第一篇：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。
第二篇：《冷冲压工艺与模具设计》试卷二
演讲稿 工作总结 调研报告 讲话稿 事迹材料 心得体会 策划方案
《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
***28424.56Ddrdrdhrdrddp 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
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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第三篇：冷冲压模具设计与制造(考试资料)汇总（定稿）
冷冲压模具设计与制造
(考试资料
冲裁模
1.冷冲压模具主要用于金属及其非金属板料的压力加工，其加工方式可分为分离和成形两大类。
2.冲裁模可以分为落料模和冲孔模
3.冲裁过程：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段
4、冲裁件的断面可明显的分为圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺带 5.排样是指冲裁件在调料、带料上的布置方法。
6.排样时工件之间以及工件与条料侧边之间的留下的余料叫做搭边。搭边是废料，从节省材料的出发，搭边值应愈小愈好 7.冲裁模的压力中心就是冲裁力合力的中心。
8.冲裁间隙：指冲裁模中凹模刃口横向尺寸与凸模刃口横向尺寸的差值
9.冲裁间隙的影响：1.间隙对冲裁件质量的影响: 间隙是影响冲裁件质量的主要因素;2.间隙对冲裁力的影响: 随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低，但影响不是很大。间隙对卸料力、推件力的影响比较显著。随间隙增大，卸料力和推件力都将减小。3.间隙对模具寿命的影响：模具寿命分为刃磨寿命和模具总寿命。模具失效的原因一般有：磨损、变形、崩刃、折断和涨裂。小间隙将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模相互啃刃等异常损坏。所以，为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下适当采用较大的间隙值是十分必要的。4.间隙对写料理、推件力、预紧力的影响；
5、间隙对尺寸精度的影响。
10．设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。
11、凸、凹模刃口尺寸计算原则：
1、根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；
2、设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。模具磨损预留量与工件制造精度有关。３．冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙值（Zmin）。４．选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。５．工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差。但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差
（落料件尺寸取决于凹模尺寸；冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。设计落料模时，应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来减小凸模尺寸来保证合理间隙；设计冲孔模时，应先决定凸模的尺寸，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。暧昧刃口磨损后尺寸变大，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲裁件的最小极限尺寸；凸模刃口磨损后尺寸减小，应去接近或等于冲裁件的最大极限尺寸）
12．模具的闭合高度是指滑块在下止点即模具在最低工作位置时，上模座上表面与下模座下表面之间的距离。
13、从完成工序数和工序组合形式可将冲裁模分为单工序模、复合模和连续模（级进模）。
压力机一次冲程中只能完成一个冲裁工序的模具称为单工序模（1、先落料再冲孔；
2、先冲大孔再冲小孔）
压力机一次冲程中，在模具不同的部位上同时完成数道冲裁工序的模具称为连续模（级进模）（先冲孔后落料）。
复合模是在压力机的一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道分离工序的模具。
14、毛坯在模具中的定位两方面内容：一是在与送料方向垂直方向上的定位，通常称为送进导向；二是在送料方向上的定位，用来控制送料的进距，通常称为档料。送进导向方式有导销式（多用于简单模或复合模）与导尺式（用于有导板的简单模或连续模）；
档料方式：用销钉抵挡搭边或工件轮廓，限定条料送进距离的档料销定距（挡料销定距：固定式和活动式）；用侧刃在条料侧边冲切各种形状的缺口，限定条料送进距离的侧刃定距(侧刃定距。
15、导正销：为了保证连续模冲裁件内孔与外缘的相对位置精度。定位板：用作对毛坯外轮廓的定位。定位销：用作对毛坯内孔的定位。
16.冲裁模上使用的卸料板分为固定卸料板（结构形式：整体式、分离式、悬臂式、半固定式。可用于料厚大于0.5mm，平面度要求不高的工件，特别适用于写
料理较大的情况）和弹压卸料板（结构形式：弹压卸料板、带小导柱的弹压卸料板、橡胶直接卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高）。
17、导柱和导套：用来保证上下模的精确导向。导板：对凸模导向作用。
18、模柄的作用是将模具的上模座固定在压力机的滑块上。垫板的作用是分散凸模传递的压力。限位器：为了保护冲裁刃口，在下模座上安装限制器，是模具在非工作时凸凹模刃口不接触。弯曲模
19、弯曲模是使板料产生塑性变形、形成一定角度形状零件的模具。用于弯曲的成形的材料，应具有足够大的断面收缩率和尽可能小的值。断面收缩率愈大，材料的塑性变形能力愈强，从而获得较小的相对弯曲半径二不致产生裂纹。的比值愈小，材料有纯弹性弯曲进入弹塑性弯曲的临界相对弯曲半径愈大，有利于减小回弹，提高弯件曲间的成形质量
20、弯曲件的形状最好左右对称，宽度相同，相应部位的圆角半径应左右相等，以保证弯曲是毛坯不会产生侧向滑动。
21、作为弯曲用的板料，沿着纤维方向塑性较好，所以弯曲线最好与纤维线垂直，这样弯曲时就不容易开裂。如果在同一零件上具有不同方向的弯曲，在考虑弯曲件排样经济型的同时，应尽可能使弯曲线与纤维线方向夹角不小于30
22、弯曲过程：分为自由弯曲和校正弯曲。所谓自由弯曲是指当弯曲终了时，凸模、毛坯和凹模三者吻合后凸模不再下压。校正弯曲是指在自由弯曲的基础上凸模再往下压，对弯曲件七校正作用，从而使工件产生更准确的塑性变形
23、圆弧和弯曲前相比既未伸长也为缩短，这一层称为中性层。
24、影响回弹的因素：１．材料的力学性能半径
越大，回弹越大。２．相对弯曲越大，回弹越大。３．弯曲中心角越大，变形区的长度越长，回弹积累值也越大，故回弹角越大。４．弯曲方式及弯曲模 ：（1）在无底凹模内作自由弯曲时，回弹最大。（2）在有底凹模内作校正弯曲时，回弹较小。（3）在弯曲U形件时，凸、凹模之间的间隙对回弹有较大的影响。间隙越大，回弹角也就越大。
５．工件的形状：一般而言，弯曲件越复杂，一次弯曲成形角的数量越多，回弹量就越小。
25、减少回弹的措施：（1）尽量避免选用过大的r/t。如有可能，在弯曲区压制加强筋，以提高零件的刚度，抑制回弹。（2）尽可能选用
小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。2.采取适当的弯曲工艺：（1）采用校正弯曲代替自由弯曲。（2）对冷作硬化的材料须先退火，使其屈服点σs降低。对回弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲。（3）采用拉弯工艺。3.合理设计弯曲模：（1）对于较硬材料，可根据回弹值对模具工作部分的形状和尺寸进行修正。（2）对于软材料，其回弹角小于5°时，可在模具上作出补偿角并取较小的凸、凹模间隙
26、弯曲形工件时，则必须选择适当的凸凹模间隙。
27、弯曲件的工序安排原则：１．形状简单的弯曲件：采用一次弯曲成形；形状复杂的弯曲件：采用二次或多次弯曲成形。２．批量大而尺寸较小的弯曲件： 尽可能采用级进模或复合模。３．需多次弯曲时： 先弯两端，后弯中间部分，前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不能影响前次已成形的形状。４．弯曲件形状不对称时： 尽量成对弯曲，然后再剖切。
28、一般情况下，凸模圆角半径于材料允许的最小弯曲半径。若r<
等于或略小于工件内侧的圆角半径r，但不能小,则应取，然后增加一次整形工序，使整形模的。对于工件圆角半径较大，而精度要求高时，应考虑回弹的影响，将凸模圆角半径根据回弹角的大小作相应的调整，以补偿弯曲的回弹量。拉深模
29、拉深： 又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。
30、用于拉深成形的材料应具有良好的塑性，较大的应变强化指数n或较小的屈服比。n值越大的材料，在以拉伸为主的凸模圆角区不易产生拒不集中变形，有助于延缓危险断面的过度变薄或发生破裂。30、拉深件的工艺计算（P112）
31、拉深系数m是拉深后圆筒壁厚的中径d与毛坯直径D的比值。m愈小，说明拉深变形程度愈大，相反，变形程度愈小。
32、采用压边圈的条件（P150）
33、拉深模的间隙是指凸凹模横向尺寸差值。间隙过小，工件质量较好，但拉深力大，工件易拉断，模具磨损严重，寿命低；间隙过大，拉深力小，模具寿命虽然提高了，但工件易起皱，变厚，侧壁不直，口部边线不齐，有回弹，质量不能保证。
34、凸模圆角半径
对拉深件工作有影响。当
过小时，弯曲变形大，危险断面容易拉断。当过大时，则毛坯底部的承压面积减小，悬空部分加大，容易产生底部局部变薄和内皱。翻边模
35、翻边：在模具的作用下，将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法。翻边可以分为内孔翻边和外孔翻边
36、翻边的变形程度常以翻边前孔径d与翻边后孔径D的比值K，称为翻边系数。K值越大变形系数程度愈小，K值越小变形程度愈大。
第四篇：凹字冷冲压模具设计与制造说明书
目 录
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
[2]《机械加工工艺手册单行本——钻销、扩削、铰削加工》机械工业出版社 [4] 《数控加工工艺与编程》/赵先仲．北京：电子工业出版社 [5] 《机械制造工艺基础》/倪小丹．北京：清华大学出版社 [6] 《机械工程材料基础》/高为国．长沙：中南打学出版社
第五篇：《冲压工艺与模具设计》课程教学改革探索与实践
龙源期刊网 http://.cn
《冲压工艺与模具设计》课程教学改革探索与实践
作者：邢昌 冒国兵 余小鲁 张海涛
来源：《科技创新导报》2013年第04期
《冲压工艺与模具设计》是我校材料成型及控制工程专业塑性方向及机械设计制造及其自动化专业模具方向一门重要的专业方向课，该课程主要讲授冲压的基本原理及工艺方法、冲压模具的典型结构和设计方法，涉及到机械制图、机械设计制造、力学、工程材料及热处理等众多知识领域Ⅲ。
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