冲压工艺与模具设计

第一篇：冲压工艺与模具设计

02218 冲压工艺与模具设计

高纲1653

江苏省高等教育自学考试大纲

02218 冲压工艺与模具设计

南京工程学院编(2017年)

江苏省高等教育自学考试委员会办公室

一、课程性质及其设置目的与要求

(一)课程性质和特点

《冲压工艺与模具设计》是我省高等教育自学考试数控加工及模具设计专业(本科段)的一门学位课程。该课程的主要任务是使学生了解冲压工艺的基本理论和方法，掌握制订冲压工艺和模具设计的原则和方法，熟悉典型冲压模具的结构，具备对中等复杂程度冲压件进行工艺与模具设计的能力。

(二)本课程的基本要求

本课程主要包括冲裁工艺与模具设计、弯曲工艺与模具设计、拉深工艺与模具设计、其它成型工艺与模具设计及多工位级进模设计等内容。学生学习本门课后应达到下列基本要求：

1.了解冲压的基本理论及基本冲压工序的成形特点，掌握冲压工艺分析和工艺计算方法，具有制定冲压工艺规程的能力。

2.掌握冲压模具的设计原则和方法，具有应用有关设计手册和资料设计典型冲压模具的能力。

3.具有分析和解决冲压生产技术问题的能力和具有从事冲压新工艺新技术及计算机在冲压生产中的应用能力。

(三)本课程与相关课程的联系

本课程是一门实践性强的专业课，在进行本课程教学之前，要求学生了解塑性成形的一些基本理论，并具备相关的机械设计及制造方面的知识，因此本课程的前修课程包括机械制图、工程力学、金属塑性成形原理、机械设计基础、机械制造基础、热处理工艺等，学好这些先修课程有助于更好的掌握本课程的基础理论和基本知识。

二、课程内容与考核目标

第1章 冲压工艺概述

(一)课程内容

本章简要介绍了冲压加工的特点、应用、冲压工序的分类、塑性变形的力学基础、冲压发展现状、冲压所用设备、冲压用原材料、冲压常用标准等。

(二)学习要求

了解冲压加工的特点、应用及其发展趋势;掌握冲压加工的常见分类方法及基本冲压工序;掌握常用塑性变形基本概念，理解塑性变形力学基础，熟悉塑性变形基本规律;了解冲压所用设备;了解常见的冲压原材料，理解冲压材料的成形性能;了解常用冲压标准。

(三)考核知识点和考核要求

1.领会：冲压特点及其应用;塑性变形的力学基础。

2.掌握：冲压工序的常见分类;常见冲压工序的类型;冲压材料的冲压成形性能;塑性变形基本概念、基本规律。

第2章 冲裁工艺与模具设计

(一)课程内容

本章主要介绍了冲裁工艺的变形特点、冲裁工艺的设计方法、冲裁模具的典型结构及冲裁模具的设计方法。

(二)学习要求

掌握冲裁工艺的变形特点;掌握冲裁件的质量问题及控制措施;掌握冲裁工艺和冲裁模具的设计方法。

(三)考核知识点和考核要求 1.领会：冲裁变形过程。

2.掌握：影响冲裁件质量的主要因素及影响规律;冲裁模间隙对冲裁过程的影响及合理间隙值的确定方法;排样设计方法;冲裁工艺力的计算方法及设备的选用方法。

3.重点掌握：凸、凹模刃口尺寸的计算原则及计算方法;工艺设计方法;冲裁模的基本类型及典型结构;冲裁模主要零件的设计及标准的选用。

第3章 弯曲工艺与模具设计

(一)课程内容

本章主要介绍了弯曲工艺的变形特点、弯曲件的质量问题、弯曲工艺的设计与计算方法、弯曲模具的典型结构及设计方法。

(二)学习要求

掌握弯曲工艺的变形特点;掌握弯曲件常见的质量问题及控制措施;掌握弯曲工艺计算与设计方法;掌握弯曲模具的设计方法。

(三)考核知识点和考核要求 1.领会：弯曲变形过程。

2.掌握：弯曲变形特点;弯曲成形过程中的成形缺陷及其原因;弯曲应变中性层的概念及弯曲毛坯长度的确定方法;最小相对弯曲半径;弯曲设备的选用方法。

3.重点掌握：弯曲工艺设计方法;弯曲模具的典型结构及弯曲模的设计方法。

第4章 拉深工艺与模具设计

(一)课程内容

本章主要介绍了拉深工艺的变形特点;拉深件的质量问题;拉深工艺的设计与计算方法;拉深模具的典型结构及设计方法。

(二)学习要求

掌握拉深工艺的变形特点;掌握拉深件常见的质量问题及控制措施;掌握拉深工艺计算和设计方法;掌握拉深模具的设计方法。了解曲面形状零件的拉深变形特点及拉深方法。

(三)考核知识点和考核要求

1.领会：拉深变形过程;带凸缘圆筒形件的拉深工艺设计要点。

2.掌握：拉深变形特点;拉深成形过程中的成形缺陷及其原因;极限拉深系数的概念;拉深工艺计算与设计方法。

3.重点掌握：直壁旋转体零件拉深工艺设计与计算方法;拉深模具的典型结构及设计方法。

第5章 多工位级进冲压工艺与级进模设计

(一)课程内容

本章主要介绍多工位级进冲压的排样设计、模具典型结构及模具零件设计。

(二)学习要求 掌握排样设计方法;能看懂级进模典型结构，熟悉级进模具零件的常用结构及设计方法。

(三)考核知识点和考核要求 1.领会：排样设计内容。

2.掌握：排样设计方法;多工位级进冲压模具设计方法。

第6章 其他成形工艺与模具设计

(一)课程内容

本章主要介绍了翻边、缩口、胀形、覆盖件成形工艺与模具等冲压工序的变形特点、工艺设计方法及模具典型结构。

(二)学习要求

掌握各种冲压成形工序的概念、变形特点及应用;熟悉翻边模具的典型结构。

(三)考核知识点和考核要求

1.领会：各种冲压成形工艺的变形特点。 2.掌握：各种冲压成形工艺的基本概念及应用。

3.重点掌握：翻边、缩口、胀形的变形特点、工艺设计要点及模具典型结构。

第7章 冷挤压工艺与模具设计

(本章不做考试内容)

第8章 冲压工艺与模具设计方法与设计实例

(一)课程内容 本章主要介绍冲压工艺的设计内容与方法;冲压模具的设计步骤与方法;冲压模具材料及热处理的选用方法;冲压模具图纸的绘制要求。

(二)学习要求

掌握冲压工艺与模具的设计方法;熟悉冲压模具常用材料及热处理硬度要求;了解冲压模具图纸的绘制要求。

(三)考核知识点和考核要求 1.领会：冲压工艺与模具设计内容。

2.掌握：冲压工艺与模具设计方法;图形绘制方法;热处理技术要求等。

三、有关说明和实施要求

(一)关于“课程内容与考核目标”中有关提法的说明

在大纲的考核要求中，提出了“领会”、“掌握”、“熟练掌握”等三个能力层次的要求，它们的含义是：

1、领会：要求应考者能够记忆规定的有关知识点的主要内容，并能够领会和理解规定的有关知识点的内涵与外延，熟悉其内容要点和它们之间的区别与联系，并能根据考核的不同要求，作出正确的解释、说明和阐述。

2、掌握：要求应考者掌握有关的知识点，正确理解和记忆相关内容的原理、方法步骤等。

3、重点掌握：要求应考者必须掌握的课程中的核心内容和重要知识点。

(二)自学教材 本课程使用教材为：《冲压工艺与模具设计》(第2版)，贾俐俐主编，人民邮电出版社，2016年8月。

(三)自学方法的指导

本课程作为一门综合性强的专业课程，内容多、难度大，应考者在自学过程中应该注意以下几点：

1、学习前，应仔细阅读课程大纲的第一部分，了解课程的性质、地位和任务，熟悉课程的基本要求以及本课程与有关课程的联系，使以后的学习紧紧围绕课程的基本要求。

2、在阅读某一章教材内容前，应先认真阅读大纲中该章的考核知识点、自学要求和考核要求，注意对各知识点的能力层次要求，以便在阅读教材时做到心中有数。

3、阅读教材时，应根据大纲要求，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每个知识点。对基本概念必须深刻理解，基本原理必须牢固掌握，在阅读中遇到个别细节问题不清楚，在不影响继续学习的前提下，可暂时搁置。

4、学完教材的每一章节内容后，应认真完成教材中的习题和思考题，这一过程可有效地帮助自学者理解、消化和巩固所学的知识，增加分析问题、解决问题的能力。

(四)对社会助学的要求

1、应熟知考试大纲对课程所提出的总的要求和各章的知识点。

2、应掌握各知识点要求达到的层次，并深刻理解各知识点的考核要求。

3、对应考者进行辅导时，应以指定的教材为基础，以考试大纲为依据，不要随意增删内容，以免与考试大纲脱节。

4、辅导时应对应考者进行学习方法的指导，提倡应考者“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动提出问题，依靠自己学懂”的学习方法。

5、辅导时要注意基础、突出重点，要帮助应考者对课程内容建立一个整体的概念，对应考者提出的问题，应以启发引导为主。

6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导应考者逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题、分析问题、作出判断和解决问题。

7、要使应考者了解试题难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中都存在着不同难度的试题。

(五)关于命题和考试的若干规定

1、本大纲各章所提到的考核要求中，各条细目都是考试的内容，试题覆盖到章，适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。

2、试卷对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是：“领会”20%，“掌握”40%，“熟练掌握”为40%。

3、试题难易程度要合理，可分为四档：易、较易、较难、难，这四档在各份试卷中所占的比例约为2：3：3：2。

4、本课程考试试卷可能采用的题型有：单项选择题、填空题、判断改错题、简答题、计算题、看图题等类型(见附录题型示例)。

5、考试方式为闭卷笔试，考试时间为150分钟。评分采用百分制，60分为及格。

附录 题型举例

一、单项选择题

如：弯曲成形时，主要变形区在圆角部位，其变形特点是外侧切向受( ) A.拉应变 B.压应变 C.不变形 D.剪应变

二、填空题

如：冲裁模中，顺着冲压方向推出卡在凹模孔内的料或工件所需要的装置是 。

三、简答题

如：简述拉深主要变形区产生起皱的主要原因及生产中常见的防皱措施。

四、计算题

如：冲制图示落料件，材料为20钢，料厚为1毫米，其抗剪强度极限τ=300MPa，试计算所需冲裁力。

五、识图题

如：判断图示模具类型，简述该模具的工作过程并标注各模具零件名称。

第二篇：冲压工艺与模具课程设计指导书

《冲压工艺与模具设计》

课 程 设 计 指 导 书

《冲压工艺与模具设计》课程设计指导书

一、课程设计的性质、任务和目的

本课程设计性质是在完成了《冲压工艺与模具设计》、《模具制造工艺》、《模具材料与热处理》及《机械制造工艺学》后进行的针对冲压模具设计的一门实践性课程，其任务是综合运用所学知识进行与实际工作相关的设计训练，该课程设计教学环节的目的是：

1. 巩固与扩充《冲压工艺与模具设计》、《模具制造工艺学》等课程所学 知识与技能。

2. 学习专业设计手册的使用，强化工程计算、绘图及文献检索的能力，为毕业设计及将来的工作打下良好基础。

3. 培养和提高分析、解决工厂实际问题的能力。

4. 学习冲压工艺与模具设计的具体方法与步骤，培养和提高模具设计的综合能力;为今后从事模具设计与制造工作打下必要的基础。

二、教学目标

完成典型冲压零件的冲压工艺分析及模具设计整个过程。在设计过程中能够较好地应用《冲压工艺与模具设计》的基本理论，学会应用冲压模具设计工具书和参考资料，掌握冲压成形零件工艺性分析、基本工艺计算,模具零部件设计、计算;冲压设备的选择,装配图、零件图的设计与绘制，工艺卡的编制。

三、工艺设计要点

1、零件工艺性分析

零件的冲压工艺性是指从冲压工艺的角度来衡量零件的设计(包括选材，零件形状结构等)是否合理。即在满足零件使用要求的前提下，能否以最简单、最经济的冲压加工方法将零件制成。零件工艺性的好坏直接关系到其质量、生产率、材料利用率和成本。

开始设计时，首先要了解零件的形状结构特点，使用的材料,尺寸大小，精度要求以及它的用途等基本情况，并根据各种冲压工艺的特点来分析该零件的冲压工艺性，作为制订工艺方案的依据。如认为原产品设计有不合理处，或者其工艺性很差时，可提出修改方案，会同产品设计人员，在保证产品使用要求的前提下，对原零件作必要的，合理的修改。

2、冲压零件工艺方案确定  计算毛坯尺寸

根据零件图确定毛坯尺寸，如弯曲零件的毛坯展开尺寸，拉深零件的毛坯形状与尺寸等。

 进行其它必要的工艺计算

根据各种冲压工序的成形极限，进行相应的其它的尺寸计算。如弯曲件的最小弯曲半径，拉深件所需的拉深次数，一次翻边的高度和缩口，胀形变形程度的计算等。

 对不同的工艺方案进行分析、比较，确定一合理方案

对于工序较多的冲压件，可先确定出该冲压件的基本工序，然后将各种基本工序做各种可能的排列与组合，可得出多种工艺方案，并根据生产实际条件，对其进行综合分析和比较，取一种最合理的工艺方案，并绘出各工序的模具结构示意简图。

 据所定工艺方案，计算并确定各中间工序的工件形状和尺寸，同时确定各工序的工件图。

3、确定出合理的排样形式，裁板方法，并计算材料的利用率。

4、计算各工序压力，确定压力中心，初选压力机

计算工序所需压力时，要使其最大压力不超过压力机的允许压力曲线。必要时，还要审核压力机的电机功率。

5、填写工艺过程卡片

根据上述工艺设计，将所需的工序及原材料、所使用的设备、模具、工时定额等项内容填入一定格式的工艺卡中。它既是生产作业的指导文件，也是设计模具的依据。

四、模具设计要点

1、模具类型及结构形式的确定

根据所确定的工艺方案，冲压件的形状特点，精度要求，生产批量，模具的制造和维修条件，操作与安全，以及上料，出件的方式，使用设备等各方面的情况，确定冲模类型和结构。

2、模具零部件的选用、设计和计算

模具工作部分零件，定为零件，压料、卸料及出件零件，导向零件，固定零件，紧固及其它零件，若能按《冷冲模标准》选用时，要尽量选用标准件，若无标准可选时，再进行设计。此外还有弹簧，橡胶的选用与计算，某些零件还需进行强度校核等。

3、绘制模具装配图

装配图应具有足够能说明模具构造的投影图及必要的剖面、剖视图。一般主视图和俯视图应对应绘制，还要注明必要尺寸，如闭合高度，轮廓尺寸，压力中心，以及靠装配保证的有关尺寸和精度。并画出工件图，排样图，填写详细的零件明细表和技术要求等。

绘制装配图的一般步骤是：把工件图的主、俯视图画在图中的适当位置;先画工作部分零件，再画其它各部分零件;画出工件图，排样图;填写详细的零件明细表和技术要求。绘图时应与上一步工艺计算工作联合进行。总之，模具设计与工艺设计应相互照应，如发现模具不能保证工艺的实现，则必须更改工艺设计。

4、绘制模具零件图

按所设计的模具装配图，拆绘模具零件图。零件图也应有足够的投影图和必要的剖视、剖面图，以便将零件结构表达清楚。另外，还要注出零件的详细尺寸，制造公差，形位公差，表面粗糙度，材料及热处理，技术要求等。工作部分零件刃口尺寸及公差按所计算的尺寸、公差标注。

五、设计说明书的编写

1、200字左右的中文摘要;摘要包括本次设计的主要内容、依据、模具结构特点与结论。

2、目录;

3、设计任务书及产品图;

4、序言;说明本设计的目的意义及应达到的技术要求，简述该类零件的常用加工方法及存在的问题，本设计指导思想、最终解决的问题。

5、零件的工艺性分析;

6、冲压零件工艺方案的拟定;

7、排样形式和裁板方法，材料利用率计算;

8、各工序压力计算，压力中心的确定，压力机的选择;

9、模具类型及结构形式的选择;

10、

11、

12、

13、

14、

15、

16、

17、 模具零件的选用，设计以及必要的计算; 模具工作部分零件刃口尺寸及公差的计算; 模具材料的选择及热处理要求; 模具的动作说明及操作要求; 对本设计的技术、经济性分析; 其它需要说明的内容;

结束语：对本次设计的心得体会及建议; 参考文献：列出本次设计所用参考资料;

六、设计步骤及进度安排

1、接受任务书(一天)

任务书由指导教师提出，其内容如下：

 经过审签的正规冲压零件图纸，并注明材料的牌号。  零件使用说明书或技术要求。  生产批量。  必要的零件样品。

2、收集,分析,消化原始资料(一天)

收集整理有关该零件设计、成形工艺、成形设备、机械加工及特殊加工资料,以备制定零件冲压加工工艺和设计模具时使用。具体：

 消化零件图。了解零件的用途;分析零件的尺寸、精度等技术要求;使用性

能、使用场合方面的要求。

 消化任务书。分析任务书所提出的内容及要求。

 准备参考资料。《冲压设计手册》、《冲模图册》、《冷冲模标准》  收集相关资料。生产厂设备、工艺水平;设备型号性能、规格、特点;操作工人技术水平;模具维修能力;模具制造厂设备、技术水平;设备型号性能、规格、特点;相似零件工艺、模具资料等。

3、工艺设计(二天)

按工艺设计要点要求完成

4、模具设计(二天)

按模具设计要点要求完成

5、绘制模具装配图(三天)  图样幅面及比例

模具装配图和零件图图纸幅面，按照机械制图国家标准的规定，选择适当的图幅。绘图比例尽量采用等大比例(1：1)，这样直观性好，特殊情况下可以采用放大或缩小比例。  模具装配图布置

装配图的一般布置情况如下图所示

 视图要求

一般情况下，用主视图和俯视图表示模具结构，若还不能表达清楚时，再增加其它视图。

剖视图的画法一般应按G B4458.1-84规定执行。但在冲模图中，为了减少局部剖视图，在不影响剖视图表达剖面迹线通过部分结构的情况下，可将剖面迹线以外部分旋转或平移到剖视图上，像螺钉，圆柱销，推杆的表示可用该方法。

下模俯视图，是假设将上模去掉以后的投影图。

上模俯视图，是假设将下模去掉以后的投影图。对称的模具，上模和下模的俯视图可各画一半表示。

在模具视图中，工件图和排样图的轮廓线用点划线表示，断面涂黑或红。 毛坯在模具视图中的初始位置，用黑色或红色表示。  工件图和排样图

工件图是指经本套模具冲压后所得到的冲压件图形，一般画在总图的右上角。若图面位置不够，或工件较大时，可另立一页。工件图应按比例画出，一般与模具图的比例一致，特殊情况可以缩小或放大。工件图的方向应与冲压方向一致(即与工件在模具图中的位置一样)，有时也允许不一致，但必须用箭头注明冲压方向。

有落料工序的模具，还应画出排样图，一般也布置在总图的右上角，零件图的下方。

 标题栏和明细表

标题栏和明细表一般放在总图的右下角。若图面位置不够时，可另立一页。明细表应包括：件号;名称;数量;材料;热处理;标准零件代号及规格;页次及备注等各栏。模具图中的所有零件都要详细填写在明细表中。  技术要求

冲模模架的技术要求，按G B 2854-81《冷冲模模架技术要求》中的规定执行。在模具装配图中，只简要注明对本模具的要求和应注意的事项即可。当有特殊要求，或不是在专业模具厂(或模具车间)生产时，要详细注明技术要求。

6、绘制全部零件图(二天)

拆绘模具零件图时，应尽量按该零件在总图中的装配方位画出，不要任意旋转和颠倒，以防画错，影响装配。模具图中的非标准零件均需画出零件图，如图凸模，凹模，卸料板等。有些标准零件需补加工处较多时，也可画出，如上模座和下模座。一般如导柱，导套，模柄，定位销，推杆，弹簧，螺钉，圆柱销等标准件均不再绘零件图。具体：

 由模具装配图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先工作零件，后其它零件。

 图形要求：按比例画，允许放大或缩小，视图选择合理，投影正确，布置得当，图形要清晰。

 标注尺寸要求统

一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为：先标零件主要尺寸，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。

 表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注“其余3.2”其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。

 技术要求。冲模零件技术要求，可按G B2870-81《冷冲模零件技术要求》中的规定执行。在零件图中，只简要注明对本零件的热处理要求和应注意的事项即可。当有特殊要求，或不是在专业模具厂(或模具车间)生产时，要详细注明技术要求。

 其它内容，例如零件名称、零件图号、材料牌号、热处理和硬度要求、表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。

7、校对，审图。(一天)  自我校对的内容是：

- 模具及其零件与冲压零件图纸的关系

模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度、结构等是否符合零件图纸的要尺寸、精度要求。设备选择是否合理

检查设备吨位、闭合高度、台面尺寸等有关装配尺寸与模具的装配关系。图纸

--装配图上各零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏。 --名细表内零件编号、名称，制作数量、标准件等有无遗漏。

--零件图上的零件编号、名称，制作数量、技术要求检查，零件配合处精度、检 查，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面粗糙度是否标记、叙述清楚。 -- 主要工作零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不要使生产者生产时再换算。

-- 检查全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。 -- 校核加工性能

所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标注等是否有利于加工。 - 说明书是否按要求格式打印、装订;内容是否完善;表达是否正确。  教师审图

原则上按设计者自我校对项目进行;但是要侧重于结构原理，工艺性能及操作安全方面。

8、整理、写作说明书(一天)

按说明书写作格式、内容要求。

9、答辩、资料归档(一天)

将所有资料，例如任务书、零件图、说明书、模具装配图、模具零件图，按规定加以系统整理、装订、编号进行归类档。

第三篇：《冷冲压工艺与模具设计》试卷二

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《冷冲压工艺与模具设计》试卷二

《冷冲压工艺与模具设计》试卷二

姓名 班级 学号 成绩

未注圆角R0.4 生产批量：大批量

材料：08F 料厚：1mm 设计要求

1.对冲压件的工艺分析

根据工件图纸，分析该冲压件的形状、尺寸，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺

的要求。(15 分)

2.确定冲压件的最佳工艺方案

通过对冲压件的工艺分析及必要的工艺计算，在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序

组合方式的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，并从多方面综合分析和比较，确定最佳

工艺方案。(10 分)

3.确定模具类型

根据冲压件的生产批量，冲压件的形状，尺寸和精度等因素，确定模具的类型。(5 分)

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4.工艺尺寸计算(30 分)

1) 拉深次数和拉深工序尺寸的确定

2) 冲孔、落料凸、凹模刃口尺寸的计算

3) 弯曲凸、凹模尺寸的计算

4) 排样设计并画排样图

5) 冲压力计算及压力设备的选择

5.模具简图(30 分)

绘制模具简图，说明模具的主要结构，包括模具的定位零件，卸料和出件装置。

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参考答案

一. 工件的工艺分析

a)

工件材料为08，其塑性、韧性较好，抗剪强度 t为260～360Mpa，抗拉强

度sb为330～450Mpa，有利于各种工序的加工。

b)

工件尺寸均没有公差要求，故精度不高，属于一般零件，其公差按 IT14

处理，给模具制造带来一系列方便。

c) 该工件总体属于圆筒形拉深件，两边有宽4 mm 的直边凸缘，凸缘前端有

弯曲部分，底部有孔;工件圆筒形部分高度为 6mm，需计算确定拉深次

数;弯曲部分直边高度 H=2mm=2t，相对弯曲半径 r/t=0.4<0.5，属于无

圆角弯曲;拉深件底部孔径 f=3.5mm，较易冲出，可安排在拉深工序之

后进行。

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综上所述，此工件可用冷冲压加工成形。

二.零件工艺方案确定

1. 模具类型的确定

制件公差为 IT14 级,形状较简单,但批量大,宜采用级进模或复合模进行

加工。

2.

制件工艺方案的确定

从工件结构形状可知，所需基本工序有拉深、冲孔、弯曲、落料等工序。

因为工件精度要求不高， 且从生产效率要求高的角度考虑， 可以先采用切口、

拉深、冲孔、落料连续模，进行有工艺切口的带料连续拉深，实现工件的拉

深和底部冲孔及落料，再采用落废料，弯曲复合模，完成切除凸缘废料，凸

缘弯曲的工序。

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故成形工艺方案为：切口—拉深—冲孔—落料—切废—弯曲。

这样可以减少模具、设备和操作人员的数量，提高生产效率，只需两副

模具就可实现加工。缺点是模具结构较复杂，制造成本较高。

如果一次即可拉深成功，也可以采用落料、拉深、冲孔复合模，模具数

量仍为两个，但工序安排得到简化，具体工艺方案为：

落料—拉深—冲孔—切废—弯曲。

是否可以一次拉深成功，需要进行计算。

三.工艺尺寸计算

1.

拉深次数和拉深工序尺寸的确定

板料厚度为 1mm，按中线计算

(1)修边余量的确定

凸缘直径d t=( a+b+c+0.6t )=(23-2+1+1+0.6)=23.6mm ( 教材表3-6) 相对凸缘直径 dt/d=23.6/10=2.36，查教材表4-3得修边余量 d=1.2mm，

故实际凸缘直径d t=(23.6+2′1.2)=26mm。

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(2)预算毛坯直径

22222121221214328424.56Ddrdrdhrdrddp p= + + + + + +

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r =r =1.5 mm

p1

h=2mm

2.拉深凸、凹模尺寸计算

(1)拉深凸、凹模尺寸计算

查教材表4-14得单边间隙Z/2为1t;查表4-15得dd= 0.04 dp=0.02

工件公差为IT14级，查机械设计手册，得 D=0.43，代入下两式，得

+dd +0.04 +0.04

(D p

+d +0.02

d d =(d xZ ) =3.68

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+ D+ d min min 0 0

查表 得x=0.5 D=0.075

落料尺寸： r 落= 28mm

Zmax= 0.20t=0.20 Zmin= 0.14t=0.14 dd= 0.025 dp=0.02

.dd.+ .dp .=0.025+0.02=0.045< Zmax-Zmin= 0.20-0.14=0.06

d -D

故：Dd =(Dmax

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x )0 +d =27.935 + 0 0.03

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- D- 0 =27.795 0 Dp =(Dmax xZmin )-dp -0.02

查表 得x=0.5 D=0.13

(3)弯曲凸、凹模尺寸计算

凸模圆角半径：rp =r0 =0.4

凹模圆角半径：R凹 = 4t=4

凸、凹模单边间隙：Z =t +D+ ct

=1 0.09

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0.1 1.19

+ (查教材表 34 与 35)

+=

凸、凹模横向尺寸：

+d +0.023 d L =(L -D=22.93

0.75 ) dmax0 0

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Lp =(L d -2Z) 0 -dp =20.55 0 -0.023

3.排样及材料利用率

该排样根据落料工序设计， 考虑模具结构简单， 操作方便，用单排排样设计。

查表2-14得a=1.2mm，b=2.0mm，条料B=D+ 2 a=28+2+2=32mm，进距

h=D+b=28+1=29mm 材料利用率

S /4

h= ′100% =66.3%

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故采

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S 32 29

22 0

/428100%100%D Bhpp×′=′= ××

4.冲压力及压力设备的选择

拉深力：

=ps ×× .kN F拉 dt 1 b K1 =3.14 7

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440 10

F压=0.25F=4kN

冲裁力：

t ×× ) 350

F裁 =KLt =1.3 p (D +2r 孔 ×.50kN Fz=F + F +F =64kN 拉 压裁

压力机公称压力：

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取 Fg=1.6Fz=100kN

根据冲压力可初选冲压设备型号为 JH21—25。

四.模具简图

落料、冲孔、拉深复合模简图如下

切废、弯曲复合模略

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第四篇：冲压工艺与模具设计的内容及步骤

冲压工艺与模具设计是进行冲压生产的重要技术准备工作。冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑，选择和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可靠的工艺方案和模具结构，以使冲压件的生产在保证达到设计图样所提出的各项技术要求的基础上，尽可能降低冲压件的工艺成本和保证安全生产。一般来讲，设计的主要内容及步骤包括：

1. 工艺设计

(1) 零件及其冲压件工艺性分析根据冲压件产品图，分析冲压件的形状特点、尺寸大

小、精度要求、原材料尺寸规格和力学性能，并结合可供选用的冲压设备规格以及模具制造条件、生产批量等因素，分析零件的冲压工艺性。良好的冲压工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、占用设备量少、模具结构简单而寿命高、产品质量稳定、操作简单。

(2) 确定工艺方案，主要工艺参数计算在冲压工艺性分析的基础上，找出工艺与模具

设计的特点与难点，根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式等。有时同一种冲压零件也可能存在多个可行的冲压工艺方案，通常每种方案种有优缺点，应从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程序和寿命高低、生产成本、操作方便与安全程度等方面进行综合分析、比较，确定出适合于现有生产条件的最佳方案。

此外，了解零件的作用及使用要求对零件冲压工艺与模具设计是有帮助的。

工艺参数指制定工艺方案所依据的数据，如种种成形系数(拉深系数、胀形系数等)、零件展开尺寸以及冲裁力、成形力等。计算有两种情况，第一种是工艺参数可以计算得比较准确，如零件排样的材料利用率、冲裁压力中、工件面积等;第二种是工艺参数只能作近似计算，如一般弯曲或拉深成形力、复杂零件的坯料展开等，确定这类工艺参数一般是根据经验公式或图表进行粗略计算，有些需通过试验调整;有时甚至没有经验公式可以应用，或者因计算太繁杂以致于无法进行，如复杂模具的刚性或强度校核、复杂冲压零件的成形力计算等，这种情况下一般只能凭经验进行估计。

(3) 选择冲压设备根据要完成的冲压工序性质和各种冲压设备的力能特点，考虑冲压

加工所需的变形力、变形功及模具闭合高度和轮廓尺寸的大小等主要因素，结合工厂现有设备情况来合理选定设备类型和吨位。

常用冲压设备有曲柄压力机、液压机等，其中曲柄压力机应用最广。冲裁类冲压工序多在曲柄压力机上进行，一般不用液压机;而成形类冲压工序可在曲柄压力机或液压机上进行。

2. 模具设计

模具设计包括模具结构形式的选择与设计、模具结构参数计算、模具绘图等内容。

(1) 模具结构形式的选择与设计院 根据拟定的工艺方案，考虑冲压件的形状特点、零件

尺寸大小、精度要求、生产批量、模具加工条件、操作方便与安全的要求等选定与设计冲模结构形式。

(2)

第五篇：冷冲压工艺与模具设计课程教学体会

【摘要】本文结合冷冲压工艺与模具设计课程的内容和特点，阐述了该课程授课过程中的体会，期望对相关人员提供启发和借鉴作用。

【关键词】冷冲压工艺与模具设计课程教学教学体会

【中图分类号】g642【文献标识码】a【文章编号】1674-4810(2015)15-0081-02

冷冲压工艺与模具设计是模具设计与制造专业的专业特色课，在整个课程群中占有极其重要的地位。因为课程既有冲压理论内容，又有很多经验的公式、数据。在此过程中，需要借助于冲压变形理论进行工艺性分析，需要结合具体的冲制件尺寸和精度等要求、客户设计要求和设备条件等，确定合理的工艺方案和模具总体结构。在具体零部件设计时，要合理地选用经验数据，树立标准化概念，也要充分考虑加工工艺性，最后以装配图、零件图以及设计说明书的形式把设计结果表现出来。该课程综合性、实践性强，涉及的知识点多，具有较高的教学难度。本文作者长期从事冷冲压工艺与模具设计相关教学和科研工作，以下是几点教学体会。

一教师自身热爱本职工作

只有真正热爱本职工作的教师，才会高度重视课堂感受，同学们的听课反映好，自己也就会很享受教学过程。为此，教师就会促进自己去主动学习，加强自身对课程内容的理解，积极进行教学设计和教学资源的准备工作。

二教师应了解授课对象

目前本校在读高职学生中，部分存在学习主动性不强的问题，部分存在学习方法不得当的现象，部分存在重技能、轻理论的思想，也存在一部分不愿动手、不愿动脑、浑浑噩噩过日子的同学。如何尽可能地激发他们的学习能动性，帮助他们端正学习态度，引导他们正确学习，这是教师首先要考虑的问题。因为高职授课对象存在以上特点，所以对教师的要求也更高，需要教师更有耐心、责任心，需要教师备课更充分，需要教师上课要更生动。

三教师应努力提高专业素养

作为模具专业教师，岗位能力要求很高，首先要具备扎实的专业知识，包括冷冲压模具设计、材料、热处理、公差、机械制图、机械加工和特种加工等知识，还应有一定实际设计能力，最好具备一定的实际模具加工经验。除此之外，也要具备良好的表达能力、教学组织能力。能抓住重点问题，做深入浅出的讲解。不但能讲出应该怎么做，更应该讲出为什么这么做。这样学生才能举一反三，学以致用。教师还应该与时俱进，密切联系模具企业，时刻关注模具行业动态，注重新材料、新设备、新技术、新工艺的学习，及时把相关的知识和信息融入课程教学。

四教师应因材施教

根据对授课对象的了解，选取合适的教学内容，准确把握教学内容的重点和难点，才能尽可能地提升授课效率，提高教学质量，随时捕捉学生的兴趣点，切入必须的知识点。“百闻不如一见”，要多准备教具，最好是企业的实际产品或者模具等。要根据教学内容的特点采用合适的教学手段，比如讲到曲柄压力机，可以借助于动画，让同学迅速了解其工作原理，然后通过图片播放，让同学了解各种种类、不同吨位的冲压设备，最好带学生到设备现场，以增强这部分内容的教学效果。

五教师应进行符合思维习惯的教学内容设计

为了提高模具设计学习效果，掌握一些典型模具结构非常必要，那么如何才能尽快熟悉模具结构呢?可以尝试符合人们思维习惯的教学过程。比如一副单工序落料模，首先根据落料件形状和尺寸，确定凸模和凹模的刃口轮廓，提示由于要考虑凸模、凹模的强度、寿命和固定，需要做成具有一定长度或厚度的结构，然后就是如何固定凸模和凹模到模架上，这时基本可以工作，但操作者劳动强度大、安全性差，且不适合批量生产，由此引导学生进行卸料装置、导料装置设计，出件方式的确定等。

六教师应选取适当的教学内容

选取适当的教学内容，才能获得良好的教学效果。针对教学对象学习情况，进行适当调整。比如，冲压变形理论要怎么讲，讲到什么深度，才能让学生愿意接受、容易接受，从而能够利用塑性变形理论分析冲压成形性能。冲裁模设计是本课程的重点，要讲清冲裁变形过程，断面各部分产生机理，刃口尺寸计算和公差确定方法，排样设计、冲压力计算、压力中心确定和压力机初步选择，落料模、冲孔模、复合模、级进模结构和动作原理，凹模、凸模、卸料装置等主要零部件设计，要求学生要具备中等复杂冲裁件的复合模设计能力;弯曲模设计，可以以u型和v型弯曲模具设计为重点进行教学，重点分析弯曲变形过程和特点、弯曲展开尺寸计算、弯曲凹模和凸模半径等尺寸确定，以及弯曲件定位问题。拉深模设计可以以筒形件为例，重点学习拉深次数确定、各次拉深直径调整、拉深高度和凸模、凹模圆角半径确定;另讲清盒形件拉深的特点。级进模设计的重点内容是排样、常用的定位零件的设计、导向零件设计，以及零件图尺寸标注。

七教师应开发基于工作过程的课程设计

教学内容确定以后，可以根据实际工作过程设计教学过程。比如冲裁模设计模块，可以先讲解冲裁变形理论，再进行冲裁模总体结构介绍，然后讲解冲裁工艺计算，包括冲裁间隙确定、刃口尺寸计算和制造公差确定、排样设计及材料利用率计算、冲压力计算和压力中心确定，接下来进行模具主要零部件设计以及完成标准件的选用、压力机校核等，具体如上图所示，当然，具体设计时，这些内容往往都是交错进行的。

八教师应高度重视学生的cad能力

当前企业，冲压模设计都是采用cad，有的仅要求二维模具装配图、模具零件图，有的既要有三维装配图、零件图，又要有二维图。但无论如何，对cad能力的要求越来越高，所以在本课程教学中应注重学生cad能力的培养，包括绘制三维和二维模具装配图、零件图的能力。在非标准模具零件实际设计过程中，结构设计固然重要，但如何正确合理地在二维零件图中标注尺寸与公差非常关键，只有在课程教学中重视尺寸和公差标注这一环节，才能让学生绘制出符合实际生产的模具图纸，才能便于相关人员读图和加工等，才能真正实现学校、企业零距离。

九教师应始终灌输安全、文明的操作意识

作为模具设计人员，在设计过程中，不仅仅要考虑如何保证冲制件质量，也要考虑如何让模具零件加工人员容易看图、加工方便和修模方便，便于模具装配人员进行装配，更要注重冲压操作人员的安全，尽可能地降低操作人员的劳动强度。同时也要加强设计和加工管理，让学生养成良好的设计和加工理念。实践证明，一流的管理才能创造出一流的产品，真正提升模具的价值。

十教师应培养学生查阅文献的能力

众所周知，冷冲压工艺与模具设计课程设计知识面广，众多的内容不可能用几十个学时就能完成讲授，可以布置一些查阅文献的任务给学生，通过不断的有意识的训练，让学生逐步养成主动查阅资料解决问题的能力。

十一结论

本文结合冷冲压工艺与模具设计课程特点和多年的教学经历，总结了在课程教学中的一些教学体会，借此希望能对兄弟院校本课程教学起到一定的借鉴作用，不断增强该课程的教学效果，提升该课程的学习质量，为我国冲压行业的发展添砖加瓦。