冲裁工艺与冲裁模设计
第2章6-7节(冲裁工艺及冲裁模设计)
用途 薄件、平整要求高的零件、 薄件、平整要求高的零件、易分层的非金属件
西华大学 张晓洪
2、冲孔模 、
普通板坯冲孔模结构与落料模相似。 普通板坯冲孔模结构与落料模相似。 冲孔的多样性导致冲孔模有更多自己的特点。 冲孔的多样性导致冲孔模有更多自己的特点。
典型的冲孔模有： 典型的冲孔模有： （1）冲侧孔模 ） （2）单工序多凸模冲孔模 ） （3）导板式冲小孔模 ）
西华大学 张晓洪
倒装复合模
冲制垫圈的复合冲裁模 适用条件 0.3mm以上低平直度要求件（刚性推件未压紧制件部分，卸 以上低平直度要求件（刚性推件未压紧制件部分， 以上低平直度要求件 料板也未压紧条料） 料板也未压紧条料） 特点 卸料板兼承料平面， 卸料板兼承料平面，冲前无法预压 凸凹模若直刃段长，则胀裂力大，须控制其最小壁厚 凸凹模若直刃段长，则胀裂力大， 条料废料部分： 条料废料部分：冲裁时有上下动作 改进 若上部改为弹性推件，则可加工 若上部改为弹性推件，则可加工0.3mm以下的冲件 以下的冲件
西华大学 张晓洪
… … …冲裁件的形状和尺寸 冲裁件的形状和尺寸
6、孔径不能太小； 、孔径不能太小； 自由凸模的最小尺寸 带护套凸模的最小尺寸 最小孔间距
西华大学 张晓洪
（二）冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度要求
冲裁件的经济精度：一般不高于 冲裁件的经济精度：一般不高于IT11，冲孔比落料高一级 ， 1、冲裁件外形与内孔尺寸公差表 、 2、冲裁件两孔孔心距公差表 、 3、冲裁件断面表面粗糙度表 、 4、冲裁件断面允许的毛刺高度表 、
第六节
冲裁工艺设计的目的
冲裁工艺设计
使制件获得良好的工艺性并制定合理的工艺方案， 使制件获得良好的工艺性并制定合理的工艺方案，可以用 最少的材料，最少的工序数量和工时，并使模具结构简单， 最少的材料，最少的工序数量和工时，并使模具结构简单，模 具寿命高，最终获得稳定的合格工件。 具寿命高，最终获得稳定的合格工件。 考核冲裁工艺设计的主要指标 劳动量、 劳动量、工艺成本 本节的内容如下： 本节的内容如下： 一、冲裁件的工艺性分析 二、冲裁件的经济性分析 三、冲裁工艺方案的确定
冲裁工艺和冲裁模设计
冲裁工艺和冲裁模设计冲裁工艺概述冲裁工艺是指利用冲裁模具进行材料的冲击和剪切，使材料断裂或形成所需形状的一种制造工艺。
它广泛应用于金属加工行业，如汽车制造、家电制造等领域。
冲裁工艺的质量和效率直接影响产品的成型质量和生产效率。
冲裁工艺包括以下几个方面的内容：1.材料选择：冲裁工艺的第一步是选择合适的材料。
一般来说，钢材、铝材和不锈钢等金属材料在冲裁工艺中应用广泛。
2.冲裁模设计：冲裁模是冲裁工艺中的核心部件，其设计直接影响冲裁工艺的效果。
冲裁模的设计应考虑材料的硬度、强度、韧性以及产品的形状和尺寸等因素。
3.模具材料选择：冲裁模具一般采用高硬度和高强度的材料，以提高冲裁模的耐磨性和寿命。
常用的冲裁模材料有合金工具钢、高速钢、硬质合金等。
4.冲裁工艺参数的确定：冲裁工艺参数包括冲击力、冲次、冷冲间隙等。
这些参数的确定要根据材料的性质、产品的形状和尺寸进行合理调整，以达到最佳的冲裁效果。
冲裁模设计冲裁模设计是冲裁工艺的关键环节之一，其合理性和精度直接影响冲裁工艺的效果。
冲裁模设计一般包括以下几个方面：产品结构分析产品结构分析是冲裁模设计的基础，通过对产品的结构进行分析，确定产品的冲裁方式和冲裁模的结构。
在产品结构分析中要考虑产品的形状、尺寸、材料以及冲裁孔的位置和形状等因素。
冲裁孔设计冲裁孔是冲裁模的主要部件，冲裁孔的设计直接影响冲裁工艺的质量和效率。
冲裁孔的设计要考虑产品的形状和尺寸、材料的厚度和硬度以及冲裁力的大小等因素。
冲裁孔设计要保证冲裁孔的尺寸和形状与产品要求一致，并考虑到冷冲裁时的余量和变形。
模具结构设计模具结构设计是指冲裁模的结构设计，包括上模、下模、定位销、导向销、顶出销等部件的位置和尺寸设计。
模具结构设计要考虑产品的形状和尺寸、冲裁力的大小以及模具的可靠性和耐磨性等因素。
模具结构设计应合理布置冲裁孔和模具部件，以提高冲裁工艺的质量和效率。
冲裁模材料选择冲裁模的材料选择是冲裁模设计的重要方面，合适的材料能够提高冲裁模的硬度、强度和耐磨性，延长冲裁模的使用寿命。
冲裁及冲裁模设计
第 2 章 冲裁
2 -2 冲裁模具间隙
2.2.1 间隙对冲裁件质量的影响
冲裁件的质量：断面质量、尺寸精度 a 间隙对断面质量的影响 小间隙、合理间隙、大间隙情况下的剪切过程 断面特征值与间隙的关系图。
17
第 2 章 冲裁
2-2 冲裁模间隙
间隙对断面质量的影响
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第 2 章 力、变形和冲裁件正常的断面状况 a）冲孔件 b）落料件
第 2 章 冲裁
2 -2 冲裁模具间隙
间隙的概念 模具凸凹模刃口缝隙间的距离。 单边间隙c、双边间隙z。 间隙对冲裁件的质量、模具寿命、冲裁力都有很大 的影响，是冲裁工艺和模具设计中的最重要的工艺参数。 2.2.1 间隙对冲裁件质量的影响 2.2.2 间隙对冲裁力的影响 2.2.3 间隙对模具寿命的影响 2.2.4 间隙的确定
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第 2 章 冲裁
2-1 冲裁变形机理
2.1.5 断面特征
1）圆角带：冲裁过程中，纤维的弯曲与拉伸形成， 软材料圆角大。 2）光亮带：塑剪变形时，由于相对移动，凸凹模侧 压力将毛料压平形成的光亮垂直断面。
3）断裂带：刃口微裂纹受拉应力不断扩展形成的撕 裂面，导致断面粗糙并有斜度。 4）毛刺：由微裂纹位置与冲裁间隙等引起，是金属 拉断而形成的金属刺残留在冲裁件上
板 坯
F v 1
F v 2
F h 2
F h 2
F v 2
凹 模
板坯受力简图 Diagram of sheet metal under load
10
第 2 章 冲裁
2-1 冲裁变形机理
2.1.3 裂纹的形成与发展 裂纹产生的条件：当变形区的应变达到极限塑性应变值时， 就产生微裂纹 裂纹扩展的方向：沿着最大剪切应变速度的方向扩展 裂纹的成长过程：裂纹首先在低应力区产生，由于变形过 程中最大剪切应变的速度方向发生变化，使得新的裂纹不断产 生，旧裂纹的扩展不断停止，然后在旧裂纹的前端附近重新产 生新的裂纹，不断产生的微裂纹的根部汇成了一条主裂纹 极限塑性应变值除和材质外，还和应力状态、变形历史（损 伤程度）有关。
冲裁工艺与模具设计-冲裁模设计步骤及实例
第2章 冲裁工艺及冲裁模设计
实际确定冲裁工艺方案时，通常可以先拟定出 几种不同的工艺方案，然后根据冲件的生产批 量、尺寸大小、精度高低、复杂程度、材料厚 度、模具制造、冲压设备及安全操作等方面进 行全面分析和研究，从中确定技术可行、经济 合理、满足产量和质量要求的最佳冲裁工艺方 案。
或级进冲裁； 冲件尺寸较大时，料薄时可用复合冲裁或单工序冲裁，料厚时受
压力机压力限制只宜采用单工序冲裁； 冲件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小时，受凸凹模强度
限制，不宜采用复合冲裁而宜用级进冲裁，但级进模轮廓尺寸受 压力机台面尺寸限制，所以级进冲裁宜适应尺寸不大、宽度较小 的异形冲件； 形状复杂的冲件，考虑模具的加工、装配与调整方便，采用复合 冲裁比级进冲裁较为适宜，但复合冲裁时其出件和废料清除较麻 烦，工作安全性和生产率不如级进冲裁。
《冲压工艺及模具设计》
第2（章１冲）裁模具工类艺型及冲裁模设计
模具类型主要是指单工序模、复合模、级进模三种。有些单件试 制或小批量生产的情况下，也采用简易模或组合模。
模具类型应根据生产批量、冲件形状与尺寸、冲件质量要求、材 料性质与厚度、冲压设备与制模条件、操作与安全等因素确定。
（２）操作与定位方式
《冲压工艺及模具设计》
第2章 冲裁工艺及冲裁模设计
4 进行必要的工艺计算 在冲裁工艺与模具结构方案确定以后，为了进
一步设计模具零件的具体结构，应进行以下有 关工艺与设计方面的计算：
《冲压工艺及模具设计》
第2（章１冲）裁排工样艺设及计冲与裁计模算设计 根据冲件形状特征、质量要求、模具类型与结构方 案、材料利用率等方面因素进行冲件的排样设计。设 计排样时，在保证冲件质量和模具寿命的前提下，主 要考虑材料的充分利用，所以，对形状复杂的冲件， 应多列几种不同排样方案 （特殊形状件可用纸板按冲 件比例作出样板进行实物排样），估算材料利用率， 比较各种方案的优缺点，选择出最佳排样方案。 排样方案确定以后，查出搭边值，根据模具类型和定 位方式画出排样图，计算条料宽度、进距及材料利用 率，并选择板料规格，确定裁板方式 （纵裁或横 裁），进而确定条料长度，计算一块条料或整块板料 的材料利用率。
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。
冲裁工艺与模具设计-冲裁模的典型结构
¾ 冲小孔模具，必须考虑凸模的强度和刚度，以及快速更换凸模的结 构；
¾ 成形零件上侧壁孔冲压时，必须考虑凸模水平运动方向的转换机构 等。
（1）导柱式冲孔模 （2）冲侧孔模 --- 斜楔式水平冲孔模
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
导 柱 式 冲 孔 模
1-下模座 2、18-圆柱销 3-导柱 4-凹模 5-定位圈 6、7、8、15-凸模 9-导套10-弹簧11-上模座 12-卸料螺钉 13-凸模固定板 14-垫板 16-模柄 17-止动销19、20-内六角螺钉 21-卸料板
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
2.7 冲裁模的典型结构
（一）冲裁模的基本类型
1．按工序性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、切 边模、剖切模等； 2．按工序组合方式可分为单工序模、复合模和级进模； 3．按上、下模的导向方式可分为无导向的开式模和有导向的 导板模、导柱模、导筒模等。 4．按凸、凹模的材料可分为硬质合金冲模、钢结硬质合金冲 模、聚氨脂冲模等； 5．按凸、凹模的结构和布置方法可分为整体模和镶拼模，正 装模和倒装模。
2.7 冲裁模的典型结构
(二)冲裁模结构组成 上模、下模
根据各零件在模具中所起的作用不同，分为工艺零件 和结构零件： 工艺零件：直接参与完成工艺过程并与板料或冲件直 接发生作用的零件，包括工作零件，定位零件，卸料 与出料零部件等。 结构零件：将工艺零件固定起来构成模具整体，是对 冲模完成工艺过程起保证和完善作用的零件，包括支 撑与固定零件、导向零件、紧固件及其他零件。
2.7 冲裁模的典型结构
虽然冲裁模种类繁多，但生产中通常还是习惯按照 工序组合形式将冲裁模归类。
12冲裁工艺与冲裁模设计
12冲裁工艺与冲裁模设计冲裁工艺是指将金属或非金属材料通过冲床或模具进行加工，将其按照设计要求剪裁成特定形状和尺寸的加工过程。
冲裁工艺在制造领域中应用广泛，是生产各种产品的重要工艺之一、冲裁模设计则是为了能够更好地实现冲裁工艺，需要制定合理的模具结构和工艺参数。
本文将结合实际案例，详细探讨冲裁工艺与冲裁模设计的相关内容。
首先，要考虑冲裁工艺的流程和要求。
冲裁工艺的流程主要包括材料准备、模具设计、冲床操作和后处理等步骤。
在进行冲裁工艺时，首先需要选择合适的材料，并加工成符合模具要求的板材。
接着，根据产品的要求设计模具，确定冲裁工艺参数，如冲头形状、冲头直径、模具间隙等。
在冲床操作的过程中，需要根据实际情况进行调整，确保产品的质量和尺寸达标。
最后，还需要对冲裁件进行后处理，如去毛边、抛光等，使产品达到最终要求。
其次，冲裁模设计是冲裁工艺中至关重要的一环。
冲裁模设计的目的是为了能够更好地实现产品的加工，并确保产品的尺寸和表面质量符合设计要求。
在冲裁模设计中，需要考虑以下几个方面：1.模具结构设计：模具结构设计是冲裁模设计的基础。
冲裁模通常包括上模和下模两部分，通过上下模的配合，将材料冲裁成所需形状。
模具的结构设计需要考虑产品的形状、尺寸和材料的特性，确保模具具有足够的强度和刚性，以保证加工过程中不产生变形或断裂。
2.冲头设计：冲头是冲裁模中的关键部件，直接影响产品的成型质量。
冲头的设计需要考虑产品的形状和尺寸，选择合适的冲头形状和直径，并根据实际情况进行调整。
冲头的设计不仅关系到产品的加工效率和效果，还关系到模具的使用寿命和维护成本。
3.模具工艺参数设计：在进行冲裁工艺时，模具的工艺参数也是至关重要的。
模具的工艺参数包括模具间隙、压头压力、冲头速度等，并且需要根据材料的特性和产品的要求进行调整。
合理的工艺参数设计可以保证产品的尺寸和表面质量达标，还可以提高生产效率和降低成本。
综上所述，冲裁工艺与冲裁模设计密切相关，是影响产品加工效果和质量的重要因素。
冲裁工艺设计
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
一、冲裁件的工艺性分析
1．冲裁件的结构工艺性（续） （3） 冲裁件上凸出的悬臂和凹槽不能过窄、过长； （4） 冲裁件的孔边距与孔间距不能过小； （5） 在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔壁与工件直壁应保持一定距 离。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第七节 冲裁的工艺设计
一、冲裁件的工艺性分析
复合模冲裁的工件精度高 级进模冲裁的工件精度较低 单工序模冲裁的工件精度最低
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第七节 冲裁的工艺设计
二、冲裁工艺方案的确定
1．冲裁工序的组合
（3）根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定
（4）根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定 （5）根据操作是否方便与安全来确定
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
医疗
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第七节 冲裁的工艺设计
二、冲裁工艺方案的确定
2、冲裁顺序的安排
（1）级进冲裁顺序的安排
1）先冲孔或冲缺口，最后落料或切断，将冲裁件与条料分离。 2）采用定距侧刃时，定距侧刃切边工序安排与首次冲孔同时进 行，以便控制送料进距。
（2）多工序冲裁件用单工序冲裁时的顺序安排
1）先落料使坯料与条料分离，再冲孔或冲缺口。 2）冲裁大小不同、相距较近的孔时，为减少孔的变形，应先冲 大孔后冲小孔。
（1） 冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般要求落料件 公差等级最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。 （2） 冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间 隙、刃口锐钝以及冲模结构等有关。当冲裁厚度为2mm以下的 金属板料时，其断面粗糙度Ra一般可达12.5～3.2μm。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
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
冲裁工艺及冲裁模设计
第二章冲裁工艺及冲裁模设计一、填空题1. 冲裁既可以直接冲制________，又可觉得其她__________制备毛坯。
2.一般来说，冲裁工艺重要是指_____和_____工序。
3.冲裁变形过程大体可分为_______、________、________三个阶段。
4.冲裁件旳切断面由______、______、_______、_____四个部分构成。
5.光亮带是紧挨圆角带并与________旳光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模挤压切入材料，使其受到_______和________旳作用而形成旳。
6.冲裁毛刺是在刃口附近旳側面上材料浮现________时形成旳。
7.塑性差旳材料，断裂倾向严重，_______增宽，而________所占比例较少，毛刺和圆角带____；反之，塑性好旳材料，光亮带__________。
8.冲裁凸模和凹模之间旳________，不仅对冲裁件旳质量有极重要旳影响，并且还影响模具_____、_______、______和推件力等。
9.冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越_____，毛刺越_____；断面上浮现二次光亮带是因间隙太_____而引起旳。
10.影响冲裁件毛刺增大旳因素是________、_______大。
11.冲裁件旳尺寸精度是指冲裁件旳_____________旳差值，差值______，则精度_______。
12.所选间隙值旳大小，直接影响冲裁件旳_____和_______精度。
13.影响冲裁件尺寸精度旳因素有两大方面，一是_____________，二是冲裁结束后冲裁件相对于________尺寸旳偏差。
影响冲裁件尺寸精度旳因素有______、材料______、工件旳__________、材料旳_______等，其中______起主导作用。
14.当间隙较大时，冲裁后因材料旳弹性答复使____________凹模尺寸；冲孔件旳孔径_____________。
15.当间隙较小时，冲裁后因材料旳弹性答复使落料件尺寸__________，冲孔件旳孔径________。
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
第3章冲裁工艺及冲裁模具设计一、填空题1、冲裁即可以直接冲制（），又可以为其他（）制备毛坯。
2、冲模的制造精度（），则冲裁件的精度（）。
3、冲裁根据变形机理的不同可分为（）和（）。
4、冲裁变形过程大致可以分为（）、（）、（）三个阶段。
5、冲裁件的切断面由（）、（）、（）、（）四组成部分。
6、所谓冲材间隙是指（）刃口部分尺寸之差。
7、冲裁凸模和凹模之间的（），不仅对冲裁件的质量有及重要的影响，而且还影响模具（）、（）、（）和推件力。
8、冲材间隙过小时，将增大（）力、（）力、（）力以及缩短（）。
9、所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的（）质量和（）精度。
10、间隙过小，模具寿命（），采用较大的间隙，可（）模具寿命。
11、冲裁间隙的数值（）凸模与凹模刃口部分的尺寸（）。
12、在设计和制造新模具时采用（）合理间隙。
13、合理间隙值和许多因素有关，主要受（）和（）因素影响。
14、冲孔时，凸模的刃口尺寸应（）或（）冲件孔的（）尺寸。
15、落料件的尺寸与（）刃口尺寸相等，冲孔件的尺寸与（）尺寸相等。
16、配合加工法就是先按（）加工一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的（）在按间隙配制另一件。
17、落料时，应以（）为基准件配制（），凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。
18、冲孔时，应以（）为基准件配制（），凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。
19、凸、凹模分别制造时它们的制造公差应符合（）的条件。
20、配制法加工凸、凹模的模具的间隙由（）保证，（）比较简单，不必校核δ凸+δ凹≤Zmax+Zmin的条件，并且可放大（）的制造差，使制造容易。
21、冲孔用的凹模尺寸应根据凸模的（）及（）间隙配制。
故在凹模上只标注（），不标注（），同时在图样技术要求上注明（）。
22、所谓冲裁件的工艺性，是指冲裁件产品对冲压工艺的（）。
23、冲裁件（）叫排样。
24、冲裁产生的废料可以分为两类，一类是（），另一类是（）。
25、排样的方法，按有无废料的情况分为（）排样、（）排样和（）排样。
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
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
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9．总体结构设计 良好模具结构是实现工艺方案的可靠保证。
冲裁模结构是否合理、先进，直接影响到生产效 率及冲模本身的使用寿命和操作的安全、方便性 等。
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10．冲压模装配图绘制 在模具的总体结构及其相应的零部件结构形
式确定后，便可绘制模具装配图和零件图。装配 图和零件图均应严格按照制图标准绘制。考虑到 模具图的特点，可采用一些常用的习惯画法。
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说 明16
电机定子 生产批量：大批量；材料：电工硅钢片;厚度：0.35mm
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机芯自停杆 生产批量：大批大量；材料：钢10；料厚：0.8mm
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电位器接线片 生产批量：大批量；材料：08F钢带；料厚：0.4mm
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2.2 审图与冲裁工艺性分析
学习目标： 了解冲裁件的工艺性的概念，良好的冲裁工
例：工件名称：手柄 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm
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2．冲裁工艺性分析
应充分研究设计要求，了解产品用途，并进 行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析，改进冲 压件结构或工艺性。
例：零件的三个安装孔有精确的位置要求，而外 形是无关紧要的，因此在对零件的外形由A变为 B。在不影响零件精度的条件下，提高材料利用 率和生产率。
冲裁工艺性分析
冲裁工艺方案制定
排样
刃口尺寸计算
冲压力及压力中心计算
冲压设备选择
凸、凹模结构设计
总体结构设计
冲裁模装配图绘制
非标可零整件理p图pt 绘制
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1．审图 收集并分析冲压件的产品图及技术条件；原
材料的尺寸规格、性能；产品的生产批量； 此外，工厂现有的冲压设备条件；工厂现有
的模具制造条件及技术水平；其他技术资料等也 应作为设计的资料。
艺性应满足的条件。 理解决定冲裁件工艺性的因素，如冲裁件的
形状和尺寸、尺寸精度和粗糙度和材料等。
教学要求： 熟悉冲裁件的结构工艺性要求，普通冲裁件
的经济精度和材料的选择原则。
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2.2.1 审图 审查所给工件的尺寸是否齐全，各尺寸公差
和形位公差的精度等级；审查所给工件的材料牌 号、材料厚度、生产批量。
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2.2.2 冲裁工艺性要求 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适
应性。所谓冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法 ，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下 得到质量合格的冲裁件。
1．结构工艺性要求 （1）冲裁件的形状应尽可能简单、对称，以圆
形、矩形等规则几何形状组成的几何图形为较 佳，这样使排样时废料最少。
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4．排样 排样是指冲裁件在条料或板料上的布置方
法。在冲压零件的成本中，材料费用占60％以 上，因此材料的经济利用是一个重要问题，而 材料的经济利用又与排样方式有关。
例：
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冲压件排样实物
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5．刃口尺寸计算
间隙对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命均有 很大影响。凸、凹模刃口尺寸及其公差决定了模 具的合理间隙，更直接影响冲裁件的尺寸精度。
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3．冲裁工艺方案制定 在冲压工艺性分析的基础上，拟定出可能的
几套冲压工艺方案，然后根据生产批量和企业现 有生产条件，通过对各种方案的综合分析和比较， 确定一个技术经济性最佳的工艺方案。
例：
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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，选 择模具类型。
冲裁工艺与冲裁模的设计
2.1 冲裁模设计程序 2.2 审图与冲裁工艺性分析 2.3 冲裁工艺方案制定 2.4 冲裁排样设计 2.5 冲裁模刃口尺寸计算 2.6 冲压定位方式 2.7 冲压力与压力中心计算 2.8 凸、凹模结构设计 2.9 冲裁模总体结构设计
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2.1 冲裁模设计程序 审图
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案例分析：1．电机转子 生产批量：大批量 材料：电工硅钢片 厚度：0.35mm
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2．电机定子 生产批量：大批量；材料：电工硅钢片;厚度：0.35mm
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3．机芯自停杆 生产批量：大批大量；材料：钢10；料厚：0.8mm
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4.电位器接线片 生产批量：大批量；材料：08F钢带；料厚：0.4mm
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6．冲压力及压力中心计算 冲裁力是在冲裁过程中凸模对板料施加的压
力，它是随凸模进入材料的深度（凸模行程）而 变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值， 它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。
模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。 为保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压 力中心与压力机滑块的中心线相重合。
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（2）无过长的悬臂、狭槽，所谓悬臂、狭槽， 即其宽度b≤2t；
11．非标零件图绘制 模具零件图是模具加工的重要依据，因此模
具总装图中的非标准零件，需分别画出零件图， 一般的工作顺序也是先画工作零件图，再依次画 其他各部分的零件图。
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模具装配图的一般布置情况
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课后思考
1、说明冲裁模设计的程序。
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案例
电机转子 生产批量：大批量 材料：电工硅钢片 厚度：0.35mm
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7．冲压设备选择 冲压设备选择关系到其合理使用、安全、产
品质量、模具寿命、生产效率及成本等。
设备类型的选择主要取决于冲压的工艺要求 和生产批量。设备选择主要包括设备类型和规格 两个方面。
设备规格主要取决于冲压力，变形功、模具
闭合高度和模板平面轮廓尺寸等。
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8．凸、凹模结构设计 根据冲件的形状和尺寸，冲模的加工以及装
冲压件上未注公差尺寸，要根据工件的公 差等级，进行公差标注。
标准步骤： 1.根据冲压件的公差等级与基本尺寸，查找冲压
基准件公差数值表，找到对应的公差，一般采 取单性偏差；
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2.判断该尺寸的偏差方向； 采用“入体原则”、可先画出该冲压件的假
想磨损图。所示工件的假想磨损图用双点划线画 出，再根据以下方法进行判断。如该尺寸磨损后 变小为负偏差；变大为正偏差；不变则为正负偏 差。