《冲压模具设计》课件2

冲压模具设计冲压模具是金属加工过程中至关重要的工装工具优秀的模具设计不仅可以提高生产效率,还能确保零件的质量和精度本课程将深入探讨冲压模具的基本设计原理和技术要点课程简介课程内容概览实用性强案例分析丰富适用人群广泛本课程涵盖了冲压成型工艺课程内容紧密结合实际生产通过大量实际案例分析,形本课程适用于机械、制造等的基本原理和设计方法,从,注重理论联系实践,帮助学象阐述各种典型冲压模具设专业的大学生,以及冲压模工艺流程、模具结构、孔型生快速掌握冲压模具设计的计的技术要点,提高学习效具设计工程师等相关从业人设计到尺寸计算等各个重要专业技能果员环节进行全面系统的讲解学习目标深入掌握冲压模具设计的基础知识从材料性能、工艺流程、模具结构等多方面全面了解冲压模具的设计原理培养冲压模具设计能力学会如何进行冲压曲线、尺寸计算、极限分析等关键环节的设计提升解决实际问题的能力通过大量案例分析和实践演练,培养应用所学知识解决实际问题的能力冲压成型工艺概述冲压成型工艺是一种常见的金属成型工艺,通过金属板料在冲压模具中承受压力而产生塑性变形,从而获得所需的零件形状它具有生产效率高、成本低、材料利用率高等优点,广泛应用于汽车、家电等行业冲压工艺主要包括冲孔、剪切、弯曲、拉伸等基本工艺动作,通过合理设计冲压工艺参数和模具结构,可以实现复杂零件的成形材料性能与选用材料特性钢材选择冲压模具所用材料需要具备良常用的模具钢材包括合金工具好的机械强度、耐磨性和耐高钢、碳素工具钢和高速钢等,根温特性,以确保模具在高频冲压据不同部位的功能要求进行选作业下能长期稳定使用材热处理工艺表面处理通过合理的热处理工艺,如淬火采用镀铬、镀钛等表面处理工、回火等,可以提高模具材料的艺,可以进一步提高模具的耐磨硬度和韧性,增强其使用寿命性和耐腐蚀性模具材料及热处理模具材料选择模具热处理制造工艺冲压模具需要选用高强度、耐磨损、耐为提高模具的强度、硬度和耐磨性能,需模具的制造需要运用精密机加工、表面热等特性优良的材料,如合金工具钢、高要对模具材料进行适当的热处理,如淬火处理等工艺,确保模具的尺寸精度、表面速钢等,以确保模具使用寿命合理选材、回火等工艺,以满足冲压工艺的要求质量和使用性能合理的制造工艺是模是模具设计的重要环节具设计的关键工艺流程设计确定工艺步骤选择模具结构优化工艺参数根据零件的形状、材料性能及生产要根据工艺流程选择合适的模具结构,如调整冲压力、冲程、滑移量等工艺参求,确定合理的冲压工艺流程,包括毛坯整体式、组合式或分模式等,以满足生数,确保产品质量稳定,提高生产效率准备、冲切、弯曲等工序产需求冲压模具结构冲压模具由几个基本部件组成,包括上模座、下模座、凸模、凹模、导套、弹簧、导柱等上下模座提供安装和支撑模具所需的空间和结构凸模和凹模用于对金属板材进行冲压成型导套和导柱确保上下模具能精确对齐,保证冲压质量弹簧提供返回力,使冲压后的金属板材能顺利退出模具孔型设计尺寸准确性几何形态12孔型尺寸的精确设计对零件成型质量至关重要,必须结合材料合理的几何形状有助于保证零件外观和内部结构的完整性,并特性和加工工艺确保误差控制在允许范围内方便后续的脱模和出料过程结构完整性表面质量34孔型设计需要考虑模具的承载能力,确保在高压冲压过程中不精加工和抛光处理能够提升孔型表面的光洁度,从而降低零件会发生变形或损坏的表面粗糙度冲压曲线与尺寸设计理解冲压曲线选择合理尺寸12冲压曲线描述了冲头在冲程根据工件形状和材料性能,需过程中的力和位移关系分要合理确定冲头直径、刃口析曲线可以确定材料的剪切角度、冲程深度等关键尺寸,特性和成型时的变形规律以确保可靠成型控制误差3仔细计算各种尺寸公差,并采取有效措施控制误差,确保产品质量稳定毛坯和零件尺寸设计毛坯尺寸零件尺寸公差设计毛坯尺寸的确定需要考虑材零件尺寸应与成品要求吻合合理设定尺寸公差可以确保料的性能、工艺要求和零件,同时需要考虑材料性能、零件精度,同时也要考虑工尺寸通常会预留适当的余冲压变形、折边等因素,确艺能力和测量条件公差的量以满足冲压、剪切、折弯保加工后零件符合使用要求控制是保证产品质量的关键等工艺冲压力计算冲压过程中产生的力是一个非常重要的参数,需要准确计算才能确保模具的设计和使用安全根据冲压工艺特点和零件尺寸,可以采用经验公式或有限元分析法计算出所需的冲压力极限分析材料力学分析变形分析根据零件结构和所受力的分析,通过有限元或其他分析方法,预计算出极限载荷和应力水平,判测零件在极限载荷下的变形情断是否满足强度和刚度要求况,确保在允许的变形范围内故障模式分析分析可能发生的故障模式,如断裂、过度变形、疲劳等,并采取相应的防护措施成型顺序设计确定成型顺序1根据零件结构和工艺要求确定合理的成型顺序优化成型步骤2经分析后对步骤进行优化调整保证成型精度3采取合理的成型方式保证零件的尺寸公差减少模具磨损4优化成型顺序可减少模具刃口磨损合理设计成型顺序是确保冲压零件质量的关键首先要根据零件结构和工艺要求确定合理的成型顺序，然后对步骤进行优化调整，采取合理的成型方式保证零件尺寸公差，同时还可以减少模具刃口磨损毛坯展开及其制造毛坯展开根据零件形状和工艺要求进行毛坯展开，确定最优的展开图形毛坯制造采用冲压、剪切、折弯等工艺,高效可靠地制造出所需的毛坯展开优化通过CAD/CAM软件对毛坯展开进行仿真分析和优化,确保制造质量凸模设计凸模结构设计材料和热处理加工和装配凸模的主要部件包括模板、冲头、弹簧凸模的常用材料包括合金工具钢、高速凸模的加工工艺包括粗加工、精加工和机构等设计时需要考虑各部件的尺寸钢等必须根据模具的工作条件和使用研磨等在装配时需要确保各部件的精、材质和热处理要求，确保凸模的加工要求选择合适的材质并进行热处理，以密配合,确保凸模的整体性能制造和工作性能确保凸模具有良好的硬度、强度和耐磨性凹模设计结构设计几何优化凹模的结构设计需要考虑材料通过有限元分析等手段,优化凹强度、成型精度、冷却效率等模的几何尺寸和形状,降低应力因素,确保模具在高频重复工作集中,提高成型件质量下不易损坏表面处理选择合适的表面处理工艺,如镀铬、镀钛等,提高耐磨性和耐腐蚀性,延长模具寿命托模设计托板托柱定位销托板是冲压模具的重要组成部分,用于支托柱用于连接托板和模具上、下两部分,定位销用于准确定位和固定毛坯件,确保撑和固定其他模具零件,确保整个模具的实现上下模具的对齐和支撑合理的托冲压过程中零件的位置正确无误它是稳定性和精度柱设计可以确保模具的精度和寿命连接模具上下部分的重要组件弹簧机构设计选择合适的弹簧计算弹簧参数12根据冲压过程的需求选择适当的弹簧类型、尺寸和刚度确需要计算弹簧的压缩量、最大应力和疲劳寿命,以确保弹簧在保弹簧能够提供足够的阻力和复位力冲压过程中的可靠性合理布置弹簧位置增加弹簧可靠性34根据冲压模具的结构,将弹簧合理布置在恰当位置,确保弹簧可采用多个并联弹簧、选用合适的材料及热处理等措施,提高能够发挥最大作用弹簧的使用寿命和承受能力定位机构设计精确定位可调性耐久性简单结构定位机构确保工件在模具中灵活的调整机制能够补偿工定位机构需要经得住高压力定位机构设计要尽可能简单,的精确定位,确保零件形状和件和模具之间的尺寸误差,确和频繁使用的考验,确保长期便于制造和维护,降低成本尺寸的一致性保精准定位稳定可靠导向机构设计准确定位平稳运行延长寿命提高效率导向机构可确保工件在冲压良好的导向机构可以减少冲合理设计的导向机构可以降高精度的导向机构可以缩短过程中保持精确的位置和角压时的振动和偏移，提高模低模具零件的磨损，延长模冲压的准备时间和调整时间度，确保产品质量具的运行稳定性具的使用寿命，提高生产效率导向柱设计确保精准定位保护内部机构12导向柱可准确定位模具零件,导向柱可防止模具内部机构提高冲压工艺的重复性和稳遭受外部冲击和磨损,延长模定性具使用寿命材料选择关键设计尺寸合理34导向柱通常选用硬度高、耐导向柱直径和长度需根据模磨性强的钢材,确保精度和耐具结构和工艺要求合理确定,用性保证刚性回弹补偿设计回弹现象及影响补偿方式设计原则实例展示金属在冲压过程中会产生回常见补偿方式包括调整凸模补偿设计需兼顾零件精度、下图展示了一种采用弹簧机弹现象,会导致成型件尺寸动作、使用弹簧机构、增加模具强度、工艺稳定性等因构实现回弹补偿的模具设计偏差有效补偿回弹是确保压力项等需根据不同模具素,达到经济高效的平衡零件尺寸精度的关键进行针对性设计冲切刃口设计刃口形状刃口夹角冲切刃口的形状可采用直刃、合理设计冲切刃口的夹角可有锯齿刃或曲线刃等多种形式，效降低冲切力，提高加工质量根据工件要求和加工条件合理夹角通常在6°-12°之间选择表面处理采用表面镀层或者抛光等处理方法可提高刃口的耐磨性和光洁度，延长模具使用寿命出料机构设计推出式出料振动式出料气吹式出料利用推杆、弹簧等机构将冲压件从模具在模具底部安装振动盘或振动斗，通过利用气体压缩机或气泵产生的气流将冲上推出，自动完成出料过程振动力将冲压件从模具中抖落出来压件吹离模具，实现自动出料送料机构设计传输带送料振动送料机械手送料利用输送带可以自动、连续地将毛坯送通过振动沙盘或振动滚筒将毛坯均匀地利用机器人手臂抓取毛坯并精确地放置入模具，提高生产效率送入模具腔中在模具中，确保每次进料位置一致润滑系统设计润滑目的润滑方式润滑系统结构润滑剂选择冲压模具在长时间工作时会常用的润滑方式包括油雾润一个完整的润滑系统包括润根据工艺要求和模具材质,产生大量摩擦热量,合理的滑、添加润滑剂和使用润滑滑剂储存槽、输送管路、喷选择合适的润滑剂非常重要润滑设计可以降低模具和冲脂每种方式都有自己的优雾装置等,合理的设计可以,能够有效降低摩擦,防止过头之间的磨损,延长模具寿缺点,需要结合具体情况选确保润滑剂能均匀覆盖到需早磨损命择要润滑的区域冷却系统设计及时散热温度控制12冷却系统确保模具快速散热,精准控制模具工作温度,保证避免过热造成的磨损和失效成型质量和稳定性系统选择流道设计34根据工艺要求选择合适的冷合理设计冷却液流通通道,确却方式,如水冷、油冷或风冷保均匀高效的热量传递模具装配图设计模具装配图是模具设计的最后一个重要步骤它详细描述了模具的各个部件以及它们之间的组装关系,确保模具能够正确无误地装配设计时需要考虑模具的功能要求、结构特点、加工工艺等因素,确保装配合理、稳定可靠模具制造工艺模具零件加工模具装配模具调试通过数控加工、电火花等方法,精确制造将加工好的各个零件,按设计要求进行装在试模过程中,根据工件尺寸和质量情况各种冲压模具的零件,确保其尺寸和公差配组合,确保模具的整体性能和使用寿命及时调整模具参数,直至达到产品合格的指标标准模具性能试验性能测试对模具进行全面的性能测试,包括尺寸精度、成型质量、使用寿命等各方面指标的评估质量控制建立严格的质量控制体系,确保模具每个关键部件都符合设计要求优化调整根据测试结果及时对模具设计和制造进行优化调整,持续提高模具性能。