冲压模具设计

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冲压模具设计范文第1篇

关键词：汽车冲压模具；设计制造；维修

1汽车冲压模具设计和制造

在现代社会中，汽车已经成为了人们出行最为重要的一种交通工具，其质量的好坏不仅影响人们的出行质量，而且，直接关系到人们的生命和财产安全。通常情况下，汽车冲压模具使用寿命是六十万到八十万次。在对汽车冲压模具设计和生产的过程中不仅应该切实满足车身零件在工艺方面的要求，同时，还要高度重视其在设计和制造过程中所应用的机械设备、操作方式、运输方式、模具安装以及废物处理等方面的问题。在冲压模具设计及制造过程中主要应该考虑以下五点：①价格。在汽车冲压模具设计和制造的过程中，首先需要考虑的因素是它的价格，将会影响到产品最终的销量。②质量。汽车安全系数的高低通常都是由冲压模具决定的，因此，冲压模具的质量也会直接影响产品的销量。③人性化。在汽车冲压模具设计的过程中，人性化也是应该考虑的重要因素，而且要重视对其维护和修理方面，让模具的局部可更换性体现地更强。对于那些更换频率比较高的部件，在设计的过程中应该设置更高的标准，这对于供货和购货两端都极为有利。不过我国汽车行业对于冲压模具的人性化方面考虑的还比较少，只是注重制造工艺和生产程序的简单化，导致了模具零部件在标准化方面有所欠缺，所以导致在维护和修理方面的难度都比较大。④原材料。近年来，我国在汽车冲压模具制造的选料上已经具有较大的优势，通常都是利用合金钢或者合金铸铁等。⑤精度。在模具生产中，精度将会直接影响到装配完毕之后各个零部件间的契合程度，以及间隙一致性的呈现。

2汽车冲压模具维护和修理

汽车冲压模具由于其所处的工作环境比较恶劣，在使用过程中，常会出现工作部位、契合部位、滑动位置磨损，甚至损坏的现象。同时，由于模具设计制造过程复杂、精度高、周期较长、成本较高等因素，所以在使用过程中，对其所出现的问题要及时维修，从而保证精度、提高寿命。汽车冲压模具的维护和修理虽然非常复杂，但经常出现的故障及维修方法主要有以下7种情况：①翻边整形制件变形。在翻边和整形过程中常出现制件变形的现象，特别是在表面件中的变形，对制件的质量影响比较大。一般解决方法是加大压料力，如果是弹簧压料可采用加弹簧的办法，对上气垫压料通常采用加大气垫力的办法；若在加大压力后，仍存在局部变形，就要找出具体问题点，检查压料面是不是出现局部凹陷等情况，此时可采用焊补压料板的办法；压料板焊后再与模具的下型面进行研配。②刀口崩刃。刀口崩刃是模具在使用过程中最常出现的问题之一。刀口的崩刃如果很小，通常要将崩刃处用砂轮机磨大些，用相应的焊条进行焊接，以保证焊接牢固，不易再次崩刃。③拉毛。刀口崩刃拉毛主要发生在拉延、成型和翻边等工序。要对照制件查找模具相应的拉毛位置，用油石将其推顺，注意圆角大小要统一，然后再用细砂纸进行抛光。④修边和冲孔带料。由于修边或冲孔时模具的压料或卸料装置出现异常导致修边和冲孔带料。此时，也要对照制件的部位找出模具的相应部位，如果模具压卸料板存在异常，就对压料板进行补焊，如果模具压卸料板没有问题，可以检查模具的刀块是否有拉毛现象。⑤废料切不断。由于操作人员在生产过程中没有及时对废料进行清理，造成废料的堆积，最后在上修边刀块的压力下造成废料刀的崩刃，从而造成废料切不断的现象。其修理的方法与修边崩刃的办法类似。⑥毛刺。由于模具刃口间隙造成制件在修边、冲孔和落料时出现毛刺过大的现象。间隙大时，修边和冲孔工序采用凸模不动而修整凹模的办法，在落料工序当中则采用凹模不变而修整凸模的办法。间隙小时，要依据模具间隙的大小进行调整，以保证间隙的合理。对于修边冲孔模而言，采用间隙放在凹模的办法，而对于落料模而言就应采用放大凸模的办法，从而保证零件的尺寸在修理前后不变。⑦冲孔废料堵塞。由于废料道不光滑、废料道有倒锥度、废料没有及时清理等原因导致冲孔废料堵塞。要保证A面和B面都处于光滑和等直径状态，就可以保证废料不会被堵塞。

3结语

总而言之，在汽车制造行业中，冲压模具占据着较为重要的位置，跟模具的设计、生产以及维修等都有着密切的关系。我国在汽车冲压模具的生产加工上已经获得了一定的成果，不过还存在着较多的问题，在对其进行设计的时候对模具本身太过注重，具有较强的随意性，对生产工艺合理性方面的考虑较少，标准化程度低下，导致维修难度极大。相关从业人员应该积极探索，切实设置出一套符合我国国情、科学合理的冲压模具设计制造体系，从而促进我国汽车行业科学快速的发展。

参考文献

冲压模具设计范文第2篇

关键词：模具；工序安排；模具结构

随着科学技术的不断提高，我国各行各业的生产水平也得到了极大程度的改善，这使得人们的生活需要得到了极大程度的满足。在产品生产过程中，模具是一项重要手段，无论是在手表的设计还是在防盗门的制造方面，模具都起着十分重要的作用，想要使其利用水平能够得到提高，从而进一步的为人们的生产生活带来便利，就一定要加大力度对其生产工序及其构造进行设计与优化，这是模具生产领域的一个主要发展趋势，同时也是有关人员必须注意的一项问题。

1冷冲压模具设计原则

冷冲压模具的设计过程十分复杂，具有很大程度的专业性，想要使其发展能够进一步符合社会的要求，除了要保证设计人员的专业性外，还要坚持一定的原则，这是设计人员必须做到的一点，只有这样，才能使模具的生产工序能够更加合理，同时也才能使其更加符合相关的设计标准，这对于其使用性能以及使用寿命的保证均具有重要的价值。总的来说，在冷冲压模具设计的过程中，需要遵循的原则包括以下几点：第一，设计过程中，不同零件对于设计工艺的要求也不尽相同，因此在对其进行设计的过程中，一定要根据其具体要求来进行。对于对设计工艺以及质量要求较高的零件来说，工作人员必须要考虑毛边的问题，通常情况下，毛边均需要呈向下的态势，这是工作人员必须加以注意的一点问题。第二，在普通的设计过程中，工作人员需要遵循的设计工艺主要包括对沙拉孔的设计以及落料等问题，对上述工艺的满足是整个是个工艺能够顺利完成的主要保证，在上述步骤完全妥善完成之后，才能开展折边工作。第三，在对零件进行落料与冲孔的过程中，必须将模具的强度、冲击韧性等要素考虑在内，以便最大程度保证落料与冲孔环节的科学合理。第四，在对模具进行折边时，为了防止出现方向上的反复变换，可以尽量将其往一个方向折叠。当然，为了防止对产品的形状、尺寸产生不利影响，还要尽可能确保同方向折边相互之间不会出现干涉的情况。第五，在打凸包环节中，尽量保证凸包向下，并且对于那些外形较大的凸包，还要将其安排在第一工序时冲压。不过，为了防止孔位拉料导致零件发生变形现象，在安排工序时，要注意使打凸包与打凸包附近的冲孔不在同一工序内。第六，在进行压平或者推平环节时，如果发现周围有较大的冲孔，并且继续折边可能会产生拉料，继续压平可能会发生拉料不死的状况时，不能强行使其成形，以免造成设计尺寸偏离要求以及外观破坏等情况。往往，我们会考虑先折边，后推平，然后冲孔的工艺流程，以实现对工件尺寸的控制。第七，在进行打沙拉孔或者抽牙过程中，如其附近有孔或其距坯料边缘尺寸较小时，即先打沙拉孔与抽牙会产生板料变形。此时，要考虑进行先打沙拉孔或抽牙，再冲孔或切边、落料的工艺。第八，在零件进行最终折边工作时，往往由于对安全性能、成形、外观等方面有一定要求，通常会从第一道工序开始考虑最后工序所制成的方向。

2冷冲压模具结构方面的有关问题

对于冷冲压模具的设计来说，想要保证其设计质量，必须要将设计工序考虑其中，要按照相应的技术标准去完善每一道工序，使其能够与标准相符合，同时还要注意其与不同零件的契合性，这样才能最大程度的保证其设计过程的完整性。除此之外，冷冲压模具的结构对于其质量以及使用性能的保证均具有重要价值，因此，对其结构进行分析对于工作人员来讲也十分必要。总的来说，冷冲压模具结构主要包括冲裁件结构、弯曲件结构以及拉伸件结构三方面，以下文章将上述三方面内容展开来进行了分析。

2.1冲裁件结构。在进行冲裁件结构设计时，要保证冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。通常，冲裁件各直线或曲线的连接处，宜有适当的圆角。如果冲裁件有尖角，不仅给冲裁件的制造带来困难，而且模具也容易坏，只有在采用少废料、无废料排样或镶拼模具结构时不要圆角。

2.2弯曲件结构。在进行弯曲件的结构设计时，要保证弯曲件的圆角半径小于最小弯曲半径，以免产生裂纹，但也不能过大，因为一旦过大，容易受到回弹的影响，进而容易导致弯曲角度与圆角半径的精度都难以保证。一般来说，不同状态下，不同的材料最小弯曲半径不同，譬如冷作硬化状态下，弯曲线处于垂直纤维状态时，Q195、Q215-A最小弯曲半径为0.4t，铝为0.3t，黄铜为0.5t。设计过程中，要注意弯曲的弯边长度不宜过小，通常的合理值应为h>R+2t。而h值一旦较小，弯边在模具上支持的长度也会变小，这样就不易得到形状准确的零件。（h为弯曲长度，R为弯曲半径，t为材料厚度）另外，弯曲线不应位于零件宽度变形处，以免撕裂，如必须在宽度突变处弯曲，应事先冲工艺孔或工艺槽。

2.3拉伸件结构。对于拉伸件的结构设计，通常要注意拉深件侧壁与底面或凸缘连接处的圆角R1R2，特别是R2应尽量大些，因为它们相当于最后一幅拉深模的凸模及凹模的圆角。通过放大这些圆角半径，能够减少拉深次数，或使零件容易拉深成形。一般情况下，对于R1、R2的取值，可以取R1≥t，最好R1=（3～5）t，可以取R2≥2t，最好R2=（5～10）t。（t为材料厚度）除此以外，对于拉伸件的结构设计还需要注意以下几个方面：第一，对于距形拉深件，可以放大其四周的圆角，一般情况下，可以取R3≥3t，有时为了减少拉深工序还要尽可能取R3≥1/5h；（R3为矩形圆角半径）;第二，除非在结构上有特殊需求，必须尽量避免异常复杂及非对称形状的拉伸件，对于半敞开的空心件，应考虑设计成对的拉伸，然后刨切开比较有利；第三，拉伸件的凸缘宽度应尽可能保持一致;第四，在零件的平面部分，尤其是在距边缘较远处，局部凹坑的深度与凸起的高度不宜过大;第五，应尽量避免曲面空心零件的尖底形状，尤其高度大时，其工艺性更差。

结束语

综上所述，冷冲压模具的设计工序以及结构对于模具质量的保证均具有重要价值，目前，社会各领域的发展对于模具的应用均较为频繁，从某种程度上讲，保证了模具的质量就相当于保证了相关产品的质量。工作人员需要意识到设计工序以及结构对于模具的重要性，要将具体措施应用到设计过程中，这样才能最大程度的为社会的生产与发展带来更加强大的推动力。

参考文献

[1]何卫强.冷冲压模具加工过程中的问题与品质控制[J].装备制造技术，2013（4）.

[2]于维民.冷冲压模具加工过程中的问题与质量控制[J].应用能源技术，2009（7）.

冲压模具设计范文第3篇

关键词：汽车零件 冲压模具设计 发展

1前言

在汽车制造中一个重要的制造技术即冲压成型技术，在汽车生产中所使用的汽车覆盖件大多是使用的冲压技术而形成的，冲压模具的制造周期影响到整个汽车制造所使用的成本和新产品开发使用的周期长短。当前，在国外的汽车生产中提出了新的技术战略，即能够合理的缩短整个市场化的周期、降低汽车产品生产的成本等优势，在这个战略中的一个很重要的环节就是能够减少生产的周期，并且能够降低车身覆盖模具的制造使用的费用，所以需要在汽车零件的冲压模具设计中投入大量的资金和技术。下文主要分析模具冲压的技术在整个制造行业中的具体应用，并简要的分析当前我国的汽车冲压模具的技术状况。

2汽车零件冲压模具的技术状况

2.1模具CAD/CAM/CAE技术

我国自20世纪90年代以来逐渐开始使用CAD/CAM技术，到了21世纪之后CAD/CAM技术逐渐普及，当前汽车生产中具有一定生产能力的冲压模具企业，都已经具有CAD/CAM技术，同时其中的很多企业中还具有CAE技术。冲压模具CAD/CAM技术能够缩短模具的制造周期，大大的降低了生产成本费用，逐渐的提高产品的质量，越来越多的得到应用。在我国进行“八五”“九五”期间，有很多企业逐渐的普及了计算机进行绘图的技术，数控加工的使用技术越来越受到关注，使得CAD/CAM技术被广泛的使用。到了“十五”之后，汽车模具的生产企业越来越多的开始使用CAD/CAM技术。当今，我国很多的企业中逐渐实现了三维CAD，更多的企业也开始由二维向三维过渡着，总图生产代替着零件图生产。

对于冲压成形的CAE软件技术，除了需要引进软件之外，一些研究机构逐渐的研发出了具有较高水平的技术软件，在汽车的生产应用方面取得了良好的效应。国内的很多汽车冲压模具的生产企业之中，成功的应用了CAE技术，通过实践的锻炼，逐渐具备了分析高级轿车的能力，需要根据汽车厂的要求，将产品数模分析和冲压工艺的分析同时进行。

2.2模具生产和管理技术

随着我国CAD/CAM技术的进步，国内的汽车冲压模具的生产不断的进行着创新进步，尤其是在设计和分析的环节上不断的进步。在加工过程中，随着近几年的数控机床的数量不断增多，高速加工机床的应用越来越多，机床使用的速率也很快的提高，一些模具生产企业中逐渐实现了“无人化”的生产。近几年来的模具生产制造业中数控加工技术不断得到普及，数字化加工技术的发展带动了企业实现了全数字化的无图生产。我国的模具生产企业的发展走向了信息化之路，在行业内以全面实行，虽然实现全面化的信息覆盖难度很大，但是在当前的信息化的时代之下，企业通过使用相关的软件技术，在信息化的工作方面取得了成效。

3汽车零件冲压模具设计在制造业中的应用

3.1冲压模具的现状及发展

近几年来，我国的汽车生产企业开始越来越多的和国际接轨，加快了市场上的竞争，人们逐渐的认识到了汽车产品的质量、成本和产品研发技术的重要性。对于冲压模具的发展，主要表现在以下几方面：①模具CAD/CAM技术是模具技术中的主要的发展趋势，随着网络技术的发展，使得CAD/CAM/CAE技术不断的实现跨企业、跨地区在整个行业中逐渐得到使用，最终实现整个行业间的技术资源的整合，将虚拟化为现实。②模具“逆向工程”的发展很迅速，模具的扫描系统使得从模型开始一直到加工出期望的模型所需要的很多方面的可能，很大程度上缩短了模具研发制造的时间。同时一些快速扫描的系统，能够迅速的安装在加工中心上，最终能够实现自动生成各种数控系统和快速的收集数据的加工系统，使模具的逆向工程广泛的应用于汽车等行业中。近几年来很多的模具生产企业加大了技术的投入，一些国内模具企业逐渐普及了二维CAD中，开始使用国际通用软件，成功的用于冲压模型的设计中。

3.2模具发展中的关键问题

在我国模具的自动加工生产系统是我国发展中的一项关键问题，模具的自动加工系统需要有多台的机床进行合理的组合，并且需要配备定位盘等装置，需要有完整的刀具数控库和完整的空柔性同步系统，还要有质量监测控制系统。尤其是因为模具行业发展比较成熟，给我国的模具冲压行业带来了很大的挑战，由于在环保方面又有了更高的要求，因此给冲压带来了很大的压力，同时产品集约化生产和个性化的发展，以及环保方面的要求，还有节能方面的控制，需要在冲压行业进行新一轮的技术改造和创新。同时仿真技术的应用是当前冲压技术发展的重要的技术，需要考虑自动化和灵活性方面的要求，使冲压成型更加的数字化、自动化和科学化，在整个行业中冲压模具的发展更加向着技术性的发展靠近。

4结束语

随着汽车行业的迅速发展，汽车覆盖件的技术要求逐渐增高，其中冲压技术作为汽车零件设计中的关键技术，冲压模具的设计能够有效地减少产品的成本，提高产品的质量，缩短工期等。因此在信息化高速发展的今天，经济全球化的发展越来越快，需要注重提高我国汽车零件冲压模具的生产水平，采取有效的措施，通过改革逐渐提高我国汽车零件冲压模具的设计能力，不断促进其发展，逐渐缩短和世界先进水平之间的差距。

参考文献：

[1]廖代辉，沈阳成.基于进化算法的冲压模具型面参数优化[J].汽车工程，2008（3）.

[2]王勇，乔源庆.小型汽车零件冲压模具设计及其发展[J].中国科技博览，2010（32）.

冲压模具设计范文第4篇

关键词：冲压模具设计机械运动控制

冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料，利用模具和冲压设备（压力机，又名冲床）对其施加压力，使之产生变形或分离，获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床，因而决定了冲压过程的主运动是上下运动，另外，还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。

一、冲压过程中机械运动的概述

机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式，在冲压过程中都存在，但是各种运动形式的特点不同，对冲压的影响也各不相同。既然冲压过程存在如此多样的运动，在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制，以达到模具设计的要求。

冲压过程的主运动是上下运动，但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等，可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难，成本也较高，但是为了达到产品的形状、尺寸要求，却不失为一种有效的解决方法。

二、冲裁模具中机械运动的控制

冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接

触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、

凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动

是非常关键的，为了保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先

于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则冲裁件切断面质量差，尺寸精度

低，平面度不良，甚至模具寿命减少。

按通常的方法设计落料冲孔模具，往往冲压后工件与废料边难以分开。在

不影响工件质量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块，

以使落料冲孔运动完成后，凹模卸料板先把工件从凹模中推出，然后凸凹模卸

料板再把废料也从凸凹模上推落，这样一来，工件与废料也就自然分开了。

对于一些有局部凸起的较大的冲压件，可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模，同时施加足够的弹簧力，以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的，再继续落料冲孔运动，往往可以减少一个工步的模具，降低成本。

三、弯曲模具中机械运动的控制

弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死，凸模下降至与板料接触，并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动，导致板料变形折弯，然后凸、凹模分开，弯曲凹模上的顶杆（或滑块）把弯曲边推出，完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的，为了保证弯曲的质量或生产效率，必须首先控制卸料板的运动，让它先于凸模与板料接触，并且压料力一定要足够，否则弯曲件尺寸精度差，平面度不良；其次，应确保顶杆力足够，以使它顺利地把弯曲件推出，否则弯曲件变形，生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件，应特别注意一点，最好在弯曲运动中，要有一个运动死点，即所有相关结构件能够碰死。

有些工件弯曲形状较奇特，或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落，这时，往往需要用到斜楔结构或转销结构，例如，采用斜楔结构，可以完成小于90度或回钩式弯曲，采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。

值得一提的是，对于有些外壳件，如电脑软驱外壳，因其弯曲边较长，弯头与板料间的滑动，在弯曲时，很容易擦出毛屑，材料镀锌层脱落，频繁抛光弯曲冲头效果也不理想。通常的做法是把弯曲冲头镀钛，提高其光洁度和耐磨性；或者在弯曲冲头R角处嵌入滚轴，把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动，由于滚动比滑动的摩擦力小得多，所以不容易擦伤工件。

四、拉深模具中机械运动的控制

拉深工艺的基本运动是，卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触，并继续下降，进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动，导致板料体积成形，然后凸、凹模分开，凹模滑块把工件推出，完成拉深运动。

卸料板和滑块的运动非常关键，为了保证拉深件的质量，必须控制卸料板的运动，让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则拉深件容易起皱，甚至裂开；其次应确保凹模滑块压力足够，以保证拉深件底面的平面度。

拉深复合模设计合理，可以很好地控制结构件的运动过程，达到多工序组合的目的。例如典型的落料拉深切边冲孔复合模具的设计。

另外，有些装饰品和曰用品的拉深件需要有卷边（或滚边）工序，模具设计中也用到了滚轴结构，所以在卷边过程中滚动的摩擦力非常小，不容易擦伤工件表面。

对那些需要在马达中旋转的拉深结构件，切边的高度、跳动度等要求相当高，需要在模具中设计特别的旋切结构，利用旋转（切）运动修边，不仅能保证切边的尺寸精度高，甚至切边的毛刺及冲切纹路亦相当美观。

五、连续模具中机械运动的控制

连续模具中常常同时包括了冲裁、弯曲和拉深等冲压工艺，因而其冲压过

程中的机械运动也包括了这三种工艺的基本运动模式，对连续模具中运动的控

制，应分成各基本工艺分别进行控制。

通常连续模具要求不断加快冲压速度，提高生产效率，有些形状较复杂、较特别的冲压件，其冲压运动较费时，在连续模具设计中可以分解成效率较高的冲压运动。例如，工程膨胀螺钉圆筒件在连续模具设计中即可将其圆筒成型运动分解为两侧90度圆弧弯曲～中间60度圆弧弯曲～整体抱圆～圆度校正四个工序，不仅提高效率，亦能保证冲压件圆度。需要特别指出的是，连续模具因为在实际生产中还牵涉到送料机、吹风装置等，在设计中应充分考虑到这些因素，让冲床、模具、送料机和吹风装置的运动在时间上配合好，连续模具才能真正顺利生产。

六、结论

尽管各种工艺的基本运动原理是不同的，但是也有共同点，就是卸料板（或滑块）的运动是重要的控制因素。实际上，在模具设计当中，产品的冲压工艺不可能都象各种工艺的基本运动那样简单，应当要根据具体情况对产品工艺作好运动分析，再据此作进一步的设计。

在对产品工艺运动作分析时，应主要考虑其必要性、时间性、可行性，还应具有创造性。必要性是指运用基本运动原理判断需要那些运动来实现产品工艺；时间性是指所需各项运动的先后顺序；可行性是指能否通过结构设计和力学设计来实现所需运动；创造性是指在前述运动无法被实现或运动无法完全实现产品工艺的情况下，要善于大胆采用新方法去努力实现产品工艺。

参考文献

[1]浦学西模具结构北京：中国劳动社会保障出版社.2008.

冲压模具设计范文第5篇

关键词:冲压模具设计 机械运动 作用分析

中图分类号:TB12 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0130-01

机械运动是冲压阶段不可少的运行形式,关系着后期冲压的质量水平。而设计的模具是否可以顺利完成冲压工艺所需的运动,对冲压件的质量也有很大的影响,这就需要在设计模具时做好各个方面的控制工作。并且,考虑到产品的尺寸标注,还要采取多元化的设计模式,以更新整个产品的各项指标要求。

1冲压过程中机械运动的介绍

冷冲压主要是对不同形式的板料或坯料进行处理,采用模具和冲压设备造成压力之后进行冲压,最后利用变形或分离实现加工,得到了相应尺寸、形状、性能的产品。在冲压生产过程中运用最多的则是立式冲床,而上下运动是冲压过程的主要运动方式。另外,对于不同材料或结构之间的运动,冲压过程采用的工艺也不一样。机械运动包括了很多不同的形式,主要包括:滑动、转动、滚动等,这些运动都可以在冲压加工中得到体现。而受到各种运动形式的特点影响,对冲压造成的问题也是各不相同的。为了使用冲压过程的运动需要,在冲压模具设计中则要采取针对性的措施防范处理,以满足模具设计的需要。

2弯曲模具中机械运动的调控

弯曲工艺的运动流程为卸料板先与板料接触并压死,接着让凸模降低到与板料接触,再持续下降到凹模,凸模、凹模及板料之间形成运动趋势,最后引起不同的板料变形,接着凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆将弯曲边推出,最终实现了弯曲运动。卸料板及顶杆的运动对于模具而言十分重要,考虑到维持正常的弯曲质量或生产效率,对卸料板的运动要采取严格的控制方式。一般都是先和凸模与板料接触,同时保证压料力达到标准大小,否则会造成弯曲件尺寸精度差或平面度达不到要求。另外,要维持顶杆力在标准状态下,使其能将弯曲件正常推出,防止弯曲件变形而影响到正常的加工秩序。若弯曲件的精度要求较高,则要对每个生产加工流程严格控制,避免出现各种质量问题而影响生产秩序。在加工过程中常常会遇到高精密要求的产品,利用冲压模具加工时不得采取常规方式从凹模上脱落,一般要采取斜楔结构或转销结构,如:斜楔结构以实现＜90°或回钩式弯曲,选择转销结构来保证产品的成型处理。

需要注意的是在外壳件加工时,由于其其弯曲边较长使得弯头与板料间的滑动在弯曲时会产生毛屑,且造成材料镀锌层脱落,这些都会影响到产品的质量,加工人员要采取合理的方法控制。最常见的处理方式是把弯曲冲头镀钛,不断改善产品的光洁度和耐磨性;也可以在弯曲冲头R角处嵌入滚轴,将弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动,通过降低摩擦力的方式来优化质量。

3冲裁模具中机械运动的调控

在冲裁工艺中,卸料板先与板料接触并压牢是最基本的运动,凸模下降至与板料接触后下降进入凹模,凸模、凹模及板料,最后通过此昂对运动而造成板料分离,接着凸、凹模分开,卸料板将工件或废料从凸模上推落之后结束冲裁运动。卸料板在整个设备结构中有着重要的作用,关系着冲压工艺的生产质量,技术人员应该对卸料板动作严格控制,必须保证其先于凸模与板料接触,以此来维持理想的产品质量和精度。根据常规方式设计落料冲孔模具,一般冲压后工件与废料无法区分。加工过程可对一些流程适当调整,保证产品质量的前提下使用在凸凹模卸料板上添加凸出的限位块,在结束落料冲孔运动之后由凹模卸料板将工件从凹模中推出,接着由凸凹模卸料板将废料也从模上推落,从而将工件与废料合理地区分开来。

若遇到一些特殊的工件时要及时调整冲压工艺,如:对局部凸起的冲压件,需在落料冲孔模的凹模卸料板上设置压型凸模,并且维持充足的弹簧力来确保卸料板上压型凸模与板料的充分接触,最终实现正常的落料冲孔运动,让整个加工流程更加科学合理。对于冲孔模具的冲孔数量多的则要具备很大的冲压力条件,这样会给生产操作带来难度。对于这种问题的处理,一般选择不同长度的2～4批冲头,在冲压时引导冲孔运动分段操作,这样能显著控制冲裁力。而在弯曲面上有位置精度要求高的孔的冲压件,则要设置科学的斜楔结构,需弯曲之后完成相应的冲孔,结合水平方向的冲孔运动能实现加工要求。

4连续模具中机械运动的调控

连续模具涉及到多个不同的工艺,如:冲裁、弯曲和拉深等冲压工艺,在冲压过程中里的机械运动同样也具备这些工艺特点。在控制连续模具时期可以分成各基本工艺有序进行,从而保证每个阶段的加工流程满足质量要求。一般在连续模具中需要逐渐提升冲压速度,这样能显著改善产品的生产效率。对于形状复杂、加工困难的产品,在冲压时会遇到很大的难度,需要加工人员采取特殊的工艺处理。可以把连续模具设计中划分为效率较高的冲压运动,如:工程膨胀螺钉圆筒件,其连续模具设计则能把其圆筒成型运动分解为两侧90°圆弧弯曲、中间60°圆弧弯曲、整体抱圆、圆度校正等工艺流程,从而显著改善了产品的加工效率,维持了冲压件的圆度符合设计要求。在冲压加工时要注意连续模具因为在实际生产中还牵涉到送料机、吹风装置等,这就需要设计人员安排计划时充分考虑这些因素,保证各个装置之间能协调运行,这有助于连续模具的政策生产加工。

5拉深模具中机械运动的调控

在拉深工艺中,其基本运动是卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触,且维持下降趋势,进入凹模,凸模、凹模及板料形成相对运动,造成板料体积成形,最后把凸、凹模分开,凹模滑块将工件推出后完成拉深运动。

卸料板和滑块的运动是很重要的,其关系着整个模具的加工质量。操作人员要对卸料板的运动严格控制,使其在凸模与板料接触之前完成操作。此外,还要对压料力要严格控制,避免拉深件发生起皱等,这样可以避免整个结构体系出现问题。科学设计拉深复合模需要对不同构建的过程严格控制,从而满足产品生产加工的需要。此外,对于装饰品和日用品的拉深件需要有卷边(或滚边)工序,模具设计对滚轴结构要采取合理的布局,因而卷边过程中滚动的摩擦力很小,不会对工件的层面造成损坏。对需在马达中旋转的拉深结构件,切边的高度、跳动度等要求相当高,这就要对旋切结构进行合理转换,保持正常的处理防范,这样才能达到各种尺寸精度的要求。根据使用情况看,旋切结构在实际设计改良后的质量、性能都显著改善,使得冲压模具的工艺效果得到了最大的发挥。

6结语

冲压模具加工是现代机械制造行业的新方式,在加工过程中要采取综合性的设计方法。企业在引进冲压模加工后,要做好各个方面的控制工作,满足不同的生产加工要求,最终保持产品质量符合要求。

参考文献

冲压模具设计范文第6篇

关键词：计算机辅助工程 冷冲压模具教学

冷冲压模具设计是模具设计中的一种，冷冲压模具是利用安装在压力机上的冲模对放置在内的板料在室温下施加变形力，使其产生变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的产品零件的特殊专用工具。它属于模具的一种，冷冲压模具设计一般归属于模具设计制造专业，设计一套冷冲压模具的过程即为冷冲压模具设计。近年来，越来越多的模具企业在设计模具时将计算机辅助工程这一技术运用其中，为了切合企业需求，培养出企业需要的人才，将计算机辅助技术应用到冷冲压模具教学中是大势所趋。

1 冷冲压模具设计课程体系

冷冲压模具设计隶属于模具设计与制造专业底下的一个专业知识群，在冷冲压模具设计的教学环节中拥有一个课程体系予以支撑。一般冷冲压模具设计教学分为两大块，理论教学与课程设计、以及实训课程相结合，涉及的课程有《冷冲压工艺及模具设计》、《冷冲压模具设计课程设计》、《冷冲压模具设计实训》等。

《冷冲压工艺及模具设计》是先行课程，是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计有机融合，综合性较强。该课程要求学生能准确分析模具的结构组成和动作原理，分析制件的冲压工艺性，并制定其生产工艺方案，能分析常见冲压工艺的主要质量问题，并提出一定的解决方案；能正确进行模具设计时的工艺计算，并具备模具标准件以及模具材料的选用能力；掌握模具设计的步骤和方法，能够完成中等复杂程度冲压件的模具设计任务。

《冷冲压模具设计课程设计》和《冷冲压模具设计实训》这两门课程一般在修完《冷冲压工艺及模具设计》后进行的实践性课程，《冷冲压模具设计课程设计》是一项停留在设计层面的教学环节，整个教学自然班可以被分为若干个设计小组，每组分别针对不同的冷冲压制件进行针对性的模具设计环节。

除此之外，有条件的院校或者比较重视实践操作技能的高职院校则会开设另外一门《冷冲压模具设计实训》，它是模具设计专业教学中重要的实践教学环节之一，在学生具有了基本的模具设计理论知识以后，为了强化学生所学的知识和提高学生的初步设计能力而开设的实践教学。

2 计算机辅助工程在模具设计产业中的作用

计算机辅助工程（Computer Aided Engineering，CAE）技术的提出就是要把工程（生产）的各个环节有机地组织起来，其关键就是将有关的信息集成，使其产生并存在于工程（产品）的整个生命周期。因此，CAE系统是一个包括了相关人员、技术、经营管理及信息流和物流的有机集成且优化运行的复杂的系统。

在现代冲压生产中采用计算机仿真技术指导生产，可使技术人员非常直观地在计算机屏幕上观察到工件材料的变形和金属流动的情况，获得在冲压成形过程中工件的位移、应力、应变的分布，并通过观察位移后工件的变形情况，预测可能产生的缺陷如：破裂、起皱、颈缩等，以及在成形过程中所需的载荷以及工件成形后的回弹、残余应力的分布。从而根据已有的专业知识和生产经验实时调整模具参数和成形工艺，修改毛坯形状和尺寸。应用计算机辅助技术，据统计可产生如下技术经济效益：模具设计、制造和调试时间平均减少30%；模具调试次数平均减少40%；工艺调试时间平均降低50%；每套模具平均降低成本20%。

3 计算机辅助技术在冷冲压模具设计教学中的应用方案

在制定应用方案时，需要明确两点：第一，使用何种软件进行辅助设计；第二，在教学中的哪个环节合理运用，通过何种方式运用计算机辅助工程。首先，选用DYNAFORM软件进行冷冲压，模具设计教学的运用。DYNAFORM软件是由ETA公司研制的基于LS-DYNA的钣金冲压分析软件，它把LS-DYNA、LS-NIKE3D强大的分析能力与eta/FEMB的流程化前后处理功能结合起来。主要功能包括分析拉伸、成形、弯曲、翻边、切边等板料成形过程中的不同工序，也可以进行多步成形（或多工序加工）分析。通过用户已定义好的冲压工艺及模具曲面形状来预测成形状态，其中包括减薄拉裂、起皱、回弹等各种问题；同时可以对成形力、压边力、拉伸筋、模具磨损等各种工艺问题进行分析，以便优化工艺和模具设计。

在前面阐述的冷冲压模具设计教学的课程体系中，计算机辅助工程技术通常应用在《冷冲压模具设计课程设计》和《冷冲压模具设计实训》中比较常见，因为该技术主要应用在模具设计的环节，用来提高设计效率，缩短模具生产周期。教师需要通过现代教学技术手段来合理运用计算机辅助工程，如针对冲压模具设计动态仿真过程中一些比较难掌握和操作的部分进行视频制作，学生在学习过程中遇到困难时可以观摩教学视频进行自我学习和一些难题的突破性思考和学习；编写冲压模具设计上机实验指导书，该资料综合了DYNAFORM软件的应用介绍及其在冲压模具设计过程中的应用，并且将设计案例编写在其中，项目性地引导学生进行软件的应用和模具设计环节的熟练。以《冷冲压模具设计课程设计》教学环节为例，其流程如图1所示。从该流程中可以看出，成型过程计算机模拟和成型工艺方案参数优化两个设计流程是可以互逆的，实际上，参数优化和成型过程之间是一个不断模拟、不断修正的一个过程。这样的一个教学流程，对学生和教师的要求都有所增加，学生需要学习更多的内容，并且在课外，通过上机指导书来充实课堂内容，并且需要查阅更多的资料，而教师需要对每位学生的设计过程进行监控、指导，防止学生应用文件复制造成的偷懒现象。

图1 基于计算机辅助工程的冷冲压模具设计课程设计流程图

4 计算机辅助工程在冷冲压模具设计教学中的应用效果

与传统冷冲压模具设计教学环节相比较，基于计算机辅助工程的教学效果有明显的提高。第一，加深学生对冲压模具设计过程的理解，对学生进行冲压模具设计有指导作用，学生在进行冷冲压模具设计过程中可以利用相关软件深化对模具设计过程的理解，能较好地结合前序课程的理论知识进行细化的系统学习；第二，针对理工科学生的特点，普遍男生居多，对计算机运用比较灵活，通过软件仿真运用，提高学生学习兴趣，摆脱枯燥的设计计算过程，通过计算机模拟可以得知一些模具设计中可能存在的缺陷，学生也对模具的缺陷有深入的了解，从而对模具优化设计具有一定把握，提高模具设计的质量；第三，教师通过对计算机辅助技术在教学中的应用，可以对冷冲压模具设计教学的课程体系进行进一步的完善，对课程建设起推动性的作用；第四，能够为需要模具设计人才的企业培养应用型人才，学生能够通过不同的方法来思考问题。

5 结束语

冷冲压模具设计是一个系统化的，复杂的过程，有着一套严密的、系统性的理论体系。先将计算机辅助技术合理地运用到冷冲压模具设计教学中，有利于提高学生对冲压模具设计的兴趣，增强学生的学习主动性；提高学生模具设计的质量，培养学生综合考量问题的能力；培养更贴近产业的模具设计人才。由此可见，继续深入地将计算机辅助工程应用在冷冲压模具设计教学中有着重要而深远的意义。

参考文献：

[1]阳勇，肖调生.《冲压模具设计》课程的教学创新与实践.大学时代·论坛，2006年01月：68-69.

[2]刘建潮，卞平，李顺军，赵明炯.“冲压模具设计”学习领域课程教学改革探讨.十堰职业技术学院学报，2009年4月第22卷第2

期：89-90.

[3]苗红顺，王，李宁.基于Dynaform的汽车覆盖件拉深成形仿真技术研究.模具工业，2007年第33卷第1期：9-12.

冲压模具设计范文第7篇

关键词：冲压工艺与模具设计；翻转课堂；课程设计

大多高校都将“冲压工艺与模具设计”这门课程作为材料成型专业的一门必修课程。但是，一直以来本课程在教学中理论知识与实用性、综合性与先进性脱节，严重影响了学生的学习效果。在国家倡导新一轮课程改革浪潮的背景下，本文认为将理论知识的传授与模具设计和制造的实践相结合，突出专业知识的实用性、实践性、综合性和先进性，能提高学生的创新思维和动手能力。

1. 课程的内容和作用

（1）教学内容和方法。“冲压工艺与模具设计”将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机结合，以通俗易懂的文字和丰富的图表，系统分析各类冲压成形规律、成型工艺设计与模具设计，同时相应介绍各类冲压模具零件的不同加工方法、加工工艺及装配方法，并配以综合实例说明。重点讲述典型冲模设计与制造，同时根据冲压模具设计与制造技术的发展，适度介绍多工位级进模设计与制造。

（2）课程作用及主要任务。“冲压工艺与模具设计”是一门主干专业技术课，是一门实践性、综合性很强的课程。“冲压工艺与模具设计”包括冲压工艺设计、模具设计与模具制造三大基本工作。冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据，冲模设计的目的是保证实现冲压工艺。冲模制造则是模具设计过程的延续，目的是使设计图样通过原材料的加工和装配，转变为具有使用功能和使用价值的模具实体。

该课程主要任务是：①了解常见冲压工序的变形规律；②认识冲压成形工艺方法、冲压模具典型结构；③掌握冲压工艺与模具设计方法、冲压模具制造工艺设计方法。

2.教改思路和方法

（1）基于我国基本国情的理论实践。本课程理论性与实践性较强，但教学中通常追求最新的理论思路和技术成果，缺乏基于我国冲压工艺基本国情的介绍及理论实践。只有结合我国冲压工艺具体国情，才能更好适应和服务于社会。将理论知识的传授与我国模具设计和制造的实践相结合，适度对基础理论进行教学，突出专业知识的实用性、实践性、综合性和先进性，对改善课程的教学质量具有较好的参考意义。

（2）培养学生发散性思维。冲压模具通常具有单件生产的特点，模具的设计和制造不具有通用性。这就需要培养学生实际分析问题的能力，针对不同加工产品的需求，灵活设计最优的冲压模具。因此，需要培养学生实际分析问题的能力，引导学生探讨设计方案的异同，比较不同方案设计的优缺点和适用情况。加大培养学生发散性思维和创新思维的力度。

（3）翻转课堂。在本课程的教学过程中，将2～4个学时的内容布置给学生，如冲裁模典型结构的认识，让学生提前预习。每个学生设计一套典型的模具结构，在课堂上将设计的模具结构介绍给大家（包括模具的优缺点及适用情况），大家一起讨论，互相交流，提出不同的改进方案。将课堂交还给学生，调动学生的积极性和自主性。

（4）与课程设计相结合。为了更好地应用本门课程所学习到的理论知识，可布置1～2次课程设计的作业，锻炼大家查阅设计手册的能力。为冲压零件选择合理的设计参数，在模架、螺钉、螺销的设计中根据具体需求选用合适的标准件。画出冲压模具结构的装配图和零件图，加深对不同冲压模具结构和零件的认识。

（5）与CAD等画图软件结合。冲压模具设计过程中需要画出冲压模具结构的装配图和零件图，CAD是最适合的画图软件，因此掌握CAD软件对冲压模具设计具有十分重要的作用。所以学生在课后应该进一步学习CAD等画图软件，将所学的CAD软件技术灵活运用到冲压模具设计和制造中。

参考文献：

冲压模具设计范文第8篇

1.知识点的选取

考虑到学生生产实习会参观汽车覆盖件的生产，把翻边和胀形工艺作为非重点内容讲授。锻造工艺分为自由锻和模锻，自由锻工艺重点介绍镦粗、拔长、冲孔、扩孔，而弯曲、错移、扭转则不讲授。模锻中重点讲授开式模锻、闭式模锻、挤压和顶镦，精密模锻工艺作为非重点内容一带而过。《金属塑性成型工艺及模具设计》这门课具有概念多、工艺多、设计原则多的特点，要学生在一学期的时间全面掌握锻压的各种工艺及模具设计是不现实的，通过简化知识点，把学生有限的精力集中到常规、常见的工艺上来，有的放矢、重点突出，才能把这门课基础打好，为将来工作中的举一反三奠定基础。

2.典型案例的选取

《金属塑性成形工艺及模具设计》涉及的锻压工艺多，模具设计原则多样，学生在学的时候很难消化，很难把繁多的设计原则联系起来，通过典型模具设计案例的选择把基本概念、原则有机的联系起来，便于学生加强对这门课的理解，提高学生分析问题、解决问题的能力。例如在讲授冲压模具设计的时候，通过止动件的复合模设计实例，可以使学生掌握冲裁单工序模、复合模、级进模的选取原则，通过模具设计流程的讲解，可以使学生掌握冲压模具设计的一般流程，掌握工艺方案的确定原则、排样设计和定位方式的设计原则、模具设计的相关计算、标准零件的选取等。而在讲授锻造时，以长轴类锻件锤上模锻锻模的设计和工艺流程的编制为例，把锻件余量的选取、锻件图的绘制、制坯工步的选择、模膛的设计等锻模设计流程介绍清楚，使学生掌握锻模设计的一般方法，在将来的工作中即使涉及到压力机锻模、平锻机锻模也能知道查阅相关资料，按照流程规范去设计模具。

二、改革教学方法

1.强化多媒体教学，提高教学质量和效率

传统的教学均以教师课堂讲授为主，仅局限于教材上的内容，在讲解具体工艺的时候，把定义或是二维示意图做到PPT上，或是在讲解模具结构时把二维装配图做到ppt中，学生在学习的时候很难理解工艺的具体操作和应用，以及很难理解模具的装配、运动关系，会觉得课程空洞、抽象。为此我们搜集了大量的工艺和模具运动的二维、三维动画和视频，以及锻造工艺的生产现场视频，在讲解工艺、模具结构的时候辅助以动画等多媒体手段。经过这样的改革，学生的学习的兴趣提高了，课堂气氛活跃了，并且能够积极参与到教师的启发式教学当中。另外，多媒体可将抽象内容形象化，帮助学生理解难以用文字表达清楚的内容，突破教学难点。多媒体教学可以在短时间内提供大量信息，提高课堂效率。

2.注意与先修课程的联系，注重融会贯通

由于该课程其理论知识的渊源性和联系性，因此，在课堂教学中应适当复习和延伸已学内容，使学生们更加深刻理解该专业的精髓，系统而完整地掌握该专业的知识结构。例如在讲授拉深时的应力应变关系时，引导学生并将已经学过的塑性成形力学知识与这些内容的结合，提高学生利用所学知识问题和解决问题的能力。根据拉深时法兰变形区的特点，应用主应力法，求出切向压应力和径向拉应力的大小，可得法兰区外缘和凹模圆角处的变形性质，进一步可得出毛坯厚度变化趋势。再根据模具结构和受力特点得出桶壁部分和凸模圆角处的应力分布特点，最后可得桶底到桶口壁厚逐步增大的经验结论。这样授课就使前修课程与新课程的内容有机结合起来，使同学们掌握系统的学习方法以及知识由点及面再由面至点的过程。

3.调整授课计划，增设“冲压模具拆装”实验

为了提高学生的动手实践能力，加深对模具的理解，提高模具设计能力，增设冲压模具拆装实验。拆装实验安排在该课程冲压部分讲解完成后。学生把实际生产的模具拆分，了解设计方案和关键零件的构成，测量尺寸，然后把拆分后的零件组装成冲压模具。要求学生完成指定零件二维图纸的手绘，全部零件的三维造型，然后在UG中装配到一起，实现冲压模具的运动仿真。在课程结束之后，再进行两周的课程设计，每个学生完成一套冲压模具的设计。这样的调整，在模具设计之前使学生对模具结构、配合关系有了深刻的认识和深入的分析，对模具结构有一个直观清晰的印象，有效的促进对该门课知识的理解。另外通过UG三维建模和运动仿真也提高了模具设计的工程运用能力，开发了学生的创新实践精神。

三、结束语