冲压工艺及模具设计 课程教案(第9讲)

第一篇：冲压工艺及模具设计 课程教案(第9讲)

冲压工艺及模具设计 课程教案（第9讲）

授课类型

理论课

授课时间

节

授课题目（教学章节或主题）：

第三章 弯曲工艺及模具设计

5、弯曲力矩与弯曲力的计算；

6、影响回弹角的因素；

7、提高弯曲件精度的技术措施；

8、弯曲极限变形程度——最小许用弯曲半径及其影响因素；

9、弯曲模工作部分尺寸的确定。本授课单元教学目标或要求：

1.掌握回弹量的计算；

2.了解减小回弹的措施、掌握弯曲件（圈圆、圆杆）展开长度计算；

3.了解弯曲工艺及工序安排、掌握凸模与凹模的圆角半径、凹模深度、凸、凹模间隙、U形件凸、凹模工作尺寸。

本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）： 基本内容：

1、弯曲力矩与弯曲力的计算原则、目的和方法；

2、影响回弹角的因素：㈠、材料的力学性能：㈡、相对弯曲半径r/t：㈢、弯曲中心角a：㈣、弯曲件的形状；减小回弹的措施

4、提高弯曲件精度的技术措施；

5、弯曲极限变形程度——最小许用弯曲半径及其影响因素；

6、弯曲模工作部分尺寸包括：凸、凹模圆角半径、凹模深度、模具间隙、制造公差。重点：凸模与凹模的圆角半径，、凹模深度、凸、凹模间隙、U形件凸、凹模工作尺寸。难点：凸模与凹模的圆角半径，、凹模深度、凸、凹模间隙。本授课单元教学手段与方法：

自主开发的冲裁工艺与模具设计软件（光盘版）、冲压工艺及模具设计专题网站并结合实物（冲压零件）及加工过程的录像等多媒体手段进行教学 本授课单元思考题、讨论题、作业：

作业 P.119 t1，t2 本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）

[1]姜奎华主编，冲压工艺与模具设计，机械工业出版社，2006.第八次印刷； [2] 李硕本主编．冲压工艺学．北京：机械工业出版社．1989.11 [3] 汪大年主编．金属塑性成形原理．北京：机械工业出版社．1993.11 [4] 王仲仁等编著．塑性加工力学基础．北京：国防工业出版社．1989.10 [5] 俞汉清，陈金德主编．金属塑性成形原理．北京：机械工业出版社．2001.7

第二篇：冲压工艺及模具设计六

第六章 冲压工艺规程

内容简介:

掌握冲压工艺过程设计步骤、一般冲压工艺方案的确定以及相应的模具结构设计。

章节内容:

6.1 冲压工艺过程设计步骤 6.2 冲压工艺方案的确定 6.3 冲压工艺过程设计实例

学习目的与要求：

1.了解冲压工艺过程设计步骤； 2.了解冲压工艺方案的确定方法。

重点内容： 冲压工艺方案的确定

难点内容：

冲压工艺方案的确定以及相应的模具结构设计。

主要参考书：

[1] 王同海.实用冲压设计技术.北京：机械工业出版社，2000 [2] 冯炳尧.模具设计与制造简明手册.上海：上海科学技术出版社，2000

复习思考题：

6-1 简述冲压工艺过程设计的一般流程？ 6-2 分析图6.1零件的工艺性？

6-3 详细分析图6.9汽车空调前端盖的冲压工艺设计过程？

例题与解答：

[1]冲压工艺设计过程应用举例

电子教材

6.1 冲压工艺过程设计步骤 冲压工艺过程是冲压件各加工工序的总和。加工工序不仅包括冲压所用到的冲压加工基本工序，而且包括基本工序之前的准备工序、基本工序之间的辅助工序和基本工序之后的后续工序。工艺过程设计的任务就是根据生产条件，对这些工序的先后次序做出合理安排（协调组合），其基本要求是技术上可行、经济上合算，还要考虑操作方便与安全。冲压工艺过程的优劣，决定了冲压件的质量和成本，所以，冲压工艺过程设计是一项十分重要的工作。

1．分析冲压件零件图

产品零件图是制订冲压工艺方案和模具设计的重要依据，制订冲压工艺方案要从产品的零件图入手。分析零件图包括技术和经济两个方面：

⑴冲压加工的经济性分析根据冲压件的生产纲领，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。

⑵冲压件的工艺性分析冲压件的工艺性是指该零件冲压加工的难易程度。技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。

2．制定冲压工艺方案

⑴在分析了冲压件的工艺性之后，通常在对工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式的分析基础上，制定几种不同的冲压工艺方案。

⑵从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和模具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面，进行综合分析、比较，确定适合于工厂具体生产条件的最经济合理的工艺方案。

3．确定冲压并设计各工序的工艺方案

1>依据所确定的零件成形的总体方案，确定并设计各道冲压工序的工艺方案。

2>确定冲压工序的工艺方案的内容。

⑴确定完成本工序成形的加工方法；

⑵确定本工序的主要工艺参数；

⑶根据各冲压工序的成形极限，进行必要的成形工艺计算；

⑷确定各工序的成形力，计算本工序的材料、能源、工时的消耗定额等；

⑸计算并确定每个工序件的形状和尺寸，绘出各工序图。4．完成工艺计算

5．选择模具类型与结构形式

工艺方案确定后，选择模具类型时，需综合考虑生产批量、设备、模具制造等情况，选用简易模、单工序模、复合模或连续模。一般来说，简易模（聚氨酯橡胶模、低熔点合金模、锌基合金模、板模、钢带冲模等）寿命低，成本低，通常使用于试制、小批量生产。对于大批量、精度要求较高的冲压件，应应用复合模或连续模。当冲压件尺寸较大时，为便于制造模具和简化模具结构，应采用单工序模具。当冲压件尺寸小且性质复杂时，为便于操作，常用复合模或连续模。6．选择冲压设备

主要有：曲柄压力机、螺旋压力机、多工位压力机、冲压液压机、高速压力机、精密冲裁压力机、冲模回转头压力机。曲柄压力机：最常用，有开式、闭式压力机，单动和双动压力机。螺旋压力机：大型零件的冲压。使用于校平、压印等。多工位压力机：能够在同一工作台上，按顺序完成多道工序，每个行程产生一个零件。精密冲裁压力机：能冲出具有光洁、平直断面的工件（Ra0.8~3.2）。7．编写工艺卡

6.2 冲压工艺方案的确定

6．2．1 工序性质的确定

通常，在确定工序性质时，可以从以下三个方面考虑： 在一般情况下，可以从零件图上直观地确定出工序。平板件冲压加工时，常采用剪裁、落料、冲孔等工序； 当工件平直度要求高时，需在最后采用校平工序进行精整；

当工件的断面质量和尺寸精度要求高时，需在最后增加修整工序，或用精密冲裁工艺； 弯曲件冲压时，常采用剪裁、落料、弯曲工序；若弯曲件上有孔，还需增加冲孔工序；当弯曲件弯曲半径小于允许值时，常需在弯曲后增加一道整形工序；

拉深件冲压时，常采用剪裁、落料、拉深、切边工序；当拉深件径向尺寸精度较高或圆角半径较小时，需在拉深后增加一道精整或整形工序。

在某些情况下，需进行必要的分析比较后，才能准确地确定出工序性质。有时，为了改善冲压变形条件或方便定位，往往需要增加一些辅助工序。

6．2．2 工序数目确定 1．冲压件的形状、尺寸要求 2．工序合并情况

料薄、尺寸小的冲压件，宜通过工序合并，用级进工序进行冲压；形位精度高的冲压件，宜通过工序合并，用复合工序加工相关尺寸，反之宜采用单工序分散冲压。工序合并与否，还需要考虑冲压设备能力、模具制造能力、模具造价及使用的可靠性。3．冲压件的尺寸精度及形位公差要求

弯曲件弯曲角度公差要求较高时，需增加校正弯曲；有凸缘拉深件底部与凸缘有平面度要求时，要增加整形工序。

拉深件的口部、翻边件的边缘等都难以直接做到规则而平齐，因而一般情况下，拉深件、翻边件等最后都有一道修边工序。若对周边口部没有较高要求时，修边工序可省略。4．操作安全与方便方面的要求

工人操作是否安全、方便也是在确定工艺方案时要考虑的一个十分重要的问题。例如，对于一些形状复杂、需要进行多道工序冲压的小型件，如果用单工序模分步冲压，需要用手钳放置或取出坯料/工序件/制件，多次进出危险区域，很不安全。还可能出现定位困难。为此，有时即使批量不大，也采用比较安全的级进模进行冲压。图6.5所示为一实例。

6.2.3工序顺序的安排

工序顺序是指冲压加工过程中各道工序进行的先后次序。冲压工序的顺序应根据工件的形状、尺寸精度要求、工序的性质以及材料变形的规律进行安排。一般遵循以下原则：

1.对于带孔或有缺口的冲压件，选用单工序模时，通常先落料再冲孔或缺口。选用连续模时，则落料安排为最后工序。

2.如果工件上存在位置靠近、大小不一的两个孔，则应先冲大孔后冲小孔，以免大孔冲裁时的材料变形引起小孔的形变。

3.对于带孔的弯曲件，在一般情况下，可以先冲孔后弯曲，以简化模具结构。当孔位于弯曲变形区或接近变形区，以及孔与基准面有较要求时，则应先弯曲后冲孔。

4.对于带孔的拉深件，一般先拉深后冲孔。当孔的位置在工件底部、且孔的尺寸精度要求不高时，可以先冲孔再拉深。5.多角弯曲件应从材料变形影响和弯曲时材料的偏移趋势安排弯曲的顺序，一般应先弯外角后弯内角。

6.对于复杂的旋转体拉深件，一般先拉深大尺寸的外形，后拉深小尺寸的内形。对于复杂的非旋转体拉深尺寸的应先拉深小尺寸的内形，后拉深大尺寸的外部形状。7.整形工序、校平工序、切边工序，应安排在基本成形以后。6.2.4工序件/半成品形状与尺寸

正确地确定冲压工序间半成品形状与尺寸可以提高冲压件的质量和精度，确定时应注意下述几点：

1.对某些工序的半成品尺寸，应根据该道工序的极限变形参数计算求得。如多次拉深时各道工序的半成品直径、拉深件底部的翻边前预冲孔直径等，都应根据各自的极限拉深系数或极限翻边系数计算确定。图 6.2.4 所示工件出气阀罩盖的冲压过程。该冲压件需分六道工序进行，第一道工序为落料拉深，该道工序的拉深后半成品直径 φ 22 毫米是根据极限拉深参数计算出来的结果。

2.确定半成品尺寸时，应保证已成形的部分在以后各道工序中不再产生任何变动，而待成形部分必须留有恰当的材料余量，以保证以后各道工序中形成工件相应部分的需要。例如图 6.2.4 中第二道工序为再次拉深，拉深直径为 φ 16.5毫米，该成形部分的形状尺寸与工件相应部分相同，所以在以后各道工序中必须保持不变。假如第二道工序中拉深底部为平底，而第三道工序成形凹坑直径为φ5.8毫米，拉深系数（m=5.8/16.5=0.35）过小，周边材料不能对成形部分进行补充，导致第三道工序无法正常成形。因此，只有按面积相等的计算原则储存必需的待成形材料，把半成品工件的底部拉深成球形，才能保证第三道工序凹坑成形的顺利进行。

材料：H62 厚度：0.3mm

1－落料、拉深 2－再拉深 3－成形 4－冲孔.切边 5－内孔、外缘翻边 6－折边

图6.2.4 出气阀罩盖的冲压过程

图6.2.5 曲面零件拉深时的半成品形状

3.半成品的过渡形状，应具有较强的抗失稳能力。如图 6.2.5 所示第一道拉深后的半成品形状，其底部不是一般的平底形状，而做成外凸的曲面。在第二道工序反拉深时，当半成品的曲面和凸模曲面逐渐贴合时，半成品底部所形成的曲面形状具有较高的抗失稳失稳能力，从而有利于第二道拉深工序。

4.半成品的过渡形状与尺寸时应考虑其对工件质量的影响。如多次拉深工序中，凸模的圆角半径或宽凸缘边工件多次拉深时的凸模与凹模圆角半径都不宜过小，否则会在成形后的零件表面残留下经圆角部位弯曲变薄的痕迹使表面质量下降。

6.3 冲压工艺过程设计实例

第三篇：《冲压工艺及模具设计》教学大纲

《冲压工艺及模具设计》教学大纲

适用四年制本科材料成型专业（参考时数：48学时）

一、课程的性质、任务

本课程是材料成型及控制专业模具设计与制造专业方向学生的一门专业必修课程，其教学目的主要是使学生掌握冲压工艺及模具设计的基本知识，培养从事冲压工艺及冲压模具设计、现场实施冲压工艺的能力，为就业后进行冲压工艺及冲压模具设计和冲压工艺的现场实施打下基础。

二、课程基本要求

通过学习，掌握冲压基本工序（冲裁、弯曲和拉深）的变形规律、变形特点、有关工艺计算、模具结构设计和工作部分尺寸计算，了解其它冲压工艺（翻边、胀形、缩口、整形及校平）的工艺特点及模具结构，能够根据冲压件制定冲压工艺规程和设计冲压模具。

本课程的前程课程主要有机械制图、机械原理、机械设计基础、工程材料学、材料成形理论基础、材料成形技术基础、认识实习等；本课程的后续课程包括生产实习、成型模具课程设计、毕业实习及毕业设计等。

三、课程内容

第一章：冲压基本知识

（4学时）

第一节：概论 第二节：冲压基本工序 第三节：冲压过程中的变形规律 第四节：冲压变形引起的材料硬化 第五节：冲压常用材料

第二章：冲裁工艺设计

（6学时）

第一节：冲裁基本知识 第二节：冲裁间隙

第三节：凸模与凹模刃口尺度几制造公差 第四节：提高冲裁件精度的方法 第五节：冲裁工艺设计

第三章：弯曲工艺设计

（4学时）

第一节：弯曲的基本原理 第二节：最小弯曲半径 第三节：弯曲回弹 第四节：弯曲工艺计算

第五节：弯曲模结构及工作部分计算

第四章：拉深工艺设计

（10学时）

第一节：拉深基本原理 第二节：圆筒形拉深件工艺计算 第三节：有凸缘圆筒形件拉深 第四节：拉深模设计计算 第五节：盒形件拉深 第六节：其它旋转体件的拉深

第五章：其它成形工艺设计

第一节：翻边 第二节：账形 第三节：缩口 第四节：整形与校平

第六章：冲模结构设计及压力机选用

第一节：冲模基本类型和结构组成 第二节：冲模结构设计 第三节：压力机的选用

第七章：连续模设计

第一节：连续模的特点及应用 第二节：冲裁连续模设计

第三节：拉深连续模设计

第八章：冲压工艺规程的制定

第一节：冲压工艺制定的一般步骤

第二节：实例

四、学时分配

总学时：48学时

其中： 课堂教学44学时

实验教学`4学时

4学时）

（10学时）4学时）

（2学时）（（各章学时参见教学内容

五、课程实验内容及基本要求

实验一：模具结构及拆装实验

（2学时）实验二：冲压工艺操作和冲压件质量控制实验

（2学时）

六、推荐教材及参考书

1、丁松聚.冷冲模设计.北京： 机械工业出版社,2001

2、马正元，韩晵.冲压工艺与模具设计.北京： 机械工业出版社,1995

3、王孝培.冲压手册.北京： 机械工业出版社,1995

4、冲模图册，北京： 机械工业出版社，2007

七、大纲使用说明

第四篇：冲压工艺及模具设计实验教案

《冲压工艺及模具设计》实验教案

适用专业：材料成型及控制工程

实验室：

实验教师：

材料成型控制实验室

毕庆霞

实验一

冲模拆装实验

一、实验目的

1、了解常用冲压模具的结构及工作原理。

2、了解冲压模具上主要零件的用途及相互间的关系。

3、掌握正确拆装冲压模具的方法。

二、实验设备及材料

1、冲压模具若干副。

2、拆装用工具（扳手、旋具等）。

三、实验原理

冲压模具是板料冲压生产中主要的工艺装备。模具的结构与技术性能对冲压件的质量、生产效率和工人的操作安全等都有很大的影响。

冲压模具根据其工艺用途有冲裁模、弯曲模、拉深模、翻边模等，按工序组合的程度则可分为简单模、连续模和复合模。

1、冲压模具的基本型式 1）简单模

在压力机的—次行程中只完成一道工序的模具、称为简单模，也称单工序模。2）连续模

在压力机的一次行程中，模具的不同部位同时完成数道冲压工序，这种模具称为连续模。连续模具生产效率高，易于实现自动化，但要求定位精度高，制造复杂，成本较高。

3）复合模

在压力机的一次行程中，在模具的同一位置完成二道以上工序的模具称复合模。复合模结构复杂，不易制造，但所冲制的零件精度较高，生产效率也高。

2、冲压模具的主要零件 通常分为如下五个部分： 1)工作零件

冲模的工作零件是凸模和凹模。在复合模中还有凸凹模。它们成对互相配合．完成对坯料的成型。它们的形状、尺寸精度、固定方法及材质处理等决定着冲模的性能、模具成本及使用寿命

2)辅助装置

用于协助凸模、凹模完成工艺成型必不可少的装置。如材料送进的定向定位装置、废料排除装置、卸料退件装置、压料抬料装置等。它们的结构形式对工件质量、操作安全、生产效率等都至关重要。

3)导向装置

用于保证上模、下模推确合模的装置。要求工作可靠，导向精度好．有一定互换性。导向装置目前已基本标准化．并有商品供应。

4)支承零件

指上模架和下模架。凸模、凹模和其它所有的零件安装在其上组成一个模具整体。它们与压力机连接．传递并承受着工作压力。

5)紧固零件

如螺钉、销钉等。

四、实验内容及步骤

1、打开上、下模，认真观察模具结构，并拟定拆装方案。

2、按所拟拆装方案拆卸模具。

3、对照实物面出模具装配草图，标出各零件的名称。

4、分析各零件的作用和结构特点、设计中应特别考虑的问题。

5、观察完毕将模具各零件擦拭干净、涂上机油，按正确装配顺序装配好。

6、检查装配正确与否，整理清点拆装用工具。

五、实验报告

1、实验目的。

2、实验设备及材料。

3、简述实验原理。

4、绘制所拆装模具的装配简图，标注主要零件名称，并叙述模具的工作原理。

5、分析模具的结构特点，并可提出对该模具的改进方案。

第五篇：《冲压工艺及模具设计》课程设计任务书

《冲压工艺及模具设计》课程设计

任 务 书

南京工程学院编

江苏省高等教育自学考试委员会办公室

二〇一二年八月

冲压工艺及模具课程设计任务书

一、课程性质及其设置目的与要求

《冲压工艺与模具设计课程设计》是江苏省高等教育自学考试数控加工与模具设计专业（本科阶段）的实践与应用课程，是检验应考者对冲压模具设计的

掌握情况而设置的一门课程。

本课程设计是在学完《冲压工艺与模具设计》课程之后进行的。目的是训练学生对冲压理论知识的综合运用能力；冲压工艺分析、工艺计算及模具设计的实践能力；冲压模具标准、冲压工具书和设计资料的使用能力。学生通过该课程设计，能初步掌握制订合理冲压工艺过程和模具设计的方法；国标、冲压工具书和设计资料的使用方法。

二、选题要求

选题可由指导教师选定，或由指导教师提供几个选题供学生选择；也可由学生自己选题，但学生选题需通过指导教师批准。课题应在设计周之前提前公布，并尽量早些，以便学生有充分的设计准备时间。

选题要符合本课程的教学要求，选题内容不应太简单，难度要适中，最好结合工程实际情况进行选题，并且有一定的实用价值。同时注意选题内容的先进性、综合性、实践性，应适合实践教学和启发创新教学的要求。

三、有关说明和实施要求

1、课程设计时间安排（参考）

本课程设计按2周时间计，具体安排请学生根据自己工作情况而定。

2、考核方法及成绩评定

A、方案合理，结构正确，图形完整，说明书格式规范、内容翔实 70% B、创新能力 10% C、态度和纪律 10% D、答辩成绩 10％

成绩按优、良、中、及格和不及格五档。

四、参考资料

《冲压手册》（修订版），王孝培主编，机械工业出版社，2005年；

《冲压工艺与模具设计》，贾俐俐主编，人民邮电出版社，2009年；

《冲模设计应用实例》（第1版），模具实用丛书编委会编著，机械工业出版社，2000年；《冷冲压模具设计与制造》，王秀凤、万良辉主编，北京航空航天大学出版社，2005年；

附件：

一、课程设计题目（以下表格可以用CAD打开）

二、选题要求

1.自选题目：学生可以结合自己岗位选择课程设计题目，但难度要适当高些；每个选题只允许1人完成； 2.教师给题：学生可以从教师给的题目中选择1个题目作为课程设计题目，每个题目的选题学生不超过7人； 3.自选题目时间：7月29日-7月31日；教师选题时间：8月1日-8月7日

序号 1序号 3名称：力调节杠杆材料：板厚：5批量：大批量生产序号 2名称：弹性片材料：65板厚：2批量：中批量生产序号 4处名称：止退垫片材料：板厚：1.5批量：中批量生产名称：连接垫板材料：235板厚：3批量：中批量生产名材板批4.选题表见上表

5.每位学生可以选择2个课题，供教师调整课题时参考；

6.对每个零件进行冲压工艺分析，并以其中1道（或2道）工序作为冲压课程设计课题；

7.填写课程设计选题表文件名称以自己“姓名”命名，于8月10日前以电子档形式发zzw99530@163.com或qq邮箱（只要发送一次就可以）。

三、课程设计工作量要求;1.论文总页码不少于25页（不含附件），按提供的格式排版，具体内容可以调整； 2.装配总图1张（A0或A1图纸一张）； 3.主要零件图纸不少于4张（越多越好）；

4.工艺文件（冲压工艺卡片和冲压工序卡片）1套； 5.提供打印稿和电子稿；