冲压模具结构及其设计介绍
冲压模具结构及其设计介绍
例子1: 18B1006
BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation
Байду номын сангаас
例子2: 20B1153
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冲压模具结构与设计
Kerry Li
SNE2 20060805
一. 五金冲压材料介绍
什么是冲压材料? 冲压材料是指适合冲压成型工艺的材料, 涉及到材料性能包括材料硬度,抗拉强度,抗剪切强度 等。成型的工艺包括冲切，折弯，拉伸等。 常见的冲压材料 (1). SPCC (2). SECC (3). SGCC (4).不锈钢(5). SPTE马口铁 (6).洋白铜片（镍铜合金）(7). 磷青铜 片(8). 硬铝合金 (9).碳素工具钢
三. 冲压模具初步介绍
冲模开发主要分为以下几个步骤：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 冲压工艺分析 产品图重组 产品图展开 坯料布置 模具组立 拆图，标注
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1. 冲压工艺分析 冲压工艺分析主要考量： 1. 冲压工艺的可行性和安全性 2. 模具精密等级确定 3. 模具寿命和产能等级确定 4. 模具结构选择 5. 模具元件材质选择
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CLP常用的不锈钢材料 1. SUS301 (1).含铬比较低，耐腐蚀性能较差，但是通过热 处理可以得到高抗拉强度和高硬度，弹性性能 好，作为弹片接触零件使用非常广泛。 (2).按照热处理的等级可以分为SUS301 1/4H， 1/2H，3/4H，H，EH。其中SUS301-EH硬度最高 可以达到520HV以上。 注意点：SUS301材料有金属结晶性方向性，热处 理等级越高的越硬但脆，若成型时不注意易造 成折角及侧壁裂纹。
冲压模具结构及设计PPT课件( 32页)
设计时采用经验公式: C (1 .5~2 .0 )t (C 3 m)m
第八章 冲压模具结构及设计
（五）凸模长度计算 当采用固定卸料板和导料板时，其凸模长度按下式计算： Lh1h2h3h 当采用弹压卸料板时，其凸模长度按下式计算：
Lh1h2th
角选取与加工方法有关：放电加工 4'～20'，
（落料模 10' ,复合模 5' ）；机械加工经
钳工精修 15'～30'
机加工β =2。~3。；电火花加工β <1。；线切割加 工 β =1。~1.5。。
第八章 冲压模具结构及设计
5、锥形凹模 用于冲裁薄料和凹模厚度较薄的情况。
•
9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被别人的意见引入歧途。
•
10、没人能让我输，除非我不想赢！
•
11、花开不是为了花落，而是为了开的更加灿烂。
•
12、随随便便浪费的时间，再也不能赢回来。
•
13、不管从什么时候开始，重要的是开始以后不要停止；不管在什么时候结束，重要的是结束以后不要后悔。
•
14、当你决定坚持一件事情，全世界都会为你让路。
第一节 冲压模具及零件的分类
模具设计主要是确定模具的类型、结构和模具零件的 选用、设计与计算。
一、冲压模具的分类
（1）按工序性质划分 冲裁模、弯曲模、拉深模等。
（2） 按工序组合程度划分 单工序模、级进模、复合模。
第八章 冲压模具结构及设计
（3）按导向方式划分 无导向的开式模、有导向的导板模、导柱模等。
第八章 冲压模具结构及设计
本章目录
第一节 冲压模具及零件的分类 第二节 冲压模具主要零件设计 第三节 级进模结构设计要点 第四节 冲压模具设计要点 第五节 冲压设备的选择 第六节 复合模结构分析 第七节 级进模结构分析 第八节 冲压模具设计实例分析
冲压模具结构介绍
凸凹模
是同时具有落料凸模和冲 孔凹模作用的工作零件， 用于在板料上同时冲裁出 内孔和外形。
定位零件
定位销
用于确定送料方向或工序件在模 具中的位置。
定位板
用于确定工序件在模具中的位置。
定位块
用于确定工序件在模具中的位置。
压料、卸料及出件零件
压料板
用于在冲压过程中压住板 料，防止其翘起或移动。
卸料板
航空航天领域对金属材料的性能要求极高 ，冲压工艺可以满足高精度、高质量的要 求，因此在航空航天领域也有广泛应用。
如建筑、机械、电子、仪器仪表等领域也 都有冲压模具的应用。
02 冲压模具结构组成要素工作零件01 Nhomakorabea02
03
凸模
是冲模中起直接冲裁作用 的凸形工作零件，用以冲 出凹形件或型材的孔。
凹模
是冲模中起直接冲裁作用 的凹形工作零件，用以冲 出凸形工件或带孔凹形件。
作用
冲压模具在冲压加工中起着至关重要的作用。首先，它是实现金属板材冲压成形 的关键工艺装备；其次，模具的结构和精度直接影响冲压件的质量和生产效率； 最后，模具的制造成本和使用寿命也是冲压加工成本的重要组成部分。
模具分类
按工艺性质分类
可分为冲裁模、弯曲模、拉深模、成 形模等。
按工序组合程度分类
按模具导向方式分类
可分为无导向模具、导柱导套导向模 具、导板导向模具等。
可分为单工序模、复合模、级进模等。
应用领域
汽车制造
家电制造
汽车车身覆盖件、结构件等大量采用冲压 工艺生产，因此汽车制造是冲压模具的主 要应用领域之一。
家电产品如洗衣机、冰箱、空调等的金属 外壳和内部结构件也大量采用冲压工艺生 产。
各种冲压模具结构形式与设计
各种冲压模具结构形式与设计普通冲模的结构形式与设计凹模结构尺寸1.凹模厚度 H 和壁厚 C 凹模厚度 H可按下式计算：式中 F ——最大冲裁力（ N）。
但 H 必须大于 10mm，如果冲裁轮廓长度大于 51mm，则上式计算值再乘以系数1.1 ～ 1.4 。
凹模壁厚按下式确定：C=（1.5 ～2）H（mm）2.凹模刃口间最小壁厚一般可参照表1。
表 1 凹模刃口间最小壁厚（mm）材料厚度 t冲件材料≤ 0.50.6 ～ 0.8≥1铝、紫铜0.6 ～ 0.80.8 ～ 1.0(1.0～ 1.2)t 黄铜、低碳钢0.8 ～ 1.0 1.0 ～ 1.2(1.2～ 1.5)t 硅钢、磷铜、中碳钢 1.2 ～ 1.5 1.5 ～ 2.0(2.0～ 2.5)t常用凸模形式简图特点适用范围典型圆凸模结构。
下端为工作部分，中间的圆柱部分用以与固定板配合冲圆孔凸模，用以冲裁（安装），最上端的台肩承受向下拉（包括落料、冲孔）的卸料力直通式凸模，便于线切割加工，如各种非圆形凸模用以冲凸模断面足够大，可直接用螺钉固定裁（包括落料、冲孔）断面细弱的凸模，为了增加强度和凸模受力大，而凸模相刚度，上部放大对来说强度、刚度薄弱凸模一端放长，在冲裁前，先伸入单面冲压的凸模凹模支承，能承受侧向力整体的凸模结构上部断面大，可直单面冲压的凸模接与模座固定节省贵重的工具钢或硬凸模工作部分组合式质合金组合式凸模，工作部分轮廓完整，圆凸模。
节省工作部分与基体套接定位的贵重材料冲裁凹模的刃壁形式简特点适用范围图刃壁带有斜度，冲件或废料不易滞留在刃孔内，因而减轻对刃壁的磨适用于冲件为任何形状、各损，一次刃磨量较少。
刃口尺寸随刃种板厚的冲裁模（但料太薄不磨变化宜采用）凹模工作部分强度好α一般取5′～ 30 ′刃壁带有斜度，漏料畅通，但由于适用于材料厚度小于3mm 刃壁与漏料孔用台肩过渡，因此凹模的冲裁模工作部分强度较差凹模厚度即有效刃壁高度。
刃壁带有斜度，冲件或废料不易滞留在刃孔内，因而刃壁磨损小，一次刃磨量少。
冲压模具结构最清晰讲解-图文-原创
子向上带出。一般用螺丝锁紧导料板，固定在下模板。
导料板宽度一般大于料带宽度0.05mm，高度一般超过浮升高度0.3~0.5mm。
上垫板 上夹板
脱料背板 脱料板 下模板
导料板
冲裁下料
料带 导料板
料带
I V U
Ye --主要结构 浮料组件：
浮料组件
15
在下图紫色圈的折弯工站，可见，受产品的向上结构影响，红色入子工件的左侧已经凸起超过料带高度。那么在这 种情况下，料带将会直接撞上入子，使得后续送料无法进行，即卡料。此时需要其他工件将料带向上撑起高过红色 工件，紫色工件的浮料块下方安装有弹簧，开模时，弹簧伸展将料带向上顶起进行送料；合模时，弹簧被压缩向下， 不影响其他工站。 浮料块主要作用：料带向上撑起，料带距离导料板内侧的间隙一般在0.3~0.5mm。
3
5
下模板 ， 1. 放置导料板 + 凹模镶件 + 内导套 + 浮料块，并保证位置的精确性； 6 2. 承受冲剪时的旁侧力。 下垫板 ，与下模板共同固定其安装的工件，同时承受镶块冲压时所产生的力， 7 防止下模座凹陷或变形。 下模座 ，放置外导柱、限位柱、弹簧以及浮料销组件。 8
通常冲压模具为 8 块板结构，如上。但是有些公司根据实际生产机台的情况，会设计 为 9 块板，即在上模座的上方再增加一块盖板，用来弥补冲床的行程不足，然后通过 螺丝将盖板与冲床固定。
冲压下模板
4 大水磨 （粗）磨掉热处理引起 的变形量，确保平整度。
5 线割 慢走丝加工通孔。
6 精磨 用 45 °斜砂轮研磨各个 位置倒角。
7 刻字 在模板上做标志便于区 分。客户付费模具最好 带 Logo
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I V U
Ye --排样及估价
必知冲压磨具结构知识介绍
必知冲压磨具结构知识介绍冲压磨具是冲压工艺中常用的工具，用于制作各种零件。
磨具的结构对于冲压工艺的稳定性和效率有着重要的影响。
本文将介绍必知的冲压磨具结构知识，帮助读者深入了解冲压磨具的构造和应用。
一、冲压磨具的基本结构冲压磨具主要由上模座、上模板、底模座、底模板、导向柱、导向套、顶杆和顶块等组成。
其中，上模座和下模座是冲压磨具的基础支撑部分，上模板和底模板则是制造零件的主要工作面。
1. 上模座和上模板上模座位于工作台上方，用于固定上模板，通常由钢板焊接构成。
上模板是磨具最上部的部分，也是与工件直接接触的部分。
上模板的形状和尺寸根据工件的要求而设计，常用材料有优质合金钢或硬质合金。
2. 底模座和底模板底模座位于工作台下方，用于固定底模板，同样由钢板焊接构成。
底模板是磨具最下部的部分，其形状和尺寸一般与上模板相对称。
底模板的设计可根据工件的要求决定，常用材料同样是优质合金钢或硬质合金。
3. 导向柱和导向套导向柱用于保持上模座和底模座之间的相对位置，以确保磨具在工作过程中的稳定性和准确性。
导向柱一般安装在上模座和底模座中央的位置。
导向套则用于固定导向柱，使其能够在工作过程中保持相对位置不变。
4. 顶杆和顶块顶杆通过导向柱与上模座相连，用于传递冲击力和固定上模板。
顶块位于顶杆的顶端，与工件接触。
顶块的形状和尺寸根据工件要求决定，常用材料同样是优质合金钢或硬质合金。
二、冲压磨具的应用领域冲压磨具广泛应用于各个行业，其中包括汽车、电子、家电等领域。
下面以汽车行业为例，介绍冲压磨具的应用。
1. 冲压件的制备汽车中的许多零部件都是通过冲压工艺制备而成的，例如车身、车门、引擎罩等。
冲压磨具在汽车制造过程中起着重要作用，能够快速而准确地制作出符合要求的零部件。
2. 冲压件的模具设计冲压磨具的结构设计对于冲压件的质量和效率有着直接影响。
在汽车行业中，冲压件的模具设计包括模具结构设计、模具结构分析、模具加工等环节，冲压磨具的设计要求精准合理，以确保冲压件的尺寸和表面质量满足要求。
冲压工艺及模具设计
冲压工艺及模具设计冲压工艺及模具设计是现代工业制造中常用的一种技术，它通过将金属板材或者其他形状的金属件置于模具中，然后通过冲压机的动作使得金属材料发生塑性变形以得到所需的形状和尺寸。
冲压工艺及模具设计是一门综合性强的工艺技术，以下将介绍其包括冲压工艺流程、模具设计原则、模具结构设计、模具构件选用等相关内容。
一、冲压工艺流程冲压工艺分为单道冲压和多道冲压两种。
单道冲压是指在一个冲压过程中完成产品的全体造型，多道冲压是指通过多次冲压工艺来完成产品的全体造型。
下面将以多道冲压为例介绍冲压工艺流程。
1.材料准备：选择合适的板材材料，进行剪切、铺料等准备工作。
2.模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计合适的冲压模具。
3.上料：将材料板厚按照模具规格要求剪切成对应尺寸，然后放置在模具上。
4.开模：通过冲压机的动作，使得模具上的凸模与凹模对压，使材料发生塑性变形。
5.去杂及模具保养：在冲压过程中会产生一些杂质，需要及时清理，并对模具进行保养和维护。
二、模具设计原则模具设计是冲压工艺的核心环节，它直接影响着产品的质量和成本。
在进行模具设计时，需要遵循以下原则：1.合理性原则：模具结构要合理，能够满足产品的形状和尺寸要求，并且易于加工和调整。
2.稳定性原则：模具要具有足够的刚性和稳定性，能够承受冲压机的冲击力和振动。
3.高效原则：模具设计要考虑工作效率，设计出能够实现快速冲压的模具结构。
4.经济原则：模具的设计和制造成本要较低，以降低产品的制造成本。
三、模具结构设计模具的结构设计是模具设计的重要环节，它包括模具的整体结构、分段结构、导向结构等。
下面将介绍常用的模具结构设计方法：1.整体结构设计：将模具设计为一个整体结构，具有较好的刚性和稳定性。
2.分段结构设计：根据产品的形状和尺寸要求，将模具分为多个部分，通过连接件进行连接。
3.导向结构设计：模具需要具有良好的导向性，避免材料在冲压过程中发生歪斜和偏移。
4.其他辅助结构设计：模具还需要考虑各种辅助结构，如剪断边缘结构、定位结构、脱模结构等。
冲压模具设计与制造-冲模结构及设计
压力完成金属片的塑性变形。
模，确保冲压过程的准确性和
冲压过程中保持金属片的稳定
稳定性。
性。
冲模设计的基本步骤
1
产品需求分析
根据产品要求和设计需求，分析冲压模具设计的具体要求。
2
模具结构设计
根据产品形状和冲压工艺，设计模具的结构和布局。
3
零部件设计
设计模具的各个零部件，如上模、下模、导柱和导套。
4
模具制造加工
现代冲模设计的趋势和发展方向
自动化和智能化
设计软件的应用
新材料的应用
趋向于自动化生产和智能化控
借助设计软件进行模具设计和仿
研究和应用新材料，提高模具的
制，提高冲压生产效率。
真分析，提高设计质量和效率。
耐磨性和寿命。
冲压模具的分类
按工艺分类 ️
按使用行业分类
包括单工位模具、连续模具和复合模具等。
例如汽车模具、家电模具和电子模具等。
按制造工艺分类
包括压力模具、拉伸模具和弯曲模具等。
冲模结构的基本原理
上模和下模
导柱和导套 ⚙️
顶杆和顶板
上模和下模相互作用，通过冲
导柱和导套用于定位上模和下
顶杆和顶板用于施加压力，在
冲压模具设计与制造-冲
模结构及设计
冲压模具设计与制造的背景：随着工业的发展，冲压模具在制造过程中起着
至关重要的作用。
冲压模的定义
1
关键组成部分 ️
冲压模具由上模、下模和导柱组成，用于完成冲压加工过程。
2
功能和作用 ⚙️
冲压模具用于塑造金属片，例如冲压出汽车零部件等。
3
高精度要求
冲压模具需要具备高精度和稳定性，以确保产品质量。
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5. 连剪带折弯结构 作业说明： 先剪后折刀口高度为一个料厚，斜1.5度，目的是 减少冲头同切口之间的接触面，以便減少摩擦。 沖头切口底部直2mm,是为了保证刀口強度，防止 崩刃。沖头折弯边高度为1.5T，这样可保证先 剪断后折边。
H+(T/2-0.1)
模板
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2. 压筋入子结构 压筋目的 • 減小折弯时的回弹，使折弯尺寸更准确。 • 减小折弯时所产生的拉料变形。
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SECC的性能参数: SECC的性能除了拉伸性能外还有很多参数: 1. 镀锌层种类:纯锌电镀,合金锌电镀(Zn-Ni) 2. 镀锌层厚度:E16/E16,E20/E20,E24/E24等 3. 化成处理方式不同: a.通用：磷酸锌处理，铬酸盐处理 b.耐指纹：特殊铬酸锌皮膜，树脂脂皮膜等 等 c.特殊皮膜 4. 硬度等级不同：S，1/4H，3/4H等等。
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二．排布規則
（1）抽孔，抽凸周围对称排配顶料销，也可采用內脱料的形式脱 料。 （2）折弯时如使用顶料销脱料，在凸模上折弯边每隔20-30MM排 配一个顶料销，折弯拐角处一定要排配一个顶料销，顶料销四 分点距折弯边2.5MM. （3）折单边时，折弯边顶料销按上述原則排配，非折弯边视大小 均勻分布2-4个顶料销。 顶料销的排配一般保证顶料销逃孔边到材料边或模具相应刃口边 距离为4MM，注意其位置尺寸尽量圆整到整数或小数点后一位。 內孔精定位销两边一般对称排配两个顶料销，外形精定位可视需 要礁定是否安装顶料销。 另外顶料销的排配还要考虑整个工件的稳定性
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2. SECC
(1).电镀锌钢板是一般的冷轧钢板在连续电镀锌 产线 经过脱脂、酸洗、电镀及各种后处理 后的产品。 (2).SECC与SPCC一样，根据拉伸等级分为SECC、 SECD、SECE。 (3).SECC的特点是自身带有镀锌层，防腐蚀性能 良好，可以直接作为产品的外观件，所以近几 年来，在电子行业广泛应用并逐步取代SPCC。 缺点是断口容易生锈。
三. 冲压模具初步介绍
冲模开发主要分为以下几个步骤：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 冲压工艺分析 产品图重组 产品图展开 坯料布置 模具组立 拆图，标注
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1. 冲压工艺分析 冲压工艺分析主要考量： 1. 冲压工艺的可行性和安全性 2. 模具精密等级确定 3. 模具寿命和产能等级确定 4. 模具结构选择 5. 模具元件材质选择
冲压模具结构与设计
Kerry Li
SNE2 20060805
一. 五金冲压材料介绍
什么是冲压材料? 冲压材料是指适合冲压成型工艺的材料, 涉及到材料性能包括材料硬度,抗拉强度,抗剪切强度 等。成型的工艺包括冲切，折弯，拉伸等。 常见的冲压材料 (1). SPCC (2). SECC (3). SGCC (4).不锈钢(5). SPTE马口铁 (6).洋白铜片（镍铜合金）(7). 磷青铜 片(8). 硬铝合金 (9).碳素工具钢
四. 冲压模具常用标准化结构 1. 压线入子结构
压线的目的： (1). 材料预变形，减少折弯时的阻力，使折弯时的尺寸 更为准确。 (2). 防止折弯时产生的拉料变形。
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材料
T
A
模板
壓線印入子
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5. 其它一些常用的材料 • 铝合金：AL5052 • 碳素工具钢: SK3，SK5，SK7 • SPTE马口铁
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b. 孔尺寸之重组值 冲孔尺寸由冲头决定，由于冲头会不断磨损，使得冲孔 不断减小，所以冲孔的重组值取公差正侧的50%~70%
c. 弯曲部分尺寸之重组值 折弯部分尺寸受折弯展开系数影响比较大，为了提高产 品尺寸精度，一般折弯尺寸的重组值取公差的中间值。
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3. 产品图展开
弯曲制品产品展开计算标准：
(1). 概算法: 分为直边部分与弯曲部分，以中立面的长度之和 求得的方法。
材料
0. 8~1要做压筋。
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0. 2
3. 压毛边入子 （1）压毛边的形式 內孔压毛边﹐产品周边压毛边。 （2）压毛边入子的加工方法： 先线割好入子外形﹐将入子放入模板入子孔 內﹐下面垫高0.22mm﹐用Φ 4球刀依入子周边加 工﹐尺寸見下图示意。(料厚为0.8T)
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例子2: 20B1153
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CLP常用的不锈钢材料 1. SUS301 (1).含铬比较低，耐腐蚀性能较差，但是通过热 处理可以得到高抗拉强度和高硬度，弹性性能 好，作为弹片接触零件使用非常广泛。 (2).按照热处理的等级可以分为SUS301 1/4H， 1/2H，3/4H，H，EH。其中SUS301-EH硬度最高 可以达到520HV以上。 注意点：SUS301材料有金属结晶性方向性，热处 理等级越高的越硬但脆，若成型时不注意易造 成折角及侧壁裂纹。
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Example: 18B0643
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4. 不锈钢 (1) 分类：不锈钢的种类很多，按照含碳量和金 属元素的不同分为 SUS301,SUS302,SUS304,SUS410,SUS430,SUS434 ,SUS444等等。 (2) 性能： 高硬，高强度，防腐蚀，焊接性能，抗菌性等等， 根据产品对功能的要求选择最适合的牌号。
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2. 冲孔模结构
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3. 折弯模结构
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6. 顶料销设计标准
一．选用原則 1.一般选用Φ 8.0的LB型顶料销。若位置不夠时可选用 Φ 6.0型的顶料销。 2.当所需顶料力很大，位置又夠时可选用Φ 10.0的顶料 销. 3.顶料销长度的选择，应注意参考以下原则： (1).选用标准长度，并考虑可否不需要在模板上沉孔。 (2).顶出高度<=10MM时，一般选用Φ 8.0的顶料销﹔顶出 高度>=10.0MM时，选择其它标准规格的顶料销. (3).避免开模时弹簧顶住模板台阶处的現象。 (4).铁氟龙材质LB型顶料销适用于铝材，铜材等材质。 规格为Φ 8.0*25，Φ 8.0*30，Φ 8.0*35，Φ 8.0*40
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(2). 外側尺寸加算法：弯曲处很多时的计算法是先將外侧尺寸全 部加算，从其和減去取決于板厚和弯曲半径两要素的伸长量。
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2. SUS304 含碳量低于SUS301，所以强度硬度低于301，但由 于添加了Ni抗腐蚀能力较强。通过热处理能够 得到较高强度和硬度的材料，广泛应用于EMI要 求的cover和Bracket. 3. 特殊功能要求的不锈钢产品 ａ．外观件：光面，绒面，耐指纹 ｂ．添加特殊的元素达到一些特殊的性能要求， 如添加Ag增加抗菌性能等等。