冲压设计本科生毕业-

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1、第一章 绪论 11.1、, 、.前言 11.2冲压的基本工序及模具 21.3冲压技术的现状及发展方向 2第二章零件的工艺分析 52.1 零件图 52.2 零件图的工艺分析 7第三章 冲裁力、卸料力、顶出力的计算93.1 冲裁力的计算 93.2 卸料力的计算 103.3 顶件力的计算 103.4 计算总冲裁力 11第四章 初选压力机124.1 压力机的选取原则 124.2 选取压力机 12第五章 凸模的结构设计5.1 凸模选取原则13135.25.3 第六章6.16.2 第七章7.15.1.1 精确定位 . 5.1.2 防止拔出 . 凸模的结构 计算凸模长度 凹模的结构设计 凹模结构 计算凹模厚

2、度 刀刃的尺寸计算 配作法制模刃口尺寸计算7.1.1 凸模刃口尺寸 .13.1313错误！未定义书签。1515.1516第八章 压力中心的计算 18第九章 定位中心的设计 199.1 挡料销 199.2 弹性定位销 199.2.1 弹簧的选取 . 19第十章 卸料装置的设计 21161610.1 卸料板的选取 2110.2 弹性元件的选取及计算 2110.2.1 弹性元件选取 . 2110.2.2 确定橡胶参数 . 2110.3 卸料螺钉的选取23第十一章 顶料装置的设计11.1 顶料装置的选取242411.2 圆柱弹簧参数的选取 24第十二章 冲模导向的设计 26第十三章 其他零件的设计 2

3、7第十四章 模架和其他零件的选用14.3 模座 14.4 模柄的选择 14.5 固定板的选择 14.6 垫板的选择 2829 29 303014.7 紧固件的选择 14.8 限位圈的选择 14.9 模具主要零件的尺寸规格及闭合高度 第十五章 模的安装和安全技术 第十六章 整个模具的动作分析 3030. 错误！未定义书签。3232总结41致谢 33参考资料 34第一章 绪论1.1 前言 冲压形成是一个涉及领域机器广泛的行业，深入到制造业的方方面面，在国外， 冲压被称为板料成形。冲压形成加工是通过冲压模具来实现的。冲压模具是大批量生 产同形产品的工具，是冲压形成的主要工艺装备。 使用冲压模具生产零

4、部件，具有生产效率高、质量好、成本低，节约能源和原料和原 材料等一系列优点，其生产的制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产 效率和低能耗，是其他加工制造方法所不能比拟的，它以成为当代工业生产的重要手 段和工艺发展方向。而整个模具发展业已很大程度上决定着现代工业品的发展和技术 水平的提高。因此模具工业对国民经济和社会发展起举足轻重的作用。早在 1989年3月国务院颁布的 关于当前产业政策要点的决定 中，就把模具列 为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位（仅次于大型发电 设备及相应的输变设备） ，确立模具工业在在国民经济中的重要地位。 2019 年以来， 又相继把模具

5、及其加工技术和设备列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技 术目录和鼓励外商投资产业目录 。经国务院批准，从 2019至 2000年，对 80多 国家有专业模具厂实行增值税返还 70%的优惠政策， 以扶植模具工业的发展。从 1977 年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。据统计，在家电、玩具等轻工行业，近 90%的零件是模具生产的；在飞机、汽车、 农机和无线电行业，在这个比例也超过 60%。从产值看， 20 世纪 80 年代以来，美国、 日本等工业发达国家模具行业的产值已超过机床行业，并又有继续增长的趋势。据国 际生产技术协会预测，到 2019 年，产品零件粗加工的 75%、精加工的

6、 55%将由模具 完成，以上的金属板材、 80%以上的塑料都将通过模具转化成产品。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冷变形加工，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 材料成型工程术。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

7、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。这是因为冲压 是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高 速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（ 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

8、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。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能 加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲 压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效、人 益。冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业 部门越来越多地

9、采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航 空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大， 少则 60%以上，多则 90%以上。不少过去用锻造 =铸造和切削加工方法制造的零件，现 在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲 压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更 新换代等都是难以实现 的。1.2 冲压的基本工序及模具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

10、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。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工 序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散 的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即 把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将 其分为复合 -级进和复合 - 级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的

11、同一工位上同时完成两种或两 种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工 位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模 等；按工序的组合方式可分为单工序模、 复合模和级进模等。 但不论何种类型的冲模， 都可看成是由上模和下模两部分 组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下 模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹 模）的作用下坯料便产生

12、分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回 升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进 行下一次冲压循环。1.3 冲压技术的现状及发展方向随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、 新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如 下。（1）. 冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研 究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究 及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技 术的飞

13、跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程 的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程， 根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题， 并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了 昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新 工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模 成形工艺、 高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、 高效、经济的冲压新工艺。 其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的

14、有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲 裁加工零件的厚度可达25mm,精度可达IT1617级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔 性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状 的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加 工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要 的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的 冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成 形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我 国已自主设计制造了

15、具有国际领先水平的无模多点成形设备， 解决了多点压机成形法， 从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技 术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CA技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。（2）冲模是实现冲压生产的基本条件 .在冲模的设计制造上 , 目前正朝着以下两方 面发展: 一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正 向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材 料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模 具CAD/CAMfe术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生 产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种 简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲 模的技