冲压工艺与冲模设计试题复习（推荐阅读）

第一篇：冲压工艺与冲模设计试题复习

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

第二篇：冲压工艺与模具设计心得

冲压工艺与模具设计

开学以来经过十几周的紧张的学习，在李老师的教导下使我对冲压工艺与模具设计这门课程有了一些了解，十几周学习，收获颇丰，同时也感到肩上的压力很大，很有一种危机感，一种现代化科技的潮流所淘汰、被其他学校所超越的危机感。

在课本的绪论中，我知道了冲压技术的现状与发展趋势。随着工业的发展，工业产品的品种、数量越来越多；对产品质量和外观的要求，更是日趋精美。所以模具设计这一技术，在我国国民经济中的地位也越来越重要。

在学习中，我们一开始学习了冲压工艺类型及变形特点。在这一节中我了解了一些常用的冲压工序和冲压工序的变形特点，同时呢对冲压件的冲压工艺性有一点点的了解。冲压加工的基本工序可以分为分离和成形两类。分离工序包括切断、冲裁、切口、切边。其中冲裁又包括落料和冲孔。变形工序包括弯曲、拉深、成形、缩口、胀形、整形。其中成形包括起伏和翻边。冲裁是落料和冲孔工序的总称。其变形过程分为三个阶段：

1、弹性变形阶段。

2、塑性变形阶段。

3、剪裂分离阶段。凸凹模刃口间隙对冲裁变形区的受力和变形有重要影响，他直接影响冲裁件的质量、模具的寿命和力能消耗。

弯曲是一种使板料在弯矩作用下产生塑性变形、弯成有一定角度形状零件的方法。弯曲变形过程可以分为三个阶段：

1、弹性弯曲阶段。

2、弹塑性弯曲阶段。

3、塑性弯曲阶段。在弯曲成型过程中存在回弹现象，在设计模具时应该考虑并采取措施避免回弹。在拉深变形和翻边变形时，要充分考虑拉深件的形状。因为拉深变形和翻边是的受力情况、变形特点与拉深件的具体形状密切相关。

之后我们学习了拉深变形过程分析，知道了拉深又称拉延，是利用专用模具将平板毛坯制成开口空心零件的一种冲压工艺方法。拉深过程中，毛坯各部分的受力及变形时不同的，并且随之拉深过程的进行而变化。

我对最后一章的冷挤压工艺比较感兴趣，所以就多点自己学到的东西吧。冷挤压顾名思义就是利用金属材料的塑性，在室温条件下，将金属毛坯放入装在压力机上的模具型腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属毛坯产生塑性流动，通过凸模与凹模之间的间隙或凹模出口，挤出空心零件或断面比毛坯断面小的实心零件。冷挤压工艺可按金属流动方向、金属流动速度及变形温度等进行分类。按金属流动方向分类

1、正挤压。

2、反挤压。

3、复合挤压。

4、减径挤压。

5、径向挤压。

6、墩挤复合法。按温度分还可以分成：

1、冷挤压。

2、温挤压。

3、热挤压。冷挤压加工有许多特点，可以增强金属的塑性变形能力，可以使制品综合质量提高，节约原材料，生产灵活性大、生产效率高，工艺流程简单、设备投资较少。

在风一样流逝的岁月里，十几周如昙花一线，弹指最多可以与一挥间相提并论。但让我们自己学到的东西，那绝对的不是一般可以概括，也不是仅仅的再加上相当二字就可以了得的，绝对的该是可以达到意想不到的可喜的收获方才罢休。慢慢的意识到，不是自己学不到，不是自己没本事，没能力学，而是在于自己敢不敢去学，想不想去学，有没有学习的那股子冲劲。它的着实的参与，让自己不得不把原先的许多的想法抛弃，让自己不得从不一直以来的游手好闲，无所事事中跳跃出来。其实那些只会危害自己，别人是不会对你投以一丁点的好感的，并不是因为别人都没有一视同仁的双眼，而是自己甘愿选择逃避，堕落。让自己深深的认识到，只有选择振作，去做，去思考，去学习，才会真正的有所收获。虽然短暂的实践会渐渐的从自己的学习与生活中远去，褪去，但是它给自己带来的变化是永远抹不掉的。那敲打铁块的声响带给自己的心灵美妙的旋律，时时的会在自己的耳畔响起。它虽然已经结束，但它给自己的对内心的理想，未来的进发并没有停止。它就像是一个警钟，人生路上的一个警钟，时时告诫着自己，提醒着自己，要有所作为，事先就必须有所为，之后才有所成。然而它更像是一个在海中航行的小船的航标，时时指引着自己，向着明天，向着未来不懈的追求。

第三篇：《冲压模具设计与制造工艺》设计实训

《冲压模具设计与制造工艺》设计实训

产品名称：

技术要求：

1、材料、厚度；

2、尺寸精度等级；

3、批量；

4、其它要求，如毛刺问题等。

图1 产品图

一、产品冲压工艺性分析

1、冲裁工艺性分析

P157-1582、弯曲工艺性分析

P217-2183、拉深工艺性分析

P2334、其它成形工艺性分析

相应的成形方式章节

二、工艺方案的确定

P158-159

三、工艺设计和计算

1、弯曲展开计算

需要图形配合，标出每一段的代号，如L1、L2等。

2、拉深坯料计算

需要图形配合，画出各次拉深的产品形状，且对其进行关键数据的标注，见P272-273。

3、排样设计

需要图形配合，说明产品间的搭边值、料带宽、步距等。

4、废料设计

4.1 需要图形配合，在写其中一块废料时需使其图形清晰，其它废料如果确实会影响它的清晰，可以适当隐藏。任何一块废料的尺寸都需要说明，且标在图上。

4.2 需注意废料之间的重叠问题和废料的圆角过渡问题。

4.3 材料利用率的计算。

5、冲裁刃口尺寸计算

需要图形配合，对任何冲裁的冲头尺寸都需要计算。

6、冲压力计算

需要图形配合7、压力中心计算

需要图形配合8、压力机的选择

四、模具结构设计

1、模架设计

需要图形配合。

2、成形凸、凹模设计

2.1 冲裁凸模和凹模入子设计

需要图形配合，标出尺寸及公差。

计算冲裁间隙、凸模长度，确定凸模结构形式。

确定凹模入子的结构形式。

2.2 弯曲冲头设计

需要图形配合，设计冲头结构形式，对其进行数据说明，在图中标出。

2.3 拉深凸、凹模设计

需要图形配合，对其进行数据说明，在图中标出。注意各次拉深的凸、凹模都要进行设计。

2.4 其它成形凸、凹模设计

需要图形配合，对其进行数据说明，在图中标出。

3、导料和定位设计

需要图形配合，说明数据且标在图上。

4、卸料结构设计

需要图形配合，需要在模具上进行排布，且说明尺寸；需对单个的卸料螺钉进行画图说明。

5、模板固定设计

螺钉的排布，需要图形配合，一般用其俯视图即可。

五、装配图

必须是AUTOCAD图档，对其要进行必要的零件明细说明。

六、模板零件图

必须是AUTOCAD图档，可以用UG的制图做出来，要进行标注。

注意：

1、图形可调好大小打印出来贴在设计说明书上，但是必须清晰可读；

2、涉及到手动画图的地方，必须用铅笔和量尺，不允许徒手画；

3、字迹工整可读；

4、每个人自己选题，经老师审核再做，如果需要多个学生做同一项目的，需经过老师的批准，视其难度决定是否允许。

第四篇：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。

第五篇：冲压工艺与模具设计 知识点总结

1，P1，冲压是通过模具对板材施加压力或拉力，使板材塑性成形，有时对板材施加剪切力而使板材分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。

冲压工艺可以分成分离工序和成形工序两大类。（判断：表1和表2）

2，P18，硬化定义：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。

N称为材料的硬化指数，是表明材料冷变形硬化性能的重要参数。硬化指数n大时，表现在冷变形过程中材料的变形抗力随变形的增加而迅速增大，材料的塑性变形稳定性较好，不易出现局部的集中变形和破坏，有利于提高伸长类变形的成形极限。P30，成形破裂：胀形（a破裂）和扩孔翻边破裂（B破裂）。3，P32（了解）硬化指数n值：材料在塑性变形时的硬化强度。N大，说明该材料的拉伸失稳点到来较晚。

塑性应变比r值：r值反映了板材在板平面方向和板厚方向由于各向异性而引起应变能力不一致的情况，它反映了板材在板平面内承受拉力或压力时抵抗变薄或变厚的能力。

4，P45，冲裁过程的三个阶段：弹性变形阶段，塑性变形阶段，断裂分离阶段。

5，P48，断面的4个特征区：圆角带，光亮带，断裂带，毛刺。

（简答）影响断面质量的因素：1，材料力学性能的影响。材料塑性好，材料被剪切的深度较大，所得断面光亮带所占的比例就大，圆角也大；反之则反。2，模具间隙的影响。间隙过小时，最初形成的滞留裂纹，在凸模继续下压时，产生二次剪切，会在光亮带中部形成高而薄的毛刺；间隙过大时，使光亮带所占比列减小，材料发生较大的塌角，第二次拉裂使得断面的垂直度差，毛刺大而厚，难以去除，使冲裁件断面质量下降。3，模具刃口状态的影响。刃口越锋利，拉力越集中，毛刺越小；刃口磨损后，压缩力增大，毛刺增大。4，断面质量还与模具结构、冲裁件轮廓形状、刃口的摩擦条件等有关。

6，P50，降低冲裁力的方法：阶梯凸模冲裁（缺点：长凸模插入凹模较深，容易磨损，修磨刃口夜间麻烦），斜刃口冲裁，加热冲裁。

7，P52，F卸：从凸模上将零件或废料卸下来所需要得力。

F推：顺着冲裁方向将零件或废料从凹模腔推出的力。

F顶：逆着冲裁方向将零件或废料从凹模腔顶出的力。设h为凹模孔口直臂的高度，t为材料厚度，则工件数：n=h|t。刚性卸料装臵和下出料方式的冲裁模总压力：F总=F冲+F推 弹性和下出料方式的总冲压力：F总=F冲+F卸+F推

弹性和上出料方式的总冲压力：F总=F冲+F卸+F顶（选择）8，P53，冲裁间隙：冲裁模的凸模和凹模刃口之间的间隙。分双边（C）和单边（Z）两种。

间隙的影响：（1）对冲裁件质量的影响。间隙较大时，材料所受的拉伸作用增大，冲裁完毕后材料弹性恢复，冲裁件尺寸向实体方向收缩，使落料件尺寸小于凹模尺寸，而冲孔件的孔径则大于凸模尺寸。当间隙较小时，凸模压入板料接近于挤压状态，材料受凹、凸模挤压力大，压缩变形大，冲裁完毕后，材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，而冲孔件的孔径则变小。（2）对模具寿命的影响。间隙减小时，接触压力随之增大，摩擦距离随之增长，摩擦发热严重，因此模具磨损加剧；较大间隙使得孔径在冲裁后因回弹增大，卸料时减少与凸模侧面的磨损。（3）对冲裁力及卸料力的影响。间隙减小时，材料所受的拉应力减小，压应力增大，板料不易产生裂纹，冲裁力增大；反之减小，但继续增大间隙值，凸、凹模刃口产生的裂纹不相重合，会发生二次断裂冲裁力下降变缓。

间隙增大时，冲裁件光亮带窄，落料件尺寸偏差为负，冲孔件尺寸偏差为正，因而使卸料力、推件力或顶件力减小。间隙继续增大，制作毛刺增大，卸料力、顶件力迅速增大。9，P61

重点

（冲裁模刃口尺寸计算）（1）计算原则：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）；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）；选择模具刃口制造公差；保证有合理的间隙值；“入体”原则。（2）计算方法：凸模和凹模分开加工{分开加工与配合加工的区别及其优缺点}、{配合加工计算题}；凸模和凹模配合加工{1，落料：应以凹模为基准件，然后配做凹模2，冲孔} 例2-3 10，P67

重点

排样利用率的计算（一个进距内的材料利用率和一张板料上总的材料利用率公式）

排样：冲裁件在板、条等材料上的布臵方法。材料的利用率：衡量排样经济性、合理性的指标。

冲裁过程中产生的废料分为两种：（1）结构废料（2）工艺废料 排样方法分三种：（1）有废料排样（2）少废料（3）无废料排样 11，P71搭边：排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料。

影响搭边值大小的因素：材料力学性能，材料厚度，工件的形状和尺寸，排样的形式，送料及挡料方式。

12，P78，冲裁工序按工序的组合程度可分为：单工序，复合和级进冲裁。（复合和级进冲裁的区别和利用）

冲裁组合方式的选择根据冲裁件的生产批量、尺寸精度、形状复杂程度、模具成本等多方面考虑（1）生产批量（2）冲裁件的尺寸精度（3）对工件尺寸、形状的适应性（4）模具制造、安装调整和成本（5）操作方便与安全（P94习题2）

13，P96，弯曲：把板料、管材或型材等弯曲成一定的曲率或角度,并得到一定形状零件的冲压工序。

应变中性层：由外区向内区过渡时，其中有一金属纤维层长度不发生变化的金属层。（重点：如何确定中性层）（P98稍稍理解：弯曲时的中性层：如何确定）

14，P101，重点弯曲件毛坯长度的计算：直线部分和弯曲部分3-12公式 r大于0.5t及图3-8 r小于0.5的弯曲件。P103，最小相对弯曲半径Rmin|t：在保证发生弯曲时表面不发生开断的条件下，弯曲件内表面能够弯曲成取小圆角半径与坯料后度的比值。Rmin|t越小，弯曲性能越好。

影响最小弯曲半径的因素：零件的弯曲角a，板材的方向性，板材表面质量与剪切断面质量板材的宽度和厚度

15，P108，弯曲回弹：卸载后弯曲角形状和尺寸发生变化的现象 16，P109，影响弯曲回弹量的因素（1）材料力学性能（2）相对弯曲半径R|t（3）弯曲角a（4）弯曲方式和模具结构（5）摩擦 16，P121，根据应力应变状态的不同，将拉深毛坯分为5个区域：平面凸缘区，凸缘圆角区，筒壁部分，底部圆角区，筒底部分。拉深中主要的破坏形式：起皱和拉裂。

17，P127，起皱：拉伸过程中，毛坯凸缘在切压应力作用下，产生的塑性失稳。起皱原因：凸缘的切向压应力超过板材临界压力应力引起。最大切向压应力产生在凸缘外缘处，起皱首先由此开始。防皱措施：（1）压边圈、拉深筋、拉深槛（2）合理设计零件形状（3）合理设计模具（4）改善冲压条件压边力的平衡润滑（5）合理选材，确定适当板厚、低屈服极限材料，防皱效果好 P128，拉裂的防治措施：根据板材成形性能，采用适当的拉伸比和压力比；增加凸模表面的粗糙度；改善凸缘部分的润滑条件；选用KS|Kb比值小，n值大，r值大的材料。

18，P128毛坯尺寸计算原则：毛坯面积等于工件面积（面积相等原则）P132，拉伸系数：每次拉伸后圆筒形件的直径与拉伸前毛坯（或半成品）的直径之比，即首次：m1=d1|D 拉伸系数是拉伸工作中重要的工艺参数。

极限拉伸系数的影响因素：板料成形性能，毛坯相对厚度t|D，凹凸模间隙及其圆角半径等有关。以下为具体介绍：

（1）板料的内部组织和力学性能

板料塑性好、组织均匀、晶粒大小适当、屈强比小、塑性应变比r值大时，板料的拉深性能好，可以采用较小的极限拉伸系数。（2）毛坯的相对厚度t|D

毛坯的相对厚度t|D小时，容易起皱，防皱压力圈的压力加大，引起的摩擦阻力也大，因此极限拉伸系数相应加大。（3）拉伸模的凸模圆角半径rp和凹模角度半径rd

rd过小时，筒壁部分与底部的过渡区的弯曲变形加大，使危险断面的强度受到削弱，使极限拉伸系数增加。rd过小时，毛坯沿凹模圆角滑动的阻力增加，筒壁的拉应力相应加大，其结果是提高极限拉伸系数值。（4）润滑条件及模具情况

润滑条件良好、凹模工作表面光滑、间隙正常，都能减小摩擦阻力改善金属的流动情况，使极限拉伸系数减小。（5）拉伸方式

采用压边圈拉深时，因不易起皱，极限拉伸系数可取小些。（6）拉伸速度

拉伸速度对极限拉伸系数的影响不大，但速度敏感的金属拉伸速度大时，极限拉伸系数应适当加大。（P137 如何判断能否一次性拉深成功）

19，P160，凹模与凸模圆角半径。凹模圆角半径：过大，则板材在经过凹模圆角部分时的变形阻力以及在间隙内的阻力都要增大，势必引起总的拉深力增大和模具寿命的降低。过小，拉深初始阶段不与模具表面接触的毛坯宽度加大，这部分很容易起皱。凸模圆角半径：过大，会使拉伸初级阶段不与模具表面接触的毛坯宽度加大，也使容易此部分起皱。过小，在后续的拉深工序中毛坯沿压边圈的滑动阻力也要增大，对拉伸过程不利。{Rd：小，阻力大使得抗力增大，危险断面变薄或破裂，刮伤工件；大，过早丧失压边力致起皱。Rp（对冲压效果影响无Rd显著）小，增大弯曲变形，危险断面变薄或开裂，影响表面质量；大，凸模毛坯接触面减小，底部容易变薄，圆角处内皱。20，P177，胀形：在模具的作用下，迫使毛坯厚度减薄和表面积增大，以获取零件几何形状的冲压加工方法。

在凸模力作用下，变形区材料受双向拉应力作用，沿切向和径向产生伸长变形，成形面积的扩大主要是靠毛坯厚度变薄而获得。由于变形区不存在压应力，不会出现失稳起皱现象。

21，P179，胀形工艺分两大类：平板毛坯的局部胀形、圆孔空心毛坯的胀形。

22，P193，（判断）翻边分类

按工艺特点，可分为：内孔翻边、外缘翻边（分为内区翻边和外区翻边）和变薄翻边。按变形性质分为伸长类翻边（特点：变形区材料受拉应力，切向伸长，厚度减薄，易发生破裂，如圆孔翻边和外缘翻边中的内区翻边）、压缩类翻边（特点：变形区材料切向受压缩应力，产生压缩应力，产生压缩变形，厚度增厚，易起皱。如外缘翻边中的外区翻边）以及属于体积成形的变薄翻边等。

23，P194，翻边系数K：圆孔翻边时的变形程度（K=d0|dm d0毛坯上圆孔上的初始直径，dm翻边后的竖边直径）

翻边系数K与竖边边缘厚度变薄量关系可近似表达为t~=t0K12.K越小，当翻边系数减小到使孔的边缘濒于拉裂时，这种极限状态下的翻边系数称为极限翻边系数，用Kl表示。表6-1和6-2.24，P195，影响圆孔翻边成形极限的因素：（1）材料伸长率和硬化成形极限n大，Kl小，成形极限大。（2）口缘如无毛刺和无冷作硬化时，Kl较小，成形极限较大。（3）用球形、锥形和抛物线形凸模翻边时，变形条件比平底凸模优越，Kl较小。在平底凸模中，其相对圆角半径rp|t越大，极限翻边系数越小。（4）板材相对厚度越大，Kl越小，成形极限越大。

25，P219冲模的分类：(1)按工序性质分：落料模、冲口模、切断模、整修模、弯曲模、拉深模，成形模等。(2)按工序组合程度分为：单工序模、级进模、复合模。级进模：一次行程中，在一副模具的不同位臵上完成不同的工序。因此对工件来说，要经过几个工位也即几个行程才能完成。而对模具来说，则每个行程都能冲压出一个制件。所以级进模生产效率相当高。复合模：在一次行程中，一副模具的同一个位臵上，能完成两个以上工序。一次复合模冲压出的制件精度较高，生产率也高。(3)按导向方式分：无导向的开式模、有导向的导板模、导柱模等。(4)按卸料方式分为刚性卸料模、弹性卸料模等。(5)按送料、出件及排除废料方式分为：手动模、半自动模、自动模等。(6)按凸、凹模的材料分为：硬质合金模、锌基合金模、薄板模、钢带模、聚氨酯橡胶模等。26，P221，一套模具根据其复杂程度不同，一般都有数个、数十个甚至更多的零件组成。根据模具零件的作用分为五个类型的零件：（1）工作零件：完成冲压工作的零件（2）定位零件：保证送料事有良好的导向和控制送料的进距（3）卸料、推件零件：保证在冲压工序完毕后将制动和废料排除，以保证下一次冲压工序顺利进行。（4）导向零件：保证上模与下模相对运动时有精确的导向，使凸模、凹模间有均匀的间隙，提高冲压件的质量。（5）安装固定零件：是上述四部分零件联接成“整体”，保证各零件间的相对位臵，并使模具能安装在压力机上。27，P248，压力中心的计算（判断）导正销、压力中心的确认、闭合高度

模具的闭合高度Ho是指上模在最低的工作位臵时，下模板的底面到上模板的顶面的距离。

如果模具闭合高度实在太小，可以在压床台面上加垫板。