拉深冲孔复合模具设计.pdf

1绪论

1.1冲压的概念、特点及应用

冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件，具

有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产

过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可

替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机

械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。

在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，

已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先

进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、

实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的用。

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，从而获得较好的经济效益。冲

压地、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鸠上，

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。

1.2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，