模具设计及制造PPT课件冲压模具设计与制造(2-9-3)
《冲压模具设计与制造》课程教学大纲DOC
《冲压模具基础》课程教学大纲课程编号：课程英文译名：课内总学时:72学时学分：4。
5学分课程类别：必修课开课对象：汽车制造与装配技术专业执笔人：编写日期:一、课程性质、目的和任务《冲压模具设计与制造》是汽车制造及汽车整形专业的一门主干专业技术课，它是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合，综合性和实践性较强的课程。
其目的是使学生了解冲压变形规律,认识冲压成形工艺方法，冲压模具结构，冲压模具制造方法与手段，掌握冲压模具设计与计算方法，掌握冲压工艺与模具设计方法，冲压模具制造工艺方法，能进行中等冲压零件的冲压工艺编制,冲模设计与冲模制造工艺编制，并培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生逻辑思维能力，为毕业设计及毕业以后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求本课程是冲压模具设计与计算，冲压模具结构,模具制造工艺方法为重点。
学外本课程应达到以下基本要求：1、能应用冲压变形理论,分析中等复杂冲压件变形特点，制定合理冲压工艺规程的能力。
2、协调冲压设备与模具的关系，选择冲压设备的能力。
3、熟悉掌握冲模设计计算方法，具备中等复杂冲模结构选择和设计的能力，所设计的冲模应工作可行、操作方便、便于加工和装配,技术经济性好。
4、具备正确选择冲压模具加工方法，制定中等复杂冲模制造工艺和装配工艺的能力.5、初步具备进行多工位级进模设计和制造的能力。
6、初步具备进行分析和处理试模过程中产生的有关技术问题的能力。
三、教学内容及要求：第1章冲压模具设计与制造基础1.1 冲压成形与模具技术概述掌握冲压与冲模概念;冲压工序的分类；冲模的分类；冲模设计与制造的要求；了解冲压现状与发展方向。
1.2 冲压设备及选用了解常见冲压设备；掌握冲压设备的选用；模具的安装。
1.3 冲压变形理论基础掌握塑性变形的概念；理解塑性力学基础；掌握金属塑性变形的一些基本规律；冲压材料及其冲压成形性能.1.4 模具材料选用掌握冲压对模具材料的要求;冲模材料的选用原则;冲模常见材料及热处理要求。
模具设计与制造方案
模具设计与制造方案材料：Q235钢材料厚度：1mm一、冲压件工艺性分析工件有冲孔、内孔翻边、落料三个工序。
材料为Q235钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。
工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通总裁即可满足要求。
二、冲压工序方案确实定工件包括三个根本工序，这里采用级进模生产。
级进模生产只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。
三、主要设计计算1.排样方式确实定及其计算.因工件的形状较为复杂，排样采用直B=〔L max+2a+2b〕=ll0mm+mm+4mm=117.6 mm排。
搭边值取1.5和1.8，送料采用导轨形式得料宽为:(注：b—板料进入导轨宽度。
A—搭边余量。
L—条料宽度方向(max冲裁件的最大尺寸。
）步距2mm，一个步距的材料利用率=A/B S x100%=〔/3375〕％=%〔A—个冲裁伯的面积；B—条料宽度；S—步距。
2.冲压力的计算模具采用级进模，选择弹性卸料、下出件。
冲裁力：F=F落+F厂KL°〔L—零件总的周长，包括零件外轮廓和内孔。
〕F=KL阮=xx1x380=N卸料力：F X=K X F=0.04x=6921N冲压工艺总力：F=F+F=N+6921N=17NZX落料所需冲裁力：F=KLt T=x1x380=N落落落料局部所需卸料力：F X=K X F=0.04x N=5359NX落x落冲孔所需冲裁力：F=KLt T=x1x380=N孔孔冲孔局部所需卸料力：F X=K X F=0.04x N=1562Nx孔x孔3.翻边工艺的分析及翻边力的计算由零件图可以反响出内孔的翻边为变薄翻边，且是在平板料上的翻边。
由图上给出的尺寸可知预冲孔的大小未知，因而要判断预冲孔的大小。
4.工作零件刃口尺寸计算零件采用自由公差因而可取公差值为IT14根据材料及板厚查得冲裁间隙Z•=,Zmax=.各工作零件的刃口尺寸计算如下：min冲孔凸模与凹模尺寸的计算1〕计算56mm x16mm孔的凸模与凹模刃口尺寸:冲孔时：5=(%+X A )。
模具设计与制造
第二章模具设计与制造在大型工业生产中，人们为了提高生产力，使工业用零件生产快捷、批量生产、外形美观、简洁、品质稳定及零件有预定的功用和使用寿命，故人们为此而设计了该零件外形可开合、多次重复使用的模腔，称之为模具。
第一节常用设备及工具一、常用设备：CNC加工中心、计算机铣床、计算机3D抄数机、车床、铣床、磨床、钻床、镗床、手提打磨机、砂轮机、磨刀机、手提砂轮机、吊钻机、电葫芦、线切割机、攻牙机、电焊机、氧焊机、氩焊机、手动压力泵、空气压缩机、锯床、雕刻机、灯箱、粹火炉、无心研磨床、拋光机等等二、常用工具:钳子、虎口钳、铁钻、扳手、六角匙、起子、铁锤、研磨石、手锯、锉刀、卡尺、千分尺、高度尺、分度尺、直尺、直角尺、角度尺、厚薄规、塞规、塞尺、外圆规、内圆规、R规、硬度测试仪、光洁度测试仪.第二节合金模和塑料模的主要区别:一、模具主要区别:二、适用啤注材料的区别:第三Array节工模的基本结构及各部分的常用材料一、模具常用部件名称及定义：１、上哥\下哥：上哥为嵌入上内模的镶件，下哥为嵌入下内模的镶件．２、上/下模镶针：嵌入上/下内模的销子叫上/下模镶针，用来制作工件上的盲孔或通孔等．３、行位/斜鸡/行位油板/斜鸡油板/斜边/压条：行位即滑块，行位的工作面为工件料位，有两面为滑动面，一面贴斜鸡（又名压座、压块）滑动，中间穿有斜边（又名斜导边、斜导销)，起推动行位的作用．另外在行位的工作面和斜鸡的滑动面都嵌有油板(即耐磨块)．４、方铁（垫脚)/底板:方铁在底板(又名底部固定板，下模板、Ｃ板）与下模框之间用来固定间隔距离,提供顶出啤件的行程，为弹簧提供行程范围．５、弹簧杆：又名弹簧柱,穿在弹簧中心，固定在面针板上，弹簧压缩复位时在下模的孔中行走．６、直边(导柱)/托司（导套)/直司（直套)：直边穿入托司或直司,沿内孔行走,使上下模作相对运动,对上下模作配位固定．７、面针板（顶针固定板）/管针(销钉、暗销）/托板(顶针托板)/底针板(推板、脱模板）：面针板用来固定顶针，顶针用管针固定在面针板上,底针板在压力机作用下将顶针和面针板推动,使顶针顶出工件．底针板、面针板和顶针在弹簧和回针的作用下复位．８、垃圾钉(限位钉）:为了保证不让可能掉下来的啤料垃圾影响顶针板的行程,在底板上装有垃圾钉，使托板与底板之间保持一定的距离．９、顶针(起模杆)/托针（有托顶针）/垃圾顶针：顶针、托针和垃圾顶针都是用来将工件顶出的，顶针和托针直接顶工件，不同的是托针下部要粗一些．垃圾顶针不直接顶工件，而是通过工件边上小水口流入垃圾钉孔口的啤料将工件顶出．１０、司筒(顶杆套、顶管、推管)/司筒针：司筒中间有一根固定的销子，司筒顺销子运动，顶出工件．中间的销子为司筒针．１１、大水口／细水口:流体流入内模的水口，开在工件边上的为大水口，开在工件中间的点浇口为细水口．１２、单托唧咀(A型浇套）/双托唧咀(B型浇套）:唧咀又名为水口司,浇道套，位于上模的中心，起浇道套筒的作用，与压力机的喷料咀连接,液态材料经此喷入内模．１３、分流锥（用于合金模)：分流锥又名为浇道分流器，水口分配器,喷入的液料由此分流出去．１４、唧咀中心线:唧中心线与压力机喷料咀中心线重合．１５、喉塞(管塞)：用来堵塞运水道的堵头．１６、水口板(浇道脱模板)：用来顶出浇道啤料．１７、勾针：用来将上模唧咀段的啤料拉到下模．１８、定位圈(法兰）：使压机喷料口，内模，唧咀成一线的定位圈．另外还有水口边、隔片、滑动锁、杯司(衬套）、O型圈（密封圈)、撑头（支柱)、球掣、锁扣、限位块、摇臂、拉板(拉杆）、推杆(剑身)、加速顶针机构、活动臂、回针（复位销)、提前回针、复位机构,提前复位机构、粗框、压板(面板、工字板、上模板)、分型面（分模线)、模具镶块、下模板（托板）、上模板、铜公、杯头螺丝(内六角螺丝）、平头螺钉、无头螺钉等．第四节模具设计注意事项：一、模图设计与绘制：模图设计就是依据客人要求制造产品的件数（即一模几头）,将产品在模具上进行排位,然后将模具结构用图纸的形式表示出来的过程; 绘好模图后,还要做加工工艺资料,来指示模具各部分的加工方法、加工要求等；最后还要对模图进行审核，才能正式做模. 有关模图的审核一般应考虑以下几点：1.检查一些料位过细且难走齐胶的产品零件是否离主流道太远,一些小件、薄型件、跳级多的件应尽量排在离唧咀较近的水道边.2.检查水口是否幵在适当的地方,水口应幵在能迅速填满型腔而不昜产生缩水或夹水纹的地方。
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
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•侧刃结 构
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
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•侧刃定位误差比较
•1-导料板 2-侧刃挡块 3-侧刃 4-条料
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
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•尖 角 形 侧 刃
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
•1．导料销、导料板 •导料销：•两个，位于条料的同侧， •从右向左送料时，导料销装在后侧； •从前向后送料时，导料销装在左侧。 •结构形式：•固定式、活动式
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冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设 计•第九节 冲裁模零部件设计
•二、定位零件（续）
•1．导料销、导料板（续）
•导料板：•设在条料两侧
最小搭边得到保证。 •结构形式：•①弹簧式侧压装置(图2.9.15a）
•②簧片式侧压装置 •③簧片压块式侧压装置 •④板式侧压装置
•不宜设置侧压装置的场合：•①板料厚度在0.3mm以下的薄板；
•②辊轴自动送料装置的模具。
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冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设 计•第九节 冲裁模零部件设计
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
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•1-内六角螺钉 2-销钉 3-模柄 4-卸料螺钉 5-垫板 6-上模座 7-凸模固定板 8、9、10-凸模 11-导料板 12-承料板 13-卸料板 14-凹模 15-下模座 16-侧刃 17-侧刃挡块
•双侧刃定距的冲孔落料级进 模
冲压模具设计与制造
冲压模具设计与制造
•第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
模具设计基础知识培训PPT(34张)
10.1.3 模具设计的基本流程
1．建立或调入设计模型，形成模具设计的参考模型 2．模型检验：对参考模型进行拔模斜度检测、厚度检测等 3．建立工件：用来定义所有模具元件体积的 4．在模具模型上创建缩水率：可以等向或非等向增加在指定特征尺寸上 5．加入模具装配特征，设计浇道系统 6．定义分型面及模块体积 7．建立模具实体元件：抽取完成的模块体积，将曲面几何转换为实体几何 8．填充模具型腔，建立浇注件：利用工件体积减去抽取的模具元件体积 9．模拟开模，并进行干涉检测 10．装配模座元件，并进行所有元件的细部设计
10.2.3 设置收缩率
2．按比例收缩 【By Scaling（按比例）】表示允许相对于某个坐标系按比例收缩零件几何，并 且可以分别指定x、y和z坐标的不同收缩率。在模具模块中应用按比例收缩时， 其仅作用于参考零件几何，而不影响设计模型。 选择【SHRINKAGE（收缩）】→【Shrink Info（收缩信息）】，将弹出“信息窗 口”并显示设计模型的收缩信息。
已建立有曲面特征时，选择【Feature(特征)】→【Cavity Assem(型腔组件)】→ 【Surface(曲面)】命令，利用“面组曲面”菜单可增加分型面的曲面或者对已有 分型面的曲面特征进行编辑。
《冷冲压模具设计与制造课程设计_冲孔落料连续模(含图纸)》
湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书需图纸，联系QQ153893706课程名称：冷冲压模具设计与制造题目名称：冲孔落料连续模班级：2008级机制专业机制三班姓名：学号：指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名：年月目录冷冲压的概述 (2)冲压工艺的特点及其应用 (2)模具设计的主要内容 (3)一、零件设计总图 (3)二、冲压件的工艺分析 (4)四、冲裁工艺方案 (5)五、排样 (8)六、计算冲压力 (10)七、确定模具压力中心 (10)八、计算凸凹模刃口尺寸 (12)九，凸模和凹模工作部分尺寸的设计计算 (13)十、磨具其他装置的设计 (15)十一、模架的选择 (16)十二、压力机相关参数的计算 (17)十三、装配图 (17)十四、结论 (17)十五、参考文献 (18)1。
冷冲压的概述：冷冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的零件加工方法。
它是压力加工方法的一种，是机械制造中先进的加工方法之一。
在冷冲压加工中，冷冲模就是冲压加工所用的工艺设备，没有先进的冷冲模，先进的冲压工艺就无法实现。
冷冲压工序的分类：由于冷冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能等不同，其冲压方法可分为分离工序和变形工序两大类。
冷冲压可分为5个基本工序：冲裁使板料实现分离的冲压工序。
弯曲将金属材料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的冲压工序。
拉伸将平面板料变成各种开口空心件，或者把空心件的尺寸作进一步改变的冲压工序。
成形用各种步同性质的局部变形来改变毛坯或冲压件形状的冲压工序。
立体压制将金属材料体积重新分布的冲压工序。
冲压工艺的特点及应用冷冲压工艺与其他加工方法相比，有以下特点：用冷冲压加工方法可以得到形状复杂，用其他加工方法难以加工的工件。
冷冲压的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好。
材料利用率高，工件质量轻，刚性好，强度高，冲压过程耗能少，因此工件成本较低。
《冲压模具设计与制造》课程项目式一体化教学探索与实践
项 目的具体学 习情境提 出 百磊 ———
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文 化 教Ｉ ｌｆ 育
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《 冲压模具设 计与制造》 课程项 目式一体化 教学 探 索 与实践
刘 美 玲
（ 东 工 贸职 业 技 术 学 院 ， 东 广 州 ５ 典型案例 ， 结合学校专业教 学的特 点进行教 学项 目的设计。 在项 目的引导下， 专业理论与 实习实动ｌ 将 内容融合 ， 通 过项 目 情境的“ 学、 达到调 动 自主学习积极性、 教、 做” 培养学生动手能力、 高专业技能、 提 激发创 造潜能的 目的。 关键词 ： 冲压模具； 程改革； 目 景教学 课 项 情 运用项 目教 学法，就是结合具体项 目的工 作 流程构建教学 内容体 系 ， 以完 成项 目的进行 顺序作为教学顺序， 足模具 ２ ／ 以满 Ｄ３ Ｄ绘图 、 模 具设计 、模具 制造等 岗位群所需 的专业核心能 力 为教学 目标 ， 教 、 、 ” 融“ 学 做 于一体， 学生 引导 自主学 习， 于动手， 勤 勇于创新 ， 提高教学效果 。 １教学项 目的确定 １１确定原则 ． 教学 项 目的确定是 实施项 目教学的关 键， 项 目的确定要具有典型性 、针对性 、 可操作性 。 １． ． １分析企业的工作情 境与工 作流程 ， １ 确 定典型项 目。 对广 东珠江三角洲地区近 ２ Ｏ家具 有模具 产品设 计与制造能力的企业调研，确定 了与生 产实际接近的典型载体，让学生 真实感 受未来工作 的环境与流程。 １１ ．． ２教学项 目应针对 模具设计与制 造岗 位工作实际需要来设计。 完成项 目过程中“ 用什
冲压模具设计与制造-冲模结构及设计
§7.2 冲模主要零件设计
七.连接与固定零件
1.固定板
将凸模或凹模按一定相对位置压 入固定后，作为一个整体安装在上 模座或下模座上。(H7/m6、H7/n6)
2.垫板
直接承受凸模的压力，以降低模 座所受的单位压力，防止模座被局 部压陷，
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§7.2 冲模主要零件设计
3.模柄
作为上模与压力机滑块连接的零件。 ① 与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠； ② 与上模正确而可靠连接(H7/m6、H7/h6) 。
2021/7/13Fra bibliotek14§7.2 冲模主要零件设计
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§7.2 冲模主要零件设计
(2) 凹模刃口的结构类型
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§7.2 冲模主要零件设计
a. 直壁刃口 ① 刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变。 ② 凹模内易积存废料或冲裁件，尤其间隙较小时，刃口直壁
部分磨损较快。 ③ 用于冲裁形状复杂或精度要求较高的零件。
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§7.2 冲模主要零件设计
b. 非圆形凸模
a) 台肩固定
b) 铆接固定
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c) 直通式凸模
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§7.2 冲模主要零件设计
c. 大、中型凸模 镶拼式凸模不但节约贵重的模具钢，而且减少锻造、热处理和 机械加工的困难。
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§7.2 冲模主要零件设计
工艺结构部分
定位零件
6.定位销（定位板）
7.侧压板
8.侧刃
9.卸料板
压、卸料及出件零件
10.压料板（压边圈） 11.顶件器
12.推件器
冲压工艺及模具设计项目一PPT课件
曲柄2的右端装有飞轮11，飞 轮由电动机9通过减速齿轮传 动．并通过脚踏系统8相连的离合 器11的操纵与曲柄2脱离与结合。 当离合器结合时，曲柄与飞轮一起 转动，位于曲柄前端的连杆3也被 带动，而连杆8又与滑块5连接，由 于连杆3的运动．滑块5跟随上、下 往复运动。上模6固定在滑块5上， 下模7固定在压力机工作台上，故 滑块5带动上模6与下模7作用。实 现冲压工作。当离合器脱离时．曲 柄即停止运动，并由制动器12的作 用，使其停止在上死点的位置。
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(1)质量稳定，互换性好； (2)可获得其它加工方法所不能或难以制 造的壁薄、重量轻、刚性好、表面质量 高、形状复杂的零件。 (3)一般不需要加热毛坯，也不像切削加 工那样，大量切削金属，节约金属； (4)对于普通压力机每分钟可生产几十件， 而高速压力机每分钟可生产几百上千件。 所以它是一种高效率的加工方法。 由于冲压工艺具有上述突出的特点，因 此在国民经济各个领域广泛应用，如图 1-5所示。例如，航空航天、机械、电子 信息、交通、兵器、日用电器等产业都 有冲压加工。不但产业界广泛用到它， 而且每一个人每天都直接与冲压产品发 生联系。
常用冲压材料
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课题三 冲压设备
冲模所使用的设备主要是机械压力机，俗称冲床。应用最广泛的冲压设 备是曲柄压力机。生产中为了适应不同的工艺要求，采用各种不同类型的曲 柄压力机。按机身的结构形式不同，曲柄压力机可分为开式压力机和闭式压 力机。开式压力机的机身形状似英文字母C，故也有称C形冲床。开式压力机 又可分为单柱压力机和双柱压力机两种。
课题三 冲压设备 步骤一：观看常用冲压设备 步骤二：认识曲柄压力机的结构及传动原理 步骤三：认识曲柄压力机的主要技术参数
冲压模具设计——第一章PPT课件
第二节 冷冲压设备
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第一章 冲压加工概述与冲压设备
第一节 冲压加工概述 一、概念
• （冷）冲压——指在室温下，利用安装
在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
零件的一种压力加工方法。
加工对象：主要金属板材 加工依据：板材冲压成形性能（主要是塑性） 加工设备：主要是压力机 加工工艺装备：冲压模具
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第一章 冲压加工概述与冲压设备
压力机技术规格 • （1）标称/公称压力：
• （2）滑块行程长度：成形拉深件和弯曲件应使滑 块行程长度大于制件高度的2.5～3.0倍。
• （3）行程次数
• （4）工作台面尺寸 长、宽尺寸应大于模具下模座尺寸，每边留出
60~100mm（50~70mm）。
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第一章 冲压加工概述与冲压设备
“一模一样”的关系。冲模没有通用性。
冲模是冲压生产必不可少的工艺装备。它决定
着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
冲模的功能和作用、冲模设计与制造方法和手
段，决定了冲模是技术密集、高附加值型产品。
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第一章 冲压加工概述与冲压设备
冲 压 生 产 场 景
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第一章 冲压加工概述与冲压设备
• 典型冲压模具
三、冲压工序分类
• 分离工序——是指坯料在冲压力作用下，变形部分 的应力达到强度极限σb以后，使坯料发生断裂而产 生分离。
• 分离工序主要有剪裁和冲裁等。
• 成形（变形）工序——是指坯料在冲压力作用下，
变形部分的应力达到屈服极限σs，但未达到强度极 限σb，使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、
尺寸与精度制件的加工工序。 • 成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。
模具设计与模具制造PPT课件( 20页)
工作零件：凸模、凹模、凸凹模、刃口镶块等
工艺性零件
定位零件：定位销、挡料销、导正销、导料板、定距侧刃等
冲
卸料与推、顶件零件 ：推杆、卸料板、顶出器、顶销、推板等
压
模
导向零件：导柱、导套、导板和导筒等
具
辅助性零件
支撑零件：上、下模板，模柄，凸、凹模固定板，垫板等
紧固零件：螺钉、销钉、弹簧等
1.2 模具的分类及特点
1.2.2 模具的特点及应用
冲 压 模 的 成 型 特 点
1.2 模具的分类及特点
1.2.2 模具的特点及应用
塑 料 模 的 特 点 及 用 途
1.2 模具的分类及特点
1.2.2 模具的特点及应用
压 铸 模 的 特 点 及 用 途
1.3 模具设计概述
1.3.1 模具的基本结构
1.3 模具设计概述
1.3.2 模具设计的基本要素
2、模具设计的基本条件
模具设计有两个基本条件，即工件的材料、性能、规格和成型设备的种类、性能、 规格。
3、模具设计的内容及关键技术
主要内容是工件成型工艺优化设计与力学计算、尺寸和尺寸精度的确定与计算等； 关键是模具型面断的设计。
4、模具整体结构设计
1.3 模具设计概述
1.3.1 模具的基本结构
2、塑料模基本结构
成型零件
浇注系统
塑
冷料穴与拉料杆
料 推出机构
模 侧抽芯机构
具
排气槽
型模冷却水道
3、压铸模基本结构
定模
动模
压 型腔及型芯
铸
抽芯机构
模 顶出机构
具 浇注系统
排溢系统
冷却系统
1.3 模具设计概述
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
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计与制造实例例：图1所示冲裁件,材料为A3,厚度为2mm,大批量生产.试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程. 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm一、 冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能. ②零件结构：该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角,比较适合冲裁. ③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差.孔边距12mm 的公差为,属11级精度.查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm零件内形：10 mm孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁. 2.工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序,可以采用以下三种工艺方案：+①先落料,再冲孔,采用单工序模生产.②落料-冲孔复合冲压,采用复合模生产.③冲孔-落料连续冲压,采用级进模生产.方案①模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求.由于零件结构简单,为提高生产效率,主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式.由于孔边距尺寸12 mm有公差要求,为了更好地保证此尺寸精度,最后确定用复合冲裁方式进行生产.工件尺寸可知,凸凹模壁厚大于最小壁厚,为便于操作,所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式.3.排样设计查冲压模具设计与制造表 2.5.2,确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm工件边缘搭边：a1=2.5mm步距为：32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为：η=A/BS×100%=1550÷70××100%=%查板材标准,宜选900mm×1000mm的钢板,每张钢板可剪裁为14张条料70mm×1000mm,每张条料可冲378个工件,则η为：η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=%即每张板材的材料利用率为%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力 F总=τ=××2×450=KN其中τ按非退火A3钢板计算.冲孔力 F冲=τ=×2π×10×2×450=KN其中：d 为冲孔直径,2πd为两个圆周长之和.卸料力 F卸=K卸F卸=×=KN推件力 F推=nK推F推=6××=KN其中 n=6 是因有两个孔.总冲压力：F总= F落+ F冲+ F卸+ F推=+++=KN⑵压力中心如图3所示：由于工件X方向对称,故压力中心x0=32.5mm=13.0mm其中：L1=24mm y1=12mmL2=60mm y2=0mmL3=24mm y1=12mmL4=60mm y4=24mmL5=60mm y5=27.96mmL6=60mm y6=24mmL7=60mm y7=12mmL8=60mm y8=12mm计算时,忽略边缘4-R2圆角.由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为,135.工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制.即以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制.刃口尺寸计算见表16.工作零件结构尺寸落料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb≥15mmH=×凹模边壁厚：c≥~2H=~2×=~mm 实取c=30mm凹模板边长：L=b＋2c=65＋2×30=125mm查标准JB/T ：凹模板宽B=125mm故确定凹模板外形为：125×125×18mm.将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为：125×125×14mm.凸凹模尺寸：凸凹模长度：L=h1+h2+h=16+10+24=50mm其中：h1-凸凹模固定板厚度h2-弹性卸料板厚度h-增加长度包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度等凸凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查冲压模具设计与制造表2.9.6知,该壁厚为4.9mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够.冲孔凸模尺寸：凸模长度：L凸= h1+h2+h3=14+12+1440mm其中：h1-凸模固定板厚 h2-空心垫板厚 h3-凹模板厚凸模强度校核：该凸模不属于细长杆,强度足够.7.其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点：凹模板尺寸并查标准JB/,确定其它模具模板尺寸列于表2：根据模具零件结构尺寸,查标准GB/选取后侧导柱125×25标准模架一副.8.冲床选用根据总冲压力 F总=352KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,选用J23-63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块.其主要工艺参数如下：公称压力：63KN滑块行程：130mm行程次数：50次/分最大闭合高度：360mm连杆调节长度：80mm工作台尺寸前后×左右：480mm×710mm二、模具制造1、主要模具零件加工工艺过程制件：柴油机飞轮锁片材料：Q235料厚：1.2mm该制件为大批量生产,制品图如下：一冲裁件的工艺分析1、冲裁件为Q235号钢,是普通碳素钢,有较好的冲压性能,由设计书查得τ=350Mpa.2、该工作外形简单,规则,适合冲压加工.3、所有未标注公差尺寸,都按IT14级制造.4、结论：工艺性较好,可以冲裁.方案选择：方案一：采用单工序模.方案二：采用级进模.方案三：采用复合模.单工序模的分析单工序模又称简单模,是压力机在一次行程内只完成一个工序的冲裁模.工件属大批量生产,为提高生产效率,不宜采用单工序模,而且单工序模定位精度不是很高,所以采用级进模或复合模.级进模的分析级进模是在压力机一次行程中,在一副模具上依次在几个不同的位置同时完成多道工序的冲模.因为冲裁是依次在几个不同的位置逐步冲出的,因此要控制冲裁件的孔与外形的相对位置精度就必须严格控制送料步距,为此,级进模有两种基本结构类型：用导正销定距的级进模和用侧刃定距的级进模.另外级进模有多个工序所以比复合模效率低.复合模的分析复合模是在压力机一次工作行程中,在模具同一位置同时完成多道工序的冲模.它不存在冲压时的定位误差.特点：结构紧凑,生产率高,精度高,孔与外形的位置精度容易保证,用于生产批量大.复合模还分为倒装和正装两种,各有优缺点.倒装复合模但采用直刃壁凹模洞口凸凹模内有积存废料账力较大,正装复合模的优点是：就软就薄的冲裁件,冲出的工件比较平整,平直度高,凸凹模内不积存废料减小孔内废料的胀力,有利于凸凹模减小最小壁厚.经比较分析,该制件的模具制造选用导料销加固定挡料销定位的弹性卸料及上出件的正装复合模.二排样图设计及冲压力和压力中心的计算由3-6,3-8表可查得：a1=,a=,△=查书391.料宽计算： B=D+2a=62+2=64mm2.步距：A=D=a1=62+=62.8mm3.材料利用率计算：η=A/BS×100%=πR2-πR2+12/64=312-+/64×100%=%其中a是搭边值,a1是工作间隙,D是平行于送料方向冲材件的宽度,S是一个步距内制件的实际面积,A是步距,B是料宽,R1是大圆半径,R2是小圆半径,12×是方孔的面积,η为一个步距内的材料的利用率4.冲裁总压力的确定：L=231+2+12+2=周边总长计算冲裁力：F=KLtτ查设计指导书得τ=350MpaF=350≈180KN落料力：F落=τ=231350=卸料力：F卸=kF落==冲孔力：F冲=τ+12+2350=顶件力：F顶=-k2F落==冲裁总压力：F∑=F落+F卸+F冲+F顶=+++=F压=~F∑=246KN说明：K为安全系数,一般取；k为卸料力系数,其值为~,在上式中取值为；k2为顶件力系数,其值为~,式中取值为5.压力机的初步选用：根据制件的冲裁的公称压力,选用开式双柱可倾式压力机,公称压力为350k N 形号为J23-35 满足：F压≥F∑。
冲压模具设计与制造
1.1冷冲压加工概述
1.1.1分离工序（续）
分离工序及相应模具
工序 名称
工序简图
工序性质 及特征
使用冲模结构
切口
在坯料上将板 材部分切开， 切口部分发生 弯曲
剖切
将半成品切开 成两个或几个 工件，常用于 成பைடு நூலகம்冲压
切边
将拉深或成形 后的半成品边 缘部分的多余 材料切掉
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第1章 冷冲压概论
1.1冷冲压加工概述
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第1章 冷冲压概论
1.1冷冲压加工概述（续）
冲压加工的三要素：冲床、模具、材料。 冲压的基本工序分为：分离工序与成型工序。 复合工序：为了提高生产效率，常见两个以上 的基本工序合并成一个工序，称为复合工序。
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4
第1章 冷冲压概论
1.1冷冲压加工概述
1.1.1分离工序 分离工序：使冲压件与板料沿要求的轮廓线相互 分离，并获得一定断面质量的冲压加工方法。
第1章 冷冲压概论
1.2常见冲压设备及工作原理
1.2.1机械(曲柄)压力机 3.曲柄压力机的主要技术参数（续） (2)滑块行程 滑块行程是指滑块从上止点移动到 下止点的距离。 (3)滑块每分冲压次数 反映了曲柄压力机的工作 频率。
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第1章 冷冲压概论
1.2常见冲压设备及工作原理
1.2.1机械(曲柄)压力机 3.曲柄压力机的主要技术参数（续） (4)压力机装模高度 压力机的装模高度是指滑块 移动到下死点时，滑块底平面到工作台垫板上平 面的高度。
1.2.2 其他常用冲压设备(续） 4. 薄板拉深液压机
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第1章 冷冲压概论
1.2常见冲压设备及工作原理
冲压模具设计及制造
J23—25 翻边模 J23—25 冲孔模 J23—25 切边模
8
检验
按产品零件图检验
编 制 ( 日 审 核 ( 日 会签(日期)
期)
期)
二、 冲模设计
生产中常见冲模的设计要点
模具类型
设计要点
①凸、凹模间隙要根据冲裁件质量、模具寿命和模具制造等要求，综合考虑进行
号
壳
(厂名) 冲压工艺卡片
产品名
零(部)件型号
第页
称
材料牌号及规格
毛坯尺寸
(厚×长×宽) 材 料 技 术 要
每 毛 坯 可 制 件 毛坯重量 辅 助 材
求
( 厚 × 宽 ×数
料
长)
08钢(1.5±0.11) mm×
条料1.5 mm×
l800 mm×900 mm
69 mm×1800 mm 27件
工序号 工 序 名 称
4．选择模具类型
根据已确定的冲压工艺方案，综合考虑冲压 件的质量要求、生产批量大小、冲压加工成本 以及冲压设备情况、模具制造能力等生产条件 后，选择模具类型，最终确定是采用单工序模， 还是复合模或级进模。
5．选择冲压设备
冲压设备选择是工艺设计中的一项重要内容， 它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质 量、模具寿命、生产效率及成本等一系列重要 问题。设备选择主要包括设备类型和规格两个 方面的选择。
6．冲压工艺文件的编写
冲压工艺文件一般以工艺卡的形式表示，它 综合地表达了冲压工艺设计的具体内容，包括 工序序号、工序名称或工序说明、工序草图、 模具的结构形式和种类、选定的冲压设备、工 序检验要求、工时定额、板料的规格以及毛坯 的形状尺寸等等。
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厚度为凹模板厚度的1.0~1.5倍。
第二章 冲裁工艺与冲裁模ห้องสมุดไป่ตู้计
第九节 冲裁模零部件设计
四、模架及组成零件（续）
2．模座（续） （2）所选用或设计的模座必须与所选压力机的工作台和滑块的 有关尺寸相适应，并进行必要的校核。 （3）模座材料：HT200、HT250、Q235、Q255、ZG35、ZG45等 （4）模座的上、下表面的平行度公差一般为4级。 （5）上、下模座的导套、导柱安装孔中心距精度在±0.02mm以 下；安装滑动式导柱和导套时，其轴线与模座的上、下平面垂直 度公差为4级。 （6）模座的上、下表面粗糙度为Ra3.2 ~0.8μ m。
国家标准的聚胺配弹性体
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第九节 冲裁模零部件设计
四、模架及组成零件
1．模架 类型 上模座、下模座、导柱、导套 导柱模模架：
导板模模架：弹压导板、下模座、导柱、导套
滑动导向模架 I级 Ⅱ级 0I级 0Ⅱ级
（1）导柱模模架
导向结构形式
滚动导向模架
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
a）圆废料切刀，用于小型模具和切薄板废料 b）方形废料切刀，用于大型模具和切厚板废料 刃口高度：比凸模刃口低，h大约为板料厚度的2.5～4倍， 且不小于2mm。
尺寸 刃口长度：比废料宽度大些；
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第九节 冲裁模零部件设计
三、卸料装置与推件装置（续）
2．推件（顶件）装置 （1）推件装置 a）刚性推件装置
③所选弹簧必须满足模具结构空间的要求
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
（1）弹簧的选用（续） 2）弹簧选择步骤
①根据卸料力和模具安装弹簧的空间大小，初定弹簧数量n，计算 出每个弹簧应有的预压力F0并满公式 F0 Fx / n ②根据预压力F0和模具结构预选弹簧规格，选择时应使弹簧的最大 工作负荷F2大于F0 ③ 计算预选的弹簧在预压力F0作用下的预压缩量Δ H0 F0 H 0 H 2 F2 ④ 校核弹簧最大允许压缩量是否大于实际工作总压缩量，即
第九节 冲裁模零部件设计
三、卸料装置与推件装置
1．卸料装置 形式： 固定卸料装置、弹压卸料装置和废料切刀 （1）固定卸料板
特点： 卸料力大，卸料可靠 适用：板料较厚（大于0.5mm）、卸料力较大、平直度要求不
很高的冲裁件 当卸料板仅起卸料作用，取0.2~0.5mm 当卸料板兼起导板作用，按H7/h6配合， 且应小于冲裁间隙。
H 2 H 0 H H
否则重选。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
三、卸料装置与推件装置（续）
3．弹簧和橡皮的选用（续）
（2）橡胶的选用 1）橡胶选择原则 ① 所选橡胶必须满足预压力F0的要求 F0 ≥ Fx ②所选橡胶允许最大压缩量Δ H2不超过其自由高度H0的45％， Δ H2 =（0.35~0.45） Δ H0 而橡胶预压缩量 Δ H0=（0.10~0.15） H0 ③ 橡胶高度与直径 D之比应按下式校核
装配要求：在模具开启状态，卸料板应高出模具工作零件刃口
0.3～0.5mm，以便顺利卸料。 凸台部分的高度：h=H-(0.1~0.3)t
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第九节 冲裁模零部件设计
三、卸料装置与推件装置（续）
1．卸料装置（续） （3）废料切刀
适用：冲件尺寸大，采用废料切刀将废料切开而卸料
结构
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第九节 冲裁模零部件设计
三、卸料装置与推件装置（续）
3．弹簧和橡皮的选用 （1）弹簧的选用 1）弹簧选择原则 ① 所选弹簧必须满足预压力F0的要求 F0 Fx / n ②所选弹簧必须满足最大许可压缩量Δ H2的要求
H 2 H
H H 0 H H
H0 0.5 1.5 D
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
（1）橡胶的选用（续） 2）橡胶选择步骤
①根据工艺性质和模具结构确定橡胶性能、形状和数量。冲 裁卸料用较硬橡胶；拉深压料用较软橡胶。
②根据卸料力求橡胶横截面尺寸
A Fxy / p
也可以按表2.9.12计算出橡胶横截面尺寸 ③求橡胶高度尺寸 H 0 H1 /(0.25 ~ 0.30) ④校核橡胶高度与直径之比和最大相对压缩变形量是否在许可 的范围内
b）弹性推件装置
组成：打杆、（推板、连
接推杆、）推件块
作用： 压料、卸料 特点： 出件力不大，但
出件平稳无撞击， 冲件质量较高。
工作原理： 特点：推件力大，工作可靠 推板
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
三、卸料装置与推件装置（续）
2．推件（顶件）装置（续） （2）顶件装置 组成： 顶杆、顶件块和装在下模底下的弹顶器 特点：顶件力容易调节，工作可靠，冲件平直度较高 制造、装配要求： ①模具处于开启状态时，必须顺利复位，工作面高 出凹模平面，以便继续冲裁； ②模具处于闭合状态时，其背后有一定空间，以备 修磨和调整的需要； ③与凹模为间隙配合，外形按h8制造；与凸模呈较 松的间隙配合，都可根据板料厚度取适当间隙。
第九节 冲裁模零部件设计
四、模架及组成零件（续）
1．模架（续） （2）导板模模架 特点：作为凸模导向用的弹压导板与下模座以导柱导套为导向 构成整体结构。 凸模与固定板是间隙配合，因而凸模在固定板中有一定 的浮动量。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第九节 冲裁模零部件设计
四、模架及组成零件（续）
2．模座 必须十分重视上、下模座的强度和刚度 在选用和设计时应注意如下几点： （1）尽量选用标准模架，而标准模架的型式和规格就决定了上、 下模座的型式和规格。 圆形模座的直径：比凹模板直径大30~70mm； 矩形模座的长度应比凹模板长度大40~70mm； 宽度可以略大或等于凹模板的宽度；
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
复习上次课内容
1.对条料、块料或工序件的限位内容？分别由哪些零件实现？
2.挡料销的形式？始用挡料装置的工作过程？ 3.侧刃的工作原理？侧刃的形式及特点？侧刃的尺寸？对角 布置的侧刃有何优点？ 4.导正销与挡料销的位置关系？ 5.定位板和定位销对块料或工序件的定位方式？
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
与凸模的双边间隙
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
三、卸料装置与推件装置（续）
1．卸料装置（续） （2）弹压卸料装置 特点： 兼卸料及压料作用，冲件质量较好，平直度较高。
适用：质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁。
见表２.9.11，对特别小的冲孔凸模可将表 与凸模的单边间隙 列数值适当加大。 当卸料板兼起导板作用，同固定卸料板。