目录摘要I1 绪论 22 冲压的现状及趋势 43 冲压件工艺分析 73.1冲压工艺方案的设计 73.1主要设计步骤计算74 工作零件刃口尺寸计算 114.1模具总体设计 124.2主要零部件设计125模具主要零件加工工艺规程的编制 165.1 冲压模具制造技术要求 165.2 总装工艺 166 压力机的校核 186.1 公称压力186.2 滑块行程 186.3 行程次数186.4 工作台面的尺寸186.5 滑块模柄孔尺寸186.6 闭合高度18总结19致谢19参考文献201 绪论材料成型是先进加工技术的重要组成部分，属于少、无切削加工，制造方法简单、 生产效率高，特别是经过成型加工后的金属零件具有优越的力学性能，可满足工程需要。 因此，成型加工在未来制造业技术发展中，将占有举足轻重的地位。而目前的成型加工， 都需要采用相应的模具才能实现，模具工业的发展和提高是材料成型加工的必要保证。在现代化基本建设中，模具工业已经逐渐形成为制造工业的基础核心产业。越来越 多的工业生产制造与模具有关，根据国际生产协会的专家预测，在 21 世纪末，50%75% 的机械模具生产制件产品都将利用模具进行加工制造。模具是工业的基础工艺装备，用 模具生产制件所表现出的高精度、高复杂度、高一致性、高生产力和低消耗，是其他加 工方法所不能比拟的，工业发达国家的模具生产总值已超过机床生产总值。因此，模具 工业已经成为现代化制造业的重要支柱性产业。特别是近些年来，模具设计制造的需求 量以及高速度化、高效率化已经成为汽车制造业有待提高的一项重要技术。模具生产技 术水平的高低不仅是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，而且在很大程度上决 定着这个国家产品质量、笑意及新产品的开发能力。随着社会经济的发展，对于工业产品的品种、数量、质量及款式等都提出了越来越 高的要求，因此，也促进了模具工业的快速发展。许多新产品的开发和生产，在很大成 都上依赖与模具制造技术，特别是在汽车轻工电子和航天的行业尤显重要。模具制造能 力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志 之一，直接影响国家经济中许多部门的发展。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。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1 。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。（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。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 位上完成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。此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的 冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构， 排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸， 主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。2冲压的现状及趋势改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。 近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制 成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得 到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛 起的乡镇企业，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，人们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。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。近年许多模具企业加大 了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模 具及了二维 CAD，并陆续开始使用 Pro/E、PD X 、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWorks 和 Topsolid Progress等国际通用软件，个别厂家还引进了 Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、 Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中 。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风 汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外， 许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造 周期等方面做出了贡献。例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析 KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件 模具和级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开 发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工 业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重 比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛 等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。2.1未来冲压模具制造技术发展趋势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 CAD/CAM/CAE 技术模具CAD/CAM/CAE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CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大 CAD/CAM 技术培训和技术服务的力度；进一步扩大 CAE技术的应用范围。计算机和网络的 发展正使CAD/CAM/CAE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) 高速铳削加工国外近年来发展的高速铳削加工，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 速铳削加工技术的发展，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 安装在已有的数控铳床及加工中心上，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 CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具 扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥 更大的作用。(4) 电火花铳削加工电火花铳削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成 型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓 加工(像数控铳一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加 工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一 技术将得到发展。(5) 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。(6) 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气相 沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。(7) 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。(8) 模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。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。2.2模具设计的安全要点在结构上应尽量保证进料、定料、出件、清理废料的方便。对于小型零件的加 工要严禁操作者的手指、手腕或身体的其他部位伸入模区作业；对于大型零件的 加工，若操作者必须手入模内作业时，要尽可能减少入模的范围，尽可能缩短身 体某部位在模内停留的时间，并应明确模具危险区范围，配备必要的防护措施和 装置。模具上的各种零件应有足够的强度及刚度，防止使用过程中损坏和变形，紧 固零件要有防松动措施，避免