冲裁模
冲压模具的基本结构及工作原理
冲压模具的基本结构及工作原理冲压模具是一种用于金属材料加工的工具，用于将金属板材或条形材料在变形压力下通过冲裁、弯曲、拉伸、压实等工艺加工成一定形状和尺寸的零件或工件。
冲压模具是冲压机的配套工具，可以分为冲裁模、成型模和冲压上下模。
冲裁模是冲压模具的主要结构，一般由上模座、上模、下模座、下模和导向装置组成。
上模座和下模座相对固定在冲压机上，而上模和下模则位于上模座和下模座之间，可以进行移动。
导向装置用于保持上模和下模的相对位置，以确保模具的稳定工作。
冲裁模具通常用于将金属板材剪切成一定形状和尺寸的零件。
成型模是用于将金属材料进行弯曲、拉伸、压实等成型工艺的冲压模具，一般由上模座、上模、下模座、下模、弯管装置和导向装置等组成。
弯管装置用于将金属板材进行弯曲成型，导向装置用于保持上模和下模的相对位置。
冲压上下模是用于将金属材料通过冲压工艺加工成一定形状和尺寸的零件的冲压模具，一般由上模座、上模、下模座和下模组成。
冲压上下模通常用于将金属板材进行冲孔、拉伸等工艺，形成一些特定的凹形或凸形结构。
冲压模具的工作原理主要是通过冲击力将金属材料加工成所需形状的零件。
在进行冲裁操作时，冲压机将上模座和下模座夹紧住，上模和下模分别位于上模座和下模座上方和下方。
冲压机的活塞以很高的速度向下移动，冲击上模，使上模和下模之间的金属板材被切割或冲裁成所需形状的零件。
通过适当的模具结构设计和材料选用，冲压模具能够实现高速、高效、高精度的加工。
总之，冲压模具是一种重要的金属加工工具，其基本结构包括冲裁模、成型模和冲压上下模。
冲压模具通过冲击力将金属材料加工成所需形状的零件，具有高速、高效、高精度等优点。
冲压模具的设计和制造需要综合考虑多个因素，以满足零件的加工要求。
冲裁工艺与冲裁模的设计
冲裁工艺与冲裁模的设计一、引言冲裁工艺是指利用冲压设备对金属或非金属材料进行一次或多次的剪切、冲击或挤压，将材料裁剪成所需形状或尺寸的过程。
冲裁模是冲裁工艺中使用的一种专用工具，用于固定和加工待冲裁的材料。
本文将对冲裁工艺与冲裁模的设计进行探讨。
二、冲裁工艺的分类根据不同的冲裁目标和冲裁要求，冲裁工艺可以分为以下几类：1.剪切：将材料按照预定尺寸进行分割，常见于板材、线材等的裁剪。
2.冲孔：在材料上制作一个或多个具有特定形状的孔，常见于钢板、塑料片等的加工。
3.冲压成形：通过对材料应用压力，使其在冲裁模中发生形变，实现所需的形状或曲线。
三、冲裁模的结构冲裁模一般由上模、下模和导向结构组成。
其中，上模和下模分别固定在上模板和下模板上，通过导向结构进行定位和导向。
根据冲压工艺的不同要求，冲裁模还包括冲头、冲针等辅助部件。
1. 上模上模是冲裁模中用于对材料进行加工的主要部分，通常具有与被加工材料相适应的形状和几何结构。
上模还需要具备足够的强度和刚度，以承受冲压工艺中产生的冲击力和挤压力。
2. 下模下模是冲裁模中与上模相对应的部分，其主要作用是支撑被加工材料并传递冲击力。
下模的结构应该确保被加工材料能够稳定地固定在上模的加工位置上。
3. 导向结构导向结构一般由导柱、导套等组成，用于定位和导向上模和下模的相对位置，以确保冲模运动的准确性和稳定性。
4. 冲头和冲针冲头和冲针是一些特殊冲裁工艺中常用的辅助部件。
冲头一般是用于在材料上打孔、压印等操作，而冲针常用于冲切较薄材料或特殊形状的材料。
四、冲裁模的设计原则在进行冲裁模的设计时，需要考虑以下几个原则：1.结构合理：冲裁模的结构应该能够满足冲裁工艺的要求，并能够方便材料的定位和加工。
2.强度与刚度：冲裁模需要具备足够的强度和刚度，以承受冲击力、挤压力等工艺中产生的载荷。
3.导向准确：冲裁模的导向结构应该具备高精度的定位和导向能力，以确保冲裁过程的准确性和稳定性。
模具第二章冲裁模
为了防止冲裁时凸模折断或压弯,冲孔的尺寸不能太小, 有关要求见下表 (一)
一般冲孔模可冲压的最小孔径值
(mm)
材料
钢г>700MPa 钢г=400~700MPa 钢г<400MPa 黄铜、铜 铝、锌 纸胶板、布胶板 硬纸、纸
d≥1.5t d≥1.3t
d≥t d≥0.9t d≥0.8t d≥0.7t d≥0.6t
凹
0
d x Z min
凹 0
式中:d凸、d凹——冲孔凸、凹模基本尺寸(mm); △——工件制造公差(mm); X——因数，见表2-13
冲孔时各部分尺寸公差的分配 位置如右图a)
（2）落料 设工件尺寸为D-△。
根据刃口尺寸计算原则，落料 时应首先确定凹模刃口尺寸。 由于基准件凹模的刃口尺寸在 磨损后会增大，因此应使凹模 的基本尺寸接近工件轮廓的最 小极限尺寸，再减小凸模尺寸 以保证最小合理间隙值Zmin。仍 然是凸模取负偏差,凹模取正偏 差。落料时各部分尺寸公差的 分配位置如右图b)
表2-3 冲裁件内外形所能达到的经济精度
基本尺寸/mm
材料厚度t/mm
≤3 1~2 2~3 3~5
≤3
3~6
6~10 10~18 18~500
IT12~IT13
IT14
IT12~IT13
IT14
--
IT14
IT11 IT11
IT12~IT13 IT12~IT13
表2-4 两孔中心距离公差
一般精度(模具)
1、尺寸计算原则（在决定模具刃口尺寸及制造公差时）： 1）落料件的尺寸取决于凹件尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模
尺寸。因此，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。
新第二章冲裁模的典型结构三部分
卸料板
卸料板用于将冲裁件从凹 模中推出。
冲裁模的工作原理
凸模与凹模的配合
凸模和凹模在压力机的作用下相 互配合，形成冲裁件的形状和孔 或槽。
卸料与排样
冲裁完成后，卸料板将冲裁件从 凹模中推出，并通过排样机构将 废料排出。
冲裁模的设计原则
合理选择材料
根据冲裁件的材料和厚度， 选择适当的模具材料，以 保证模具的耐用性和使用 寿命。
应用
适用于冲裁、弯曲、拉伸等单一工序的冲压加工。
复合模
01
定义
复合模是指在冲压过程中，同时 完成两道或两道以上冲压工序的 模具。
02
03
特点
应用
结构复杂，制造成本高，适用于 大批量、复杂形状的冲压件生产。
适用于需要多道工序完成复杂形 状的冲压加工，如落料、拉伸、 切边等。
级进模
定义
级进模是指在冲压过程中，按顺序完 成多道冲压工序的模具。
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耐腐蚀性
冲裁模材料应具备较好的耐腐蚀性，以适应 生产环境中的各种腐蚀因素。
导热性
良好的导热性能可以帮助模具快速散热，延 长使用寿命。
常用冲裁模材料
钢材
钢材是常用的冲裁模材料，其强度和耐磨性较好， 价格相对较低。
硬质合金
硬质合金具有高硬度、高耐磨性和良好的耐热性， 适用于高精度、高效率的冲裁加工。
钢结硬质合金
钢结硬质合金兼具钢材和硬质合金的优点，具有 更高的强度、韧性和耐磨性。
冲裁模材料的热处理
退火处理
退火处理可以消除材料内部的应力，提高材料的塑性和韧性。
淬火处理
淬火处理可以提高材料的硬度和耐磨性，使模具更加耐用。
回火处理
回火处理可以稳定材料的组织和性能，防止模具在使用过程中出现 开裂或变形。
冲裁模工作原理
冲裁模工作原理
冲裁模是用于金属板材加工的一种常见工具，主要用于在板材上进行剪切、冲孔等操作。
它由上下两个部分组成，上部固定，下部活动。
冲裁模的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 固定板材：首先将待加工的金属板材放在冲裁模的工作台上，固定住。
2. 运动模块：通过工作台下方的活动部分，冲裁模可以在垂直方向上进行运动。
这样一来，当冲压模块下降时，可以将其冲入板材，完成切割或冲孔的动作。
3. 模具设计：根据具体的加工需求，制作相应的冲裁模具。
模具通常由上模、下模和导向柱组成，上模和下模的形状和尺寸根据所需的工件形状而定。
4. 切割或冲孔：当冲裁模下降时，上模和下模之间的刀口将切割或冲孔的形状施加在板材上，实现所需的加工效果。
5. 提升模块：当切割或冲孔完成后，冲裁模会自动抬升至原始位置，以便取下已完成的工件，然后再次放置待加工的板材。
冲裁模的工作原理简单明了，通过合理设计的模具和运动模块，可以实现高效准确的金属板材加工操作。
这种加工方法在汽车制造、家电制造等领域得到广泛应用，可以大大提高生产效率和产品质量。
第4讲 冲裁模典型结构
下模部分：
6-导板
7-导料板
8-固定挡料销 9-凹模
10-下模板 11-承料板
设计要点
①导板6与凸模5的配合 间隙必须小于凸模5、 凹模9的配合间隙。
②一般对于薄料 (t<0.8mm)，导板6与 凸模5配合为H6/h5； 对 于 厚 料 (t>3mm) ， 其配合为H8/h7。
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特点 ①结构简单； ②导板与凸模的配合精度要
正装式：凹模位于下模部分 （2）类型
倒装式：凹模位于上模部分
正装式复合模
1-凸凹模 2-顶料板 3-落料凹模 4-冲孔凸模 5-推件板 特点：
冲裁时冲孔的废料 落在下模或条料上， 不易清除。很少采用。
倒装式复合模
1-冲孔凸模 2-落料凹模 3-卸料板 4-凸凹模 5-打料杆 6-推件板 特点：
冲孔废料由凸凹 模4孔直接漏下，零件 被凸凹模4顶入凹模2 孔内，冲压结束时由
⒉ 连续冲裁模(或级进模)
按一定程序，在冲床的一个行程中，完成两 个或两个以上的冲压工序。
（1）实例：
左图为电度表磁极 冲片，需落料、冲圆孔、 冲方孔、冲异形孔。
若采取单工序模， 模具和工序多，精度 难以保证，管理复杂。
电度表磁极冲片连续模
构成
1-模柄 2、25、30-定位销 3、23、29-螺钉 4-上模座 5、27-垫板 6-凸模固定板 7-侧刃凸模 8～15、17-凸模
工作过程 冲裁时，导柱14
首先进入导套13进而 导正凸模12进入凹模 2，从而保证凸、凹 模间隙的均匀；
冲裁结束时，上 模回复，装于导料板 15上的卸料板将紧箍 于凸模12上的条料卸 下，工件从下模座漏 料孔落下。
特点
凸模与凹模的 间隙易保证，模具 磨损小，安装方便， 导向精度高。
第二章-冲裁工艺与冲裁模具设计PPT课件
都有搭边。材料利用率低，但能保证冲裁件质量，
模具寿命较高。
少废料排样
模具只沿工件部分外形轮廓冲裁，只有局部有
搭边。废料较少，工件质量不高，模具摩损快。
无废料排样
工件间、工件与条料间均没有搭边的存在。模具刃口
沿板料依次切下获取工件。材料利用率高，工件质量差，
模具易损坏。
裁板
纵裁
联合裁
横裁
21
冲压工艺力和压力中心的计算
概 念：
～是冲裁时压力机应具有的最小压力，是完成分离
所必需的力和其它附加力（卸料力、推料力、顶料力）的
总和。它是设计模具、选择压力机的重要依据。
冲裁力的计算
使板料发生分离的力称为冲裁力。一般平刃冲裁模的冲裁
力P可用下式计算：
= KLt
（K－系数，取1.3）
合理冲裁间隙值的确定：
❖ 工件断面质量无严格要求时，应取大间隙值；
❖ 工件的断面质量和制造精度较高时，应取较小间隙值；
❖ 在设计冲模刃口尺寸时，应考虑模具摩损因素，冲裁
间隙应取最小值。
6
方法1：理论确定法
如右图所示，可得冲裁间隙为：
= 2( − ℎ0 )tan = 2(1 − ℎ0 Τ)tan
能与其冲压时定位 基准重合 ，
并选择在冲裁过程中基本上下
不变动的面或线上。
9
凸、凹模刃口尺寸的计算
重要性：
冲模刃口处的尺寸及制造公差直接影响工件的尺寸
精度，合理的冲裁间隙也靠其保证。
前提：
尺寸
计算
的原
则：
因冲裁间隙的存在，落下的料和冲出的孔都带有锥
度，且落料件的大端尺寸与凹模刃口尺寸相近，冲出
冲裁模的结构与设计
定期检查与保养
定期检查冲裁模的外观和结构， 确保没有损坏或变形。
检查冲裁模的刃口是否锋利， 如需磨刃应及时进行。
定期对冲裁模进行润滑，以减 少磨损和保持其良好的工作状 态。
常见故障与排除方法
冲裁出的工件尺寸不稳定
检查冲裁模的刃口是否磨损或松动，调整刃 口间隙或更换磨损件。
冲裁出的工件表面质量差
检查冲裁模的刃口是否锋利，如需磨刃应及 时进行。
冲裁模的应用领域
汽车制造
汽车面板、座椅、车门等部件 的制造。
家用电器
洗衣机、冰箱、空调等产品的 制造。
电子行业
手机、电脑、平板等产品的制 造。
航空航天
飞机、火箭、卫星等高端设备 的制造。
02
冲裁模的结构
上模
01
上模是冲裁模的主要组 成部分，通常安装在冲 压机上。
02
03
04
上模主要由凸模、卸料 板、上模板和垫板等组 成。
标注模具各零件的尺寸、材 料和热处理要求。
绘制详细的装配图，包括各零 件之间的装配关系、配合尺寸
和连接方式等。
审核与修改设计
对设计完成的模具进行审核，确 保其满足工艺要求和结构形式要
求。
根据审核结果，对设计进行必要 的修改和完善。
与制造部门沟通，确保模具制造 的可行性和经济性。
05
冲裁模的维护与保养
04
冲裁模的设计流程
确定工艺要求
1
确定冲裁件的材料、尺寸、精度和表面质量要求。
2
分析冲裁件的工艺性，评估是否适合采用冲裁工 艺。
3
确定冲裁工艺方案，包括冲裁次数、工序组合方 式等。
确定模具结构形式
01
根据冲裁件形状、尺寸和精度要求，选择合适的模具结构形 式。
第二章 冲裁工艺及冲裁模
圆形凸模
第二章 冲裁工艺及冲裁模
非圆形凸模及其固定 冲小孔凸模及其导向结构
第二章 冲裁工艺及冲裁模
（4）凸模的长度 当采用固定卸料时（如图a）：L=h1+h2+h3+h 当采用弹性卸料时（如图a）：L=h1+h2+h4
2、凹模 定义：在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行分离或成形 的工作零件。
便于操作和实现生产自动化。 缺点：级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高。 适用：大批量生产小型冲压件。
第二章 冲裁工艺及冲裁模
第二章 冲裁工艺及冲裁模
第二章 冲裁工艺及冲裁模
第二章 冲裁工艺及冲裁模
第八节 冲裁模的部件和零件
第二章 冲裁工艺及冲裁模
一、工作零件 1、凸模 按整体结构分：整体式、护套式和镶拼式； 按截面形状分：圆形和非圆形； 按刃口形式分：平刃和斜刃。 凸模基本结构由两部分组成： 一是工作部分，用于成型冲件； 二是安装部分，用来使凸模正确固定在座上。 凸模的材料：形状简单寿命要求不高的凸模选用T8A、T10A等材料； 形状复杂且寿命要求较高凸模选用Cr12、Cr12MoV等制造 对于高寿命、高耐磨性的凸模选用硬质合金。 凸模的固定方法：
第二章 冲裁工艺及冲裁模
第四节 排样与搭边
一、排样 定义：排样指冲裁件在板料、条料或带料上的布置形式。 1、材料利用率 定义：在冲压生产中，材料利用率是指在一个进料距离内，冲裁件面积与板料
毛坯面积之比，用百分率表示。
A 100%
Bs
式中 ——材料利用率；
A——一个进料距离内冲裁件的实际面积，mm2； B——条料或带料宽度，mm； s——进料距离，mm。
第二章 冲裁工艺及冲裁模
冲裁工艺及冲裁模设计
工艺性原则
冲裁模设计应满足生产 工艺要求，确保冲裁件
的质量和精度。
安全性原则
设计应确保操作安全， 防止模具使用过程中出
现危险。
经济性原则
在满足功能和安全性的 前提下，降低模具成本
。
维护性原则
设计应便于模具的安装 、调试、维修和保养。
冲裁模设计的步骤与方法
明确设计任务
了解冲裁件的结构、尺寸、材料和生产批量 等要求。
。
强度和韧性
选择具有良好强度和韧性的材 料，以确保模具在使用过程中 不易开裂或断裂。
热处理性能
选择适合的热处理工艺，以提 高模具的硬度和耐久性。
经济性
在满足性能要求的前提下，尽 量选择价格较低的材料，降低
模具成本。
03 冲裁模结构设计
冲裁模结构的选择
根据产品要求选择合适的冲裁模结构，如简单模 、连续模、复合模等。
03
固定方式。
冲裁模的装配与调试
01
根据设计图纸，正确装 配凸模、凹模、压板、 螺栓等零件。
02
检查装配后的冲裁模是 否符合设计要求，并进 行必要的调整。
03
进行试冲，检查冲裁件 的质量、尺寸精度和模 具的稳定性，对模具进 行调整优化。
04
对冲裁模进行保养和维 护，确保其长期稳定运 行。
04 冲裁模设计实例分析
Байду номын сангаас
实例一：简单冲裁模设计
总结词
结构简单、成本低、适用于中小批量生产
详细描述
简单冲裁模设计通常采用单工序模具，结构相对简单，制造成本较低，适用于中小批量生产。这种模具一般由上 模和下模组成，通过压力机将上模压下，使板料分离，完成冲裁工序。
实例二：复杂冲裁模设计
冲裁模与拉深模的工作原理
冲裁模与拉深模的工作原理冲裁模和拉深模是两种常见的金属加工模具，常用于冲压和成型工艺中。
它们的工作原理和应用场景有一些不同，下面将分别对冲裁模和拉深模进行详细的解释。
一、冲裁模的工作原理：冲裁模是一种用于将金属板材冲切成所需形状的模具。
它由上模和下模两部分组成，其中上模是固定在机床上的，下模则是安装在工作台上的可移动模具。
冲裁模的工作原理是通过上下模之间的闭合与分离来实现金属板材的切割。
具体工作步骤如下：1. 将金属板材放置在工作台上，并对准冲裁模的切割区域。
2. 启动机床，使上下模靠近。
上模通过传动机构进行运动，下模则通过电动机、液压缸等动力装置进行运动。
3. 上下模闭合，形成一定的压力。
上模上通常会安装有冲切刀具，下模上则有腔型凸台。
4. 下模固定，上模快速下压，将刀具对准金属板材进行冲切。
5. 上模迅速恢复原位，分离上下模。
此时，完成了对金属板材的冲切。
可重复操作来实现批量冲切。
冲裁模适用于金属板材的冲切加工，广泛应用于汽车、电子、家电等行业中。
其工作原理简单、加工效率高，可实现快速、准确的金属板材切割，被广泛应用于各种中小批量生产情况。
二、拉深模的工作原理：拉深模是一种用于将金属板材进行拉伸成所需形状的模具。
它也分为上模和下模两部分，上模是固定在机床上的，下模则是可以移动的模具。
拉深模的工作原理是通过上下模之间的闭合与分离来完成金属板材的拉伸成型。
具体工作步骤如下：1. 将金属板材放置在工作台上，并对准拉深模的拉伸区域。
2. 启动机床，使上下模靠近。
上模通过传动机构进行运动，下模则通过电动机、液压缸等动力装置进行运动。
3. 上下模闭合，形成一定的压力。
上模上通常会安装有顶针或顶升板，下模上则有深拉模腔及拉伸柱。
4. 上模下压，顶针或顶升板受到压力向下拉伸，同时下模也向下压，将金属板材拉深成模具所需形状。
5. 上模迅速恢复原位，分离上下模。
此时，完成了对金属板材的拉深成型。
可重复操作来实现批量生产。
模具设计与制造CAI-第二章冲裁模设计
一般有以下四种方法：
• 模具制造精度要比零件精度高2~3级；
若冲裁件没有标注公差，对于非圆形件按国家标准 “非配合尺寸的公差数值”IT14精度处理，冲模则 按IT11精度制造。
• 凸、凹模制造公差（mm）分别按IT6、IT7制造；
• 按经验表格直接取，表2.14和2.15；
•
也可取
1 d4
。 (1 ~ 1) p 45
§2-2 冲裁间隙(p19) (p14)
• 冲裁间隙——指凸模与凹模刃口横向尺 寸的差值，在普通冲裁中均为正值，常 用Z表示.
▪ Z为冲裁工艺及模具设计中一个主要的工 艺参数
▪ 对于圆形凸、凹模:
Z=Dd-dp 叫双边间隙 Z/2叫单边间隙
▪ 合理的间隙对制件尺寸及其断面质量、 模具寿命、卸料力等均有影响，是非常
二、刃口尺寸确定的基本原则
• 落料时，首先确定凹模刃口公称尺寸， 可取凹模刃口的公称尺寸接近或等于工 件的最小极限尺寸，然后通过减少凸模 公称尺寸，以保证合理间隙。
• 冲孔时，首先确定凸模刃口公称尺 寸，可取凸模刃口的公称尺寸接近 或等于工件的最大极限尺寸，然后 通过增大凹模公称尺寸，以保证合 理间隙。
x :磨损系数。
磨损系数x的取值
• x·――磨损量，磨损系数x是为了使零件的实 际尺寸接近零件公差带的中间尺寸，可查表 （表2－17） 。
• 亦可按如下方法选取：
– 零件精度在IT10以上，取x=1 – 零件精度在IT11~IT13，取x=0.75 – 零件精度在IT14以下，取x=0.5
模具制造公差的确定
• 落料件（基准件为凹模，间隙取在凸模上）：
– 凹模磨损后尺寸增加 A0
Ad ( A x)0a
– 凹模磨损后尺寸减小 B0
第2章 冲裁工艺与冲裁模
1 1 1 1 Ld ( Lmin ) Td ( Lmin ) 2 2 2 8
0 绪论 一、冲压概念
2.凸模与凹模配合加工
配合加工法是指配做时，先制出一个基准件（如凹模），然后根据基准件 的实际尺寸，再按最小合理间隙Zmin配做另一件（如凸模）。
1.冲裁力的计算
平刃口冲裁模的冲裁力可按下式计算：
FP K PtL
式中，F—冲裁力，单位N； k—系数； L—冲裁件周边长度，单位㎜； t—板料厚度，单位㎜；τ b——材料抗剪强度，单位为MPa； 系数k是考虑到实际生产中各种因素对冲裁力的影响。 根据经验，一般取k＝1.3。 抗剪强度τ 的数值，取决于材料的种类和状态，可在有关手册中查取。 一般取τ b＝0.8σ b。 估算冲裁力公式： F＝Ltσ
Ap A K T
0
p
0 绪论 一、冲压概念
② 凸模磨损后尺寸增大。
B p B K
Tp 0
③ 凸模磨损后尺寸没有变化。 （根据工件尺寸的标注形式不同其计算也各异） 工件尺寸为正偏差标注，如C+0Δ，可按下式计算。 T 即 C p C 0.5 2p 工件尺寸为负偏差标注，如，可按下式计算。 Tp C C 0 . 5 即 p 2 工件尺寸为对称偏差标注，如，可按下式计算。 即 C p C Tp 2 式中， Ap、Bp、Cp——凸模刃口尺寸； A、B、C——工件孔的基本尺寸。
0 绪论
2.2 冲裁件尺寸精度及结构工艺性
2.2.1 冲裁件尺寸精度和表面粗糙度
1、金属冲裁件的内、外形的经济精度不高于ITll级，如表2-1。 一般落料精度最好低于IT10级，冲孔精度最好低于IT9级。冲裁剪切 面的近似表面粗糙度值件见表2-2。 2、非金属冲裁件的内外形的经济精度为IT14、IT15级。 3、冲裁尺寸标注应符合冲压工艺要求。例如下图2-5所示的冲裁件， 其中图a的尺寸标注方法就不合理，因为，两孔中心距会随模具的磨 损而增大。如改为图b的标注方式，则两孔中心距与模具磨损无关。
第二章冲裁工艺与冲裁模
凸模:
凹模:
式中： d—冲孔工件孔的基本尺寸，mm dp、dd—冲孔凸、凹模刃口尺寸，mm Δ—工件公差，mm —凸、凹模制造偏差（查表），mm X—磨损系数（查表）
第二章冲裁工艺与冲裁模
第二章冲裁工艺与冲裁模
②落料 设冲裁件的落料尺寸为
计算原则,计算公式为:
凹模:
,根据刃口尺寸
如不满足，则应提高模具制造精度，即减小 、 ⑤优点
凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于批量生产。 ⑥缺点：模具制造公差小，模具制造困难，成本高。
第二章冲裁工艺与冲裁模
刃口尺寸计算注意点:
1.分清是冲孔还是落料 2.冲裁间隙Z的确定：与材料和料厚有关 3.冲裁件的尺寸标注是否标准
孔的标注： 落料的标注： 中心距标注：L
基准件刃口尺寸计算式：
A类尺寸：
B类尺寸：
C类尺寸：
C = C ±D ' 4 = C ±D 8
第二章冲裁工艺与冲裁模
A类尺寸：
B类尺寸：
C类尺寸： C = C ±D ' 4 = C ±D 8
式中： A、B、C—基准件基本尺寸, mm Amax—冲裁件A类尺寸最大极限值, mm B min—冲裁件B类尺寸最小极限值, mm δ—模具制造公差, mm
毛剌区：是由于冲裁间隙的存在 而产生，该区域一般不可避免。Байду номын сангаас
第二章冲裁工艺与冲裁模
注意事项
a、粗大毛刺的产生部位：
当凸模刃口磨钝时，落料件的上端会出现 粗大的毛刺； 当凹模刃口磨钝时，冲孔件的下端会出现 粗大的毛刺； 当凸、凹模刃口同时磨钝时，则冲裁件上、下端都会产生毛刺。
第二章冲裁工艺与冲裁模
冲裁模的分类
冲裁模的分类
1. 单工序冲裁模呀，就好像一个专注的独行侠！比如说像冲一个简单形状的垫圈，就是它大显身手的时候啦。
2. 复合冲裁模呢，那可是个厉害的多面手哦！好比做一个带孔的复杂形状工件，它就能一次搞定，是不是很牛？
3. 级进冲裁模呀，就如同一个不知疲倦的小能手在持续前进！就像生产那种需要连续冲压多个步骤的零件，它绝对在行。
4. 正装冲裁模呀，总是那么稳稳当当的呢！比如在一些对精度要求比较高的场合，它就会被派上用场啦。
5. 倒装冲裁模，嘿嘿，有点不走寻常路哦！可以想象一下，在某些特殊需求的时候，它就能发挥独特作用啦。
6. 整修冲裁模，就像一位精细的雕刻师呀！当你需要对工件进行更精准的修整时，它就闪亮登场啦。
7. 连续冲裁模，哇哦，那真的是效率超高的！好比生产大量相同的简单零件，那它绝对是最佳选择。
8. 间断冲裁模，也是很有特色的哟！就像在一些不那么连续的加工中，它能发挥自己的优势呀。
我觉得冲裁模的分类可真是丰富多样啊，每一种都有它独特的用处和价值，在不同的场合和需求下都能发挥重要作用呢！。
冲裁模用途
冲裁模用途冲裁模是一种用途广泛的模具，主要用于金属板材的冲孔和冲裁加工。
冲裁模具广泛应用于汽车、家电、机械设备等行业，是制造行业中不可或缺的工具之一。
冲裁模具的作用是通过将金属板材置于模具中，然后利用冲裁设备进行冲击，使得金属板材在模具的作用下被剪切、冲孔、椭圆形冲裁或其他形状的切割。
冲裁模具不仅可以对金属板材进行形状的加工，还可以在冲裁过程中同时进行多个冲孔或冲裁操作，提高生产效率。
冲裁模具有以下几个主要用途：1. 冲孔加工：冲孔是冲裁模具最常见的应用之一。
通过冲裁模具进行冲孔加工，可以将金属板材制成各种形状的孔洞，如圆形孔、长方形孔、椭圆形孔等。
冲孔加工广泛应用于制造各种机械设备、电子器件、汽车零部件等。
2. 冲裁加工：冲裁加工是指通过冲裁模具对金属板材进行切割或剪切加工。
通过冲裁模具进行冲裁加工，可以将金属板材按照设计要求进行分割，制成所需的形状和尺寸。
冲裁加工广泛应用于汽车、航空、电子、家电等制造行业。
3. 弯曲加工：冲裁模具还可以用于金属板材的弯曲加工，例如制造金属管道、金属槽、金属框架等。
通过冲裁模具进行弯曲加工，可以使金属板材按照所需的角度和曲线进行变形，满足不同的设计需求。
4. 模切加工：冲裁模具还可以用于金属板材的模切加工，即将金属板材按照所需的形状和尺寸进行切割。
通过冲裁模具进行模切加工，可以将金属板材制成各种形状的零件，如电子器件外壳、手机屏幕保护膜等。
冲裁模具具有以下几个优点：1. 生产效率高：冲裁模具可以在一次冲裁加工中同时进行多个冲孔或冲裁操作，大大提高了生产效率。
同时，冲裁模具具有自动化操作的特点，可以实现批量生产，有效降低人工成本。
2. 加工精度高：冲裁模具具有高精度、高重复性的特点，能够实现精确的冲孔和冲裁加工。
通过合理设计和制造冲裁模具，可以保证冲孔和冲裁加工后的零件尺寸和形状的准确度，提高产品的质量。
3. 使用寿命长：冲裁模具通常由高硬度、高强度的工具钢制成，具有良好的耐磨性和抗压性。
冲裁模工作原理
冲裁模工作原理
冲裁模是一种用于金属加工的工具，其主要工作原理如下：
1. 材料放置：将需要进行加工的金属工件放置在冲裁模的工作台上。
工件通常为薄板材料，如钢板、铝板等。
2. 模具设计：根据工件的形状和要求，设计相应形状的上下模具。
上模具和下模具通常由硬质合金制成，具备较高的硬度和耐磨性。
3. 上下模具对位：将上模具和下模具安装到冲裁模的上下模架上。
确保上下模具对位准确，以保证加工的精度和一致性。
4. 冲击力施加：启动冲裁机械装置，通过某种形式的动力，通常为液压力或气动力，施加冲击力到上模具上。
5. 加工过程：当冲击力传递到上模具后，上模具以极高的速度下降来冲击工件，将其剪切或压制成所需的形状。
6. 冲废物排除：在加工过程中，冲模通常会产生一些废料，如毛刺、附着物等。
这些废料需要通过冲废排出装置进行排除，以保证加工质量和效率。
7. 完成加工：重复上述的冲击过程，直到完成工件的所有冲裁操作。
一旦完成，上下模具分离，取出加工好的工件。
通过上述工作原理，冲裁模能够高效、精确地将金属材料加工
成所需的形状和尺寸，广泛应用于汽车、电子、家电等行业中的金属制造加工过程中。
冲裁定义及冲裁模典型结构
冲压工艺与模具设计冲裁定义及冲裁模典型结构
什么是冲裁？
利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。
落料：使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部分作为冲裁件；冲裁
冲孔：使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以外的部分作为冲裁件。
根据变形机理的差异，冲裁可分为普通冲裁和精密冲裁,通常说的冲裁是指普通冲裁。
（a）落料（b）冲孔图2-1 垫圈的落料与冲孔
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图2-2 冲裁模典型结构与模具安装尺寸关系图
1―下模座 2、15―销钉3―凹模4―套5 ―导柱6 ―导套7 ―上模座8―卸料板9―橡胶10―凸模固定板11―垫板12―卸料螺钉13―凸模14―模柄 16、17―螺钉
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如图1所示冲件为铁心冲片，材料为Q235A，料厚为0.5mm，冲件尺寸精度为IT12级，年产量100万件。
1.工艺分析该冲件尺寸公差无特殊要求，精度较低，形状简单对称，尺寸较小，厚度适中，属大批量生产，适于冲裁加工,利用普通冲裁方式即可达到图样要求。
2.确定工艺方案根据冲件工艺性分析，其基本工序有冲孔、落料两种。
按其先后顺序组合，可得如下三种方案：1）落料－冲孔，单工序冲压；2）冲孔－落料，级进冲压；3）冲孔、落料同时进行，复合冲压。
方案1）属于单工序模冲压，需两副模具，由于此冲件生产批量较大，尺寸较小，此方案生产效率较低，不宜采用。
方案2）属于级进模冲压，由于此冲件图样中对孔中心距有公差要求，而级进模冲压时，冲件的内孔与外缘的相对位置精度会降低，有可能达不到图样要求，且级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，也不宜采用。
方案3）属于复合模冲压，复合模生产效率较高，且冲件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，模具轮廓尺寸较小，又由于冲件中最小孔边距为2.2mm,大于教材中表3-27中规定的最小值1.6mm，故允许采用复合模结构，所以宜采用此方案。
3.确定模具结构形式因冲件材料较薄，为保证冲件平整，采用弹压卸料装置。
由于正装式复合模使板料在压紧状态下分离，得到的冲件平直度较高，且凸凹模孔内不积存废料，而倒装式复合模得到的冲件平直度不高，且凸凹模孔内易积存废料，因此采用正装式复合模。
为方便操作和取件，选用双柱可倾压力机，纵向送料。
综上所述，由《模具设计指导》书中表5-2、5-7选用弹压卸料纵向送料典型组合结构形式、中间导柱滑动导向模架。
4. 工艺与设计计算 （1） 画排样图因冲件外形尺寸为52X19mm ，根据教材中表3-14最小搭边值的选择经计算确定条料宽度B=57mm,选板料规格为1500X600X0.5mm,每块可剪600X57mm 规格条料26条，材料裁剪利用率达到98.8%。
排样图如图2所示。
（2） 计算材料利用率η根据计算公式η=%1001⨯LBnA 式中 n －一张条料上冲裁件的总数目; 1A －一个冲裁件的实际面积; L －条料长度; B －条料宽度。
有η=%7.61%100576008.75328=⨯⨯⨯ （3） 计算冲压力 完成本冲件所需的冲压力由冲裁力、卸料力及顶件力组成。
1）冲裁力 根据计算公式F =KLt 0τ或F =Lt σ b 式中 K －系数，K=1.3;L －冲裁周边长度（mm ）;0τ －材料的抗剪强度（MPa ）; σb －材料的抗拉强度（MPa ），。
由《模具设计指导》书中表4-12，得σb=450 MPa因此，有冲孔力F1=Ltσb=0.5X450X(4X3.14X3.1)=8760.6N=8.76KN落料切断力F2=Ltσ=0.5X450X[2X19+52+2X7.75+12X4+8.5X2+19.5]=42750N=42.75KNb因此，总冲裁力F= F1+ F2=8.76+42.75=51.51KN2) 卸料力F X=K X F式中K X－卸料力系数，查教材中表3-19，得K X =0.055；F－冲裁力。
F X=0.055X51.51=2.83KN3) 顶件力F D=K D F式中K D－顶件力系数，查教材中表3-19，得K D =0.08；F－冲裁力。
F D=0.08X51.51=4.12KN总的冲压力F Z=F+ F X+ F D=51.51+2.83+4.12=58.46KN初选压力机查《冷冲压模具设计指导》表8-10开式双柱可倾压力机技术规格，初选压力机规格型号为J23-6.3。
（4）计算压力中心由于冲件图形规则，左右对称，因此采用解析法求压力中心比较方便。
建立坐标系如图3所示。
因为左右对称，所以X0=0，只需求Y0。
根据压力中心坐标公式，有Y0=()()()()75.75.821275.926195.1075.75.15.825.4125.1075.95.826119++⨯+++-⨯+⨯+⨯-⨯+-⨯+⨯+-⨯X2 ≈-1.6≈-2（mm）（5）计算凸凹模刃口尺寸冲件虽然结构对称、形状简单，但外形不是规则的方形或圆形，因此凸凹模刃口尺寸宜采用凸模与凹模配作法进行加工。
1）落料时，以凹模尺寸为基准配作凸模，如图4所示：(a)凹模磨损后变大的尺寸有：A1、A2。
刃口尺寸计算公式：A=（A max-∆χ）Aδ+查教材中表3-7得：χ1=0.75，χ2=0.5，有A1=(19-0.75⨯0.15)15.041⨯+=18.8904.0+mmA2=(52-0. 5⨯0.6)6.041⨯+=51.715.0+mm(b)凹模磨损后变小的尺寸有：B1。
刃口尺寸计算公式：B=（B min+∆χ）0Aδ-查教材中表3-7得：χ1=1，有B1=(8.5+1⨯0.15)015.041⨯-=8.65004.0-mm(c)凹模磨损后无变化的尺寸有：C1。
刃口尺寸计算公式：C=C A δ±´=12 ±2.041⨯=12 ±0.05 mm (d) 凹模中两方孔中心距L1按下式计算：L1=（l min +0.5∆）A δ5.0±=(27.9+0.52.0⨯)42.05.0⨯±=28±0.025 mm查教材中表3-5得：Z min =0.04 mm ，Z max =0.06 mm 。
凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值（0.04~0.06）mm 。
2）冲孔时，以凸模尺寸为基准配作凹模，由于凸模只有磨损后变小一种情况，其刃口尺寸计算公式为： b=(b min +∆χ）0T δ- 查教材中表3-7得：χ1=1，有 b=(3.1+112.0⨯) 012.041⨯-=3.22003.0-mm查教材中表3-5得：Z min =0.04 mm ，Z max =0.06 mm 。
凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙值（0.04~0.06）mm 。
5. 填写冲压工艺卡 6. 模具结构设计（1）凹模设计 因制件形状简单，外形为方形，总体尺寸不大，选用整体式矩形凹模较为合理。
因生产批量大，由《模具设计指导》书中表3-5，选用Cr12MoV 为凹模材料。
1）确定凹模厚度H 值：凹模厚度计算公式为H=ks式中 k －凹模厚度系数，查教材中表3-25，得k =0.3； S －垂直送料方向上凹模刃口间的最大距离。
H =0.3×52=15.6≈17mm 2) 确定凹模周界尺寸L ×B:垂直于送料方向的凹模宽度B=s+(2.5～4.0)H 送料方向的凹模长度L=s 1+2s 2式中 s 1－送料方向上凹模刃口间的最大距离；s 2－送料方向上凹模刃口至凹模边缘的最小距离，查教材中表3-26，得s 2 =28。
B=52+(2.5～4.0) ×17=95～120mm L=19+2×28=75≈80～125mm由《模具设计指导》书中表5-43矩形凹模标准可查到较为靠近的凹模周界尺寸为125mm ×100mm ×20mm 。
据此值查该书表5-2，可得典型组合125×100×120～150（单位为mm ）(JB/T8066.1-1995)。
而由此典型组合标准，即可方便地确定其他冲模零件的数量、尺寸及主要参数。
（2）弹性元件的选用与计算 为保证冲件平整，采用弹压卸料装置，由于橡胶允许承受的负荷较大，安装调整灵活方便，因此选用聚氨脂橡胶。
橡胶的自由高度：根据工件材料厚度为0.5mm ，冲裁时凸模进入凹模深度取1 mm ，考虑模具维修时刃磨留量2 mm ，再考虑开模时卸料板高出凸模1 mm ，则橡胶总的工作行程h 工作=4.5 mm ，根据教材中公式（3-68），橡胶的自由高度h 自由= h 工作/（0.25～0.30）=15～18 mm。
取h=18 mm自由模具在组装时橡胶的预压量为h预=（10%～15%）×h自由=1.8～2.7mm=2 mm取h预由此可算出模具中安装橡胶的空间高度尺寸为16 mm。
橡胶的断面面积在模具安装时按模具空间大小实际确定。
(3) 选择模架及确定其他冲模零件尺寸由凹模周界尺寸及模架闭合高度在120～150 mm之间，查《模具设计指导》表5-7选用中间导柱模架，标记为125×100×120～150（GB/T2851.1-1990）,并可根据此标准画出模架图。
类似也可查出其他零件尺寸参数，此时即可转入画装配图。
7.画装配图和零件图按课程设计要求绘制装配图和零件图。