冲模课程设计

冲模课程设计（精选6篇）

篇1：冲模课程设计

冲压工艺与冲模设计试题复习

第一章 概述

一、填空、解释、选择类型题:

1、冷冲压工艺方法大致分为分离工序、成型工序.2、分离工序分落料，冲孔和切割等。成型工序分弯曲、拉深、翻边、翻孔、胀形等。3冷冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成。便于实现自动化，效率高。

第二章 冷冲压变形基础

1.影响金属塑性和变形抗力的因素1，金属组织2.变形温度3.变形速度4.尺寸因素 2.塑性条件决定受力物体内质点由弹性状态向塑性状态过度的条件

3.加工硬化随变形程度增加，所有强度指标均增加，硬度也增加，同时塑性指标下降的现象 4.冲压件的质量指标主要是尺寸精度，厚度变化，表面质量及成形后的物理力学性能。

5.影响工件表面质量的主要因素是原材料的表面状态，晶粒大小，冲压时材料占模2的情况以及对工件的表面擦伤

6.反载软化现象是反向加载时材料的屈服应力效拉伸时的屈服应力有所降低，出现所谓反载软化现象 7.冷冲压常用材料有：黑色金属，有色金属，非金属材料 8板料力学性能与冲压成形性能效为重要的有那几项？p21

第三章 冲裁

一、填空、解释、选择类型题

1、冲裁是利用模具使板料产生分离的工序。从板料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部分作为冲裁件时，称落料，封闭曲线以外的部分作为冲裁件时，称冲孔。

2、冲裁变形过程三个阶段是从弹、塑性变形开始的，以断裂告终。

3、冲裁变形过程使工件断面明显地分成四个特征区：塌角，光面，毛面，和毛刺。4.影响冲裁件质量的诸多因素中，间隙是主要的因素。

5.分析冲裁件的工艺，主要从冲裁件的结构工艺性，冲裁件的精度和断面粗糙度三方面进行分析

6、凸、凹模刃口的制造公差要按工件的尺寸要求来决定

7、冲裁凸、凹模的常以磨钝、与崩刃的形式失效。

8、排样三种方法有废料排样、少废料排样、无废料排样。

9.凸、凹模刃口分开加工法为了保证间隙值应满足的条件|δp|＋|δd|≤Zmax－Zmin 10.搭边的作用是补偿定位误差和剪板误差，还可以使条料有一定的刚度，便于送进 11.降低冲裁力的方法有材料加热冲裁、阶梯凸模、斜刃冲裁 12.冲裁时所产生的总压力包括冲裁力，卸料力，顶件或推件力

13.冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法基本分为两类1凸，凹模分别加工法2 凸，凹模配作法

14.模具压力中心应该通过压力机滑块的中心线。确定冲裁件压力中心方法有解析法和作图法 15.冲裁模按工序组合分类可分单工序模，级进模，复合模

16.冲裁模的组成零件有工作零件，定位零件，压料卸料出料零件，导向零件，支撑零件，紧固零件，其他零件

17.导板式落料模的导板可导向作用，又起保护凸模防止折断作用。18.导板式冲孔模的导板即起凸，凹模导向作用，又起卸料作用。

19.复合模是在压机的一次行程内在一个工位上完成两道以上冲压工序的多工序模具。20.复合模结构上主要特征是有一个即落料凸模又是冲孔凹模的凸凹模。

21.连续模时在压机的一次行程内在不同工位上完成多道以上冲压工序的多工序模具。22．细长的凸模强度计算应进行承压能力和失稳弯曲应力的校核。23.凹模刃口型式有斜刃壁孔凹模和直刃壁凹模

24.定位钉和定位板主要用于单件毛坯或工序件冲压定位。定位方式以外缘和内孔定位 25.侧刃的作用是定距

26.弹压卸料即其卸料作用又起压料作用.推件装置一般是刚性的，顶件装置是弹性的 27.模具导向有导板，导柱和导套，滚珠导柱和导套等方式，最常用是导柱和导套。

28.滑动导向模架的精度等级分为Ⅰ级和Ⅱ级，滚动导向模架的精度等级分为0Ⅰ级和0Ⅱ级 29.滚珠导向是无间隙导向，滚珠应保证导套内径与导柱在工作时有0.01-0.02的过盈量

二、简答题1.间隙值原则是什么？p31页

2.冲裁凸，凹模间隙对模具寿命的影响。P30页.3.间隙对冲裁件质量的影响；p28-29页 4.搭边值大小与那些因素有关p43页 5.精密冲裁与普通冲裁的区别？p110页 6凸，凹模刃口尺寸的计算依据和原则P 33 7提高冲小孔凸模强度和刚度的方法105页

三、计算题1.凸、凹模刃口尺寸的计算p34-38页

2.冲裁力的计算p47-48页 3冲模压力中心的确定p50

第四章 弯 曲

一、填空、解释、选择类型题

1、弯曲变形特点是在弹性弯曲时，金属外层切向受受拉而伸长，内层切向受压而缩短，在拉伸与压缩间存在着一个既不伸长也不压缩的的纤维层，称为应变中性层；在外层的拉应力过渡到内层压应力是，发生突然变化的或应力部连续的纤维层，称为应力中性层。其应力和应变为零；弯曲后的弹性回跳现象总是存在的。

2.窄板弯曲时应变状态是立体的，而宽板弯曲的应变是平面的。从应力状态看，窄板弯曲时应力状态是平面的，宽板则是立体的

2、应变中性层应用于弯曲件毛坯长度计算，应力中性层用以计算弯曲应力和应力分析。

3、塑性弯曲的变形特点:1应变中性层向内移动，2变形区板料的厚度变和长度增加3弯曲后的翘曲与断面畸变

4、根据弯曲前后应变中性层长度不变的原则来确定弯曲件毛胚展开长度和尺寸。

5、校正弯曲力比自由弯曲力大的多，而弯曲过程中，两者不同时存在。因此选冲压设备时可以校正弯曲力作依据。

6.生产中常用相对半径r/t表示板料弯曲变形程度的大小,r/t越大，变形程度越小，r/t越小，变形程度越大

7.板料不发生破坏的条件下，所能弯成零件内表面的最小园角半径称最小弯曲半径。8.弯曲件的精度受坯料定位，偏移，翘曲和回弹等因素的影响 9.弯曲件常见缺陷有回弹、翘曲、拉裂、截面畸变等。

10.提高弯曲极限变形程度的方法1.热处理的方法2.清除冲裁毛刺3.加热弯曲4.改变零件结构，5.两次弯曲的工艺方法

二、简答题1.减少弯曲件回弹的措施有那些？p141-143页

2.影响最小相对弯曲半径的主要因素是什么？p137页 3.影响弯曲件回弹量的主要因素？p139-140页 4.弯曲件的工序安排原则是什么？p148

三、计算题1.弯曲件的毛胚长度计算p144-145页

2.弯曲力计算和设备选择。P145-146页

第五章 拉 深

一、填空、解释、选择类型题

1、拉深是利用拉深模具使平板坯料变成开口空心件的冲压工序。

2.圆筒件拉深变形过程中，变形主要集中在凹模面上的凸缘部分，拉深过程就是凸缘部分逐步缩小转变为筒壁的过程。坯料的凸缘部分是变形区，底部和已成形的侧壁为传力区。凸缘部分受径向拉应力和切向压应力分别产生伸长和压缩变形，板厚稍有增大，在凹模园角处，除受径向拉深外，同时产生塑性弯曲，使板厚减小。圆筒侧壁受轴向拉伸为传力区。圆筒底部处于双向拉伸。在凸模园角处，板料产生塑性弯曲和径向拉伸。

3.拉深变形过程中常见质量问题的主要形式：凸缘变形区的起皱和传力区的拉裂。

4、首次拉深法兰不会起皱的条件是D-d≤(18～22)t,否则需采用压边圈以防止起皱。压边装置有刚性和弹性两种

5、传力区的拉裂是由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。

6、起皱主要是凸缘部分由于的切向压应力作用下引起了板料失去稳定产生弯曲。最大切向压应力产生在毛坯凸缘外缘处，起皱首先在此开始。

7、拉深直壁旋转零件采用园形毛坯，其直径是按面积相等的原则计算。8.拉深系数表示拉深变形程度，值愈小，坯料的变形程度愈大。当m总＞m1时，则可一次拉深成形，否则必须多次拉深。

9.阶梯园筒件的拉深，相当于园筒件多次拉深的过渡状态。

10.球面零件拉深系数是0.71常数不能作为设计工艺过程的依据。而以坯料的相对厚度t/D作为判断成形难度和选定拉深方法的依据.11.盒形件拉深的变形特点：1.与园筒件变形性质相同，坯料变形区也是一拉一压应力状态。2.与园筒件拉深变形最大区别在于，沿坯料周边上应力和应变分布不均匀3.直边与园角变形相互影响程度取决于相对园角半径和相对高度，直边部分对园角部分的变形影响显著

12.有凸缘园筒件拉深的特点：与园筒件拉深相比区别在于前者将毛坯拉深到零件所要求的凸缘直径时拉深结束。而不是将凸缘区全部拉入凹模内。

13.影响有凸缘园筒件的拉深系数取主要决于凸缘的相对直径，次之零件的相对高度，最后相对园角半径。

14.拉深时不能简单地按压力机公称压力大于工艺压力的原则去确定压力机规格。应完全保证在全部行程里的变形力都低于压力机的许用压力

15.拉深工艺主要有润滑，热处理，酸洗等辅助工序

二、简答题：1.拉深常见质量问题应采取的防止措施？p187-188 2.凸凹模园角半径和摩擦对圆筒件拉深的影响。3.极限拉深系数与那些因素有关。P176-177 4.提高曲面形状零件成形质量的措施p206

三、计算题1.园筒拉深件的毛坯尺寸计算。P179-180

第六章 其它冲压成形

一、填空、解释、选择类型题

1、胀形成形特点是在凸模作用下，变形区大部分材料受双向拉应力作用，沿切向和径向产生拉伸应变，使材料厚度减薄，表面积增大。变形区的材料不会产生失稳起皱现象

2、圆柱空心毛胚变形程度用胀形系数表示，使用软模介质有橡胶，塑料，液体和气体或钢球代替刚性凸模。

3、起伏成形主要是增强零件的刚度和强度。

4.园孔翻边的变形程度用翻边系数表示。缩口的变形程度用缩口系数表示 5变薄拉深的竖边高度应按体积不变原理进行计算

6.缩口的极限变形程度主要受失稳起皱的限制，防止失稳是缩口工艺要解决的主要问题 7.变薄翻边的变形程度只取决于竖边的变薄系数。

8.内曲翻边的应力和应变情况与园孔翻边相似，是伸长类翻边。边缘容易发生拉裂。9.外曲翻边的应力和应变情况与 浅拉深相似，属压缩类翻边。容易失稳起皱。10．校平的方式有三种：模具，手工，和专用校平设备 11.旋压工艺的基本要点是：1.合理的转速，2.合理的过度形状，3.合理加力

二、简答题:1.校平和整形工序的共同特点是什么？p257页

2.零件的整形目的是什么，零件那些部位常整形？p258页

第七章 冷 挤 压

一、填空、解释、选择类型题

1、冷挤压可分:正挤压，反挤压，复合挤压，径向挤压

2、冷挤压的特点：1.坯料变形塑性好，变形力大，2.挤压件质量高，3生产率高，4.节约原材料

3、冷挤压变形程度可用断面变化率，2挤压比，3.对数挤压比形式表示。

4.影响金属变形的主要因素有：摩擦力和模具几何参数，变形程度，坯料尺寸和形状，变形速度，挤压金属的性质等。

5．影响极限变形程度的因素主要有两方面。一是模具本身的许用单位应力另一方面是挤压金属产生塑性变形所需的单位挤压力，这取决于金属性质，挤压方式，变形程度，模具工作部分的几何形状，坯料表面处理与润滑等

6.冷挤压坯料软化处理的目的是降低材料的硬度，提高塑性，获得良好的金相组织，消除内应力，以降低变形能力，提高挤压件质量和模具寿命。对于黄铜和不锈钢经冷挤后，务必及时进行消除应力的退火，否则会开裂

7.不同金属材料表面处理与润滑的方法不同碳素钢和合金结构钢通常采用磷化处理不锈钢采用草酸盐处理，硬铝采用氧化，磷化，氟硅化处理中的一种。

8.磷化处理后的碳素钢和合金结构钢坯料需进行皂化处理。

9.一般计算冷挤压力是以稳定挤压阶段为依据。冷挤压工艺应在刚端挤压阶段之前结束，否则，容易造成模具和压力机的损坏

10.冷挤压作用在凹模上的单位挤压力于作用在凸模上的单位挤压力是不一样的

11.冷挤压工作行程一般大的，必须校核冷挤压的压力-行程曲线是否在压力机的许用负荷曲线范围内，不能只根据冷挤压力选压力机的的公称压力

二、简答题：1.挤压力的确定？p272-274页

2.冷挤压工艺方案确定基本原则p 280-281 3.温热挤压的主要优点p294

第八章 简 易 冲 模

1、简易模具适用于多品种，小批量的生产和新产品的试制，主要有锌基合金冲模，聚氨脂橡胶冲模，薄板冲模和组合冲模等.2.锌基合金以锌为基体的锌，铝，铜三种元素的合金，并加入微量的镁所组成。3.分解式组合冲模的设计原则是什么？p308

第九章 自动模与多工位级进模

1、冲压生产的自动化按自动化程度分有全过程自动化，自动压力机与冲压自动生产线，自动模。自动模的送料，出件卸料的动作最大特点是周期性间歇地与冲压工艺协调进行。

2、材料送料方式分1.送料装置2.上件装置。

3、常见的自动送料装置1.气动夹板式送料装置，2.辊轴自动送料装置。

4、常见自动上件装置有1.推板式上件装置。2.转盘式自动上件装置，冲压机械手

5、自动出件装置有气动式，机械式，机械手。

6.多工位级进模一般设导正销精定位，侧刃是粗定位作用。7.实现间歇送料驱动机构的选用原则。p335 8．如何正确选用自动模结构形式。p335 第十章 冲压模具寿命及模具材料

1.冷冲模具的失效形式1.磨损失效2.变形失效3断裂失效4.啃伤失效 2.影响冲模寿命的因素及提高冲模寿命的措施p353-356 3.冷冲模具工作零件材料的要求p356 第十一章冲压生产及冲模的安全措施 1.冲压生产安全保护的主要措施有那几方面p363 第十二章 冲压工艺过程的制定

1.冲压工艺的基本原理用那两句话概括？如何理解？p370 2.冲压工艺过程制定的步骤p371

篇2：冲模课程设计

下面介绍一下《模具设计师（冷冲模）（一级）》培训计划，为职场人士的职业规划、职业发展提供参考。

《模具设计师（冷冲模）（一级）》培训计划

一、编制说明

本培训计划依据《模具设计师（冷冲模）》职业标准编制，适用于模具设计师（冷冲模）（一级）职业技能培训。

各培训机构可根据本培训计划及培训实际情况，在不少于总课时的前提下编写具体实施的计划大纲和课程安排表。同时，还应根据具体情况布置一定的课外作业时间和课外实训练习时间。推荐教材仅供参考，各培训机构可根据培训实际情况选择。

二、培训目标

通过本级别专业理论知识和操作技能的培训，培训对象能够全面了解国标、部标、企标和国外典型标准基础知识并熟练运用；掌握冷冲模具设计知识，并且能够合理选用标准模架，并能够提出企业模具标准零件三维库的建设规划和技术审定；熟练运用CAD技术进行复杂模具的设计和装配、冷冲模运动仿真分析；能够处理和解决试模现场的各种问题，并进行现场指导。掌握培训和管理相关知识。

三、建议培训模块课时分配

1、模具设计基础知识 60课时

2、冷冲模设计 200课时

3、冷冲模装配及调试 20课时

4、产品成型过程仿真 30课时 总课时： 310课时

四、培训要求与培训内容 模块1 模具设计基础知识

1、培训要求：

通过本模块技术培训，使培训对象能够（1）掌握计算机辅助设计知识，（2）掌握模具设计相关国标、部标、企标和国外典型标准的知识。（3）掌握冷冲模模具材料知识。（4）掌握冷冲模具设计基础知识。（5）掌握模具加工工艺基础知识。

2、培训主要内容（1）理论教学内容 1.1 材料基本理论知识

1.2 冷冲模具设计基础知识 1.2.1 冷冲模成型知识。1.2.2 冷冲模结构知识。1.2.3 冷冲模设计知识。1.2.4 冷冲模模具材料知识。1.3 模具加工工艺基础知识

1.3.1 模具通用零件加工工艺知识。1.3.2 模加加工工艺知识。

1.3.3 模具工作零件加工工艺知识。1.3.4 模具零件的热处理知识。1.3.5 模具零件的电控加工知识。

1.4 模具设计相关国标、部标、企标和国外典型标准知识 1.5 计算机辅助设计方法

1.5.1常用计算机辅助设计软件的特点 1.5.2常用计算机辅助设计软件的基本操作 1.6 模具质量管理知识 1.6.1企业的质量方针

1.6.2设计标准与质量要求 1.6.3设计质量检验知识。1.7 培训与管理知识

1.7.1培训方案的撰写知识 1.7.2工程设计管理与市场知识

（2）技能实训内容

2.1 模具零件及装配图的识图 2.2 模具零件参数化模型 2.3 模具零件图的表示

2.4 二维模具总装配图的表示

3、培训方式建议

（1）理论教学：除一般常规课堂教学方式外，部分培训内容可利用多媒体教学工具，达到对冷冲模具设计基础知识以及计算机辅助设计的应用。（2）技能实训：可采用学员上机操作。建议一名实训老师可以带教30名学员

模块2 冷冲模设计

1、培训要求：

通过本模块技术培训，使培训对象能够（1）掌握冷冲模标准模架选用方法（2）掌握复杂冲压件的成型（3）掌握中复杂冷冲模的设计

2、培训主要内容：（1）理论教学内容 1.1冲压变形基本概念 1.2冷冲压设备 1.3冲裁工艺

1.3.1冲裁过程分析 1.3.2冲裁间隙

1.3.3凸模和凹模工作部分尺寸计算 1.3.4冲裁力

1.3.5冲裁工件的排样 1.4冲裁模的结构设计 1.4.1冲裁模种类 1.4.2冲裁模典型结构

1.4.3冲裁模主要零部件的结构分析与标准的选用 1.5弯曲工艺

1.5.1弯曲变形分析

1.5.2弯曲件的结构工艺性 1.6弯曲模的结构设计

1.6.1弯曲件毛坯展开尺寸计算 1.6.2弯曲力

1.6.3弯曲模典型结构

1.6.4弯曲模工作部分结构设计 1.7拉深工艺

1.7.1拉深过程分析 1.8拉深模具设计 1.8.1拉深件的工艺 1.8.2拉深力与压边力 1.8.3拉深模典型结构

1.8.4拉深模工作部分结构设计（2）技能实训内容 2.1冲裁工艺设计

2.1.1冲裁件的工艺性分析 2.1.2冲压力计算 2.1.3排样

2.2.4冲压设备选择 2.2冲裁模具结构设计 2.2.1冲裁间隙的确定

2.2.2冲裁模刃口尺寸计算 2.2.3工作零件设计 2.2.4定位零件设计

2.2.5卸料与推件零件设计 2.2.6模架的选择

2.3弯曲工艺与弯曲模具设计 2.3.1弯曲件的结构工艺性设计 2.3.2弯曲件毛坯展开尺寸的计算 2.3.3弯曲力的计算

2.3.4弯曲模工作部分结构参数的确定 2.4拉深工艺与拉深模具设计 2.4.1拉深件的工艺计算 2.4.2拉深力与压边力的计算

2.4.3拉深模工作部分结构参数的确定 2.5其他冲压方法及其模具设计 2.6冷冲压工艺规程的编制

3、培训方式建议

（1）理论教学：除一般常规课堂教学方式外，部分培训内容可利用多媒体教学工具，通过集体课堂讨论等教学方法，结合部分完整案例进行全过程剖析，达到加深对模具设计内容的理解。

（2）技能实训：可采用教师示范、学员上机操作、观看录像与参观等形式进行。建议一名实训老师可以带教30名学员

模块3 冷冲模装配及调试

1、培训要求

通过本模块技术培训，使培训对象能够（1）掌握复杂冲压模装配仿真过程（2）掌握复杂冲压模干涉检验方法

（3）能够提出企业标准模架库建设规划，并进行技术审定

2、培训主要内容（1）理论教学内容

1.1冷冲模具装配工艺过程 1.2冷冲模具装配方法

1.3模具装配定位的基本方法 1.4冷冲模具总装

1.5企业模具标准零件三维库的建立（2）技能实训内容

2.1企业模具标准零件三维库的建立 2.2冷冲模具装配实现方法 2.3冷冲模具干涉检验方法

3、培训方式建议

（1）理论教学：除一般常规课堂教学方式外，部分培训内容可利用多媒体教学工具，结合课堂讨论等教学方法，达到对模具装配内容的理解。

（2）技能实训：可采用教师示范、学员上机操作、观看录像与参观等形式进行。建议一名实训老师可以带教30名学员

模块4 产品成型过程仿真

1、培训要求

通过本模块技术培训，使培训对象能够（1）掌握产品成型过程仿真的基本操作流程（2）掌握产品成型过程仿真的工艺参数设置（3）掌握产品成型过程仿真结果分析与调整

2、培训主要内容（1）理论教学内容

1.1产品成型过程仿真的基本操作流程 1.2产品成型过程仿真的基本知识（2）技能实训内容

2.1产品成型过程仿真的工艺参数设置 2.2产品成型过程仿真结果分析与调整

3、培训方式建议

（1）理论教学：除一般常规课堂教学方式外，部分培训内容可利用多媒体教学工具，结合课堂讨论等教学方法，达到提出企业标准模架库建设规划，并进行技术审定、模具结构分析和运动仿真等内容的理解。

（2）技能实训：可采用教师示范、学员上机操作、观看录像与参观等形式进行。建议一名实训老师可以带教30名学员

五、推荐教材

1、主要教材：（1）《冷冲模设计》

丁松聚，上海市教育委员会组编 机械工业出版社 2008年

2、辅助教材（1）《冷冲模设计及制造》

中国机械工业教育协会组编 机械工业出版社 2001年（2）《冷冲压工艺及模具设计》

杜东福 主编 湖南科学技术出版社 2005年（3）《冲压模具设计与制造》

刘华刚 著 化学工业出版社 2006年（4）《模具设计师（冷冲模）（国家职业资格三级）》

中国就业培训技术指导中心组编 中国劳动社会保障出版社 2008年（5）《冷冲压译文集》

周开华，刘统焕编译 国防工业出版社 1979年（6）《冲模设计手册》

《冲模设计手册》编写组 著 机械工业出版社 1999年（7）《冲压手册》

篇3：论冷冲模设计

冲模是冲压生产中必不可少的工艺装置。其模具结构必须满足冲压生产的要求,不仅要冲压出合格的零件制品,而且要适应批量生产的需要,操作要方便、使用寿命要长、安全可靠、成本低廉,并能容易制造和维修。冲模的工作部分零件又称成形零件,它主要包括凸模、凹模及凸凹模等。冲模的工作部分一般采用碳素工具钢或合金工具钢制成。对于高速冲压或要求高寿命的冲模,其工作部分可采用硬质合金制作。

1.1 凸模的结构形式

冷冲模凸模的结构总的来说包含两大部分,即凸模的工作部分和凸模的安装部分。凸模的工作部分是直接完成冲压加工的,其断面形状、尺寸应根据冲压件的形状尺寸以及冲压工序的性质、特点进行设计。凸模的安装部分是将凸模安装在凸模固定板上,然后固定在模座上,使之成为一体构成上模。凸模的固定方法有背台工固定法;铆接工固定法;叠装固定法;浇注黏结固定法;插人式固定法;组合式固定法。确定凸模的长度,凸模的长度一般是按模具结构形式来确定的。带有固定卸料板的冲裁模结构,其凸模的长度可通过下式确定,就是凸模长度有凸模固定板厚度,卸料板厚度,导料板厚度,自由尺寸之和组成。自由尺寸包括凸模的修磨量,凸模进人凹模深度。冷冲模国家标准对凸模长度已作出系列化规定,其凸模的长度有30,32,36,38,40,42,45,48,50,52,55,58,60,65,70,80,90,100 mm。但是一般常用的长度为40 至 65 mm,计算或选用时应力求采用国标长度,以有利于整个冲模标准化。校核凸模的压应力对于一些细长的凸模,在设计后应进行压应力及弯曲应力校核,以检查其危险断面尺寸和自由长度是否满足强度要求。

1.2 凹模的结构形式

凹模的几种结构形式。冲模常用的凹模结构形式主要有3种,即整体式凹模、组合式凹模、镶块式凹模。确定凹模结构尺寸 冲模的凹模外形一般为圆形、矩形两种,可按国标规定的尺寸确定。但设计者应根据不同模具要求来确定其所需的轮廓尺寸,然后按国标所规定的系列化尺寸靠选,最后确定凹模有关尺寸。凹模的周边尺寸,应按凹模孔刃口到边缘的尺寸与型孔尺寸之和求得。

2 采用EXCEL进行冷冲冲模设计

因冷冲模设计需进行大量的模具刃口尺寸、模具其它部分尺寸和材料利用率等计算,又要查阅大量表格,并有很多的结构工艺示意图。设计人员每设计一套模具需大量计算工时,往往计算工时多于绘图工时。以汽车某一长方形壳体冲压件为例,该制件需3次拉延,每一次拉延模具与制件半成品有关尺寸计算就需24h,(利用计算器计算);而利用EXCEL软件计算时只需1 h,工效提高24倍。因而,选择EXCEL软件进行冷冲模辅助设计较合适。

在冲裁工作时,冲裁件的尺寸精度主要是决定于凸、凹模工作部分尺寸,并且合理的冲裁间隙也是靠工作部分尺寸来实现和保证的。因此,正确地确定其尺寸,是设计和制造凸、凹模的基础,也是能否保证冲裁件质量与精度的关键。

3 大量使用CAD/CAM技术

模具设计和制造中引人CAD/CAM技术,其作用不只限于简化设计中的计算手续、加快设计速度和促进自动化加工.而且由于运用电子计算机后实现了生产功能的多样化,可以获得较佳的生产可靠性。在冷冲模模具设计、制造和加工技术等应用方面已经积累许多技巧,在采用模具CAD/CAM系统进行模具设计和制造时,这些技巧应该成为设计人员、技术人员、现场操作人员随时可取用的必要信息。同时,把企业积累的经验、模具设计和制造的顺序、标准图样等也都存储在工程数据库中,随时可以取出使用,这是最重要的。

就采用CAD/CAM技术来完善冷冲模设计、制造的顺序需以下步骤。

3.1 产品图形的输入

首先用CATIA或CAD/CAMAM将CAD/CAM系统中的产品形状、产品图样写入数据库中,一般这种输入是指产品图形的输入和由数字化仪读入胶片图的数据.随着发展将来会采用由磁带输入点列数据的方法,因此要求CAD/CAM系统具有处理多种输入数据的功能。利用所输入的数据,以会话方式在图形显示器上,一边显示已定义的图形,一边定义三维形状。为了检验CAD/CAM系统所定义的三维模型的正确性和精度,用NC加工实际尺寸的石膏模型是一个重要步骤,因为这 时所做的三维模型数据在下一道工序中要用(可以说是下一道工序的基础),因此必须十分准确定义。

3.2 模具设计

用三维主模型和产品图样来进行模具设计。这种设计如采用CAD/CAMAM效率是高的。首先分析经NC加工的三维主模型,然于后拟定型体加工的方案。取主模型截面.研究制作模具的几个过程:绘图、制表、冲孔、切边等,制成方案图。再将方案图中的三维数据改成二维数据,使用CAD/CAMAM-CATIA接口输送到CAD/CAMAM,由CAD/CAMAM进行模具的详细设计,并制成零件明细表,但标准形状则可用宏几何功能以交互方式通过参量处理进行图形定义。模具的详细设计、零件明细表的制作均离不开CAD/CAM人的快速响应及几何等功能,因此采用CAD/CAM方法时效率提高。据此.如能实现一定程序的标准化,赋予参量以变数,图形显示在CRT屏幕上,则能够大幅度地缩短设计周期。

3.3 模具加工

在模具的NC加工在数控加工之前,首先按照设计信息(设计图样、零件表等),确定外购件、自制件、外定货件等,并编制工艺方案,决定自制件的加工方法。NC加工的部分,因它们的模型数据已存储在数据库中,将数据取出后,通过CATIA(三维NC加工/二维NC加工)和CAD/CAMAM(二维NC加工)编制出NC的刀具轨迹。尤其对于三维形状的切削来讲,采用CATIA编制NC的刀具轨迹效率更佳。编制出的刀具轨迹数据通过APT一AC制作成NC数据纸带。

3.4 模板

在需要制作模板时,要用数据库中三维模型,先绘出制作模板必用的断面图,然后用CATIA一NC或CAD/CAMAM—NC进行切削加工。此外,开发的冷冲模微机CAD/CAM系统(CPDS)。它以fI3MPC/AT, XT及国产长城系列机GW052C—HGW286CAD/CAM工作站为硬件基本支持环境,以目前国内外最流行的功能较强、交互性能较好的美国AUTODESK公司出版的AutoCAD/CAM2. 18版为基础开发的。此系统由独立的系统菜单管理。它包括15个CAD/CAM功能模块和一个冷冲模国标图库,一个冷冲模标准数据库,两个专用符号库和一个数字化菜单。其功能模块是:刃口计算;图形编辑;条料优化排样;压力中心计算;图形尺寸代真;曲线定义与计算;曲面定义;曲面计算;曲面显示;刀具选择与后置文件处理;线切割机床B格式代码转换;后置处理;汉字(词)生成;文档报表;用AutoLISP语言扩充的曲线命令文件等。该系统是一个面向用户开放式的系统。为满足不同设计制造要求,用户还可任意扩充CAD/CAM人功能模块,统一在同一系统菜单下进行管理。这些功能模块是根据冷冲模设计制造要求设计的。例如,刃口计算是根据选择的工件精度、模具类型、材料种类、断面质量、磨损后的尺寸变化、模具间隙系数、标称尺寸类型以及输人的工件厚度、标称尺寸的上下偏差、算得的模具磨损系数,最小及最大间隙,凸凹模标称尺寸与偏差等,并输出全部结果。 图形编辑功能包括对样件外轮廓图形元素进行排序、对图形交切点的精确定位、对图形进行对称配置、做刀具轨迹图形等。冲件排样功能包括定角度排样、列表优化排样、自动优化排样。排样方式有单排、双排、对头单排、对头双排。输出内容有排样图形、排样面积、步距、料宽、材料利用率等。尺寸仿真功能可以自动检索尺寸数据库信息,用检索出的实际尺寸信息代真图形文件中的符号尺寸,并输出全部代真结果,就是经过尺寸代真并装配好样件的图形。

冷冲模的CAM功能主要是完成冷冲模的线切割编程、成形模造型以及三坐标铣削等加工编程工作。对于其他模具及零件加工,这些功能都具有通用性。

冷冲模CAD/CAM系统效果一是缩短了冷冲模设计和制造周期;二是提高了模具精度和设计质量;三是可以积累检索冷冲模设计和制造经验。经过CAD/CAM系统后,每一种模具设计图样、NC数据、设计数据等均可自动存储起来。如果进行类似模具的设计和制造时,即可使用过去的数据,因而可大幅度地缩短设计、制造周期。对于冲压件的回弹,折皱及裂纹和变形等,可将过去所积累资料的分析结果进行反馈及修正,以提高其精度;四是降低了成本。引人冷冲模CAD/CAM的经济、技术效益是多方面的,除了上述几个基本方面外.还可引起其他综合效益,如增强企业的竞争能力和应变能力等。

摘要：冷冲模是冲压生产中不可缺少的工艺装置,深入了解冷冲模的设计,以及运用现代计算机技术来完善冷冲摸设计对增强企业的竞争能力和应变能力有着很大的助推力。

关键词：冷冲模,设计,应用,模具

参考文献

[1]田福祥.现代模具技术的特点及其发展趋势.热加工工艺,2004;(8):

[2]赵昌盛,朱邦全.我国模具材料的应用发展.模具制造;2004;(6—9,11):

篇4：冲模课程设计

关键词：冷冲模拆卸与绘制；理实一体化课；教学设计

注：本研究项目是大连市职业技术教育科学研究院课题课题编号：DZJY2012004

中图分类号：G642.421

一、课程设计宗旨

职业教育的宗旨是培养具有基本专业理论知识和熟练操作技能，能够适应生产一线应用型、技能型人才。而高技能人才培养的课程目标是发展综合职业能力，即在真实的工作情境中整体化的解决综合性专业问题的能力和相适应的技术思维方式。

二、设计思路

本文例举的内容是《冷冲模拆卸与绘制》。设计依据是中国劳动社会保障出版社，出版的《模具制造工》中级一书，选其第四单元“冲压模具”和第五单元“冲模的制造及维护”的学习内容，结合实际工作情境确定了冷冲模制作中冷冲模拆卸与测绘这一学习项目。这项学习内容是以在生产过程中，模具出现故障，不能正常生产为线索设计的。课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行的。整个教学过程以工作任务为主线，采用引导课文的教学方法，合理提出问题和知识点引导学生来完成此工作任务，即把“工作领域”转换成“教学领域”。让学生在实际教学模拟工作情境中完成学习任务。各小组配备模具、常用工具和辅助工具，给学生提供丰富的实践机会。最后教学效果评价采用过程评价与结果评价相结合，重点评价学生综合职业能力。

三、设计步骤

（一）、设计教师教学中使用的冲裁模的拆卸与工作零件的测绘课程设计方案。

1、工作情境描述：某公司采用一副倒装冲孔落料复合模生产垫片，在生产过程中，凸凹模胀裂，不能进行正常生产。操作者保留好现场，找来技术人员，查找胀裂的原因。经分析排查，操作者协同技术人员将模具从压力机上卸下，拆卸模具后，经分析查出胀裂的原因。由于凸凹模孔口采用直刃口，操作者未及时排除模内积存废料，导致凸凹模胀裂，需更换新的凸凹模。该模具为公司采购，只附有装配图。生产部门下达更换凸凹模、装配后试模继续生产的任务。

2、学习任务和内容：1）明确典型冲裁模的类型、结构及工作原理。2）了解模具零部件的名称、作用。3）根据实际工作情况，制定该模具拆装的步骤和方法。4）拆装时，学会使用模具装配中常用工具和辅助工具。5）学习测绘模具工作零件。6）用AutoCAD绘制该冲裁模的工作零件图。7）、制定模具工作零件加工工艺。

3、根据特定教学条件安排教学流程：

1）结合模具实物，同时采用多媒体，引导学生观察、分析典型冲压模的结构特点、工作原理，零件的名称及作用。2）设置学习任务，讲述模具拆卸、测绘的目的和内容。3）学生分组。4）学生根据引导课文中冲裁模具工具零件图测绘方法和步骤，在教师的指导下，利用已学过的制图知识，测绘该模具工作零件图。5）学生利用AutoCAD绘制完整的凸模、凹模、凸凹模零件图。6）确定模具工作零件的加工工艺7）拟定装配顺序，对所拆模具进行组装。

4、教学设备：冲裁模8副；一些必要的操作及作图工具：包括内六角扳手、拔销器、铜棒、手锤、润滑油、游标卡尺、千分尺、直尺及图纸、铅笔、圆规等。

5、学习资料：学习情境的引导课文；冷冲模设计手册

6、教学场地：模具实习场，多媒体教室，计算机房

7、教学方式方法：组织形式由两名教师讲授、演示。班级分组岗位轮换，分工负责拆卸、观察、测量、记录、绘图等工作。两名教师作指导。

8、学业评价：1）、准确说出所拆冲裁模零件的名称、作用。2）、描述所拆模具的结构、工作原理。3）、能根据引导课文，小组完成冲压模具的拆装与组装，动作准确、规范。4）、能够按要求测量所拆冲裁模工作零件，绘制工作零件结构草图，AutoCAD绘制零件图。5）、正确制定该工作零件的加工工艺。6）、在完成本任务的过程中的团队合作能力和学习态度。

（二）、设计学生使用引导课文。

这种教学法是借助一种专门教学文件，由教师设计提出每步工作任务涉及的专业知识和相關知识，让学生提前预习、复习、思考这些问题，然后教师进行讲解指导。学生在引导课文的帮助下，了解、掌握这个学习任务。

1、学习准备、提出问题、任务准备情况

1）冷冲模按其工作特点及结构如何分类。2）典型冲裁模零件名称及作用。3）观察教师在拆卸模具过程中，如何使用工具，确定拆卸顺序，及要注意的事项。

2、计划与实施、提出问题、任务完成情况

1）对所拆模具拟定拆装方案，提请教师审查同意后方可进行拆装工作。2）在拆卸过程中进行观察，分析模具结构、工作原理。3）拆卸后对照模具工作零件实物，勾画出零件草图。选择尺寸基准，设计尺寸标注方案。在此过程中，要清楚测绘出该冲模工件图的目的和用途。4）使用AutoCAD绘制标准工作零件图。5）模具工作零件（凸模、凹模和凸凹模）是模具的关键零件，凸模、凹模的制作直接影响模具的制造周期、精度和使用寿命。根据其相关知识，制定所拆模具工作零件的加工工艺规程。6）工作零件由生产部门加工、检验合格后，装配到所拆模具中。模具制造装配与拆卸装配是两个完全不同的过程，冲压模装配顺序是按照拆卸模具记录的逆向顺序进行模具装配。

四、结论

实践证明，对冷冲模拆卸与绘制理实一体化课程教学的设计与实施是切实可行的，是符合学生的认知规律和学习特点的，并得到了老师和学生的认可。在这次教学的设计与实施的研究过程中，我们深刻的认识到把实际工作情境转化为课堂教学内容，这种一体化课程设计是实现一体化教学的根本。进行一体化教学设计，必须熟悉了解企业的实际生产情况，对教学内容按照实际工作情境，重新进行科学的、适合学生认知规律特点的整合，使学生由感性认知到理性的认知，对课程进行重构。只有这样，才能真正体现出一体化教学的内涵，在实践中学习新知识新技能，使学生学以致用，在实际工作中提高分析问题和解决问题的能力。从而实现职业教育的宗旨——培养具有基本专业理论知识和熟练操作技能，能够适应生产一线的应用型、技能型人才。

参考文献：

【1】邢宝亮。对高职院校实施一体化教学体系改革的几点启示。民营科技，2010年第一期

【2】赵志群著。职业教育工学结合一体化课程开发指南。北京：清华大学出版社，2009

篇5：自动卸料式冲模的设计

冲压加工时的废料回跳极易造成产品不良、模具损伤等,特别是薄板小直径冲孔。引起废料回跳主要原因是由真空产生的吸附造成的。冲孔完毕后,理想状态下,所冲的圆孔废料片与冲头间被冲为真空状态,外界大气压给冲下来的废料一个上浮的气压力,这个压力导致了废料片回跳或吸附在冲头上。

2 防止回跳的措施

为了解决废料回跳问题,使所冲下的废料不粘在冲头上,顺利落下,能得到合格的冲孔工件,我们制作冲模时采取了以下措施:制作和装配时一定要控制好凸、凹模的间隙(根据多年生产装配经验,双面间隙一般取为料厚的16%~18%);加大冲头的入模量,冲头入模量应≥3mm;控制冲头的加工质量及材质的选用;采用新式自动卸料式冲模,这种冲头在冲孔完毕后可自动将废料顶入凹模。上述措施有效地防止了废料回跳现象的发生。

3 自动卸料式冲模的设计结构

图1所示是一种新型自动卸料式冲模,它由内六角平端紧定螺钉(GB/T77-2000)1、卸料弹簧2、凸模3、卸料顶杆4等元件组成。冲压完毕后,有效地利用卸料弹簧的预卸力破坏掉在凸模与废料片间的真空状态,卸料顶杆将废料从凹模内顶出。

卸料顶杆(图2)头部端面倒角,便于将卸料顶杆的头部压入卸料弹簧,头部有凸缘,凸缘上表面顶住弹簧,下面卡在凸模上,卸料顶杆的下端面应伸出冲头下端面约1.4mm,内六角平端紧定螺钉拧紧在冲头内孔,使弹簧在初始状态便处于压缩状态,所受预紧力为F1。

当冲头向下运动进行冲压时,卸料杆下端面首先触到工件表面,工件给卸料杆一个向上的反作用力使卸料杆相对于冲头向上运动,直到卸料顶杆的端面与冲头下端面重合,即行程为1.4mm,卸料顶杆上移1.4mm,也就意味着将弹簧又被压缩了1.4mm,产生的压力称为预紧力F。然后冲头和卸料顶杆一起向下运动冲孔,直到冲压完毕。此时卸料顶杆只受向下的弹簧预卸力F,现在废料片和冲头间几乎形成为真空状态,冲下的废料片受到大气压向上的浮力Q。若卸料顶杆要将废料片卸下,从力的角度分析,只要满足以下这个条件,卸料顶杆便会在弹簧预卸力的作用下自动将废料片弹下:

式中:Q——大气浮力,N;

G———废料片重力,N;

F———弹簧预卸力,N;

f———废料片与凹模间的摩擦力,N。

式中:P0———大气压,P0=1MPa;

S———废料片面积,mm2

μ———摩擦系数,一般取0.2~0.3。

4 卸料弹簧的选用计算

现以图3所示冲头为例,分析弹簧的选用:已知D=尴12mm,工件厚度t=10mm,求选用的弹簧以及根据弹簧确定的尴m、尴n、10尴n′。由:

G和f值在此可忽略不计,因此,弹簧的预卸力F≥11.3N即可。选定最大工作载荷时Fn=16N,最小工作载荷时F′=13.5N,按图3冲头计算,初定弹簧外径D<尴8mm,工作行程h=1.4mm。

初算弹簧刚度P′=(F-F′)/h=1.7,弹簧受循环载荷作用次数在103~106,工作极限载荷Pj≥1.25Fn,故Pj=20N,按表1查得弹簧参数:

有效圈数n=Pd′/P′=19.1,取标准值n=20;

总圈数n1=n+2=22;

弹簧刚度P′=Pd′/n=1.6N/mm;

工作极限载荷下的变形量Fj=nfj=20.12mm;

节距t=Fj/n+d=1.806mm;

自由高度H0=nt+1.5d=37.32mm,取标准值H0=38mm;

弹簧外径D2=D+d=5.8mm;

弹簧内径D1=D-d=4.2mm;

最小载荷时的高度H1=H0-F′/P′=29.6mm;

最大载荷时的高度Hn=H0-Fn/P′=28mm;

实际工作行程h=H1-Hn=29.6-28=1.6mm≈1.4mm±0.2。

根据所得技术参数,绘出弹簧工作图(图4)。

弹簧钢丝直径为∅0.8mm、中径为∅5mm,最大心轴直径Dxmax=∅3.6mm,最小套筒直径DTmin=∅6.4mm,由此可确定,所设计的冲头和卸料顶杆尺寸:∅m=6.8mm,∅n=6mm,∅n′=3.6mm。

5 结束语

根据上述设计计算原则,在选用所需弹簧时,应比照冲头直径、工件厚度,而后根据选用的弹簧的参数来确定所选弹簧的安装空间。

参考文献

[1]许发樾,主编.模具设计与制造实用手册(2版).北京:机械工业出版社,2005-09.

[2]《冲模设计手册》编写组编写.模具手册之四《冲模设计手册》.北京:机械工业出版社,1999-06重印.

篇6：冲模废料节省浅析

【关键词】回收；冲裁；废料；设计

冲裁是冲压工艺中重要工序，是一种重要的压力加工方法。在加工过程中，由于工艺上的需要必须预留不同尺寸、形状的废料和剪切余料，降低了板材的利用率，造成浪费，直接影响到经济效益。因此，进行少无废料排样冲裁技术的研究，采取相应的措施，努力开发节约板材的途径，充分挖掘材料的潜力，具有特殊的实际意义。在冲压模具开发方面，通过研究，我们认为可以从以下四个方面来进行改善：

一、下脚料的回收利用

1.下腳料回收与利用的基本思路

目前我们冲裁下脚料一般是作废料处理，那么是不是这部分材料就真的没用了？其实并非这样，我们完全可以利用比较大的废料来加工一些小件产品。

2.案例分析

我们曾经做过某计算机机种的前板和5.25″磁架，其中前板材料利用率仅为56%，我们用此废料来冲制5.25″磁架，通过这一改善，材料利用率由原来的56%，提高至80.64%。

类似的还有某计算机机种案中的中桥和蝴蝶支架，同样可以利用中桥冲裁以后的废料冲蝴蝶支架，利用率即可由原来只冲中桥的72%提高至84.3%。

以上讲的是同一种机种中有相互匹配的产品，利用废料冲裁之情况，假如不是如此，我们可以将之库存并标示其有效尺寸，以备后用。

当然下脚料在产品中所占的比重并不是很大，但以目前公司规模，累加起来仍是一笔巨大的浪费，若我们能通过改善，将利用率提高1%，按公司每年用钢材12万吨计，即可节省钢材1200吨/年，节省材料费用几百万元。

二、少、无废料冲裁

1.少，无废料冲裁的原理

根据产品的特点和精度要求，在保证产品质量的前提下，直接利用下料料片切断边作为产品边，可以实现少、无废料冲裁，从而还降低材料消耗，简化模具结构，从而起到降低模具成本的目的。

2.案例分析

今年元月份所做的某产品上盖，此产品有一个很明显的特点，即三面均有锪平，我们知道，一般情况下，锪平部分对产品尺寸的影响是由折弯而非材料片边缘，故可以对这三边利用无废料冲裁，利用这种方法可以显著降低成本，关于这一点可以从以下两个方面说明：

（1）材料利用率方面.改善前由于四边均有搭边值，故四边均为有废料冲裁，而改善后由于实行三边无废料冲裁，即在这三边利用下料边直接作为产品边，从而可以使利用率提升1.8%。

（2）模具方面.由于上述三边实行无废料冲裁，这样避免了相应处的切边动作，从而使模具成本大大下降。改善前，我们需要三套模具才能冲完；而改善后只需二套即可冲完，改善前为切边，而且加工的部位也远远大于改善后的，仅此两项产品即可节约成本30万元。

下面表中所列式我们对几种常见产品利用少，无废料冲裁前后成果比较，通过以上分析，我们可以看出少，无废料冲裁有如下优点：

a.节省材料的消耗；

b.可减少工程数并使模具结构简化，从而降低模具成本；

c.减轻压力机的负荷。

减少冲压废料案例一览表

当然它也有缺点，如调料或卷料的公差直接影响到工件的精度，因为无废料冲裁是无搭边送料，产生偏差时得不到纠正，因而模具设计时要有进料装置，例如配备适当的机动送料机构。

尽管如此，少、无废料冲裁扔不失为一个有效的降低成本的方法。

三、合理排样

在满足冲压零件设计技术要求的前提下，假如零件对材质纤维方向无硬性规定，我们可以选择合理的排样以降低材料消耗。

如某计算机机箱的I/O固定架，起初利用单排的方法，材料利用率仅为66.8%，改善后采用对排的方法，可使材料利用率提高到84.3%。如图示列举出常见冲压件外型所对应的合理排样方法，以供大家参考。

当然排样时还必须遵循一些基本原则：如采用剪裁窄条料时，应沿板的顺长方向进行以减少条料的端头废料损失；为减少剪裁次数和冲压时的送料进距零件应尽量排成宽条料；尽量不用定距刀送料，尽量采用侧压板送料，可以减少搭边和条料宽度等。

四、产品结构优化设计

一个设计合理的产品不仅要有优异的性能，其成本也应相对低廉，提高材料利用率应为有效的途径。尤其大批量生产时，产品设计，在满足产品使用功能的前提下，拥有良好的冲压工艺性及展开外形形状，这对降低模具成本，提高材料使用率有很大的帮助。

如我们做过的某公司的HOT ROD产品，画出展开图后我们看出其两侧有一个很长的凸起，这样应在四个角部形成四块较大的废料，我们与客户协商建议将其改成组合件，两侧的凸起改由其他零件代替。改善后产品的材料利用率由60%上升到88%。

建议从事冲压产品设计的同仁，一定要注意使你设计的产品展开以后，其外形尺寸和产品有效面积尽量接近，这样可以有效降低产品的生产成本。

当然减少消耗，降低成本是一项复杂的工作，涉及面很广，所以我们希望能出到抛砖引玉的效果，使模具废料越来越少，使模具成本越来越低。

作者简介

谭文平（1972～），男，高级工程师，主要从事汽车覆盖件、电脑机壳、消费性电子类产品及模具相关技术方面的研究与管理。

课题项目：受湖南省车辆工程重点建设学科资助，项目编号：湘教通（2012）594号