉深工位上每冲出一个定位孔就要在下模上设置一个定位销。为使定位销免于在送料精度上产生误差, 这里也可以在下模上安装导向柱, 在不影响夹紧运动曲线的前提下, 其高度尽量越长越好, 但不能超过送料杆的提升行程。
2 多工位级进模
级进模是从连续模发展起来的一种新型的冲压模具, 其更先进、发展空间更大、使用价值也更高。多工位级进模是指工位多于5步的级进模。其特点是:一是导向精度高, 定距系统准确、二是可以自动送料自动出件, 配备安全监测装置, 三是可以完成多道冲压工序, 实现连续成形与局部分离的结合, 四是不同工位承载不同工序, 避免了复合模的“最小壁厚”的问题。多用于制作较薄、形状复杂、精度要求高的中小型零件。
2.1 多工位级进模的排样设计
排样设计的原则是, 除了遵循普通冲模的排样原则外, 一要注意载体样式的选择, 可采用双边载体、中间载体、单边载体等条料连接工序件。二要注意连接方式, 采用交接、平接、切接等方式避免出现错位, 不平直、不圆滑等问题。三要注意设置空工位, 来提高模具局部强度, 四要注意零件成形方向的选择, 可以便于送料的畅通。
2.2 多工位级进模的结构
多工位级进模的类型, 包括冲裁弯曲多工位级进模, 分离工序先冲成型孔之后再弯曲成形, 也包括冲成零件由复杂变简单的孔落料多工位级进模, 还包括整体带料拉深、带料切口拉深的冲裁拉深多工位级进模。一般的工作顺序为:导正条料, 进行成形工艺, 之后冲裁至成形结束。
2.3 级进模的零件设计
一是凸模。可按一般的标准来设计, 值得注意的是要对冲小孔、洗长槽进行细致的结构和装配设计。二是凹模, 包括嵌块式凹模、拼块式凹模。采用平面、直槽、框孔等固定拼块凹模。三是托料装置。由于带料要经过冲裁、拉深、弯曲等工艺, 条料自身会产生不同程度的弯曲和突出, 设置托料装置就是保证带料的突起部位能高于凹模工作面使得带料的推进顺利进行。包括托料钉、托料管、脱料快。条料的定位要考导料版、送料机构来实现其与送料的进距控制。四是卸料装置。卸料装置是用来压料、卸料和进行材料导向的保护。卸料办要安装在整个模具的上模, 其卸料钉要均匀对称的分布, 在安装上药严格谨慎。五是级进模的模架设计。模架是为了实现冲压工艺的自动化而设计的, 可以提高生产效率、保证工作安全进行的一种保护措施, 包括滚动的导柱导套、稳定的底座等, 尤其是要采用四导柱的模架, 其精度和刚性方面表现极佳。最后是级进模的安全监测装置。这种检测装置是为了保护模具、避免压力机损害的一种装置, 可以设在模具内或模具外均可。
3 结束语
模具行业的发展, 促进了我国现代制造业对多工位冲压模具的应用。多工位冲压工艺有着效率高、品质优等特点, 可以冲成精度要求高、形状精准的成件, 与传统的冲压工艺相比, 虽然技术和设备的要求较高, 但从其制造效益的角度来看还是很有产业价值的。级进模是多工冲压模具中应用最广、发展前景最好的一种模具。本文通过分析级进模的结构等来进行具体的模具设计, 包括凹模、导向柱、托料卸料等工序, 希望可以为各行制造业提供好的理论基础和技术支持。
参考文献
[1]钟毓敏.冲压工艺与模具设计.北京机械工业出版社, 2000:30-101.[1]钟毓敏.冲压工艺与模具设计.北京机械工业出版社, 2000:30-101.
[2]张建华.多工位压力机的特点及应用.汽车工艺与材料, 2007, (12) .[2]张建华.多工位压力机的特点及应用.汽车工艺与材料, 2007, (12) .
冲压模具发展史 篇5
模具在工业生产中的地位 模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料 等一系列优点，用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产 率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具已成为当代工业生产的重要手段 和工艺发展方向。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。
在上个世纪七十年代以前，我国依照前苏联的生产方式模具制造纯属依附于企业的一个配件加工车间。再则由于工业发展的缓慢和经济封闭，以及人民的生活水平处于很低的消费水平等诸多因素，抑制了模具的发展。这段时期，我国在模具材料使用方面主要是仿制前苏联的一些模具制造材料，但并没有进行深度的了解及研究，这就抑制的我国模具的发展。改革开放以后，政策的改变，经济的发展都促使了模具的发展，工业化的生产使政府企业意识到了模具的重要性，不惜重资去投入到模具的发展上面。改变的态度之后，模具的发展就有了质的提高。在冷作模具钢方面，自行开发了65Nb、O12A、CG-
2、LM1-
2、LD、GD、GM、DS钢等品种;在塑料模具钢方面，自行开发了易切削类的5NiCa、06Ni、SM1、SM2以及PMS、CPR、PCY等钢;在热作模具钢方面则开发了Y4、Y10、HM-
冲压模具 篇6
关键词 冲压工艺；发展现状；冲压模具设计；基本思路
中图分类号 TG386 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0232-02
1 冲压工艺发展的优势及其种类
1.1 冲压工艺的发展优势
冲压工艺是一种成形加工方法，通常依靠外在压力和模具对相关的板料施加外力，使其板料发生分离或塑性变形，从而实现所需形状和尺寸的冲压件的有效获取。与其他的机械、塑性等加工方法比较而言，冲压加工工艺在其技术上和经济上具备了诸多的独特优势，具体表现在以下几个方面。
1）冲压加工工艺的操作便利，易于实现工艺的机械自动化。由于冲压加工工艺的实现是通过冲压模具、冲压设备而完成的，而普通压力机每分钟的行程量可达到几十次，若是高速的压力机每分钟的行程量则可为上百至千次，并且压力机的每次行程都有可能获取一个冲件，从而使其加工工艺的生产效率得到了大大的提高。
2）冲压工艺的质量稳定，具有良好的互换性。这是因为在进行冲压加工时，冲压模具使其冲压件的形状尺寸的精度得到了良好的保证，冲压件的表面质量通常都会受到较好的保护，再加之所使用的冲压模具的使用寿命较长，从而使得同一冲压模具制成的冲压件具有一模一样的特点。
3）小到秒表大到汽车覆盖，冲压加工工艺可加工出形状复杂、尺寸跨度大的零件，再加上板料在冲压加工工艺过程中的冷变形硬化效应，使其所得冲压件的刚强度较高。
4）冲压加工工艺是一种省料、节能的加工方法，在其冲压加工过程中几乎没有碎料的产生，使得材料的利用率较高，并且在此过程中无需外来其他的加热设备，因而所得冲压件的成本也
较低。
由于冲压加工工艺中所用的模具具有一定的专业性，冲压模具是一种制造精度、技术要求都较高的技术密集型产品，而加工成形一个复杂零件时所需要的模具也较多，因此，冲压工艺的优越性只有在冲压件大量生产的情况下也会得到充分的体现，其所获取的经济效益也会随之体现的更为突出。
1.2 冲压工艺的种类
在实际生产中，为了满足冲压件在其形状、精度、尺寸等各方面的相关要求，所采用的冲压加工工艺也各式多样，将其概括起来可将冲压工艺划分为分离工序和成形工序两大类。
其中，分离工序也被称为冲裁，其目的是将冲压件沿着相应的轮廓线从板料上实现有效的分离，与此同时还需满足其分离断面的质量要求（如表1所示）；而成型工序则是在不破坏坯的前提下，使其板料发生塑性变形，从而制成所需规格的冲压件（如表2所示）。
2 冲压工艺的发展现状
近年来，随着对先进制造技术发展的重要性共识的形成，将其特征与现代化高新技术相结合，冲压工艺在其深度和广度上都取得了突飞猛进的进展。本文以汽车车身覆盖件的加工为对象，阐述冲压工艺的发展现状。
1）就产品的冲压工艺性及经济性而言，冲压加工工艺的序数是用以衡量其工艺水平的重要标志，是决定冲压件加工制造成本、投资规模的关键因素。
当前我国汽车冲压件是根据其结构来确定冲压加工工艺的序数的，在其产品的开发设计中，由于过度注重汽车的性能和效果，致使在其相关的冲压工艺性和经济性方面欠缺有效的考虑，从而导致其冲压工序数较大（如表3所示）。
由上表可看出，我国的汽车制造在开发设计时，在注重其性能效果的同时，还需要考虑其冲压工艺性和经济性，应使得所采用的冲压工序数尽量的减少。
2）就冲压工艺的原材料而言，目前我国汽车冲压件所用的原材料以牌号为08A1、10、P1等冷轧钢板为主，其中，绝大部分的钢板为板料，只有较少冲压工艺产家使用卷料，而采用卷料的利用率可提高2%~6%，成本价格低，其相应的运输、存储也较方便。因此，对于大型汽车厂来说，可将其发展由生产批量转换为经济批量的发展。
当前国内大部分企业所采用冲压工艺较为传统，使我国冲压工艺水平得到有效提高，需要从行业人员素质的提高和信息化技术的应用两方面着手，在其信息技术的应用上则应将CAD/CAM/CAE一体化技术的推广作为发展的重点。
3 冲压模具设计的基本思路
作为一种技术密集型产品的冲压模具是冲压工艺中的关键要素，其结构和精度直接影响着冲压件的成形和精度，直接关系到冲压件质量的优劣，因此对于冲压模具的设计需要严格的专业控制要求。本文将冲压模具设计的基本思路简介如下。
1）转换图纸。所谓的转换图纸（或图纸转换工序）就是将任何所给定的零件图或产品测绘出来，进而转换成国内企业中所使用的国家标准零件图纸。
2）绘制零件图。对于所给定的零件图绘制，通常运用三维软件来实现，将所绘制的零件图转换为带有展开图的工程图，并将其存储为CAD制图的dwg格式作为相关的参考图进行调用。
3）设计工艺图。根据工程图中的展开图，将其排样图（或单工序图）绘制出来之后，再根据相关的展开排样图将其各步骤的产品零件图即工艺图进行有效的设计。
4）转换工程图。将CAD排样图导入三维软件中画出排样图的实体之后，再转换成相应的工程图并另存为CAD的dwg格式留作参考图进行调用。
5）绘制模具图。根据相关的参考图/工艺图将各零件工艺图的模具图进行有效的设计。
6）设计模具的零件图。根据相关的模具图对每个模具零件的模具零件图进行相应的设计。
4 小结
就冲压工艺的发展现状而言，虽然随着现代化技术的发展取得了较大的进步，但在实际的工艺加工中还是存在不少的问题，因此，在未来的发展中可从其存在的工艺性、经济性等具体问题中着手发展；对于作为冲压工艺关键设备的冲压模具，其相关的设计在遵循相关原则的同时，还需要注重实际的设计经验，其设计的基本思路需要具有一定的灵活性。
参考文献
[1]李忠明.冲压工艺行业发展现状评述[J].内蒙古石油化工,2006,5.
冲压模具精加工分析 篇7
1 零件热处理
一些内型复杂的紧固件冷作模具, 在线切割加工前, 不仅要求硬度高、强度和韧性好, 更重要的是要保证淬透性。在保证力学性能的前提下, 要使模具淬火应力处于最低状态, 更重要的是采取一些必要的措施。传统的压铸模具热处理工艺是淬火-回火, 以后又发展了表面处理技术。对零件进行热处理, 既要针对零件获取相应的硬度, 又要控制对内应力, 以此达到防止零件变形的目的。压铸模具材料种类繁多, 不同的材质要进行不同方式的处理, 不同的材质分别有不同的处理方式[1]。如:Cr12、9Cr Si、T10、等。以Cr12、9Cr Si、T10做材质的零件, 粗加工后要做淬火处理。淬火是将钢加热到临界温度以上, 保温一段时间后快速冷却的工艺方法。工件在经过淬火后会存留一定的内应力, 工件在精加工时易开裂, 对于热处理后不再进行机械加工的模具工作面, 淬火后尽可能采用真空回火, 特别是真空淬火的工件 (模具) , 钢加热到某一温度, 保温一段时间后, 以适宜速度冷却, 使淬火应力消除。在成产的过程中, 形状复杂的工件常常遇到, 由于其形状淬火应力不能被消除, 因此, 应力退火应在经加工前进行, 就是将钢加热到临界温度以上某一温度, 使工件保温一段时间后随炉冷却, 也可放在土灰、硅砂等绝热材料中缓慢冷却, 这样可以得到接近平衡状态的组织, 充分释放应力, 机械性能将被提高, 例如, 疲劳性能、表面光亮度、腐蚀性等等。由此看来, 热处理技术处理是否到位直接决定模具质量的好坏。
2 零件的磨削加工
磨削是指用磨料, 磨具切除工件上多余材料的加工方法。它用于加工各种工件的内外圆柱面、圆锥面和平面, 以及螺纹、齿轮和花键等特殊、复杂的成形表面。磨削加工工作量将占模具总的制造工时的25%~45%, 是应用较为广泛的切削加工方法之一。在磨削之前工件通常都先经过其他切削方法去除大部分加工余量, 仅留0.1 mm~1 mm或更小的磨削余量。精加工磨削时要严格控制磨削变形, 因此, 精磨的进刀要小, 不能大, 冷却液要充足, 对于尺寸公差在0.01mm以内的精密模具的精密磨削要注意环境温度的影响, 要求恒温磨削, 防止热变形对工件尺寸造成的误差, 各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响[2]。精加工磨削时要严格控制磨削变形和磨削裂纹的产生, 磨削中冷却要充分, 哪怕是工件表面的显微裂纹, 在后续的加工使用中也会显露出来, 提高磨削速度可减少裂纹的产生, 这是因为高速磨削可缩短砂轮与工件表面的连续接触时间, 减少工件被磨部位瞬时产生的磨削热, 降低表面温升。合理选择磨削用量, 如适当减少径向进给量及砂轮速度、增大轴向进给量, 使砂轮与工件接触面积减少, 散热条件得到改善, 从而有效地控制表层温度的提高。精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要, 对于不同的工件材质, 应采用不同的磨料。同时, 工件的硬度不同, 砂轮的硬度也不同, 对于硬质合金工件, 可采用金刚石磨轮, 对于淬火钢件, 一般采用陶瓷砂轮或立方氮化硼的砂轮。选用GD单晶刚玉砂轮比较适用, 它的性能硬而脆, 且易产生新的切削刃, 因此切削力小, 磨削热较小, 在粒度上使用中等粒度, 即粗粒度、低硬度的砂轮, 自励性好可降低切削热。
3 电加工控制
电加工是现代工厂不可缺少的。电加工有线切割和电火花两种, 加工各种异形或高硬度零件。电火花穿孔、成形加工是线切割发展的基础, 甚至在一些方面其已取代电火花穿孔、成形加工。线切割加工余量小加工精度较高, 生产周期短, 制造成本低, 主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件。加工时, 使用应力集中方法, 运用矢量平移原理, 精加工前留0.8mm~0.9mm余量预加工出型腔形状, 再热处理, 使加工应力释放, 以确保热稳定性。热处理完后, 在平磨床上, 磨出一个基准平面, 以基准平面定位, 上线切割机床加工形腔, 这样工件在热处理中已完全变形, 在精加工中就不会再变形。
4 表面处理
模具表面性能对模具的工作性能和使用寿命有着十分紧密的联系。在加工的过程中, 零件的表面常留下疤痕、磨痕, 这些地方既是应力集中的部位, 也是裂纹扩展的开始部位。因此, 加工结束后的对模具的表面强化处理工作变得尤为重要。表面涂覆、表面改性或复合处理技术是表面处理的常用方式。经过表面强化处理。可改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态, 来提高模具的使用寿命、修复磨损面。对工件的一些棱边、锐角、孔口进行倒钝, R化[3]。电加工表面会产生6μm~10μm左右的变质硬化层, 颜色呈灰白色, 硬化层脆而且带有残留应力, 在使用之前要充分消除硬化层, 方法为表面抛光, 打磨去掉硬化层。
5 组配
在模具制造中, 每个零件都具有复杂性与特殊性, 相互之间具有整体配合性。工艺员要了解零件与零件之间的装配关系及零件在整副模具中的作用, 从而合理安排组合或配作工艺是极为重要的。磨削加工和电加工可让工件磁化, 使之具有微弱磁力, 极易吸着一些小铁沫, 可见, 工件组装前的退磁处理十分必要。组装时, 参照装配图, 弄清楚各个零件装备的顺序, 着手装配SKD11模具钢材。一般来讲, 最先装导柱导套, 然后是模架和凸凹模, 接着再对各处间隙进行组配调整, 尤其是凸凹模间隙。完成后, 实行SKD11模具钢材检测, 并写报告。
实践证明, 良好的精加工过程控制, 可以有效减少零件超差、报废, 有效提高模具的一次成功率及使用寿命, 稳定产品质量有着深远的意义, 是模具企业长久有效的生存发展之道。
摘要：冲压模具是机械制造业中一种较为特殊的生产工艺设备, 它的加工需要经过精加工工序, 其共同的工艺过程大致为:粗加工——热处理——精磨——电加工——钳工 (表面处理) ——组配加工。模具零件的加工, 是针对不同的材质, 不同的形状, 不同的技术要求进行适应性加工, 它具有一定的可塑性, 可通过对加工的控制, 达到较好的加工效果, 最终保证模具的质量。本文谈谈其加工过程中的精密办法。
关键词：冲压模具,精加工
参考文献
[1]刘耀, 占丽娜, 李立.浅谈冲压模具技术的发展[J].萍乡高等专科学校学报, 2011 (6) .
[2]任辉.冲压模具精加工过程控制浅析[J].装备制造技术, 2010 (7) .
托板复合冲压模具的设计 篇8
图1为托板零件图, 材料为Q235-A, 厚度为3mm。托板零件生产批量大, 生产工艺一般是先在落料模上落料、冲孔, 然后在折弯模上折弯成型。但这种方法必须有三道工序才能完成, 且零件在成型的过程中再次定位有误差, 质量很难保证。
为解决上述问题, 设计了一种托板复合冲压模具, 该模具将落料、冲孔、折弯成型一次性完成, 有效避免分步加工中误差的产生, 减少了工序、减少了设备占用、提高了生产率、提高了质量。
2 模具设计
2.1 主要工艺参数计算
2.1.1 毛坯尺寸计算
根据r/t查表得:中性层位置系数x=0.3则
直线部分长度为:l1=l2=15-2.5-3=9.5mm, l3=80-3×2-2.5×2=69mm
毛坯的外形尺寸为:由表可查得冲裁时的搭边值a=3mm, a1=2.5mm, 刚条料宽度b=40+2×3=46mm。
送进步距为:h=l总+2.5=98.68+2.5=101.18mm
2.1.2 各部分工艺力计算
(1) 落料力F落=1.3Ltτ
式中, F落:落料力, N;L:工件外轮廓周长, mm;t:材料厚度, mm;τ:材料的抗剪强度, 由表查得τ=310MPa。
则F落= (1.3×277.36×3×310) N≈335.33k N
(2) 冲孔力F冲=1.3Ltτ
式中, L:工件内轮廓周长, mm。
则F冲=1.3× (3.14×16×2) ×3×310=121.48k N
(3) 卸料力F卸=K卸F
式中, K卸:卸料力因数, 查表取0.03。
则F卸=K卸F落=0.03×335.33=10.06k N;
F卸′=K卸F冲=0.03×121.48=3.65k N
(4) 推件力F推=n K推F冲
式中, K推:推件力因数, 其值查表得K推=0.045。
冲孔凹模刃口直壁高为h=6mm, 则:
(5) 弯曲力计算按近似压弯力公式:
式中, F1:自由弯曲力, N;B:弯曲件的宽度, B=40mm;t:弯曲件的厚度;R:弯曲件的内弯半径, R=2.5mm;σb:材料的强度极限;由表查得为380MPa;K:安全因数, 取K=1.3。
(6) 压料力FQ取近似自由弯曲力的30%~80%
总冲压力为:
2.2 主要工作部分的尺寸计算
根据表查得, 冲裁模初始双面间隙Zmin=0.36mm, Zmax=0.42mm。未注公差的毛坯尺寸按IT14级计算。磨损因数x的值查表。
(1) 落料刃口尺寸计算。冲载凸模、凹模分别按IT6级和IT7级制造, 也可查表。
(2) 冲孔刃口尺寸计算。孔φ160-0.021为IT7级精度, 取模具的凸模、凹模的制造公差为IT5级, 查表取值为0.008mm, 则:
(3) 弯曲部分尺寸计算。由于该弯曲不易施加侧向力, 所以不能施加校正弯曲力, 因此采用减少弯曲凸模、凹模的间隙来减少间隙。
凸模的圆角半径与零件的弯曲半径相同, R凸=2.5mm;凹模的圆角半径由表查得R凹=5mm;凸模、凹模的单边间隙值Z/2=0.9t=2.7mm。
对于工件尺寸80, 该尺寸未注公差取IT14级, 查表为0.87mm, 取弯曲凸、凹模制造公差IT7和IT8级, 查表得δ凸=0.035, δ凹=0.054mm。按公式, 得:
2.3模具主要零件及结构设计
模具结构如图3所示。
1.下模架2.滑块3.转动板4.支承板5.滚轮6.上模架7.落料凹模8.弯曲凹模9.凸模固定板10.模柄11.打料杆12.压料弹簧13.冲头14.压料板15.活动凸模16.复位杆17.复位弹簧18.凹凸模
(1) 卸料零件的计算
该模具采用弹性卸料装置, 根据经验可按所选弹簧的最大工作负荷F1, 并使F预≥0.5F卸/n来选择弹簧。下卸料装置初定为8根弹簧, 每根弹簧分担的卸料力为:
根据预压力和模具结构尺寸, 查表可选取序号为71号的弹簧, 其F1=1550N>1257N。
同理, 上卸料装置选取5个28号弹簧。
(2) 模具材料及模架的选择
参照GB/T2851.3-90, 选择后侧导柱模架:上模架尺寸为280×170×50, 材料为HT200;下模架尺寸为280×170×60, 材料为HT200;导柱尺寸为32h5×210, 材料为20钢;导套尺寸为32H6×115×48, 材料为20钢。
导柱、导套渗碳深度0.8~1.2mm, 硬度58~62HRC;落料凹模、冲孔凸模、弯曲凹模、凹凸模、活动凸模材料采用Cr12, 热处理硬度60~64HRC。
3 结语
实践证明, 该模具结构紧凑, 性能可靠, 操作方便简单, 大大提高了生产率。
参考文献
[1]张鼎承, 等.冲模设计手册[M].北京:机械工业出版社, 1995.
[2]王孝培.冲模设计手册 (第2版) [M].机械工业出版社, 2000.
[3]陈剑鹤.冷冲压工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社, 2001.
[4]郑可铨, 等.实用冲压模具设计手册[M].北京:宇航出版社, 1990.
冲压模具的应用及发展 篇9
模具行业在制造业中的应用非常之广泛, 其涵盖了众多的行业及领域, 上至航天、航空工程, 下至居家生活, 无一不与模具行业存在着千丝万缕的关系, 所以说模具行业的专业技术人才, 可以称为是制造行业中的基础人才。同时世界的制造业中心正不断向中国转移, 我国的模具行业也即将迎来它的春天, 模具产业也必将得到前所未有的发展机遇。直至今日, 我国模具产业产值已稳居世界之首。但从模具业能力, 科技含量等诸多方面予以衡量, 我国仍不及日本、美国及德国等发达国家。
模具是工业生产中使用较为广泛的基础工艺装备, 模具工业丝国民经济的基础工业。在现代工业生产中, 产品零部件广泛采用冲压、锻压成型、压铸成型、挤压成型、注塑、吸塑等成型工业方法, 与成型模具相配套, 使坯料成型加工成符合产品要求的零部件。许多产业部门 (如机电、汽车、家电轻工、电器仪表、通讯、军械等) 的发展, 离不开模具工业的技术提高和发展。
模具行业在现代工业生产中所起到的重要作用:
(1) 合理利用模具成型工艺, 生产出所需产品的工艺方式的应用及其的广泛。如:通过各种不同的成型形式使金属板料在模具型腔内发生塑性变形, 从而生产出所需的产品。压铸件、粉末冶金件也是在模具中充填加压成型的。塑料、陶瓷等非金属材质的产品, 绝大多数也都是通过模具加工而成的。
(2) 通过模具达到成型目的的工艺加工方法可以实现少切削、甚至可以达到无切削的加工目的。此种加工方法将成为机械制造的一个发展方向。以模具成型工艺为主要加工方法是实现少、无切削加工工艺的有效途径, 而模具制造的工艺水平的提高是其中的关键所在。随着模具工业制造水平的不断提高, 通过模具成型工艺所生产出的产品零件的制造精度也将得到提升, 产品零件的表面粗糙度将得到改善, 继而直接通过模具加工得到最终成品来, 不再需要进行二次加工。
(3) 模具成型制品具有高精度、高复杂性、高一致性、高生产率、低成本和低消耗的特点, 应用领域较广。据不完全统计, 利用模具加工工艺生产出的零部件, 在军工、民生表等领域均占有相当大的比例。冲压模具在生产过程中容易出现的问题及其解决办法。
1 凸、凹模磨损
(1) 凸凹模间隙加工设计不合理, 凸凹模间隙通常设计为材料料厚的20%—25%; (2) 模具温度过高, 通常是由于生产节拍设定较快, 批量生产数量较大, 造成模具温度极具升高; (3) 上下模的对中性不好, 包括冲压设备上下工作台面精度及模具自身导向结构精度不能满足生产需求, 均易造成上下模的对中性不好的问题; (4) 模具刃磨方法不当, 造成模具退火磨损加剧。
2 冲压模具带料问题产生的相关原因
(1) 凸凹模间隙设计加工是否合理, 如果模具间隙不合理, 则极易产生带料现象; (2) 模具刃口的锋利程度, 刃口的圆角越大, 越容易造成废料的反弹; (3) 被加工板材表面是否存在较多的油污; (4) 弹簧是否疲劳损坏; (5) 模具的吃刀量, 模具的凸、凹模的吃刀量是一定的, 模具的吃刀量较小, 则易造成废料的反弹。
防止模具带料的方法:
(1) 采用斜刃口结构替代平刃口结构; (2) 在模具上应用专用带弹顶结构的凸模及防带料凹模; (3) 安装退料装置; (4) 适当调节凸凹模间隙; (5) 模具经常研磨刃口, 保持刃口锋利, 并周期进行退磁处理。
3 冷冲压模具的对中性对模具使用寿命的影响
冷冲压模具在工作过程中极易出现凸模单侧磨损程度相对严重, 有的位置有较大的划痕, 所有冲的孔均出现单侧毛刺严重现象。该问题主要原因如下:
(1) 压机精度不高, 主要是上下工作台面压板槽的对称性不好; (2) 冲压模具在设计生产过程中没能满足生产需求; (3) 模具凸、凹模之间的导正结构精度不达标;
为防止模具磨损程度不一致应做到以下几点:
(1) 对冲压设备定期检测和维护; (2) 采用全导正结构设计模具; (3) 规范操作者的责任心, 发现问题后能后及时反馈, 并找出其中的原因, 避免造成更大的损失; (4) 及时更换模具导套并选用合适间隙的凸凹模。
在冲压模具中碰到的问题, 我们应该及时予以解决, 这样对我们的技术水平的提升也是相当大的帮助, 而对于生产来说, 这是不可避免的问题。
从长远目标分析, 我国经济发展态势将持续保持增长, 模具产业在整体工业生产的大环境中也即将得到持续的发展。
依目前的发展趋势来判断, 我国的模具产业仍存在很大的发展空间, 模具企业必须要及时转换经营与发展理念, 增强专业化生产, 提高市场意识, 促进我国模具产业的结构调整。
我国模具产业的标准化也须进一步推行, 目前我国各种标准盛行, 如台湾标准、日本标准、韩国标准、天汽模标准, 各企业所使用与遵循的标准不统一, 也是桎梏我国模具产业发展的最大一块绊脚石, 只有统一标准, 增强规范意识了, 我国的模具产业才将进入到快速的发展期。
模具行业是技术密集型与劳动密集型相互紧密结合的一门产业, 我国有着优秀的模具方面的专业人才, 老钳工的技艺水平也很高, 同时我国又是发展中国家, 国内的劳动力成本相对较低, 这些都将成为我国模具企业发展的助推剂。
经过改革开放的不断前行, 我国的投资环境得到了明显的改善, 我国已经成为了以日本、中国台湾为首的诸多国家和地区的模具制造企业的首选之地。同时, 由于我国生产制造业的成本远低于其他, 随着先进的模具制造技术的不断引进与自身能力的提升, 我国模具产业成为行业标杆的的时间也将指日可待。
在我国模具产业逐渐的国际化的今天, 我国的模具企业应进一步规范自身, 同意标准, 提神产品质量, 应使我国的模具产业得到良性的发展, 杜绝内部不良竞争现象的发生, 只有这样, 才会迎来属于我国模具产业的春天。
浅谈《冲压模具》的教改实践 篇10
一、分析传统教学方法
在传统的教学过程中, 教师将每一节课的重点、难点及主要的知识点汇集起来, 在严格遵守教材的原则下准备讲课内容, 形成教案。在整个教学过程中, 只注重教师教, 根本没有注意学生学了多少, 使学生的学习非常被动, 缺乏积极性与创造能力。像这样没有根据学生的实际情况准备的课程当然不会收到良好的效果, 学生的学习积极性也不会提高。因此, 我们应该采用以学生为主导, 教师为辅助的形式。
二、以学生为主导, 采用多种教学手法
由于中职学校的学生大多数都是初中毕业, 学习的自觉性不高, 而且各个学生的知识水平参差不齐, 在机械行业中的冲压模具这个课程中又有太多的结构需要明白, 而且每个结构都是比较复杂的, 所以为了保证学生能够很好了解掌握又不至于感觉枯燥, 我们就必须对教学方法进行改革, 让学生变被动为主动参与、主动学习, 提高学生的积极性。
1. 自学形式。
首先在讲新课之前, 我给学生下达任务, 要求学生在课余时间通过互联网寻找一些相关的知识, 让学生在寻找的过程中明白一些浅显的道理, 以便在新课的学习中能更深刻地掌握知识点。例如, 讲解“冲压设备”这个课题时, 我就让学生自己在课前通过网络或是书籍收集不同的冲压设备, 并让学生找出冲压设备的组成部分有哪些, 压力机的主要参数哪些是比较重要的。这样我只需要在课堂上起引导作用, 其他都是学生自己查资料和课本寻找答案, 每个学生所找的内容都有不同, 采用这样的方式既能够很好地激发学生探知的兴趣, 又能够让学生在别人的知识中获取知识, 以便更好地完善自己。
2. 讨论形式。
当然《冲压模具设计》不但内容复杂, 还有有大量的图形需要分析和掌握, 如果在课堂上只让教师单独分析、满堂灌输, 不但耽误教学时间而且还让学生感觉枯燥、掌握不牢靠, 在这样的情况下, 我们可以选择使用学生以小组讨论的方式。让他们根据自己所学的知识探讨, 提出自己的相同或不同的观点, 最后让大家一起总结, 得出正确的分析方法。在这样的方式下, 很多在一年级制图学得不好的同学有了提高, 还对增强和巩固学生的看图分析能力有了帮助, 同时也能让学生在以后进入社会能成为单位所喜欢的技术人才。
3. 多媒体形式。
《冲压模具设计》中还有很多运用情况需要学生理解和掌握, 因此在上课的时候, 可以采用动画效果或是视频录像, 让学生观看整个加工过程。多媒体动态的教学可以给学生带来强烈的视觉冲击, 而丰富的色彩和新鲜感可以让他们产生浓厚的求知欲望。例如在讲解到冲压模具结构的时候, 由于学生对整个结构及运动情况不了解, 在机器设备上也不容易观察, 采用动画的效果, 学生可以清楚明白每个运动过程以及每个结构所起的作用。
4. 竞赛形式。
在学习过程中教师也可以通过竞赛的形式了解学生掌握知识的情况, 教师可以在课堂上给出一些问题, 学生思考后举手回答, 给每次回答对的学生记一次成绩, 然后在一个学期完以后, 获得分值最高的学生可以得到适当的奖励, 通过这样的方式鼓励他们再接再厉, 同时可以调动每个学生的学习积极性, 然后培养他们主动学习的能力和不断钻研的精神。
5. 实验形式。
在理论课的讲授中, 即使口才很好的老师, 都很难在学生的脑海中建立一个模具的模型。如果教师在这个时候继续讲解其结构和原理, 那么学生就只能是云里雾里, 不知所以了。在这样的情况下, 教师可以将学生带到实验室, 利用真实的实物边讲解, 边拆装, 学生可以看得见, 摸得着, 感觉真实, 对知识的理解也会更深刻。例如:在讲解冲压模的结构的时候, 一边用实物演示讲解和拆开各个零部件, 还可以拓展一些课外的知识, 让学生学得更加明白, 然后再让学生自己动手拆装, 逐个掌握每个零件的名称和作用, 加深他们的印象。
6. 校企合作形式。
《冲压模具设计》不但需要学生能够知道每个部分的组成, 还需要学生能自己设计一副实用的模具, 那么在学校实习条件有限的情况下, 学校可以跟一些模具企业联系, 让学生在最后一学期到厂里学习, 了解一副模具所需要的所有步骤, 通过实际的操作并向师傅的学习, 把对不同零件应该在哪些机床上加工这些问题一一落实清楚, 通过这样的深刻体会与了解, 让学生进一步掌握冲压模具的知识, 最后再让学生几个人一组完成一副小型模具的制作。这样不但可以让学生详细了解整个模具的制作过程, 还能让学生知道目前社会上对模具的需求是什么, 可谓是一举两得。
三、总结
通过对《冲压模具》这门课的教学尝试, 能够看出学生的掌握程度还是比传统教学掌握得强, 同时也恰当地处理了课程的知识、能力、素质之间的关系。主要体现了各个内容之间的相互渗透和紧密联系;重点和难点突出, 实用性强;理论和实践紧密结合, 突出工程实践性内容知识, 充分体现和反映了《冲压模具》专业应用性人才能力和素质培养的要求。
经过几年的教学实践, 以上多形式的教学方法尝试, 大大激发了学生的学习积极性, 加强了对专业知识的理解和接受, 养成了学生爱钻研、爱动手的好习惯。当然还有很多的不足之处, 我会在今后的教学过程中进一步探索和尝试, 以便取得更好的效果, 同时也希望为其他专业课程的教学提供有益的借鉴。
参考文献
[1]欧阳波仪.冲压工艺与模具结构[J].北京:人民邮电出版社, 2007.
冲压模具课程教学改革新探 篇11
【关键词】高职教育；冲压模具；教学改革
冲压模具课程是模具专业的一门核心课程，对于模具专业的学生来说，应该是一门必须重点掌握的专业课程之一。
为了实现高职教育中高端技能型人才的培养目标，对于冲压模具课程教学改革，应不断调整课程教学内容，对以往教学中存在的一些问题需要进行反思，提出改革课程教学的一些设想，使学生能够初步具备冲压模具设计的能力，了解模具制造和模具设计的新技术。将学生实践能力和创新能力的培养贯穿于教学的全过程。针对冲压模具课程教学中存在的问题和发展要求，现提出以下改革设想。
1.改革课程教学内容和教学方法，突出课程的针对性、实用性和先进性
根据冲压模具课程教学培养目标的要求，在教学内容方面要进行调整，减少一些课堂教学上的理论重复。冲压模具的板料成形内容中，将分离工序和成形工序以典型案例为主进行重点细致全面透彻地讲解，模具结构则以冲裁模具为主，将模具中不同的结构特点、零件类型、装配关系，计算方法、参数确定、设计依据、设计步骤等进行系统讲解，以点带面，推而广之。将一些理论知识有机地融入到实践教学中去。同时把已经学习过的《机械制图》、《公差配合与测量技术》和《模具设计与制造》课程内容，在本课程教学中得到尽可能多的使用。在教学过程中还可以结合模具行业广泛使用的Pro/E、UG等应用软件作为教学内容进行讲解。使学生学习内容前后联系，扎实掌握、应用娴熟。增强学生的实践能力。
在教学内容上，还可以增加包括精冲、挤压、旋压、快速成型及快速制模等新技术的介绍，注重知识更新及横向拓宽。
在教学方式上采用模块式、案例式教学，把知识传授与技能培养紧密结合起来。将教学计划中的理论教学、实验、模具拆装实习、课程设计等内容进行整合；以工作任务为驱动、工作过程为导向，采用项目课程，将课程模块分解为若干个项目，每个项目还可分解成若干个子项目；结合案例，课程教学进程、内容、场景等许多方面与实际的模具设计、制造和工作过程相一致。课程从问题开始，学生是课程教学的主体，教师采用示范、启发、鼓励、组织讨论等多种教学方式方法结合在一起的教学模式，教学注重学有何用和如何应用，突出现场实际问题的分析和解决方案。为便于课程教学顺利进行，可以对学生进行分组，按组进行个别辅导，同时培养学生的团队合作精神和职业道德。
2.加强实践性教学
在课程总学时不变的前提下，尽量增加实践性教学的学时。传统的冲压模具课程教学中。实践学时所占比例是很低的。传统的教学方式以教师讲授为主，学生没有足够的练习机会，理论和实践未能紧密结合，学生对于专业知识的理解存在一定困难，普遍反映学习内容比较抽象，常常出现学生在设计过程中自己设计的模具不知用什么方法加工。或者模具精度定得太高，工艺性、经济性很差，甚至无法加工等问题。
冲压模具课程是一门实践性很强的技能性课程，要将“教、学、做”融为一体的教学方法贯穿到课程教学中。为克服课堂理论教学抽象、难懂以及冲压模具设计实践性强的特点，在课堂教学中应采用讲、练结合型教学方法，教师在讲清基本概念、基本理论与方法之后，必须安排大量的时间进行实践教学，让学生主动参与模具拆装、测绘，模具结构对比，冲压产品的质量分析，模具零部件的加工和模具的安装使用。同时应加强校内实践教学基地建设，建立开放性的模具拆装实验室、模具测绘实验室、模具制造综合实验室等。实施全天开放，学生可根据自己的时间安排实验，能够打破传统的教学时间的固定模式，体现“以学生为本”的理念。为提高学生动手能力创造良好的条件，可能的话，还需要到实际生产现场去有目的的学习。
3.改革课程成绩考核评价方式
以教师讲授为主的教学模式中，对学生学习的评价主要由卷面考试确定，往往单凭考试成绩衡量学生的学习水平。这样既不能全面、综合地反映学生掌握本课程的实际情况，也不利于提高学生自觉学习、自主学习、积极学习的主体学习意识，使得实际教学效果不如人意。需要在教学过程中探索新的评价模式，可以通过案例、卷面、问答、动手等多种形式考核，采用学生自评、互评和教师评价有机结合的多向评价方式。自评和互评可以各占总评的30%。教师评价主要由任课教师总体考核每一位学生的综合能力，该项占总成绩的40%。这种自评、互评和教师评价相结合的方式，可从多个方面、多个角度对学生的学习活动进行更全面、更客观、更科学的评价。学生由评价对象成为评价主体，可以创造积极的学习气氛，提高学生主动参与课程学习活动的信心，有利于增强学生的创新意识和创新能力。
冲压模具设计的重点分析 篇12
当今时代的冲压成型加工技术非常先进, 对比西方发达国家, 各种零部件的批量生产出的产品有价格便宜以及生产方便等特点, 是任何方式无法替代的先进制造技术。冲压成型模具广泛应用于汽车、航空、国防等零部件的生产加工, 在激烈的竞争中, 各个企业也不断优化冲压模具技术, 是各个国家经济发展中的促进剂。
新技术新工艺的不断推出让冲压技术得到了质的提高。冲压技术在模具成型中的重要作用让人们对这项技术也有了一定的了解并进行优化。
2 模具的发展和现状
作为发展中国家, 模具在加工行业是一种基础工艺, 而且是能批量生产的高价值的基础。因此, 模具的加工水平体现出一个国家的制造水平。中国当今经济的快速发展, 对模具的需求量也不断在增加, 需要更高技术含量和精密性的模具, 一个企业如若研发出高精度的模具, 可以保住企业的半壁江山[1]。
3 模具冲压技术
冲压模具的研究作为冲压技术的核心部分, 不断进行科研提高自己的优越性。在20世纪的外国汽车及飞机行业已经在研发和利用计算机参与到模具的修改及制造, 计算机作为辅助的重要的设计手段, 人机一体化的方式完成模具设计及制造。冲压模具是冷冲的压力中进行模具的加工, 应用压力对材料进行分开或变形, 从而形成企业需要的零部件。冲压的模具产品质量及产能跟模具的设计有着直接的关系, 因此可以看出模具的设计水平对于成品生产体系中占有无法比拟的重要性[2]。
1) 冲压模具的类型冲压模具根据特征进行分类如弯曲模, 膨胀模, 复合模, 导柱模, 自动, 半自动模, 自动化模等等, 样式多样化。
2) 冲压模具的设计过程在设计模具时应进行相关资料的收集, 并对内容及用途进行充分了解的前提下进行图纸设计, 通过团队的合作研讨形式完成, 可以避免不必要的错误, 根据各种各样的意见进行整合, 形成新的图纸。
(1) 对于结构、工艺性及尺寸、形状的制定需要查看资料, 仔细查看所使用的材料, 及时发现问题并立即修改整理, 达到最佳效果。 (2) 在图纸确定后, 需要讨论的是工艺性, 以冲压的方法及工序等方面进行工艺难易及模具寿命问题分析, 确定最优级的生产方案。 (3) 设计毛坯的大小, 冲力大小等, 并且进行严密计算。 (4) 进行上机实验, 根据所得结果对于图纸和冲压的修改, 然后再次进行验证。
3) 设计之前应该注意的地方在进行设计前, 应该对于冲模的原始内容要有一定的了解: (1) 了解图纸的具体图样, 模具制作出来的大小, 性质, 外表状态, 材料选择等信息。 (2) 对于零件的批量大小, 模具的材料, 冲压设备的了解也应该提前知晓。 (3) 对于现在所有的冲压设备有一定的了解, 吨位, 固定方式, 能够产出多少有一定的估算和预计。 (4) 标准化冲模的了解。
4) 冲模设计应该提前准备的注意事项冲模设计时, 应对整个操作流程进行一定了解, 从开始设计时就要预想好每一步可能出现的问题, 在上机前进行完善性修改, 可以从几个方面进行注意, 避免发生错误: (1) 根据企业现有的具体设备来设定图案及零件尺寸。避免进行单一设计, 应多种方案进行比较选择。 (2) 零部件要符合国家规定标准, 设计尽可能简单化, 在同样条件下更为容易操作及生产制造更短的方案。
5) 成本的预算和管控选择简单、易操作、可以大批量生产的方案, 但必须是在质量有保证或更加优秀的前提下进行方案优化研究, 有效控制企业生产成本。
质量要求较高而且需要大批量生产的冲压产品, 连续模的费用相对会高很多, 而质量高但批量小的冲压件, 则可以使用复合模。简单模可以应用于精度低的产品。学会对成本进行取舍, 模具若是使用费用低的冲压进行生产, 成功率很小, 这样反而增加了成本, 而且质量也不可靠, 更会损失客户, 到最终得不偿失, 因此学会取舍是非常关键的一步[3]。
4 设计模具的原则
冲压模具的设计要符合很多条件, 但是很多原则性的内容一定要遵守, 防止发生意外[4]。首先安全是生产的重要要求, 在模具的设计中, 应该更多的思考安全性, 把安全作为最重要的事情, 安全的模具是设计的基本准则。其次不允许出现因为结构或者设计不够完美出现大的事故和缺陷, 有时在设计模具时, 会出现一些情况, 但是大型事故是绝对不允许的, 因为这是设计人员的不专业导致的。再次操作者不准在设备运行的时候伸手, 也不允许操作者的身体进入到运行中的设备中去。最后设计出来的冲压模具应该给人安全感, 不能让操作人员一看就觉得危险和不可靠。
基本要求:1) 模具设计的时候, 整体厚度不能太薄, 要匀称。2) 工作部分的模具也应该有安全厚度不能太薄, 但是也不能太厚, 没有美观性和实用性。3) 具有一定的承受能力, 不能够太脆弱, 能够满足模具的实用性, 也能够在一定程度上减轻经济, 增加可操作性。4) 对于模架结构不能选错材质, 实行实用性原则。5) 起吊部分也应该安全可靠, 否则也会造成大型事故。6) 整体结构也要满足一定的硬度和强度。7) 零部件的结构应该通过计算来得到数据支持, 不能够凭空想象。8) 设计图纸上面应该清楚明白的表明各个位置的具体要求和数据, 在设计的时候, 上下体里面的结构要清楚使得后期加工。9) 在设计冲压模具的时候, 应该考虑到可操作性和操作难度, 具有一定的安全性, 不能让存在较大问题的设计流入实施环节。
5 结语
在模具设计时需要考虑的东西很多, 对零件的具体用途及作用都需要进行了解, 根据实际情况对各个零件的具体数值进行确认。冲压模具作为各行各业里的重要工艺, 要顺应时代, 根据市场需求, 不断开发新品。特别是现在中国经济的迅速发展, 国际化的竞争中, 中国模具受到的巨大挑战, 同时也是模具行业发展的机遇。作为模具行业人员, 应保持充沛的精力, 积极应对国际化环境, 为中国模具行业贡献自己的一份力量。
参考文献
[1]任海东, 苏君.冷冲压工艺与模具设计[M].郑州:河南科学技术出版社, 2007.
[2]教材编审委员会组编.冷冲模设计资料与指导[M].大连:大连理工大学出版社, 2007.
[3]刘家平.机械制图[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2006.