冲压模具设计范文第1篇

拉延工序一般是汽车覆盖件成形的第一步，它直接影响覆盖件的表面质量。模具开发的技术工作包括工艺设计和模具设计，拉延工艺设计是工艺设计中最重要的一步。拉延工艺设计主要考虑成形可靠性，包括拉延方向、压料面的设计、工艺面补充、拉延筋设计等，由于工序是相互关联的，拉延工艺设计也要考虑到后工序如何修边、翻边等，修边角度是否满足条件，废料滑出是否顺畅；翻边质量能否得到保证，是否需要设置翻边顶料器，零件定位、送料、出料、顶出是否合理，等等。

2工艺设计

2.1拉延工艺面设计左右件通常是要合并冲压生产，成形后分离。但就侧围加强板单件来说，外周修边线极不规则，修边处修边角度差异太大，如强行合并生产反而会浪费材料，因此本件在做工艺补充时不采用合并生产的方案，而是单独做出工艺数模。但可以把左右件相同的工序放在一副模具上，即采用一模两腔的结构。接着进行拉延工艺面设计，原则上要保证材料充分变形、均匀流动。首先在AutoForm软件中定制冲压方向，要按照以下原则：（1）冲压的工作内容不能有负角且定位可靠，（2）拉延各处拉延深度应尽量小，（3）各处进料速度尽量均匀。经过冲压方向的优化，得到了图2a所示的拉延冲压方向，零件按主视图放置，图2b为相应的零件俯视图。接着进行压料面的设计。压料面的形状宜光滑平整，与零件有一定的相似度，各部分的进料阻力应相差不大，保证零件可靠定位、成形。图3a为左右件拉延工艺面主视图，图3b为拉延工艺面俯视图，压料面的形状保证各处拉延深度差异不大，有利于毛料向凹模腔内流动[2]。然后进行工艺补充设计，将侧围加强板上的窗口、孔洞填平，开口部分连接成封闭形状，图2a中E处无法直接垂直修边，需将该处在拉延工序做成近似平坦曲面，在修边工序后再向上翻边，图3a中E处为该处拉延工艺面造型。最后将压料面与零件上工艺补充部分连接，作出有一定拔模角的墙面，并以圆角过渡，在压料面上做出拉延筋、到底标记，根据AutoForm软件反复优化，结果得到毛料尺寸为矩形690mm×560mm。拉延筋起到防止零件起皱、调节进料阻力的作用，在分模线外侧全周设置拉延筋，拉延筋与进料方向垂直，其形状为通用的圆筋，如图3所示。为了节省材料、保证产品质量，应用CAE软件对工艺补充、压料面、压料力等进行调整、优化。2.2冲压工序安排本零件拉延用的毛料为矩形，可以在剪床上得到，未用到模具，拉延为本零件的第一道工序。拉延之后的修边需要分两工序完成，原因是各处修边角度太大，需要调整冲压角度下分两次进行修边才能保证修边角度不大于20度，否则会产生严重的修边毛刺，造成模具部件强度薄弱。在修边冲孔后还有翻边、翻孔工作。另外，零件有4处孔在斜面上，需要采取侧冲孔，用到斜楔结构，需要较大的布置空间。综上所述，本零件外形复杂，共用到5道工序：第一工序（OP10）拉延，第二工序（OP20）修边冲孔，第三工序（OP30）修边、侧冲孔，第四工序（OP40）翻边、翻孔，第五工序（OP50）冲孔、侧冲孔。

3各工序模具结构

传统的二维技术不能满足企业对模具开发的周期、质量要求，三维模具设计能直观反映设计的真实状态，使加工者准确地理解设计者的真正设计意图，方便员工识图及加工。三维实体设计通过运动模拟和干涉检查等分析手段，提前发现问题，指导生产，使模具设计更快捷、方便、合理、科学。本零件各工序模具结构设计采用UG软件进行三维建模，以下依次介绍这五工序的模具结构。图4为OP10拉延模下模三维模具结构，采用单动拉延结构。上模即凹模固定在压力机滑块，下模主要包括凸模和压力圈。压力圈由顶杆顶起，并和顶杆垫块支撑，凸模固定在下工作台上。压力机滑块下行，凹模将拉延毛坯压紧在压边圈上，以定位器进行外周定位，压边圈上的平衡块与凹模支撑，直到下死点，将拉延毛坯拉成凸模的形状，顶杆施加的压紧力在拉延过程中保持不变。工作完毕，压边圈上行，压边圈上的弹顶销将拉延件顶出。工作时压边圈与凸模以导板来导向，在压边圈的外周设置安全防护板。图5为OP20修边冲孔模下模三维模具结构，由于不是全周修边，会产生较大的侧向力，在上下模之间设置了反侧导板进行无间隙导向，抵消侧向力。本模具左右各设有一处废料刀，凹模镶块采用分块式，凸模采用整体式，材料均为ICD5（空冷钢），刃口部分火焰处理HRC56～60。上下模以导板+导柱形式进行导向。以拉延件外形进行定位，工作时压料板上以红色中型弹簧压紧料，修边冲孔完成气缸顶起修边件，修边废料从滑道滑出工作台，冲孔废料落入废料盒收集起来。图6为OP30修边、侧冲孔模下模三维模具结构，与前一工序相似，不是封闭修边，且各有一处侧冲孔，故在上下模之间设置了反侧导板进行导向。本模具左右各设有一处废料刀，凹模镶块采用分块式，凸模采用整体式，材料也为ICD5（空冷钢）。上下模以导板+导柱形式进行导向。以修边件外形、定位器共同进行定位，工作时压料板上以弹簧压紧料，先压料，再修边、侧冲孔。废料排出形式同前一工序。图7为OP40翻边、翻孔模下模三维模具结构，由于是向上翻边、翻边，下模设置凹模和压料板，上模设有凸模。翻边凸模、凹模材料均为为MoCr铸铁，需对整形圆角进行火焰处理。压料板材料为HT300，装在下模座上，下模座上安装红色矩形弹簧顶起压料板，压料板以导板与下模座导向，以等高套筒限位。成形时工序件放于压料板上，凸模下行，先压料再翻边、翻孔，到底时下模座上限位块与压料板接触镦底；工作完毕，压料板把零件顶起来。图8为最后一道工序即OP50冲孔、侧冲孔模下模三维模具结构，侧冲孔机构采用标准外购斜楔，由于侧冲孔时有一定侧向力，上下模以导板+导柱形式进行导向。冲孔凸模采用标准外购凸模，冲孔凹模尽量采用镶套结构，方便维修和更换，也以标准件形式外购。冲孔废料以废料盒收集。上模设有压料板，以矩形弹簧压料，保证先压料，再冲孔、侧冲孔，确保冲孔质量。

4结束语

冲压模具设计范文第2篇

关键词：片齿轮； 精冲； 工艺分析； 模具设计

1 冲制片齿轮的技术难点

用板、条、带、卷料一模成形，直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等，其冲压加工的技术难点如下：

(1)齿型冲切面即齿廓啮合面质量，往往因材质金相组织结构不良、润滑不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大，塌角深度超过 25%t； 冲切面完好率不足 75%，低于ⅳ级而影响使用； 冲切面局部毛刺过大，难以彻底清除； 冲切面的整体表面粗糙度值大于 ra1.6“m，无后续加工工序时小于 ra1.6”m，就无法使用。

(2) 料厚t<1mm 的小尺寸片齿轮，尤其当t≤0.5mm 时，各种精冲方法都难以加工； 用高精度普通冲模冲制，冲切面质量，特别是冲切面表面粗糙度值如何减小到符合要求。

(3) 小模数片齿轮，如模数 m<0.25mm 的渐开线片齿轮，其冲裁模齿形冲切刃口，包括凸模与凹模的齿形刃口在冲裁过程中，要承受较大的压力载荷，容易出现崩刃、压塌、局部过量磨损……，冲制的工件，齿顶部位塌角大，料厚减薄明显，而且模数越小减薄越严重。在齿顶刃口处过量磨损而失效。也有在齿根圆的位

(4)所有冲制片齿轮的冲模，寿命都很低。多数都置，凸模出现了裂纹。由于齿形模数小，节圆上的齿宽b 远小于零件料厚，冲裁时凸模齿形部位的压力峰值数倍于凸模的平均压应力，因而大幅度增加了齿形部位的摩擦力以及由此产生的成倍磨耗，必然导致冲模提前刃磨。

(5) 料厚t≥1mm-3mm 的薄板片齿轮，多采用各种精冲方法，直接从原材料冲制成品片齿轮零件。由于模数小，节圆齿宽 b 大多都小于t，多数仅为 b≤60%t，甚至 40%t 或更小。不仅凸模齿形承载压力大，而且冲出齿形齿顶部位减薄，塌角深达 20%t-25%t，软料更为严重。

(6) 片齿轮的齿形精度、整体的线性尺寸精度以及齿形外廓与孔，尤其是中心孔的同轴度、轮辐群孔的位置度等，受冲压工艺、冲模结构型式、冲模制造精度的制约； 冲件材料的力学性能对冲切面质量影响较大。采用连续冲裁工艺冲制的带孔或轮辐厚度与齿形不同需要减薄轮辐或齿形部位的工件，可采用多工位连续冲压工艺： 先在压形打扁减薄的工位内外两旁边切口，容纳多余材料及料厚减薄增大的面积，而后才能精冲孔或扩孔、精冲齿形，与只有冲裁工位的连续冲裁模一样，精准的定位系统是确保工件形位精度的关键。齿形与尺寸精度则主要靠提高制模精度保证。

2 超薄料片齿轮的冲制

料厚t≤0.5mm 的片齿轮，采用v形齿圈强力压板精冲，即 fb 精冲有难度，特别是t≤0.3mm 时，因标准齿圈的v形齿最小高度 hmin 为 0.3mm，压入材料过深会将材料咔断，故不能实施精冲。其他精冲方法，如对向凹模精冲，也不能精冲t≤0.5mm 的零件。这些厚度不大的各种材料的片齿轮，特别是t≤0.5mm-1mm或更薄一些的片齿轮，仪表产品中使用较多。

下文笔者举例一种与安徽电影机械厂合作，在普通压力机上推广应用精冲技术而设计的精冲模结构之一。该模具为电影放映机输片齿零件在普通压力机上进行精冲的固定凸模式 fb 精冲模。该模具有推件滞后结构，能避免因滑块回程将工件推入废料腔内而刮坏断面的缺陷，确保精冲件的断面质量。

推件滞后机构由硬橡胶圈、球面接头、调节垫和碟形弹簧组成。当上模上行时，硬橡圈把模柄弹起，碟形弹簧放松，推件块不动。上模继续上行，通过杠杆的作用使推件块动作，推出工件。使用这种机构时需严格控制反推加压行程及对模深度，否则会损坏推件块或碟形弹簧。该模具采用通用模架，更换模芯，可冲制不同的工件。

对于t≤0.5mm 的片齿轮，使用高精度普通全钢冲模，冲制薄料、超薄料零件，只要制模精度高、冲裁间隙小、冲裁刃口锋利，也能获得高质量零件。

精冲件与普通冲裁件相比，冲切面光洁、平整，表面粗糙度值一般为 ra0.63!m-0.25∮m； 尺寸精度可达it7-9 级。而普通冲裁件冲切面质量随料厚t 增加，波动很大：t=1mm 时，其表面粗糙度值为 ra3.0-3.2∮m；t≤0.5mm 时，可达 ra2.5m-2.0m，尺寸精度可达 it9-10 级。因此，对于料厚t<1mm 的片齿轮零件，尤其t≤0.5mm 的片齿轮零件，推荐采用图 5 所示高精度固定卸料导板式冲裁模或连续冲裁模冲制片齿轮，可以收到精冲效果，达到 it8-it9 级冲压精度。

3 薄板与中厚板片齿轮的冲制

料厚t>1mm-3mm 的薄板与t>3mm-4.75mm 中厚板片齿轮零件，当投产批量达到大批大量生产的水平，推荐采用 fb 精冲，即用v形齿圈强力压板精冲工艺加工。实施 fb 精冲，采用专用cnc精冲机组，不仅效率高、自动化

程度高、操作安全性高，更主要的是以人为本，劳动强度低，无噪声与污物对环境污染，精冲在封闭空间进行，外扩散噪声控制在 85db(a) 以下。专用cnc精冲机或成套cnc精冲机组过去一直靠进口，价格高昂，维修技术要求高，配套水、电、空调、压缩空气等动力系统及设施投资巨大，专用精冲机与cnc 精冲机国内也有几家生产，售价仍觉偏高。建议外委协作加工。同时，对于尺寸不大的小型精冲件，也可用特殊结构的冲模，在普通压力机上实施 fb 精冲。

下图所示是齿弧板零件在专用cnc精冲机上精冲的冲孔——落料复合冲裁精冲模。该模具采用顺装-结构型式，齿圈压板件 6 亦是冲裁凸模件 13 的导板，虽采用滑动导向导柱模架，但有嵌装在模座沉孔中的v形齿圈压板为内嵌式凸模导向，两者原本同轴度极好，导向也可达到零偏差或接近零偏差导向，精度极高。

4 厚板齿轮、凸轮与类似零件的精冲、整修及后续加工

料厚超过t≥4.75mm 的片齿轮，如果产量达到成批和大量生产的水平，采用cnc专用精冲机组生产最合算，不仅仅是发展与深化了科学发展观的理念，坚持以人为本的宗旨，获得巨大经济技术效益和良好的社会与环保效益，而且确保冲压生产安全，消除了多项安全隐患。所以，推广厚板零件，包括片齿轮、凸轮、棘轮等，用精冲工艺生产，扩大无削加工范围，使冲压生产技术得到提升。

目前国内已有内江锻压机床厂、徐州特种锻压设备厂、武汉华夏精冲公司等企业制造多种规格的精冲机。其性能比世界一流的瑞feintool公司cnc精冲机有一些差距，但实际使用效果还不错，其售价也远低于进口机。用国产精冲机实际精冲，效益也会很好的。对普通冲裁的齿轮、凸轮、棘轮等零件，经过后续整修获得高的尺寸与形位精度、光洁平整的冲切面。实践证明，该工艺行之有效。对于厚板高精度片齿轮等零件，不仅可行，而且经济，特别适合小型零件的多品种生产。

诸如凸轮、多边形型板、标准孔板、基座等精冲件，厚度虽都较大，一般t≥4.75mm 属于厚板零件，但其外廓形状简单，有利于冲裁后整修加工。微间隙整修变形过程有些类似的负间隙整修工艺，用于形状简单、材料强度不大的低碳钢、有色金属零件加工，效果很好。例如有种模具是采用负间隙修整，凸模、凹模间负间隙为(0.1-0.2)t，凹模刃口带有小圆角，其圆角半径取r0.05-r0.1mm。卸料板既起卸料作用又起毛坯的定位作用，故下端面离凹模刃面应小于料厚(约取0.8t)，以保证毛坯定位，又能排屑。排屑需用压缩空气吹掉。由于凸模刃口大于凹模刃口，故用两限位柱，以防凹、凸模的刃口啃伤。整修完毕，工件没有全部挤入凹模，由下一个工件整修时将它全部推入并推出凹模。

参考文献

冲压模具设计范文第3篇

关键词：高强度；钢板模具；热冲压水冷；设计要点

1高强度钢板热冲压水冷模具工作部分的设计介绍

1.1传统凹、凸模具工程出图设计

高强度钢材的模具设计应该按照热冲压水冷的常用处理方法进行，按照热冲压钢板的变形特点，进行模型凹凸区域的协调变形设计，有利于提升模具结构冲压处理中的热适应性。模具基本机构设计以凹模与凸模的契合设计为主，选择强度为120～140MPa的普通钢板作为凹模底座，并且由180～240MPa高强度钢板作为凸模板对整体结构进行磨削处理。传统的水冷模具设计上考虑机床冲压作业中的稳定性问题，其弯曲变形区域为开口向上的“V”字形，符合机床加工作业中的重力分布特点。在高强度钢板热冲压水冷模具设计处理中，产品设计应该满足工程出图的需要，根据钢板热冲压水冷特点，进行模具设计工程出图。高强度钢板冲压加工的难度比较大，为了确保钢板材料切削加工效率稳步提升，技术人员应该做好模具母体参数的分析工作，努力提升产品设计能力。

1.2创新型模具的协调变形设计

新型的冷成型改进模具设计在模型上方增加了压边圈，确保热冲压水冷模具在弯曲变形中不出现无规则变形问题。用它来处理260～300MPa的超高强度钢板与320～420MPa特高强度钢板的冲压作业，能够收获良好的冲击性能。新型的冷改进模具设计方法中凹模与凸模的弯曲变形区呈“Z”形，其变形量更加均匀。新型的冲压水冷模具设计强化了对于压边圈的使用和设计，确保高强度钢板在冲压处理时不出现滚动和不协调变形现象。热成型水冷模具设计中，其不同冲压区域的受力分析更加细化。凹模与凸模之间的弯曲变形为不规则形态，贴合了凹模与凸模在冲压中的变形轨迹，高强度钢板在加工作业中呈现出协调变形的特点。根据模具最终装配之后的状态进行模型试验，做好产品品质的检验工作，对于试模不合格的水冷模具应该进行返修处理。在钢板冲压水冷加工活动中，工厂设计人员应该考虑到水冷模具内冲压和淬火的技术难点，努力提升产品设计能力和模具设计能力。从保障模具制造加工工艺提升的角度出发，提升技术人员的机械加工能力和数控加工水平。在模具装配环节中，根据当前数控加工机床作业的特点，进行钳工操作方法的再调试作业。为了提高钢板模具成型设计质量，技术人员应该做好模具调试安装的细节管理工作，提升生产线中模具产品质量检验的准确性，对于大小不合格的部分进行切削处理。

2高强度钢板热冲压水冷模具温度控制

2.1前期阶段的温度控制设计

在前期准备阶段，技术人员应该根据钢板的加工要求进行裁板样式的选择，在落料阶段控制好始锻温度和终锻温度，认真做好加热处理。将常见的高合金钢锻造温度控制在合理的范围之内，其中，钢号Cr12的材料其加热温度平均为1100～1150℃之间，在冲压过程中根据成形要求控制好锻造温度。其中，始锻温度为1050～1100℃之间，钢材的终锻温度为850～900℃之间。钢号Cr12MoV的材料其加热温度平均为一千度左右，在冲压过程中根据成形要求控制好锻造温度,并且在冲压成形之后对模具进行保压定形处理。其中，始锻温度为1000～1050℃之间，钢材的终锻温度为840～880℃之间。钢号CrWMn的合金材料性能比较特殊，在热冲压水冷处理中应该做好后续处理工作。其中，根据钢板处理的模式特点，进行去氧化皮处理，并且根据激光切边处理的情况进行防锈处理养护。在高强度钢板冲压模具设计中，技术人员应该按照工程出图特点进行模具设计。在产品设计中分析后续的水冷冲压处理方式的工序实施方法，对模具安装的方法进行调试，从而做好模具返修处理工作。

2.2水冷管道成形工艺分析

对高强度钢板进行热冲压成型后水冷处理，需要严格按照钢板水冷模具成形工艺流程进行加工。做好钢板设计的前期准备工作，并且在冲压过程中做好温度控制的细节管理。根据高强度钢板使用类型进行分析，在后续处理中对钢板材进行二次加工，使其具备一定的使用价值。这种模具设计方法可以处理强度在1000MPa以上的热成型钢板材料，使其在热冲压水冷处理之后达到一定的屈服强度。这种模具设计中，技术人员更多地考虑不同加工作业区模型板块的受力情况，在温度的控制中，根据不同的模型设计特点，选择镶拼式冷却管道和钻孔式冷却管道，确保高强度钢板加工表面载荷作用分布合理。考虑到工业产品中钢板的抗拉强度与伸长率之间的关系，防止在热冲压水冷作业中出现疲劳极限问题。热冲压水冷模具的系统设计对于加工效果影响较大，考虑RDH对稳定后模具最高温度的影响，根据实际模具优化前后温度分布的情况，进行模具设计方案的优化。

2.3钢板热力耦合有限元分析

在高强度钢板热冲压水冷模具设计中，技术人员应该做好钢板材料热力耦合有限元分析工作，计算钢板热冲压中的速度场和温度场的收敛情况，利用有限元分析流程计算温度场第二近似值，从而计算出新的温度场。在模具设计的过程中，技术人员应该根据加工方式更新节点坐标和单元等效应变的相关参数。通过温度有限元方程计算初始温度率，使模具设计方案达到钢板变形设计的需要。高强度钢板热冲压湿冷模具的设计，需要根据设计要求合理进行抗拉强度选择，考虑到零件的快速成型加工需求，满足钢板热冲压模具加工处理的要求。以400～600MPa高强度模具冲压成型工艺设计进行分析，在下料之后技术人员需要对热冲压的时间进行控制，将热冲压机床的连续加热炉加热到AC3左右，使模具底板中的钢材原料充分奥氏体化。如图1，将预处理中的钢板材料快速移动到冲压机区域内，确保钢板材料实现快速合模和成形，高强度钢板保压冷却之后温度保持在100～200℃之间，确保热冲压成型之后模具内容物组织全部为马氏体。

3不同牌号高强度钢材的模具分块设计和参数控制

在高强度钢板材料的热冲压加工成形处理中，混合材料随室温冷却之后，技术人员可以采用激光处理的方法，对模具进行切边和冲孔加工作业。在高强度钢板模具设计中，技术人员应该考虑图1钢板加工中热传导示意图到不同牌号模具钢材的综合性能，根据钢材的可塑性特点，选择合适的钢板冲压加工方法。其中，ALVAR14牌号的钢材冲击性能较低，数值为2，延展性能数值为2，钢材在流入后凹模之后的成形的方式为压缩处理。这种牌号的钢材抗回火性能数值仅为1，热强度数值为1，HRC数值为40～47，在400℃加工环境中热导率数值为30。综合分析这种钢材的性能较弱，可作为一般强度类钢制零件的制造材料。QRO90SUPERME类钢材抗回火性能比较强数值为5，其热强度数值为5，HRC数值为46～50之间，热膨胀率数值为3，热导率（400℃）数值为33，材料的延展性数值为2.5，材料的冲击性能为2.5，此种高强度的钢板材料需要考虑回弹结果。根据冲压水冷加工作业中不同料厚的特点，分析钢板材料的屈服强度和抗拉强度，进行高强度钢板的加工处理。如果采用裸板材料进行加工处理，可以采用喷丸处理的方式，去除零件表面一层的氧化皮，在高强度钢板热冲压处理之后，冲裁模型受力状态将会更加均匀。22MnB5型号的钢板材料在下料之后，经过充分的加热处理之后，可以得到抗拉强度为1500MPa左右的零件。

4结语

高强度钢板热冲压水冷模具设计是一项系统性较强的工作，模具设计对于后期钢板加工产品的成型质量有重要影响。它需要综合计划部、技术部和制造部、保障部、质量管理部门的协调配合作业，才能够生产出符合数控机床作业要求的模板。技术部在产品建模中，应该做好前期的图纸设计工作，并且要编制工单和零件表示，制定具体的工序工艺卡，在冲压水冷模具设计中根据机加工及装配的方式，做好外形加工、标准件精密磨削处理等，确保水冷模具成形质量较高。

作者:潘毅 单位:广东省高级技工学校

参考文献：

冲压模具设计范文第4篇

关键词：冲压模具；设计；应用

中图分类号：B819文献标识码： A

引言

冲压工艺对整个钢材加工制作有着重要的影响。尽管随着技术研究的深入和经验的总结，冲压工艺取得了较快发展，但在实际加工和运用中仍然存在着一些值得进一步研究和改进的地方，未来应该进一步加强研究工作，注重经验的总结，提高工艺水平，节约冲压工艺成本，提高其工艺性和经济性。

一、冲压工艺的种类及优势

1、冲压工艺的种类

在对冲压进行分类的时候，主要是按照工艺的不同进行，主要将其分为分离工序和成形工序，这两类不同的工艺各有着自己的特点。分离工序又被称为冲裁，通过该道工序，能够使冲压件沿着一定的轮廓线从板料上分离，还能够确保分离断面的质量要求。成形工序与此有着不同的特点，其主要目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，然后根据所需要的工件形状和尺寸完成加工，满足工件制作的尺寸和形状要求。事实上，在实际制作工作中，通常是多种工序综合运用于一个工件，每道工序发挥不同的作用，从而完成工件的加工制造，满足设计和制造的要求。冲裁、弯曲、剪切、拉伸、矫正是最为重要的几种工艺，必须做好每道工序的加工制作，以确保整个模具制造质量。同时为了提高制作质量，还要确保冲压用板料的表面和内在性能良好，冲压材料厚度应该精确、均匀，材料表面光洁，没有斑痕，没有擦伤与表面裂纹，以确保加工制作工件的质量和美观。另外，用板料的屈服强度应该均匀，没有明显的方向性，均匀延伸率高，屈服强度比低，加工硬化性低。只有所用的板料达到上述质量要求，才能更好的进行加工制造，提高工件质量。

2、冲压工艺的优势

冲压工艺适应了钢材加工制造的需要，在实际运用中有着显著的优势，具体来说，这些优势主要体现在以下几个方面。第一、操作简单。冲压工艺通过冲压模具、冲压设备来完成各项工序，操作简单方便，并且容易实现机械自动化。普通压力机每分钟行程量只有几十次，而高速压力机每分钟行程量能够达到几百甚至上千，同时压力机的每次行程都可能获取一个冲件，从而实现了加工的顺利进行，并且大大提高了加工工艺的生产效率。第二、质量稳定。冲压工艺具有良好的稳定性，在进行加工的时候利用冲压模具，从而有利于保证冲压件的形状尺寸和精度。一般来说，冲压件表面的质量会得到较好的保护，同时利用冲压模具制造的工件质量较好，使用寿命长。并且利用同一冲压模具制造的冲压件形状和尺寸能够一模一样，有利于确保冲压件的标准化，满足加工制造的需要。第三、性能良好。冲压工艺能够加工出形状复杂，尺度跨度大的零件，同时板料在加工过程中有冷变形硬化效应，从而提高了冲压件的硬度和刚度，确保冲压件的质量。第四、省料节能。冲压工艺既能够节能，又能够省料，在整个加工过程中几乎没有碎料产生，大大提高了材料的利用效率。另外加工中不需要其他设备，也降低了加工的成本，提高了加工效益。

二、冲压模具设计

1、冲压模具设计结构的基本原则

（1）安全原则

在设计冲压模具的结构的时候第一要考虑到的就是安全，绝对不能因为冲压模具的结构设计出现错误而引起事故。即使是冲压模具的实际操作人员也绝对不允许将自己置于危险境界中。在冲压模具结构的设计过程中，一定保证设计操作人员的安全感。在加工时，模具也应该具有一定承受强度。

（2）基本要求

这个结构框架的要有均匀的厚度；模具工作的部分的厚度要保持均匀，不能太薄；冲压模具的设计要达到承受力的标准；所采用的冲压模具的结构的质量要保持平衡；冲压模具结构的框架的材质、工作部分的材质也要注意选择，因为这些东西都是容易磨损的，所以要算好成本；冲压模具结构的承受能力；零部件的结构最好用计算的方法来计量。

在确定冲压模具的结构之前一定要先确定冲压模具的送料方式，还有卸料方式，以及冲压模具的模架形式。

2、冲压模具设计的基本思路

作为一种技术密集型产品的冲压模具是冲压工艺中的关键要素，其结构和精度直接影响着冲压件的成形和精度，直接关系到冲压件质量的优劣，因此对于冲压模具的设计需要严格的专业控制要求。本文将冲压模具设计的基本思路简介如下。

（1）转换图纸。所谓的转换图纸（或图纸转换工序）就是将任何所给定的零件图或产品测绘出来，进而转换成国内企业中所使用的国家标准零件图纸。

（2）绘制零件图。对于所给定的零件图绘制，通常运用三维软件来实现，将所绘制的零件图转换为带有展开图的工程图，并将其存储为CAD制图的dwg格式作为相关的参考图进行调用。

（3）设计工艺图。根据工程图中的展开图，将其排样图（或单工序图）绘制出来之后，再根据相关的展开排样图将其各步骤的产品零件图即工艺图进行有效的设计。

（4）转换工程图。将CAD排样图导入三维软件中画出排样图的实体之后，再转换成相应的工程图并另存为CAD的dwg格式留作参考图进行调用。

（5）绘制模具图。根据相关的参考图/工艺图将各零件工艺图的模具图进行有效的设计。

（6）设计模具的零件图。根据相关的模具图对每个模具零件的模具零件图进行相应的设计。

三、汽车零件冲压模具设计在制造业中的应用

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。

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。

结束语

总之，冲压工艺对整个钢材加工制作有着重要的影响。尽管随着技术研究的深入和经验的总结，冲压工艺取得了较快发展，但在实际加工和运用中仍然存在着一些值得进一步研究和改进的地方，未来应该进一步加强研究工作，注重经验的总结，提高工艺水平，节约冲压工艺成本，提高其工艺性和经济性。

参考文献

[1]徐政坤.冲压模具设计与制造[J].化学工业出版社，2009，（06）.

冲压模具设计范文第5篇

随着经济的发展和社会的进步，人们增加了对各类产品的需要。在各类产品生产的过程中，冲压模具的设计研究是非常重要的，尤其是镁合金的冲压模具设计。只有将镁合金冲压模具的设计得以提高才能保证产品的质量，在设计的基础上能对产品进行不断的创新，进而使产品的质量得到提高。现阶段有很多的小商品都已经利用计算机等先进的技术进行冲压模具的设计，这种新技术的应用能够使冲压模具的设计工作更加简单、方便。

【关键词】

镁合金；冲压模具；设计研究

所谓冲压模具就是对材料进行冷冲压加工，使这些材料变成各类半成品或零件的一种加工过程，镁合金冲压模具是冲压模具设计中的一种。在常温下使材料在模具的作用下进行施压，让材料产生变形或分离进而获得一些需要的零件的方法就被成为冲压。对于镁合金的冲压模具设计很多企业已经对其进行了信息技术与计算机结合的方法进行设计，在计算机中通过多种软件的作用对材料进行冲压模具设计，能将设计的周期减少，提高设计的精度。这种方法更有利于现代的设计理念。

1镁合金冲压模具简介

进行冲压的原材料一般为带材或者板材。在冲压的工作中，弯曲、冲切和冲孔等工作都需要在模具的作用下才能顺利完成，如果进行冲压的零件比较复杂就需要应用大量的模具。模具的形成如果只是通过简单的组合来形成的，生产的效率相对较低，一旦要对其进行大量生产则不应使用这种方法。镁合金冲压过程中对材料有着较高的利用率，所以在对零件进行生产的过程中浪费的现象较少，这就导致生产镁合金冲压模具的过程中将会产生很小的成本，进一步提高了经济效益。通过镁合金冲压获得的零件无论是在精度还是在尺寸方面都将拥有极好的互换性能，使用和装配的需求都能得到相对的满足。在镁合金冲压的作用下材料不仅在外形上存在一些变化，在内部的结构上也会进行改变，进一步提高了其机械能。通过对零件进行冲压处理会产生轻质量的优点，在我国各行业零件生产过程中都有着十分广泛的应用。今后我国镁合金冲压行业还会不断的发展，所以，设计人员对于镁合金冲压模具的设计研究也要不断的加强。

2影响镁合金冲压模具生产的因素

2．1受板材以及模具的温度的影响

在常温下镁合金拥有极差的变形能力，不仅变形过程及其困难，还很容易导致缺陷变形的现象出现，所以致使镁合金在常温下不能进行拉深试验。在不同的温度影响下，镁合金的非基面滑移系将被激活，使变形能力得到了极大的改善，导致拉深性能逐渐增加。在这个过程中一定要注意拥有适宜的温度，一旦温度升高，镁合金将会随着温度的增加使拉深强度逐渐增加，如果温度大于400摄氏度，板料的凹模入口处将导致拉深强度进行严重增加，不仅会产生氧化和腐蚀效应，还会导致板材的塑形严重减小，进而为拉深工作带来一定的困难。镁合金的导热性很好，所以，冷模具和镁合金进行接触时会使其温度迅速下降，另外镁合金拥有较狭窄的温度变形范围，使板材产生拉深缺陷的几率增大，这就使拉深成形的工作很难开展。针对这种情况一定要将拉深模具进行加热处理。通过反复的拉深实验能够得出结论，拉深生产的跳进啊是凹模的温度在320至350摄氏度之间，凸模温度在120至150摄氏度之间，只有保证了这个温度才能保证拉深工作的顺利进行，进而使拉深产生最好的效果。

2．2受冲压变形速度的影响

镁合金如果处于热态情况下将拥有很好的塑形，镁合金还可以在不适合很多材料成形的条件下也能够进行变形，但要注意控制其变形速度。如果变形速度变大将会导致镁合金的流动应力变大，这种情况就会导致板材容易出现断裂的现象。另外，拉深成形的状态如果是在加热情况下就会致使镁合金没有足够的恢复时间，进而造成其塑性明显下降的情况产生，使拉裂缺陷的情况出现。所以，在温度一定的情况下，一旦将拉深的速度增加就会导致拉伸力逐渐增加，进而使拉伸力增大，造成了拉裂缺陷的产生。所以，在进行拉深工作时应根据具体的实际情况进行慢速拉深，另外，还要将凹模圆角和拉深间隙进行修改，进而使材料的受力状态得到改变。这种修改能使镁金属在表行速度比较高的情况下也能制造出比较合格的产品。

2．3受剂选用的影响

由于镁合金的划伤程度受到温度的影响，所以，在对镁合金进行热成形的过程中一定要注意对剂的使用。镁合金拥有较强的摩擦系数和粘附性，在进行拉深工作时如果使用的剂为水润基或油基，在压力增加的同时就会导致模具和板材中的膜慢慢变薄，严重的会使膜被挤出模具和板料之间。这种情况的出现会因拉深失稳导致板料断裂的现象产生。如果剂选用二氧化钼粉末，就会将膜的耐压力进行加强，这样就能将压边圈和板材之间的摩擦系数减小，使镁金属的流动性得到进一步增强。选用合适的剂能使拉深工作顺利的进行，制造的零件等物品的外观得到更好的保证，进而增加镁合金冲压行业得到真正的发展，为人们生产出更符合要求的物品。

3结语