第3讲冲裁工艺计算
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冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性
第二章 冲裁工艺与冲裁模
一、冲裁工艺及冲裁件的工艺性
1、概述
1）冲裁——利用装在压力机上的模具，将板料分离的冲压工 艺。 2）包括内容——冲孔、落料、修边、切口、切断等。 落料——从板料上冲下所需形状的零件或毛坯（要冲掉部分） 冲孔——从工件上冲出所需形状的孔（冲掉的部分是废料） 3）用途——可加工平板类零件；为弯曲、拉深、成形等工序 准备毛坯；在成形件上完成刨切、冲孔等。 4）模具
四、排样设计
排样：冲裁件在被冲材料上的布置方法。
在冲压生产中，零件的材料费用占制造成本 的60％以上，所以合理的排样不仅能提高冲 裁件的质量、提高模具寿命，而且时节约使 用材料降低成本的有效措施 。
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
搭边：排样时零件与零件之间、零件与条料侧 边留下的工艺废料。
)配合加工法中凸、凹模刃口尺寸计算
对于形状复杂冲裁件，为保证凸、凹模 之间的合理间隙值，必须采用配 合加工方式。即首先加工凸、凹模中的一件作为基准件，然后以选定的间 隙配合加工另一件。
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
配合加工的计算公式
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
落料与冲孔：
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
模具图
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
2、冲裁件的工艺性
冲裁件的工艺性： 指冲裁件在工艺上的适应性，即加工难易程度。良好的工艺性能使材
料消耗少、工序数量少、模具结构简单且使用寿命长、产品质量稳定。
冲裁时，搭边过大，会造成材料浪费，搭边太 小，则起不到搭边应有的作用，过小的搭边, 导致板料被拉进凸、凹模间隙，加剧模具的磨 损，甚至会损坏模具刃口。
一、冲裁工艺及冲裁件的工艺性
1、概述
1）冲裁——利用装在压力机上的模具，将板料分离的冲压工 艺。 2）包括内容——冲孔、落料、修边、切口、切断等。 落料——从板料上冲下所需形状的零件或毛坯（要冲掉部分） 冲孔——从工件上冲出所需形状的孔（冲掉的部分是废料） 3）用途——可加工平板类零件；为弯曲、拉深、成形等工序 准备毛坯；在成形件上完成刨切、冲孔等。 4）模具
四、排样设计
排样：冲裁件在被冲材料上的布置方法。
在冲压生产中，零件的材料费用占制造成本 的60％以上，所以合理的排样不仅能提高冲 裁件的质量、提高模具寿命，而且时节约使 用材料降低成本的有效措施 。
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
搭边：排样时零件与零件之间、零件与条料侧 边留下的工艺废料。
)配合加工法中凸、凹模刃口尺寸计算
对于形状复杂冲裁件，为保证凸、凹模 之间的合理间隙值，必须采用配 合加工方式。即首先加工凸、凹模中的一件作为基准件，然后以选定的间 隙配合加工另一件。
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
配合加工的计算公式
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
落料与冲孔：
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
模具图
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
2、冲裁件的工艺性
冲裁件的工艺性： 指冲裁件在工艺上的适应性，即加工难易程度。良好的工艺性能使材
料消耗少、工序数量少、模具结构简单且使用寿命长、产品质量稳定。
冲裁时，搭边过大，会造成材料浪费，搭边太 小，则起不到搭边应有的作用，过小的搭边, 导致板料被拉进凸、凹模间隙，加剧模具的磨 损，甚至会损坏模具刃口。
冲裁工艺
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法（续）
2．凸模与凹模配作法 配作法就是先按设计尺寸制出一个基准件（凸模或凹模）， 然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。 特点： 模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核
T A ≤ Z max Z min的条件，并且还可放大基准件的制造公差，
（2）材料的性质（回弹小则精度高）
（3）冲裁间隙 （主要影响回弹值及方向） （4）冲裁件的形状（形状越简单精度越高）
第二节 冲裁件的质量分析
二、冲裁件断面质量及其影响因素
1. 断面特征：冲裁件断面一般可以分成4个区。
圆角带a： 刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形。 光亮带b：塑性剪切变形。质量最好的区域。 断裂带c：裂纹形成及扩展。 毛刺区d： 间隙存在，裂纹产生不在刃尖，毛刺不可避免。
第一节 冲裁过程分析
二、冲裁时板料的变形过程
间隙正常、刃口锋利情况下，冲裁变形过程可分为三个阶段
1．弹性变形阶段
变形区内部材料应力小于屈服应力 。
2．塑性变形阶段
变形区内部材料应力大于屈服应力。 凸、凹模间隙存在，变形复杂，并非纯塑性剪切变形，还伴随有弯曲、拉 伸，凸、凹模有压缩等变形。
3．断裂分离阶段
第三章 冲裁工艺
概述
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。
基本工序：落料和冲孔。
落料-----若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
件时，称为落料； 冲孔-----若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 件时，则称为冲孔。
第三章 冲裁工艺
冲裁模重要工艺参数的确定与计算
生 分 离 的 冲 压 工 序。 冲 裁 通 常 包 括 落 料、冲 孔、切 边、切口、剖切、切断等多种工序，冲裁可以直接制成 零件，也可以为弯曲、引伸、成形、冷挤压等工序准备
毛坯，冲裁所使用的模具叫冲裁模，一般分为上、下
模(部分。 " 冲裁加工的性能特点
（!）冲裁是少、无切屑加工方法之一，是节能、低 耗、高效的加工方法，因而制品的成本较低。
损，使其实体缩小，所以，无论是落料凹模或冲孔凸 模，都存在磨损后有的尺寸增大，有的尺寸缩小，有 的尺寸不变等4种情况，图4（.）、（7）分别表示落料 凹模和冲孔凸模的刃边及其磨损状态。由图可知， 8 类尺寸磨损后增大，9 类尺寸磨损后减小，: 类尺 寸磨损后不变。因此，异形落料凹模和冲孔凸模的 刃口尺寸，都可以根据其磨损情况而借用前述圆形 凹、凸模的刃口尺寸计算公式计算。
根据工件尺寸和公差以及凸模的磨损规律，先计算
出凸模的刃口尺寸，间隙取在凹模上。
$3# 圆形凸凹模刃口尺寸的计算 根据前述原则，落料以凹模为设计基准件，并考
虑到圆形凹模越磨越大的磨损规律，所以凹模的实
际尺寸 %4 只要满足不等式 %$%&!%4"%$’(，就能 保证落料件外径的基本尺寸 % 合格，也能使凹模保 持一定的磨损寿命。同理，冲孔以凸模为设计基准
4>G"F<=M?4)F$<@=12 万：<方2L64数<F/:5据/FNF<GMM:N7；O4AGGMO=;GM:；HG;Q
!88-年第9期
冲裁模重要工艺参数的确定与计算———马红梅
·!-·
（!）制品的尺寸公差由模具保证，具有“一模一 样”的特征，所以产品质量稳定。
（"）生产靠压力机和模具完成加工过程，生产效 率高，操作简便。
毛坯，冲裁所使用的模具叫冲裁模，一般分为上、下
模(部分。 " 冲裁加工的性能特点
（!）冲裁是少、无切屑加工方法之一，是节能、低 耗、高效的加工方法，因而制品的成本较低。
损，使其实体缩小，所以，无论是落料凹模或冲孔凸 模，都存在磨损后有的尺寸增大，有的尺寸缩小，有 的尺寸不变等4种情况，图4（.）、（7）分别表示落料 凹模和冲孔凸模的刃边及其磨损状态。由图可知， 8 类尺寸磨损后增大，9 类尺寸磨损后减小，: 类尺 寸磨损后不变。因此，异形落料凹模和冲孔凸模的 刃口尺寸，都可以根据其磨损情况而借用前述圆形 凹、凸模的刃口尺寸计算公式计算。
根据工件尺寸和公差以及凸模的磨损规律，先计算
出凸模的刃口尺寸，间隙取在凹模上。
$3# 圆形凸凹模刃口尺寸的计算 根据前述原则，落料以凹模为设计基准件，并考
虑到圆形凹模越磨越大的磨损规律，所以凹模的实
际尺寸 %4 只要满足不等式 %$%&!%4"%$’(，就能 保证落料件外径的基本尺寸 % 合格，也能使凹模保 持一定的磨损寿命。同理，冲孔以凸模为设计基准
4>G"F<=M?4)F$<@=12 万：<方2L64数<F/:5据/FNF<GMM:N7；O4AGGMO=;GM:；HG;Q
!88-年第9期
冲裁模重要工艺参数的确定与计算———马红梅
·!-·
（!）制品的尺寸公差由模具保证，具有“一模一 样”的特征，所以产品质量稳定。
（"）生产靠压力机和模具完成加工过程，生产效 率高，操作简便。
冲裁工艺计算
由公差表查得：
2
6
0.12 0
mm为IT12级，取x
=
0.75；
36
0 0.62
mm为IT14级，取x
=
0.5；
设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则
冲孔：
dT
d m in
x
0 T
(6
0.75
0.12)
0 0.008
6.0900.008
dA
dT
Zmin
A 0
(6.09 0.04)00.012 mm 6.1300.012 mm
x
0 T
dA
dT
Zmin
A 0
dmin x Zmin
A 0
（3）孔心距
Ld
=L±
1 8
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
2.4.2 刃口尺寸设计
二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法（续）
1．按凸模与凹模图样分别加工法（续）
为了保证可能的初始间隙不超过Zmax，即
T A +Zmin≤Zmax，选取必须满足以下条件：
T ≤ 0.4 Zmax Zmin =0.4×0.02=0.008mm A ≤ 0.6 Zmax Zmin =0.6×0.02=0.012mm
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
2.4.2 刃口尺寸设计
三、例1（续）
故：
DA
35
.69
0.012 0
mm
DT
35
.65
0 0.008
mm
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
二、卸料力、推件力及顶件力的计算
卸料力：从凸模上卸下箍着的料所需要 的力。
推件力： 将梗塞在凹模内的料顺冲裁方 向推出所需要的力。
第三章 冲 裁
模具刃口 制造精度 0.5 IT6~IT7 IT7~IT8 IT9 8 － － 0.8 8 9 － 1.0 9 10 － 1.5 10 10 12 2 10 12 12
板 料 厚 度
3 － 12 12 4 － 12 12 5 － － 12 6 － － 14 8 － － 14 10 － － 14 12 － － 14
第三章 冲裁
湖南工程学院
一、凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则
设计计算依据如图 1）冲裁件断面都带有锥度： 光亮带是有效面，落料件的光亮带处于大端尺寸，冲 孔件的光亮带处于小端尺寸；且落料件的大端（光面）尺 寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。 2）凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙 越用越大。 3）为了保证能冲出合格的零件，模具的公差应高出制件 公差2～3级以上。
第三章 冲裁 3）确定模具公差值：
湖南工程学院
公差高出制件三级以上，一般取/4，不需要效核； 4）确定名义，落料计算凹模尺寸： （1）凹模磨损后尺寸变大 ：A凹=（A工max－x）+ /4 （2）凹模磨损后尺寸变小：B凹=（B工min+x）- /4 例如：落料、冲孔 （3）凹模磨损后尺寸不变：凹模名义尺寸取工件中值： 工件尺寸标注为 C ±/2 工件尺寸标注为 C + 工件尺寸标注为 C - Cd=C± /8 Cd=(C+0.5 )±/8 Cd=(C－0.5 )± /8
第三章 冲裁
湖南工程学院
第三节 冲裁模间隙
冲裁模间隙值（ 如图）对冲裁件的质 量、 模具寿命有很大的影响；对冲裁力也 有一些影响。间隙是一个非常重要的参数。
一、间隙对冲裁件质量的影响
1.间隙对断面质量的影响
料厚 的均匀程度越高冲裁件断面质量越好。 <0.3
板 料 厚 度
3 － 12 12 4 － 12 12 5 － － 12 6 － － 14 8 － － 14 10 － － 14 12 － － 14
第三章 冲裁
湖南工程学院
一、凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则
设计计算依据如图 1）冲裁件断面都带有锥度： 光亮带是有效面，落料件的光亮带处于大端尺寸，冲 孔件的光亮带处于小端尺寸；且落料件的大端（光面）尺 寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。 2）凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙 越用越大。 3）为了保证能冲出合格的零件，模具的公差应高出制件 公差2～3级以上。
第三章 冲裁 3）确定模具公差值：
湖南工程学院
公差高出制件三级以上，一般取/4，不需要效核； 4）确定名义，落料计算凹模尺寸： （1）凹模磨损后尺寸变大 ：A凹=（A工max－x）+ /4 （2）凹模磨损后尺寸变小：B凹=（B工min+x）- /4 例如：落料、冲孔 （3）凹模磨损后尺寸不变：凹模名义尺寸取工件中值： 工件尺寸标注为 C ±/2 工件尺寸标注为 C + 工件尺寸标注为 C - Cd=C± /8 Cd=(C+0.5 )±/8 Cd=(C－0.5 )± /8
第三章 冲裁
湖南工程学院
第三节 冲裁模间隙
冲裁模间隙值（ 如图）对冲裁件的质 量、 模具寿命有很大的影响；对冲裁力也 有一些影响。间隙是一个非常重要的参数。
一、间隙对冲裁件质量的影响
1.间隙对断面质量的影响
料厚 的均匀程度越高冲裁件断面质量越好。 <0.3
冲裁工艺与排样设计
2.冲裁件断面特征—四个特征区
（1）塌角（圆角）区
①板料弯曲、拉伸作 用形成； ②冲孔、落料工序中， 塌角区分别位于孔
断面的小端和工件
断面的大端；
③板料塑性越好，凸、
凹模间的间隙越大， 形成的塌角区越大。
（2）光亮带
①因剪切变形而形成，光
亮带垂直于板料平面；
②冲孔、落料工序中，
光亮带分别位于孔断 面的小端和工件断面
(5)材料利用率计算
S1
100%
S1
100%
S0 AB mm 2 式中： s1—一个进距内冲裁件实际面积，
s0—一个距内所需毛坯面积， 2 mm
A—送料进距，mm B—条料宽度，mm。
提高材料利用率的有力措施是： 选择合适的板料规格和合理的裁板法； 利用废料作小零件；
设计合理的排样方案，例如：
⑵ 改善操作性 排样应使操作方便、安全、劳动强度低。具体
地，应尽量减少条料翻动次数，利用率相近时应选
用条料宽度和进距小的排样方式。
⑶ 使模具结构简单合理，使用寿命高。
⑷ 保证冲裁件质量。 有废料排样
3.排样的类型
少废料排样
无废料排样 （1）有废料排样 冲裁件与冲裁件之间、
冲裁件与条料侧边之间均有
工艺废料，冲裁是沿冲裁件 的封闭轮廓进行的。
经验确定的低碳钢冲裁时常用最小搭边值/mm
⑵ 条料进距 模具每冲裁一次，条料在模具上前进的距离。 当单个进距内只冲裁一个零件时，送料进距的
大小等于条料上两个零件对应点之间的距离。
A D a1
式中:
A —送料进距，mm; D —平行于送料方向的冲裁件宽度，mm; a1—冲裁件之间的搭边值，mm。
冲裁力与压力中心的计算和冲裁工艺性解读
裁和普通冲裁。 （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。见表2.4
（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。 见表2.5
3．冲裁件尺寸标注 冲裁件尺寸的基准应尽可能与其
冲压时定位基准重合，并选择在冲裁 过程中基本上不变动的面或线上。
二、冲裁工艺方案的确定
1.分析零件的冲压工艺性。 2.确定冲压工艺方案
（1）冲裁工序的组合近而确定冲模结构
1）根据生产批量来确定 2）根据冲裁件尺寸和精度等级来确定
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
y3l3 ...... l3 ...... ln
ynln
x0
x1F1 x2F2 F1 F2
x3F3 ...... xnFn F3 ...... Fn
y0
y1F1 y2F2 F1 F2
y3F3 ...... ynFn F3 ...... Fn
第一节 冲裁的工艺设计
y 180Rsin / Rs/ b
2．复杂形状零件模具压力中心的确定
复杂形状零件模具压力中心的计算方法有：解析法，还
作图法和悬挂法。
解析法的具体步骤： 1）按照比例绘制出凸模刃口的轮廓； 2）在任意位置建立X-Y坐标系； 3）将复杂轮廓线分成若干简 单的直线段和圆弧，并求出 各线段的长度L1、L2、L3、 L4……
冲裁简单的零件时， 冲裁复杂零件时，
比复合模低
比级进模模低
（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。 见表2.5
3．冲裁件尺寸标注 冲裁件尺寸的基准应尽可能与其
冲压时定位基准重合，并选择在冲裁 过程中基本上不变动的面或线上。
二、冲裁工艺方案的确定
1.分析零件的冲压工艺性。 2.确定冲压工艺方案
（1）冲裁工序的组合近而确定冲模结构
1）根据生产批量来确定 2）根据冲裁件尺寸和精度等级来确定
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
y3l3 ...... l3 ...... ln
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x0
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第一节 冲裁的工艺设计
y 180Rsin / Rs/ b
2．复杂形状零件模具压力中心的确定
复杂形状零件模具压力中心的计算方法有：解析法，还
作图法和悬挂法。
解析法的具体步骤： 1）按照比例绘制出凸模刃口的轮廓； 2）在任意位置建立X-Y坐标系； 3）将复杂轮廓线分成若干简 单的直线段和圆弧，并求出 各线段的长度L1、L2、L3、 L4……
冲裁简单的零件时， 冲裁复杂零件时，
比复合模低
比级进模模低
《冲裁工艺计算》课件
模具设计
根据产品要求设计 冲压模具。
冲压生产
将坯料放入模具中 进行冲压，得到所 需形状的零件。
下料
将金属板材或管材 切割成所需形状的 坯料。
模具制造
按照设计图纸制造 出合格的模具。
质量检测
对冲压后的零件进 行质量检测，确保 符合要求。
PART 02
冲裁工艺参数计算
REPORTING
冲裁间隙的计算
总结词
冲裁间隙是冲裁工艺中的重要参数，它决定了冲裁件的质量和模具的使用寿命 。
详细描述
冲裁间隙的计算需要考虑多种因素，如材料的厚度、硬度、抗拉强度等，以及 模具的磨损情况。根据不同的工艺要求，可以选择合适的间隙值，以确保冲裁 件的质量和模具的寿命。
凸模与凹模尺寸的计算
总结词
凸模与凹模尺寸的计算是冲裁工艺中的关键步骤，它决定了冲裁件的尺寸精度和 模具的结构设计。
详细描述
排样设计的计算需要考虑多种因素，如材料的规格、硬度、 抗拉强度等，以及生产批量和生产效率的要求。根据不同的 工艺要求，可以选择合适的排样方式，以提高生产效率和材 料利用率。
压力的计算
总结词
压力的计算是冲裁工艺中的重要参数，它决定了冲裁件的质量和模具的承载能力。
详细描述
压力的计算需要考虑多种因素，如材料的厚度、硬度、抗拉强度等，以及模具的结构设计和制造精度 。根据不同的工艺要求，可以选择合适的工作压力，以确保冲裁件的质量和模具的承载能力。
材料的厚度对冲裁工艺的影响
总结词
材料的厚度对冲裁工艺具有重要影响。
VS
详细描述
较厚的材料需要较大的冲裁力，而较薄的 材料的冲裁力较小。此外，材料的厚度还 影响到冲裁件的平整度和尺寸精度。因此 ，在选择材料时，需要根据产品的要求和 冲裁工艺的特点来综合考虑。
根据产品要求设计 冲压模具。
冲压生产
将坯料放入模具中 进行冲压，得到所 需形状的零件。
下料
将金属板材或管材 切割成所需形状的 坯料。
模具制造
按照设计图纸制造 出合格的模具。
质量检测
对冲压后的零件进 行质量检测，确保 符合要求。
PART 02
冲裁工艺参数计算
REPORTING
冲裁间隙的计算
总结词
冲裁间隙是冲裁工艺中的重要参数，它决定了冲裁件的质量和模具的使用寿命 。
详细描述
冲裁间隙的计算需要考虑多种因素，如材料的厚度、硬度、抗拉强度等，以及 模具的磨损情况。根据不同的工艺要求，可以选择合适的间隙值，以确保冲裁 件的质量和模具的寿命。
凸模与凹模尺寸的计算
总结词
凸模与凹模尺寸的计算是冲裁工艺中的关键步骤，它决定了冲裁件的尺寸精度和 模具的结构设计。
详细描述
排样设计的计算需要考虑多种因素，如材料的规格、硬度、 抗拉强度等，以及生产批量和生产效率的要求。根据不同的 工艺要求，可以选择合适的排样方式，以提高生产效率和材 料利用率。
压力的计算
总结词
压力的计算是冲裁工艺中的重要参数，它决定了冲裁件的质量和模具的承载能力。
详细描述
压力的计算需要考虑多种因素，如材料的厚度、硬度、抗拉强度等，以及模具的结构设计和制造精度 。根据不同的工艺要求，可以选择合适的工作压力，以确保冲裁件的质量和模具的承载能力。
材料的厚度对冲裁工艺的影响
总结词
材料的厚度对冲裁工艺具有重要影响。
VS
详细描述
较厚的材料需要较大的冲裁力，而较薄的 材料的冲裁力较小。此外，材料的厚度还 影响到冲裁件的平整度和尺寸精度。因此 ，在选择材料时，需要根据产品的要求和 冲裁工艺的特点来综合考虑。
冲裁工艺
1冲压加工是利用安装在压力机上的模具对材料施加变形力，使其产生变形或分离，从而获得冲件的一种压力加工方法。
2冷冲压不仅可以加工金属材料材料，而且还可以加工非金属材料。
3冲压模具是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生分离或变形而得到所需要冲件的工艺装备。
4冷冲模按工序组合形式可分为单工序模具和组合工序模具，前一种模具在冲压过程中生产率低，当生产量大时，一般采用后一种摸具，而这种模具又依组合方式分为复合模、级进模、复合-级进模等组合方式。
1塑性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε1+ε2+ε3=0。
2冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料。
3物体在外力的作用下会产生变形，如果外力取消后，物体不能恢复到原来的形状和尺寸，这种变形称为塑性变形。
4在材料的应力状态中，压应力的成分愈多，拉应力的成分愈少，愈有利于材料塑性的发挥。
5在筒形件拉深中如果材料的板平面方向性系数△γ越大，则凸耳的高度越大。
6硬化指数n，硬化效应就大，这对于伸长类变形来说就是有利的1从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。
它包括冲孔、落料、切断、修边、等工序。
但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。
2冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。
3冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。
4圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。
5光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。
6冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。
7塑性差的材料，断裂倾向严重，剪裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角带大；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。
8增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压板压紧凹模面上的材料、对凸模下面的材料用顶板施加反向压力，此外，还要合理选择塔边、注意润滑等。
3-3 冲裁工艺计算
每条条料的长度为1420，可冲出工件数目为：（1420－2）÷42＝33（件），余
34mm的料尾。
所以：钢板整体材料利用率为： NA 100% 14 331257 100% 57.6%
BS
1420 710
3、废料多少的排样方式
根据材料的利用情况，排样方式分为： 有废排样、少废排样、无废排样。
故条料宽度： B0 (D 2a)0
D ——制件尺寸 a ——条料搭边 △——裁板误差
导料板内不带侧压装置
B0 (D 2a e)0
导料板之间的距离为： A B e
冲压工艺与模具设计
冲压工艺与模具设计
条料宽度的单向极限偏差Δ
条料与导料板间隙ｅ（单位：mm）
冲压工艺与模具设计
（2）侧刃定位时条料宽度 侧刃一般用于级进冲压，常与导正销配合使用。
B0 (L 2a'nb)0 (L 1.5a nb)0
a' 0.75a
冲压工艺与模具设计
10、排样图的绘制
一张完整的排样图应标注条料宽度尺寸、步距S、工件间搭边和侧搭边。 排样图通常画在总装配图右上角 。一般使用二维CAD或三维软件绘制。
单工序冲压排样图 复合冲压排样图
级进冲压排样图
冲压工艺与模具设计
有时可用下式简便估算冲裁力： F Lt b
冲压工艺与模具设计
例题2：冲制如图所示工件，已知材料为Q235，抗剪切强度为310MPa，板料厚度为
2mm。采用平刃口模具冲裁，试分别计算两种排样方式下所需的冲裁力。
解：1）有废料排样时，沿工件的整体轮廓进行冲裁。
L 40 20 2 (40 20) (35 20) 10 161.4mm
冲压工艺与模具设计
6、减少排样废料，提高材料利用率的方法
冲裁工艺ppt课件
2、刃口计算方法
(1)凸、凹模分开加工 即:在设计图上分别标注凸、凹模尺寸及公差
刃 口 计 算
必须同时满足下列两个条件 （1）形状简单 （2）符合δ凸+δ凹≤Zmax-Zmin 计算方法： ①落料 工件标注尺寸为（D-Δ） 先计算凹模尺寸： D凹=（D-ｘΔ）+δ凹 减去间隙为凸模尺寸：D凸=（D-ｘΔ- Zmin）-δ凸
n为凹模刃口卡住工件或废料个数
顶件力 反冲压方向从凹模中顶出工件 F顶=k顶F
（各系数K可查P57表3-8）
降低冲裁力的措施： ①.选用阶梯凸模
落料、冲孔，多孔冲制时，凸模刃口阶梯差 （0.5~1）t。
b
第 二 章 冲 裁
②.选用斜刃口模具
模具刃口做成斜面。落料时凹模为斜刃口； 冲孔时凸模为斜刃口。
③加热冲裁
冲 裁 力
2、卸料、推件力 卸料力 从凸模上卸去条料： F卸 = k 卸 F 推件力 顺冲压方向从凹模中推出工件： F推 = n k 推 F
故：先确定凹模尺寸→减去间隙为凸模尺寸。
冲孔：工件尺寸取决于凸模尺寸。
故：先确定凸模尺寸→加上间隙为凹模尺寸。
刃 口 计 算
（2）按刃口磨损规律 凹模：磨损后刃口尺寸变大。故：落料 刃口尺寸应等于或接近于工件落料最小极限 尺寸 D 。 凸模：磨损后刃口尺寸变小。故：冲孔 凸模刃口尺寸应等于或接近于工件冲孔最大 极限尺寸 d 。 无论落料或冲孔，凸、凹模磨损都使间 隙加大，故Z应取最小值Z min 。 （3）模具刃口制造公差δ 高于工件精度（Δ）2~4级; 工件一般为IT8~14，模具IT6~9； 或：取工件公差Δ的1/3~1/4 或：查表3-6，Ｐ４９
（2）凸、凹模配合加工
①条件：形状复杂； 或δ凸+δ凹﹥Zmax-Zmin
第三章(3.4)冲裁工艺凸模和凹模工作部分尺寸计算
+ 0 .2 0
;
+ 250 0.28 (C );
30±0.34
(1)分析尺寸类别 (1)分析尺寸类别
(2)计算： 查表3 − 3得：Z
min
= 0.040mm, x = 0.75;
Z max = 0.060mm, A3 ;
+ 0.34 4
∆Z = Z max − Z min = 0.020mm; 查表3 − 5得：A 1，A 2， B，，C x =1
= (d min + x ⋅ ∆ + Z min )0
d凸 (d p )
Dmax
D凹 ( Dd ) D凸 (D p ) —分别为落料凹、凸模基本尺寸 分别为落料凹、
d凹 (d d ) —分别为冲孔凹、凸模基本尺寸 分别为冲孔凹、
—落料件最大极限尺寸 —冲孔件最小极限尺寸 —冲裁件公差 —磨损系数
d min
Z min = 0.36mm Z max = 0.50mm Z max − Z min = 0.14mm
查表3 查表3-6得：
δ p = −0.020mm δ d = +0.025mm δ p + δ d = 0.045mm
由上可得： 由上可得： δ p + δ d < Z max − Z min 可采用分别加工法计算尺寸：查表3 可采用分别加工法计算尺寸：查表3-5得x=0.5 Φ300 0.52 部分尺寸 −
要求：设计时需在图纸上分别标注凸、 要求：设计时需在图纸上分别标注凸、凹模 的刃口尺寸及制造公差。 的刃口尺寸及制造公差。 使用条件： ∣≤Zmax Zmax使用条件： ∣δ凸∣+∣δ凹∣≤Zmax-Zmin δp)— δ凸（δp)— 凸模制造偏差 (δd)— δ凹(δd)— 凹模制造偏差 一般制造偏差可按零件公差Δ 1/3～1/4来选 一般制造偏差可按零件公差Δ的1/3～1/4来选 由于制造简单，精度容易保证， 取。由于制造简单，精度容易保证，制造公差可 IT6级选取 级选取。 按IT8 ～IT6级选取。 单配加工法（又称配合加工法） 2、单配加工法（又称配合加工法） 凸、凹模采用配合加工，先按照工件尺寸计算 凹模采用配合加工， 出凸(或凹)模的公称尺寸及公差尺寸并进行加工； 出凸(或凹)模的公称尺寸及公差尺寸并进行加工； 然后按基准件实际尺寸， 然后按基准件实际尺寸，并根据冲裁间隙配做另 一个相配件凹(或凸) 一个相配件凹(或凸)模。
第三章-冲裁工艺课件
冲模
板料厚度t(mm)
制造
精度 0.5 0.8 1.0 1.5 2 3 4 5 6 7 8 10 12
IT6~7 IT8 IT8 IT9 IT10 IT10
IT7~8
IT9 IT10 IT10 IT12 IT12 IT12
IT9
IT12 IT12 IT12 IT12 IT12 IT14 IT14 IT14 IT14 IT14
0.25 0
将尺寸转化为标准尺寸：A0 ，则其设计公式为：
A模 （ Ax） 0 0.2 5
三类尺寸的设计之二
第二类：模具磨损后，制件尺寸减小。
按一般冲孔凸模公式设计计算，制造公差取
0 0.25
将尺寸转化为标准尺寸：B
0
，则其设计公式为：
B模 （ Bx） 0 0.2 5
三类尺寸的设计之三
配合加工法：用凸模和凹模相互单配的方法来保 证合理间隙
分别加工法适用于简单件，用于间隙较大，精度要求低的模 具，凸、凹模具有互换性。
配合加工法用于复杂件，用于精度要求高，间隙较小的模具， 凸、凹模之间无互换性。
2、分别加工法的尺寸计算
对于分别加工法， 我们必须给出凸、 凹模的设计尺寸以 及它们的公差
体反方向胀大
落料件尺寸大于凹模尺寸；冲孔件尺寸小于凸模尺寸
2、断面质量
断面质量取决于冲裁间隙。 间隙合理：由凸、凹模刃口所产生的裂纹重合 间隙不合理：则上下裂纹不重合
间隙对剪切裂纹与断面质量的影响 ａ）间隙过小 ｂ）间隙合理 ｃ）间隙过大
3、毛刺
a、由冲裁的过程可以知道，冲裁件产生微小的
0.0160.0250.0410.032
分别加工法简单模工作零件设计
凹0.6(ZmaxZm)in0.60.0320.019 凸0.4(ZmaxZm)in0.40.0320.013
冲裁工艺与冲裁模PPT课件
22
23
注意：
为保证初始间隙值小于最大合理间隙，必
须满足下列条件：
T A Zmax Zmin
T 2
或者取：
T
0.（4 Zmax
Z
）
min
A 2
A
0.（6 Zmax
Z
）
min
24
25
26
（2）凸凹模配合加工时
配合加工：先做好其中的一件为基准件，然后以此基准 件来加工另外一件，使他们之间保持一定的间隙。基准 件上标注尺寸和制造公差，另一件仅标注基本尺寸并注 明配做的间隙值。
33
⑶对基准件的尺寸进行分类（A、B、C三类）计算:
根据凸模刃口磨损情况，其尺寸变化可分为三类： ①凸模刃口磨损后，尺寸A增大，按落料凹＝△/4，则：
A （60 0.5 0.74）00.74/ 4
34
②凸模刃口磨损后，尺寸B1、B2减小，按冲孔凸模类尺寸 计算。
落料件，凹模为基准件。冲孔件，凸模为基准件。
27
尺寸分类：
A类：磨损后尺寸增加 B类：磨损后尺寸减小
C类：磨损后尺寸不变
0.5
28
29
30
31
作业：
冲裁如图a所示制件，材料为A3，料厚4mm， 试用凸凹模配做法计算凸凹模的刃口尺寸及制造公差。
32
解：⑴确定基准件：此冲裁模为冲孔模，以凸模为基准件。 ⑵画出基准件的磨损图：凸模刃口磨损情况如图b所示.
t
式中： h ——凹模洞口的直刃壁高度； t ——板料厚度。
41
42
表3-7 卸料力、推件力、顶件力系数
注：卸料力系数Kx在冲孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。
23
注意：
为保证初始间隙值小于最大合理间隙，必
须满足下列条件：
T A Zmax Zmin
T 2
或者取：
T
0.（4 Zmax
Z
）
min
A 2
A
0.（6 Zmax
Z
）
min
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（2）凸凹模配合加工时
配合加工：先做好其中的一件为基准件，然后以此基准 件来加工另外一件，使他们之间保持一定的间隙。基准 件上标注尺寸和制造公差，另一件仅标注基本尺寸并注 明配做的间隙值。
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⑶对基准件的尺寸进行分类（A、B、C三类）计算:
根据凸模刃口磨损情况，其尺寸变化可分为三类： ①凸模刃口磨损后，尺寸A增大，按落料凹＝△/4，则：
A （60 0.5 0.74）00.74/ 4
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②凸模刃口磨损后，尺寸B1、B2减小，按冲孔凸模类尺寸 计算。
落料件，凹模为基准件。冲孔件，凸模为基准件。
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尺寸分类：
A类：磨损后尺寸增加 B类：磨损后尺寸减小
C类：磨损后尺寸不变
0.5
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作业：
冲裁如图a所示制件，材料为A3，料厚4mm， 试用凸凹模配做法计算凸凹模的刃口尺寸及制造公差。
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解：⑴确定基准件：此冲裁模为冲孔模，以凸模为基准件。 ⑵画出基准件的磨损图：凸模刃口磨损情况如图b所示.
t
式中： h ——凹模洞口的直刃壁高度； t ——板料厚度。
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表3-7 卸料力、推件力、顶件力系数
注：卸料力系数Kx在冲孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。