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现代模具制造一、冲压模具发展历史和技术水平状况1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该汽车厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。走过漫长的发展道路，目前我国已形成约300多亿元（未包括港、澳、台的统计数字。）各类冲压模具的生产能力。形成了如浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和乡镇企业迅速崛起，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，模具的生产和设计已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。目前我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大。在国际竞争的局势下，我过的模具工业得到飞速的发展，很多的专门模具研究中心不断的建立起来，模具结构和钢材的研究取得了显著的成就，但还是存在很大的差距。一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技术含量较低的中低档模具，因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率，这些模具的发展已滞后于冲压件生产，而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率；二是由于我国的模具价格要比国际市场价格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场的前景看好；三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。二现代模具制造技术的发展方向现代模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项1全面推广普及DBD/DBM/DBE技术模具DBD/DBM/DBE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及DBD/DBM/DBE技术的条件已基本成熟，各企业将加大DBD/DBM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大DBE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使DBD/DBM/DBE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。2高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。3模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的DBD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。4提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30左右。国外发达国家一般为80左右。5优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的激光表面处理等技术。6模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。7模具自动加工系统的发展这是我国模具工业长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。三现代模具制造技术的发展趋势模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广DBD/DBE/DBM技术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具DBD、DBE技术应向宣人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具DBD、DBM系统专用化程度。为了提高DBD、DBE、DBM技术的应用水平，建立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。从加工技术来说，发展重点在于高速加工和高精度加工。高度加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技术。高精度加工目前主要是发展模具零件精度1M以下和表面粗糙度PA01M的各种精密加工。四、现代模具的制造1CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟、制造一体化CAD/CAE/CAM一体化集成技术是现代模具制造中最先进最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统，按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程，该过程都是从CAD/CAE/CAM系统内进行的，其加工程序直接由联机电缆输入加工机台，在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能，将零件刀具、刀柄、夹具，平台及刀具移动速度、路径等显示出来，以检查程序编制的正确性。总之在CAD/CAE/CAM系统内编制和模拟加工程序可以充分了解发现的问题，从而在加工之前，将整套加工程序作好完善修改工作，这对于高效、准确的加工模具零件有着相当重要的意义。2先进设备在现代模具制造中的作用现代模具制造的必然趋势,就是机械加工尽可能地取代人工加工，尤其现在数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代设备在工厂中的广泛使用，而且这些设备大部分所用的程序基本上都是应用CAD/CAE/CAM系统产生的，操作人员工作按照规定的程序装夹工件,配备刀具和操作，机台就能自动地完成加工任务,并将理想的模具零件制造出来或为下一加工工序完成规定的部分。3模具材料及表面处理技术因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的45以上。在整个模具价格构成中，材料所占比重不大,一般在2030,因此，选用优质钢材和应用表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说,要采用电渣重熔工艺，如采用粉末冶金工艺制造的粉末高速钢等。模具钢品种规格多样化、产品精细化、制品化，尽量缩短供货时间亦是重要发展趋势。模具热处理的主要趋势是由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗（如TD法）发展；由一般扩散向CVD、PVD、PCVD、离子渗入、离子注入等方向发展；另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀（刷镀）防腐强化等技术也日益受到重视。五、逆向工程逆向工程即先对制件（所加工的产品）进行扫描生成多种格式的CAD数据，再在另外的CAD/CAE/CAM软件中进行改型设计，该技术是现代模具制造中最流行的模具制造技术。英国雷尼绍公司专门为模具制造开发生产的扫描系统，就可以成功地应用于模具制造的逆向工程中，它不仅可以改善数控机床的性能，扩大数控机床的功能，而且还能提高数控机床的效率。雷尼绍公司的RETROSCAN、RENSCAN200、CYCLONE高速扫描机已被青岛海尔、济南轻骑、国家模具中心等单位开始使用。六、总结与展望随着计算机软件的发展和进步，CAD/CAE/CAM技术也日臻成熟，其现代模具中的应用将越来越广泛。可以预料不久的将来，模具制造业将从机械制造业中分离出来，而独立成为国民经济中不可缺少的支柱产业，与此同时，也进一步促进了模具制造技术向集成化、智能化、益人化、高效化方向发展。MODERNMOLDMAKINGITHESTAMPINGDIEDEVELOPMENTHISTORYANDSTATUSOFTECHNOLOGYIN1953,THECHANGCHUNFIRSTAUTOMOBILEWORKSINCHINAFORTHEFIRSTTIMEESTABLISHEDADIESHOP,THECARPLANTIN1958BEGANMANUFACTURINGAUTOMOTIVEPANELDIE60YEARSOFTHE20THCENTURYBEGANPRODUCINGFINEBLANKINGDIESCOMEALONGROADOFDEVELOPMENT,CHINAHASFORMEDABOUT300BILLIONNOTINCLUDINGHONGKONG,MACAOANDTAIWANSTATISTICSPRODUCTIONCAPACITYOFVARIOUSTYPESOFSTAMPINGDIESFORMED,SUCHASNINGBOANDZHEJIANGHUANGYANREGION“DIEVILLAGE“GUANGDONGCORPORATIONANDSOMELARGERAPIDRISEOFTOWNSHIPENTERPRISES,KELON,MIDEA,KONKAANDOTHERGROUPSHAVEESTABLISHEDTHEIROWNMOLDMANUFACTURINGCENTERJOINTVENTURESANDWHOLLYFOREIGNOWNEDTHEMOLDCOMPANIESNOWHAVETHOUSANDSWITHTHEPACEWITHINTERNATIONALSTANDARDSCONTINUESTOACCELERATE,INCREASINGMARKETCOMPETITION,PRODUCTIONANDDESIGNOFTHEMOLDHASBEENGROWINGRECOGNITIONTHATPRODUCTQUALITY,COST,ANDNEWPRODUCTDEVELOPMENTCAPACITIESMOLDMANUFACTURINGTECHNOLOGYTOMEASUREACOUNTRYSMANUFACTURINGSECTORHASBECOMEANIMPORTANTINDICATOROFTHELEVEL,ANDLARGELYDETERMINETHESURVIVALSPACEATPRESENT,CHINASTAMPINGDIE,WHETHERINQUANTITYORINQUALITY,TECHNOLOGYANDOTHERCAPABILITIESHAVEMADESIGNIFICANTPROGRESS,BUTWITHNATIONALNEEDSANDTHEWORLDADVANCEDLEVEL,THEGAPISSTILLGREATINTHEINTERNATIONALCOMPETITIONSITUATION,IHADTHEMOLDINDUSTRYHASRAPIDLYDEVELOPED,MANYSPECIALIZEDRESEARCHCENTERSCONTINUETODIESETUP,MOLDSTEELOFTHESTRUCTUREANDMADESIGNIFICANTACHIEVEMENTS,BUTTHEREISSTILLABIGGAPFIRST,IMPORTSOFHIGHTECHMOLDMOSTOFTHELARGEPRECISIONMOLDS,MOLDANDEXPORTSMOSTOFTHELOWERMIDDLEANDLOWTECHDIE,SOHIGHTECHHIGHGRADEDIESTAMPINGDIEMARKET,THEOVERALLSATISFACTIONRATEISLOWERTHANSATISFACTIONRATE,WHICHMOLDDEVELOPMENTHASLAGGEDBEHINDTHEPRODUCTIONOFSTAMPINGPARTS,ANDLOWTECHNOLOGYMARKETTOMEETTHERATEOFMIDDLEANDLOWDIESTAMPINGDIEISHIGHERTHANTHEOVERALLMARKETTOMEETTHERATESECONDISDUETOTHEPRICEOFTHEMOLDISMUCHLOWERTHANINTERNATIONALMARKETPRICES,HASSOMECOMPETITIONFORCE,SOITSPROSPECTSINTHEINTERNATIONALMARKETTHIRDINRECENTYEARS,HONGKONGANDTAIWANOWNED,FOREIGNFUNDEDENTERPRISESINCHINADEVELOPEDRAPIDLYINALARGENUMBEROFTHESEENTERPRISESSTAMPINGDIESPRODUCEDFOROWNUSENOPRECISESTATISTICS,ITISNOTINCLUDEDINTHEFIGURESBEINGIIMODERNMOLDMANUFACTURINGTECHNOLOGYDEVELOPMENTTHEDEVELOPMENTOFMODERNTECHNOLOGYSHOULDDIEMOLDPRODUCTSTOMEETTHE“SHORTDELIVERYTIME“,“HIGHPRECISION“,“GOODQUALITY“,“LOWPRICE“REQUESTFORSERVICEURGENTNEEDTODEVELOPTOMEETTHISREQUIREMENTASANUMBEROFTHIS1TOCOMPREHENSIVELYPROMOTEUNIVERSALDBD/DBM/DBETECHNOLOGYDIEDBD/DBM/DBETECHNOLOGYISTHEDEVELOPMENTDIRECTIONOFMOLDDESIGNANDMANUFACTURINGWITHTHECOMPUTERSOFTWAREDEVELOPMENTANDPROGRESS,UNIVERSALDBD/DBM/DBETECHNOLOGY,CONDITIONSARERIPE,THEBUSINESSESWILLINCREASEDBD/DBMTECHNICALTRAININGANDTECHNICALSERVICEEFFORTSFURTHEREXPANDTHESCOPEOFDBETECHNOLOGYTHEDEVELOPMENTOFCOMPUTERSANDNETWORKSAREMAKINGDBD/DBM/DBETECHNOLOGYTRANSREGIONAL,CROSSENTERPRISE,CAMPUSWIDEINTHEINDUSTRYASPOSSIBLETOPROMOTEANDACHIEVEREINTEGRATIONOFTECHNICALRESOURCESTOENABLEVIRTUALMANUFACTURINGPOSSIBLE2HIGHSPEEDMILLINGTHEDEVELOPMENTOFFOREIGNHIGHSPEEDMILLINGPROCESSINRECENTYEARS,SIGNIFICANTLYIMPROVETHEPROCESSINGEFFICIENCY,ANDTOGETAHIGHSURFACEFINISHINADDITION,THEMODULECANALSOBEPROCESSEDWITHHIGHHARDNESS,BUTALSOWITHLOWTEMPERATURERISE,THERMALDEFORMATIONANDSOONHIGHSPEEDMILLINGTECHNOLOGY,AUTOMOTIVE,HOMEAPPLIANCEMANUFACTURINGINDUSTRYINTHELARGECAVITYMOLDINJECTEDNEWVITALITYITCURRENTLYHASMOREAGILE,INTELLIGENT,INTEGRATEDDIRECTION3DIESCANNINGANDDIGITIZINGSYSTEMHIGHSPEEDSCANNERPROVIDESSCANNINGSYSTEMANDMOLDFROMTHEMODELORINKINDTOTHEPROCESSINGOFTHESCANNEDMODELOFTHEDESIREDNUMBEROFFEATURESREQUIRED,GREATLYREDUCINGTHEMANUFACTURINGCYCLEINTHEDEVELOPMENTOFMOLDSOMEQUICKSCANSYSTEMCANBEQUICKLYINSTALLEDINEXISTINGCNCMILLINGMACHINEANDMACHININGCENTER,FORFASTDATAACQUISITION,AUTOMATICGENERATIONOFAVARIETYOFCNCMACHININGPROCESS,THEDBDDATAINDIFFERENTFORMATS,FORMOLDMANUFACTURING“REVERSEENGINEERING“4THEDEGREEOFSTANDARDIZATIONTOIMPROVEDIEDEGREEOFSTANDARDIZATIONOFTHEMOLDISINCREASING,ESTIMATESTHATTHECURRENTUSEOFSTANDARDMOLDCOVERAGEHASREACHEDABOUT30DEVELOPEDCOUNTRIESISGENERALLYABOUT806HIGHQUALITYMATERIALSANDADVANCEDSURFACETREATMENTTECHNOLOGYAPPLICATIONOFHIGHQUALITYSTEELANDTHECORRESPONDINGSURFACETREATMENTTECHNOLOGYTOIMPROVETHELIFEOFTHEMOLDITISVERYNECESSARYMOLDHEATTREATMENTANDSURFACETREATMENTCANFULLYMOLDSTEELMATERIALPROPERTIESPLAYAKEYPARTDIRECTIONOFDEVELOPMENTOFMOLDHEATTREATMENTISTHEUSEOFVACUUMHEATTREATMENTINADDITIONTOTHEMOLDSURFACESHOULDIMPROVETHEDEVELOPMENTOFADVANCEDTECHNOLOGIESSUCHASLASERSURFACETREATMENT7MOLDPOLISHINGAUTOMATION,INTELLIGENTMOLDSURFACEQUALITYOFMOLDLIFE,THEAPPEARANCEOFQUALITYPARTSANDSOHAVEAGREATERIMPACTOFAUTOMATIONANDINTELLIGENCEOFTHEGRINDINGANDPOLISHINGMETHODSREPLACETHEEXISTINGMANUALINORDERTOIMPROVETHEQUALITYOFTHEMOLDSURFACEISIMPORTANTTRENDS8DIEDEVELOPMENTOFAUTOMATICPROCESSINGSYSTEMTHISISOURLONGTERMDEVELOPMENTGOALSMOLDINDUSTRYAUTOMATICMOLDMACHINEPROCESSINGSYSTEMSHOULDBEMORETHANTHERATIONALCOMBINATIONWITHACCOMPANYINGPLATEPOSITIONINGFIXTUREORPOSITIONINGACOMPLETEEQUIPMENT,TOOLCNCDATABASEACOMPLETECNCFLEXIBLESYNCHRONIZATIONSYSTEMAQUALITYMONITORINGANDCONTROLSYSTEMOFCOURSE,ASTHEUSERTOCHOOSETHERIGHTEQUIPMENT,IFTHESELECTIONPROPERLY,NOTONLYCANNOTMAKEMONEYBUTMAKETHEMACHINEWORKINTOTHEBITTERSITUATIONIIIMODERNMOLDMANUFACTURINGTECHNOLOGYTRENDSDIETECHNOLOGYISMAINLYTOWARDSTHEFUTUREDEVELOPMENTTRENDOFINFORMATIONTECHNOLOGY,HIGHSPEEDHIGHPRECISIONPRODUCTIONANDDEVELOPMENTTHEREFORE,THEDESIGNTECHNOLOGY,THEDEVELOPMENTFOCUSISTOPROMOTEDBD/DBE/DBMTECHNOLOGY,ANDCONTINUETOIMPROVEEFFICIENCY,ESPECIALLYINSHEETMETALFORMINGPROCESSOFTHECOMPUTERSIMULATIONANALYSISDIEDBD,DBETECHNOLOGYSHOULDBEDECLAREDHUMAN,INTEGRATION,INTELLIGENCEANDNETWORKDIRECTION,ANDIMPROVETHEMOLDDBD,DBMSYSTEMSPECIFICLEVELTOIMPROVETHEDBD,DBE,DBMTECHNOLOGY,ESTABLISHACOMPLETEDATABASEANDDEVELOPMENTOFTHEMOLDEXPERTSYSTEMSANDIMPROVESOFTWAREUSABILITYISVERYIMPORTANTFROMTHEPROCESSINGTECHNOLOGY,THEDEVELOPMENTFOCUSEDONHIGHSPEEDPROCESSINGANDPRECISIONMACHININGATPRESENT,THEDEVELOPMENTOFHIGHLYPROCESSEDHIGHSPEEDMILLING,HIGHSPEEDPOLISHINGANDHIGHSPEEDELECTRONICPROCESSINGANDRAPIDTOOLINGTECHNOLOGIESATPRESENT,THEDEVELOPMENTOFPRECISIONMACHININGPARTSPRECISIONMOLDANDTHESURFACEROUGHNESSOFLESS1MPA01MVARIETYOFPRECISIONMACHININGIVTHEMODERNMOLDMANUFACTURING1CAD/CAE/CAMCOMPUTERAIDEDDESIGN,SIMULATION,MANUFACTURINGINTEGRATIONCAD/CAE/CAMINTEGRATION,INTEGRATIONTECHNOLOGYISTHEMOSTADVANCEDMODERNMOLDMAKINGTHEMOSTREASONABLEMODEOFPRODUCTIONUSEOFCOMPUTERAIDEDDESIGN,SUPPORTENGINEERINGANDMANUFACTURINGSYSTEMS,ACCORDINGTOTHERESPECTIVEMOLDPARTSDESIGNEDTOPREPARETHENCMACHININGOFPARTSFROMDESIGNTOMANUFACTURINGPROCESSISANINEVITABLEPROCESS,WHICHISFROMCAD/CAE/CAMSYSTEMCARRIEDOUT,THEPROCESSINGLINECABLEINPUTDIRECTLYFROMTHEPROCESSINGMACHINE,CANBEUSEDINTHEPREPARATIONOFPROCEDURESOFPROCESSINGTHESYSTEMANALOGFUNCTIONS,WILLBEPARTTOOL,TOOLHOLDER,FIXTURE,PLATFORMANDTOOLSPEED,PATH,ETCAREDISPLAYED,TOCHECKTHEPROGRAMPREPAREDCORRECTNESSINSHORTTHECAD/CAE/CAMSYSTEMDEVELOPMENTANDSIMULATIONOFPROCESSINGCANNOTFULLYUNDERSTANDTHEPROBLEMSIDENTIFIED,RESULTINGINPROCESSINGPRIORTOPREPARETHECOMPLETESETOFPROCESSINGCHANGEWORK,WHICHFORTHEEFFICIENTANDACCURATEPROCESSINGOFTHEMOLDHASAVERYIMPORTANTPART2ADVANCEDEQUIPMENTINTHEMODERNMOLDMAKINGROLETHEINEVITABLETRENDOFMODERNMOLDMAKING,MACHININGISPOSSIBLETOREPLACETHEMANUALPROCESS,ESPECIALLYNOWTHATCNCLATHES,MULTIAXISMACHINETOOLS,CNCMOLDENGRAVINGMACHINE,EDMMACHINE,CNCPRECISIONGRINDINGMACHINES,COORDINATEMEASURINGMACHINES,SCANNERSANDOTHERMODERNEQUIPMENTWIDELYUSEDINFACTORIES,BUTMOSTOFTHESEDEVICESAREBASICALLYTHEAPPLICATIONOFTHEPROCEDURESUSEDCAD/CAE/CAMSYSTEMTOPRODUCE,THEOPERATOROFWORKPROCEDURESINACCORDANCEWITHTHEPROVISIONSOFWORKPIECECLAMPING,WITHACUTTINGTOOLANDOPERATIONOFTHEMACHINEWILLBEABLETOAUTOMATICALLYCOMPLETETHEPROCESSINGTASKS,ANDCREATEDTHEIDEALMOLDPARTSORCOMPLETETHEPROCESSINGOPERATIONFORTHENEXTPART3DIEMATERIALSANDSURFACETREATMENTTECHNOLOGYDUETOIMPROPERSELECTIONANDUSEOFMATERIALS,RESULTINGINPREMATUREFAILUREOFTHEMOLD,WHICHACCOUNTSFORMORETHAN45DIEFAILUREPRICESTRUCTURETHROUGHOUTTHEMOLD,THEMATERIALS,THEPROPORTIONOFSMALL,GENERALLY20TO30,THEREFORE,THECHOICEOFHIGHQUALITYSTEELANDAPPLICATIONOFSURFACETREATMENTTECHNOLOGYTOIMPROVETHELIFEOFTHEMOLDITISVERYNECESSARYFORTOOLSTEEL,THEESRTECHNIQUETOBEUSED,SUCHASTHEUSEOFPOWDERMETALLURGYHIGHSPEEDSTEELPOWDERSMANUFACTUREDVARIETYOFDIFFERENTSPECIFICATIONSTOOLSTEEL,REFINEDPRODUCTS,PRODUCTSOF,TRYTOSHORTENTHEDELIVERYTIMEISALSOANIMPORTANTTRENDMOLDHEATTREATMENTOFTHEMAINTRENDSTHEINFILTRATIONOFASINGLEELEMENTTOTHEMULTIELEMENTPENETRATION,COMPLEXPERMEABILITYSUCHASTDMETHODDEVELOPMENTBYTHEGENERALSPREADOFTHECVD,PVD,PCVD,IONPENETRATION,IONIMPLANTATIONANDOTHERDIRECTIONADDITION,THECURRENTLASERENHANCEDGLOWPLASMATECHNOLOGYANDELECTROPLATINGPLATINGANDOTHERANTICORROSIONTECHNOLOGYTOSTRENGTHENMOREANDMOREATTENTIONVREVERSEENGINEERINGREVERSEENGINEERINGISTHEFIRSTOFTHEPARTSTHEPROCESSINGOFTHEPRODUCTTOSCANTHECADDATAGENERATEDINMULTIPLEFORMATS,ANDTHENINTHEOTHERCAD/CAE/CAMSOFTWAREINTHEMODIFIEDDESIGN,THETECHNOLOGYISTHEMOSTPOPULARMODERNMOLDMANUFACTURINGMOLDMANUFACTURINGTECHNOLOGYMOLDMANUFACTURINGCOMPANYDEDICATEDTODEVELOPMENTANDPRODUCTIONOFTHESCANNINGSYSTEM,ITCANBESUCCESSFULLYAPPLIEDTOREVERSEENGINEERING,MOLDMANUFACTURING,ITCANNOTONLYIMPROVETHEPERFORMANCEOFCNCMACHINETOOLS,EXPANDINGTHEFUNCTIONOFCNCMACHINETOOLS,CNCMACHINETOOLSBUTALSOIMPROVEEFFICIENCY,RENSCAN200,CYCLONEHIGHSPEEDSCANNERHASBEENQINGDAOHAIER,JINANQINGQI,NATIONALMOLDCENTERANDOTHERUNITSSTARTEDVISUMMARYANDOUTLOOKWITHTHEDEVELOPMENTANDPROGRESSOFCOMPUTERSOFTWARE,CAD/CAE/CAMTECHNOLOGYISGETTINGMOREMATURE,ANDITSAPPLICATIONINTHEMODERNMOLDWILLBECOMEMOREWIDESPREADCANBEEXPECTEDINTHENEARFUTURE,MOLDMANUFACTURINGTOSEPARATEFROMTHEMACHINEMANUFACTURINGINDUSTRY,ANDINDEPENDENTNATIONALECONOMYTOBECOMEANINDISPENSABLEPILLARINDUSTRIES,WHILEALSOFURTHERPROMOTETHEINTEGRATIONOFTHEMOLDMANUFACTURINGTECHNOLOGY,INTELLIGENCE,BENEFICIARY,EFFICIENTDIRECTION下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709851分类号目录1摘要2ABSTRACT3前言41冲压概述511冲压的概念、特点及应用512冲压的基本工序及模具613冲压技术的现状及发展方向72模具工艺分析1121制件的分析1122工艺方案的确定133冲裁方式与冲压力的计算1431排样的确定1432冲裁力的计算1533卸料力、推料力和顶件力的计算1634总冲裁力的计算1735压力机的选择1736压力中心的确定1737冲模刃口尺寸及公差的计算184主要零部件设计2041工作零部件的结构设计2042卸料部件的设计2343辅助零件设计23参考文献26下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709852摘要本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。关键词模具设计，冲压，冲裁，弯曲下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709853ABSTRACTTHUSTHEPRESENTPAPERAPPLIESTHISSPECIALTYTOSTUDYTHECURRICULUMTHETHEORYANDTHEPRODUCTIONKNOWHOWCARRIESONATIMECOLDSTAMPINGMOLDDESIGNWORKTHEACTUALTRAININGTORAISEANDTOSHARPENTHESTUDENTINDEPENDENTWORKINGABILITY,CONSOLIDATEDANDEXPANDEDTHECONTENTWHICHCURRICULAANDSOONCOLDSTAMPINGMOLDDESIGNSTUDIED,THEMETHODANDTHESTEPWHICHTHEGRASPINGCOLDSTAMPINGMOLDDESIGNED,THEBASICMOLDSKILLWHICHTHEGRASPINGCOLDSTAMPINGMOLDDESIGNEDHADUNDERSTOODHOWANALYZEDTHECOMPONENTSTHETECHNOLOGYCAPABILITY,HOWDEFINITECRAFTPLAN,HADUNDERSTOODTHEMOLDBASICSTRUCTURE,SHARPENEDTHECOMPUTATIONABILITY,CARTOGRAPHYABILITY,HASBEENFAMILIARWITHTHESTANDARDANDTHESTANDARD,SIMULTANEOUSLYVARIOUSBRANCHESCORRELATIONCURRICULUMALLHADTHECOMPREHENSIVEREVIEW,INDEPENDENTTHINKINGABILITYALSOHADTHEENHANCEMENTKEYWORDMOLDDESIGN,STAMPING,PUNCHING,BENDING下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709854下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709855下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709856下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709857前言随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节,是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。毕业设计的主要目的有两个一是让学生掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用CAD进行模具设计。二是掌握模具设计方法和步骤,了解模具的加工工艺过程。本书是冲裁成形模设计说明书，结合模具的设计和制作，广泛听取各位人士的意见，经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化,标准化和合理性，本人通过查阅多方面的资料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。其中附有必要的插图和数据说明。本书在编写过程中得到了老师的精心指导和同学们的大力帮助,在此表示衷心的感谢。由于本人是应届毕业生,理论水平有限，实践经验不足，书中难免有不当和错误的地方，敬请各位老师与广大读者批评指正。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709858下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098591冲压概述11冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。1冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。2冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098510济效益。冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60以上，多则90以上。不少过去用锻造铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。12冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合级进和复合级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098511产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。13冲压技术的现状及发展方向随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。1冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达25MM，精度可达IT1617级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098512形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。2冲模是实现冲压生产的基本条件在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达25微米，进距精度23微米，总寿命达1亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为1500040000R/MIN）,加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度RA1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高3摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的EDSCAN8E电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098513现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到300MM/MIN,加工精度可达15微米，表面粗糙度达RA0102微米精度磨削及抛光2已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（RPM）与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用RPM技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“MRPMS型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。3冲压设备和冲压生产自动化方面性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边成形，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97；公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/MIN以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC控制，只需5MIN时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的410倍，并能进行冲孔、分段冲裁、成形和拉深等多种作业。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098514近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。4冲压标准化及专业化生产方面模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达7080，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或成形模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在40以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985152模具工艺分析21制件的分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。冲压件图如下图1所示材料08F钢T08MM图11制件的结构工艺特点该零件的材料为08F钢，该钢种是优质碳素结构钢，碳的质量百分数是007014，属于低炭钢，具有良好的冲压、拉深、焊接性能,零件的主要成型是冲裁弯曲工序，所以本制件采用级进模比较合理。（2）对冲切断面质量要求为保证制件的质量，要求表面规整、光亮、无毛刺，冲切断面粗糙度比较高，且制件表面不得有伤痕，要求制件进行滚磨、光饰和清洗处理。（3）制件的展开图2下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098516冲裁件的结构形状应尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，以利于模具加工。该工件结构简单，也无复杂形状的曲线。冲裁件各直线或曲线的连接处，尽量避免锐角，将所有90角改为R1圆角，以利于模具制造和提高模具寿命。（4）分析得到工件可经过先冲孔、弯曲后落料而成，基本工序冲孔弯曲落料。22工艺方案的确定确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。此副模具为连续模生产，该零件属于中小批量生产，工艺性较好，冲压件尺寸精度不高，形状简单。根据现有冲模制造条件与冲压设备，采用冲孔弯曲落料级进模，工人操作安全，方便可靠。该零件包括落料、冲孔和弯曲三个基本工序，从工序可能的集中与分散，工序间的组合来看可以有以下几种工艺方案先落料，再冲孔，然后弯曲，采用单工序模生产。落料冲孔复合冲压，再弯曲，采用复合模生产。冲孔，落料连续冲压，弯曲再落料，采用级进模生产。方案模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低难以满足零件大批量生产的需求。如果使用单工序模则会使制造周期增长，不利于提高生产率；为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸有公差要求本产品在技术和经济上都较为合理的工艺方案为级进模冲压。为了更好地保证此尺寸精度和高效率生产,最后确定用方案进行生产。采用一套级进模，冲裁此产品只需要一套模具，可以连续完成切边，冲孔，弯曲等工序。生产效率高易于实现自动化，操作安全方便，适宜大批量生产。工件精度也能满足要求。采用自动送料装置，保证步距准确，提高效率。确定用方案进行生产23零件冲裁工艺方案分析当一次冲裁完成以后，为了能够顺利地进行下一次冲裁，必须适时的解决出件、卸下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098517料及排除废料等问题。选取的冲裁方式不同时，出件、卸料及排除废料的形式也就不同。因此冲裁方式将直接决定冲裁模的结构形式，并影响冲裁件的质量。根据不产品的结构和工艺性能，本副模具顶板式顺出件结构。由于本模具采用顺出件式模具冲裁，省去校平工序，既可满足工件对平面度的要求，有能保证安全生产。24冲裁方式与冲压力的计算在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量生产中，较好地确定冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。（）冲裁件的排样排样是指冲件在条料、带料或板料上布置的方法。冲件的合理布置（即材料的经济利用），与冲件的外形有很大关系。根据不同几何形状的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而根据排样的类型，又可分为少或无工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种。（2）搭边排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以及保证条料有一定刚度，便于送料。搭边数值取决于以下因素件的尺寸和形状。材料的硬度和厚度。排样的形式（直排、斜排、对排等）。条料的送料方法（是否有侧压板）。挡料装置的形式（包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式）。搭边值一般是由经验再经过简单计算确定的。31排样的确定两工件间的搭边A15MM工件边缘的搭边A18MM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098518两排工件之间的搭边5MM2A送料步距H5510MM条料宽度B2422A566MM5通过以上分析和计算得出下图3的排样形式为最佳方案。A15MMA18MMH10MMB566MM图3（3）材料利用率衡量材料经济利用的指标是材料利用率。一个进距内的材料利用率为S/AB10095670/105661005778（31）式中S冲裁件面积（包括冲出小孔在内）（MM2）；N一个进距内的冲件数目；B条料宽度（MM）；A进距（MM）材料利用率5778确定排样落料力1310815340/1000KNKLTP落7160KNL108MM冲孔力131068115340/1000KNT冲7078KNL10681弯曲力FFUFQ/206508BTB/RPTNP弯下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709851968KN其中L_冲裁长度MMT_板料厚度MMB_板料的抗拉强度MPA。经查的取B440P落5125KN33卸料力、推料力和顶件力的计算表1中均采用下列经验公式计算FQ1K1FN（33）FQ2K2NFN（34）FQ3K3FN（35）式中FQ1、FQ2、FQ3分别为卸料力、推加力和顶件力；材料种类板料厚度/MMK1K2K3下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098520K1、K2、K3分别为卸料力系数、推加力系数和顶件力系数，其值见表11N同时卡在凹模孔内的工件或废料数，NH/TH为凹模直刃高度，T为板厚；F冲裁力（N），卸料力计算式中PQ）查表，得K10045所以FQ004551257078549KN推料力计算式中PFNK1查表，得K2005所以FQ14005512570782441KN34总冲裁力的计算钢0101050525256565006007500450055004005003004002003010065005000450025014008006005003黄铜、紫铜002006003009铝、铝合金0025008003007下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098521计算总冲压力PP总落冲弯卸推7160707868549244117908KN35压力机的选择初选压力,根据压力机型号为J2125,其公称压力为250KN冲床的公称压力应大于计算出的总压力17137KN；最大闭合高度应大于冲模闭合高度；工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，可使用J2125开式双柱可倾压力机。并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。双柱可倾压力机J2125参数公称压力250KN滑块行程80MM最大闭合高度250MM连杆调节量70MM工作台尺寸（前后左右）360560模柄尺寸（直径深度）9132最大倾斜角度3036压力中心的确定模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合，否则，会使冲模和力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心，可以按下述原则来确定1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985223）形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可以用解析计算法求出冲模压力中心。X0（L1X1L2X2LNXN）/L1L2LNY0（L1Y1L2Y2LNYN）/（L1L2LN）37冲模刃口尺寸及公差的计算冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。从生产实践中可以发现（1）由于凸模、凹模之间存在间隙，使落下的料或冲出的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。（2）在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。（3）冲裁时，凸模、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，结果使间隙越来越大。由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需考虑下述原则（1）落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。（2）考虑到冲裁中凸模、凹模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。这样，在凸模、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格制件。凸模、凹模间隙则取最小合理间隙值。（3）确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。如果对刃口精度要求过高即制造公差过小，会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果对刃口精度要求过低即制造公差过大，则生产出来的制件可能不合格，会使模具的寿命降低。制件公差为IT12级，则对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT13级制造；对于圆形件，一般可按IT7IT6级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“入体”原则标注，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件下偏差为零，上偏差为正。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098523落料刃口尺寸计算对于形状复杂或料薄的冲压件，为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值，必须采用配合加工。此方法是先做好其中的一件凸模或凹模作为基准件，然后以此基准件的实际尺寸来配加工另一件，使它们之间保持一定的间隙。这种加工方法的特点是（1）模具的冲裁间隙在配制中保证，不需受到PDCMAX2CMIN条件限制，加工基准件时可适当放宽公差，使加工容易。根据经验，普通冲裁模具的制造偏差P或D一般可取4（为制件公差）。（2）尺寸标注简单，只在基准件上标注尺寸和制造公差，配制件只标注公称基本尺寸并注明配做所留的间隙值。但该方法制造的凸模、凹模是不能互换的。落料凹模冲孔凸模凸凹模和弯曲凸模的工作关系如装配图所示。根据资料查得，冲裁模初始双面间隙2CMAX024，2CMIN0132，未注公差为008工件尺寸081RDDD015015MAX98PP660IN73292校核8M4MINAXC凹凸0025001600410108工件尺寸8RDDD0150150MAX925PP9IN74329校核8M3MINAX2C凹凸0015000900240108满足间隙公差条件冲孔刃口尺寸的计算冲裁凸模凹模分别按IT6和IT7级制造对于孔冲裁凸模凹模的尺寸公差由于的公差为012,取575MDPP08080MIN9125CD12I392校核34MINAXC凹凸000800120020108满足间隙公差条件对于孔冲裁凸模凹模的尺寸公差由于的公差为018，取12750MDPP0808MIN175CD20I734下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098524校核018M3204MIN2AXC凹凸000800120020108满足间隙公差条件孔距尺寸192MLD08454IN弯曲部分尺寸计算由于该弯曲不易施加侧向压力，所以施加校正弯曲力，因此，采用减少弯曲凸凹模的间隙来减少回弹。4主要零部件设计41工作零部件的结构设计1凸模凸模的结构形式通过对该工件的工艺性分析可知，该模具冲孔时需采用圆形凸模，落料时需采用非圆形凸模两种。查冲压工艺及模具设计可选用（B）型为该圆形凸模结构，D30302MM，正符合该工件，其结构如下图图7冲孔凸模结构凸模长度为L60H321其中凸模固定板厚，取20MMH卸料板厚，MM152,其中包括凸模进入凹模的深度、总修磨量以及模具闭合状态MH0下卸料板到凸模固定板间的安全距离，取。M4对于非圆形凸模可固定部分做成长方形，这样就改善了它和凸模固定板之间的配下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098525合。如上该圆形小凸模比较细长，且工件厚度较大，必须进行承压能力校验。承压能力校验冲裁时,凸模承受的压应力必须小于凸模材料强度即该冲孔凸模承压能力足够。压MINH15WP式中凹模最小厚度，MM；INP冲裁力，MM；许用弯曲应力。对于CR12MOV，（300500）MPAWW191MM25MMMINH所以取凹模厚度25满足要求用凸模固定板将凸模固定在模座上。固定板与凸模一般采用过渡配合。适6/7MH用于冲裁板厚的冲裁凸模与各类模具零件，利用台阶结构限制轴向移动，注意T6台阶结构的尺寸，应该使，。DHM521837它的特点是连接可靠，对配合孔的精度要求较高。装配时，将凸模固定板型孔台阶朝上，放在两个等高垫铁上，将凸模工作端朝下放入型孔对正，用压入机分多次压入，要边压入边检查凸模垂直度，并注意盈量、表面粗糙度，导入圆角和导入斜度。压入后台阶面要接触，然后将凸模尾端磨平。压入时最好在手动压力机上进行，首次压入时不要超过3MM。而落料凸模由于其外形复杂采用低熔点合金法进行固定。低熔