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冲压模具设计
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02.
结构分析要点
04.
材料选择策略
05.
质量检测体系
01.
03.
工艺参数控制
06.
行业应用案例
设计基础规范
01
设计基础规范
PART
冲压工艺原理概述
冲压工艺定义
冲压工艺是一种金属加工方法，通过模具对金属板材施加外力，使其产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件。
冲压工艺特点
冲压工艺分类
冲压工艺具有生产效率高、材料利用率高、产品尺寸精度高等优点，广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
冲压工艺可分为分离工序和成形工序两大类，包括冲裁、弯曲、拉伸、胀形等多种具体工艺。
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模具分类与适用场景
模具可分为冲压模具、塑料模具、压铸模具等，每种模具又可根据具体工艺细分为多种类型。
模具按功能分类
冲压模具主要用于金属板材的冲裁、弯曲、拉伸等成形工艺，广泛应用于汽车车身、家电、电子等领域。
冲压模具适用场景
根据生产批量、工件材质、工艺要求等因素，选择适合的模具类型和结构。
模具选用原则
明确产品需求和工艺要求，收集相关标准和规范，进行模具设计的初步规划。
根据冲压工艺原理和模具分类，进行模具结构设计、强度校核、工艺排样等，确保模具的可靠性和实用性。
组织相关专家对设计方案进行评审，提出改进意见，对模具设计进行优化和完善。
根据设计图纸进行模具制造，完成后进行调试和试模，确保模具满足生产要求。
标准化设计流程
设计前准备
设计阶段
设计评审与修改
制造与调试
02
结构分析要点
PART
凸模
直接接触并成形坯料的零件，其形状和尺寸决定了冲压件的形状和尺寸。
凹模
与凸模配合，起成形和定位作用，内部形状和尺寸与冲压件相匹配。
模板
用于固定和支撑凸模、凹模及其他部件，确保其相对位置和精度。
垫板
放置于模板与模具底座之间，用于传递冲压力和保护模具。
模具核心组成部件
定位与导向系统设计
定位销
用于确保模具上下模之间的精确对准，避免冲压过程中的偏差。
导向柱与导向套
提供上下模之间的导向，确保冲压过程中的稳定性和精度。
支撑柱
用于支撑模板和卸料板，提高模具的刚性和稳定性。
定位块
用于在模具上精确定位零件或坯料，确保冲压的准确性和稳定性。
卸料机构优化方案
弹性卸料装置
利用弹簧等弹性元件将冲压后的零件从模具中弹出，避免卡料和变形。
刚性卸料装置
通过卸料板等刚性部件将零件从模具中推出，适用于较大或较厚的零件。
废料切断刀
用于在冲压过程中切断废料，避免废料堆积影响冲压质量和效率。
废料收集装置
收集并处理废料，保持模具和工作环境的清洁，提高生产效率。
03
工艺参数控制
PART
冲压力与行程计算
冲压力计算公式
冲压力等于冲裁力与卸料力之和，需根据材料强度、厚度等因素进行计算。
行程计算要素
包括冲头行程、送料距离、冲压次数等，需确保冲压过程中各部件运动协调。
冲压力与模具寿命
冲压力过大或过小都会影响模具寿命，需进行合理设计。
凸模与凹模间隙
根据材料厚度和冲压要求，制定合理的凸模与凹模间隙，以保证冲裁质量和模具寿命。
间隙与公差设定标准
定位间隙
确保冲压件在模具中的准确定位，避免因间隙过大或过小而导致的冲压误差。
公差控制
冲压件的尺寸公差应符合设计要求，避免因公差过大而影响产品性能。
冲压速度与材料性能
冲压速度过高会导致模具磨损加剧，降低模具寿命；冲压速度过低则会降低生产效率。
冲压速度与模具寿命
冲压速度与冲压质量
在保证冲压质量的前提下，尽量提高冲压速度，以提高生产效率。同时需关注冲压件的表面质量和尺寸精度。
根据材料的强度、厚度等性能，合理设定冲压速度，以避免材料变形或损坏。
冲压速度匹配原则
04
材料选择策略
PART
模具钢材硬度要求
硬度范围选择
根据冲压件的材料和厚度，选择模具钢材的硬度范围，以保证模具的耐磨性和抗变形能力。
硬度均匀性
表面硬度与心部硬度
模具钢材的硬度应均匀，避免因硬度不均导致的模具早期失效。
模具表面硬度应适当高于心部硬度，以提高耐磨性和抗压能力。
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耐磨性与韧性平衡
耐磨性
选择具有高耐磨性的模具钢材，以延长模具的使用寿命。
韧性
模具需具备一定的韧性，以防止在冲压过程中发生脆性断裂。
耐磨性与韧性的合理搭配
根据冲压件的具体要求，合理搭配模具的耐磨性和韧性。
热处理工艺规范
淬火工艺
根据模具钢材的成分和性能，选择合适的淬火工艺，以获得所需的硬度和组织。
回火工艺
模具淬火后需进行回火处理，以消除应力、稳定组织和提高韧性。
表面强化处理
可采用渗碳、渗氮、淬火等表面强化处理，提高模具表面的耐磨性和抗疲劳强度。
05
质量检测体系
PART
测量设备选择
选用高精度测量工具，如三坐标测量仪、投影仪等，确保测量准确性。
测量方法
按照设计图纸，对模具关键尺寸进行