2.7 冲裁模的总体结构设计-级进模
冲裁模的结构设计(doc 7页)
冲裁模的结构设计(doc 7页)冲裁模的结构设计冲裁模是冲裁工序所用的模具。
冲裁模的结构型式很多，为研究方便，对冲裁模可按不同的特征进行分类。
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、钢皮冲模、锌基合金冲模、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。
6．按自动化程度可分为手工操作模、半自动模、自动模。
分类的方法还比较多，上述的各种分类方法从不同的角度反映了模具结构的不同特点。
下面以工序组合方式，分别分析各类冲裁模的结构及其特点。
单工序冲裁模单工序冲裁模指在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模，如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模等。
(一)落料模落料模常见有三种形式：1．无导向的敞开式落料模，其特点是上、下模无导向，结构简单，制造容易，冲裁间隙由冲床滑块的导向精度决定。
可用边角余料冲裁。
常用于料厚而精度要求低的小批量冲件的生产。
2．导板式落料模，是将凸模与导板间(又是固定卸料板)选用H7／h6的间隙配合，且该间隙小于冲裁间隙。
回程时不允许凸模离开导板，以保证对凸模的导向作用。
它与敞开式模相比，精度较高，模具寿命长，但制造要复杂一些常用于料厚大于 0.3mm 的简单冲压件(图1)。
1—下模座;2—销;3—导板;4—销;5—档料钉;6—凸模;7—螺钉8—上模座；9—销；10、垫板；11—凸模固定板；12—螺钉；13—导料板14—凹模；15—螺钉图 1 导板式落料模3．图2是带导柱的弹顶落料模。
上下模依靠导柱导套导向，间隙容易保证，并且该模具采用弹压卸料和弹压顶出的结构，冲压时材料被上下压紧完成分离。
零件的变形小，平整度高。
该种结构广泛用于材料厚度较小，且有平面度要求的金属件和易于分层的非金属件。
第二章 冲裁模的典型结构(二部分)
图2.8.4 凸模长度的确定
4.凸模承压能力和失稳弯曲极限长度校核 (1) 凸模承载能力的校核
非圆形凸模：
F min F p
σ
圆形凸模：
d
m in
4tτ
σ
(2)凸模失稳弯曲极限长度
根据模具结构的特点，可分为无导向装置和有导向装置凸
模的校验（如图2.8.5）
圆形凸模：
非圆形凸模：
30d 2 l max
Fp
l max 135
I Fp
图2.8.5 有、无导向的凸模结构
5.凸模护套（如图2.8.6）
6.凸模固定方式 平面尺寸比较大的凸模，可直接用销钉和螺栓固定
（如图2.8.7）
中小凸模多用台肩吊装或铆接固定（如图2.8.8）
黏结固定（如图2.8.9）
快换结构（如图2.8.10）
图2.8.6 凸模护套
图2.8.7 大凸模的固定
图 2.8.8 中小凸模的固定方式
a)环氧树脂浇注固定; b)低熔点合金浇注固定; c)无机粘结剂固定 图 2.8.9
2.凸模长度的确定（如图2.8.4） 固定卸料和导料板：
L h1 h2 h3 (15 ~ 20)mm
3.凸模材料 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的凸模选用Cr12、Cr12MoV等制造；对 于高寿命、高耐磨性的凸模选用硬质合金。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图2.8.3 标准圆形凸模
2.8.1冲模零件的分类和标准化
1.模具零件的分类
2. 模具标准化，就是将模具的许多零件的形状和尺寸以及各
种典型组合和典型结构按统一结构形式及尺寸，实行标准化和 系列化并组织专业化生产，以充分满足用户选用，象普通工具 一样在市场上销售和选购。
冲压模具毕业设计论文(级进模设计)课件
1）使金属具有良好的塑性；
2）使变形抗力小；
3）保证塑性成形件质量，即使成形件组织均匀、晶粒细小、强度高、残余应力小等；
4）能了解变形力，以便为选择成形设备、设计模具提供理论依据。
第2章 冲压件工艺分析
冲压件的工艺性，是指冲压件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的形状结构、尺寸大小、尺寸偏差、形位公差与尺寸基准等是否符合冲压工艺要求。本次设计的工件形状如图2-1，现对该工件冲压工艺性进行分析：
虽金属塑性成形的方法多种多样，具有各自的特点。但它们具有共同的特点，即都要利用金属的塑性，并都要借助于一定的外力使其产生塑性变形，这就是所谓的金属塑性加工。
金属的塑性加工是以塑性为前提条件。塑性越好，则预示着金属具有更好的塑性成形适应能力，允许产生更大的变形量；反之，如果金属一受力即行断裂，则塑性加工也就无从进行，因而，从工艺角度出发，人们总是希望变形金属具有良好的塑性。
关键字：级进模，冲压工艺，模具设计，冲孔，落料，翻边
ABSTRACT
Thepassage expounds on the structure designing project and work process of the progressive die, and uses some working procedures, such as punching, flanging, blanking and so on, to process through the technologic analysis of the system. Through calculating the process to determine the center of the die’s pressure, and select the model of the presses. Blanking die is fixed by connecting the die holder with the die set. The die adopts the way of lower ejection and elasticity discharge devices. Its structure is relatively simple, the performance is reliable and the work is steady. It has improved the producing efficiency and reduced the intensity of labor and cost of production.
冲裁级进模工作原理与排样设计(精)
模具强度对排样的要求 工位之间凹模型孔壁厚较小
时应增设空工位，如右上图所示
；
外形复杂的冲裁件，应分步
冲出，以简化凸、凹模结构，提
高强度，便于加工和装配，如右
下图所示。
模具结构对排样要求
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职业教育材料成型与控制技术专业教需要经过拉深、弯曲、翻边等成形工序的冲裁 件，采用级进冲压时，位于变形部位的孔应安排在 成形工位之后冲出，落料与切断工步一般安排在最 后的工位上。
级进模工作部分结构原理图 1-冲孔凸模 2-落料凸模 3-导正销 4-卸料板 5-导料板 6-固定挡料销 7-凹模 8-始用挡料销
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原理分析 条料在第一工位由始用挡料销8定位，上模向下
冲压，冲孔凸模1穿入板料进入凹模7，完成冲孔
，条料由卸料板4卸料；
冲裁件精度对排样要求
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模具结构对排样的要求 冲裁件较大或冲裁件虽小但工位数较多时，为减 小模具轮廓尺寸，可采用级进复合排样方法，如下图 所示，以减少工位数。
模具结构对排样要求
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模具强度对排样的要求 孔壁间较小的冲裁件，其孔 应分步冲出；侧刃的位置应尽量 避免导致凸、凹模局部工作而损
坏刃口，可将侧刃与凹模刃口之
间的距离增大0.2~0.4mm，以避
模具结构对排样要求
免落料凸、凹模切下条料端部的
极小宽度，影响模具寿命。
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材料继续向左送进至第二工位，条料由固定挡料
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。
冲裁级进模设计.
目录1. 冲压件工艺性分析———————————————————（1）2.冲压工艺方案的确定——————————————————（3）3. 主要设计计算（1）排样方式的确定以及计算—————————————————————（3）（2）压力中心的确定及相关计算————————————————————（3）（3）冲压力的计算—————————————————————————（4）（4）工作零件刃口尺寸计算——————————————————————（4）（5）卸料弹簧的设计—————————————————————————（5）4.模具总体设计（1）模具类型的选择————————————————————————（5）（2）定位方式的选择———————————————————————（5）（3）卸料，出件方式的选择—————————————————————（6）（4）导向方式选择—————————————————————————（6）5. 主要零部件设计（1）主要零件的结构设计———————————————————————（6）（2）定位零件的设计—————————————————————————（8）（3）导料板的设计——————————————————————————（8）（4）卸料板部件设计—————————————————————————（8）（5）模架及其他零部件设计——————————————————————（8）6．模具总装图7．冲压设备的选定——————————————————————（8）8.工作零件的加工工艺—————————————————————（8）9. 模具的装配—————————————————————————（10）主要参考文献————————————————————————（12）设计小结——————————————————————————（12）级进模设计说明冲裁级进模设计（08-2班）要求：1、对产品进行工艺性分析，确定工艺方案；2、进行必要的工艺计算，例如：冲裁力、压力中心、刃口尺寸等；3、对工作零件、定位零件、导向零件、卸料和出件装置等进行设计，对装配中使用的标准件进行选取；4、确定各零件尺寸（可列表说明），画出二维或三维级进模装配图、凸模、凹模零件图。
冲裁模的结构设计(doc 7页)
冲裁模的结构设计(doc 7页)冲裁模的结构设计冲裁模是冲裁工序所用的模具。
冲裁模的结构型式很多，为研究方便，对冲裁模可按不同的特征进行分类。
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、钢皮冲模、锌基合金冲模、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。
6．按自动化程度可分为手工操作模、半自动模、自动模。
分类的方法还比较多，上述的各种分类方法从不同的角度反映了模具结构的不同特点。
下面以工序组合方式，分别分析各类冲裁模的结构及其特点。
单工序冲裁模单工序冲裁模指在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模，如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模等。
(一)落料模落料模常见有三种形式：1．无导向的敞开式落料模，其特点是上、下模无导向，结构简单，制造容易，冲裁间隙由冲床滑块的导向精度决定。
可用边角余料冲裁。
常用于料厚而精度要求低的小批量冲件的生产。
2．导板式落料模，是将凸模与导板间(又是固定卸料板)选用H7／h6的间隙配合，且该间隙小于冲裁间隙。
回程时不允许凸模离开导板，以保证对凸模的导向作用。
它与敞开式模相比，精度较高，模具寿命长，但制造要复杂一些常用于料厚大于 0.3mm 的简单冲压件(图1)。
图 4 超短凸模的小孔冲模复合冲裁模图 5 复合模的基本结构在压力机的一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具，称为复合冲裁模。
复合模的设计难点是如何在同一工作位置上合理地布置好几对凸、凹模。
图 5是落料冲孔复合模的基本结构。
在模具的一方是落料凹模，中间装着冲孔凸模；而另一方是凸凹模，外形是落料的凸模，内孔是冲孔的凹模。
若落料凹模装在上模上，称为倒装复合模；反之，称为顺装复合模。
级进模结构设计
汽车零件的级进模设计要求高强度，能够保证零件的耐用 性。
精密零件的级进模设计
01
精确度高
精密零件的级进模设计要求精确度高，能够保证零件的精度和性能。
02
耐磨性好
精密零件的级进模设计要求耐磨性好，能够保证零件的使用寿命。
03
易于维修
精密零件的级进模设计要求易于维修，能够在出现故障时方便地进行维
修。
THANKS。
05
级进模的调试与优化
调试流程
初步调试
01
完成模具装配后，进行初步的调试，检查各机构动作是否正常
，确认没有明显的结构问题。
试片调试
02
根据试片调试结果，对模具进行微调，找出并修正可能存在的
机构问题，保证试片质量和稳定性。
批量生产调试
03
在正式批量生产前，进行大量的试片和生产调试，评估模具的
稳定性和生产效率，确认是否达到生产要求。
04
级进模的制造工艺
材料选择与处理
模具材料选择
根据模具的复杂程度、使用要求和寿 命等因素，选择合适的模具材料，如 高速钢、硬质合金、不锈钢等。
材料处理
对模具材料进行预处理，如锻造、退 火等，以消除材料内部的应力、提高 韧性等。
数控加工
数控编程
根据模具设计图纸，进行数控编程，确定加工路径、切削速 度、进给速度等参数。
02
级进模的组成结构
定位装置
01
02
03
定位原理
定位装置主要负责确保材 料在模具中的位置准确， 避免材料在冲压过程中移 动或滑动。
常见类型
包括固定定位销、活动定 位销、导正销、定位孔等 。
设计要点
根据产品要求和材料特性 选择合适的定位方式，同 时要考虑操作方便和更换 材料的灵活性。
2.7冲裁模设计要点
5.弹性元件的选取与计算。
6.必要时，对模具的主要零件进行强度的验算。
8
5、模具的主要零部件设计 模具主要零件的结构设计，就是确定工作零件、
定位零件、卸料和出件零件、导向零件以及连接与
固定零件的结构形式和固定方法。
在设计时，要考虑到零部件的加工工艺性和装
配工艺性。
9
6、校核模具闭合高度及压力机有关参数
6.校核模具闭合高度及压力机有关参数
7.绘制模具总装图及零件图 冲裁模详细步骤
1
1、冲裁件的工艺性分析
冲裁件的工艺性
指冲裁件的结构、形状、尺寸等对冲裁工艺的适 应性。
良好的冲裁工艺性
能用一般的冲裁方法，在模具寿命较高、生产 率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。
2
冲裁件工艺性内容
冲裁件的精度等级
3.对条料、块料或工序件的限位内容？分别由哪些零 件实现？ 4.挡料销的形式？始用挡料装置的工作过程？ 5.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？ 6.弹压卸料装置的工作原理与作用？
14
冲 裁 模 设 计 程 序 框 图
15
表4-6
生产批量与模具类型的关系
16
表4-7
连续模与复合模的性能比较
17
模具的闭 合高度与 压力机的 装模高度
H min 10 mm H 模具 H max 5mm
18
模 具 总 装 图 的 一 般 布 置 情 况
19
主 视 图
冲பைடு நூலகம்裁 零 件 图 排 样 图
俯 视 图
局 部 视 图
20
21
22
技术要求：
1. 各模板装配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱边；
《冷冲模工艺与设计》课件——课题八：级进冲裁模的典型结构
课题八：级进冲裁模的典型结构
知识目标： 1、掌握级进模常用的几种典型结构、工作原理及其 优缺点。 能力目标： 1、能够比较单工序模、复合冲裁模和级进冲裁模的 行程中，在模具不同的位置上同时完成多 道冲裁工序（如冲孔、落料、切边）的模具。制件的成型是在级 进过程中逐步完成的。
由于级进模工位数较多，因此要控制冲裁件的孔与外形的相 对位置精度，就必须严格控制条料每次送进的距离（简称歩距）。 在级进模中，毛坯定位是关键问题。
2023/11/2
2.3.1 用固定挡料销和导正销定位的级进冲裁模
图2-9所示为用挡料销和导正销定位的 级进冲裁模，它是冲制垫圈的连续模。 工作时，首先由冲孔凸模和凹模作用冲 出制件的内孔，然后把条料向左送进一 个歩距（送料长度），利用模具左边的 落料凸模和凹模作用落料得制件的外形， 即得到垫圈。落料的同时，冲孔凸模和 凹模又冲出下一个垫圈的内孔。 该模具中条料定位方法是：首次冲裁用 始用挡料销，以后各次冲裁用固定挡料
图2-10 用侧刃定距的冲孔落料级进模
2.3.3 用切舌定距的级进冲裁模
图2-11 切舌尺寸图 图2-13 垫圈
图2-12 切舌定距模结构图
图2-14 垫圈排样图
切舌定义：在胚料上将板料三面切开，一面仍与胚料相连，如同舌头状，切出 的舌头片发生弯曲。切舌尺寸如图2-11所示。 切舌定距模原理：如图2-12所示，条料料头从右端的两导料板之间送入，经过 两个浮动导正销之间，再往前送大于一工步小于两工步的距离（不要求很精 确），实现首次定位，进行首次冲裁。此时完成第一工步的切舌和冲导正孔。 第二次冲裁时，由于切舌后切出的舌片高出条料的平面，继续往前送料时，舌 片侧面被浮动挡料销挡住，不能再前进，这时接着上、下模闭合，在卸料板的 作用下，切出的舌片被压回条料孔中，又与条料平面相平。以此同时，在条料 的右端又切出了新舌片来定距，条料又可越过浮动挡料销往前送进一个歩距， 材料越过浮动挡料销后，由导正销进一步导正，以后的工步接着进行冲孔和落 料。切舌部分刚好在冲孔废料中被冲掉。 应用：大于0.5mm厚板料 特点：与侧刃定距相比节省材料，动作操作可靠。由于对材料刚度有一定的要 求，切舌定距不适宜冲裁薄板。
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5.适用范围
多用于较厚的板料，冲件上有 孔，精度低于IT12级的冲件冲 裁。不适用于软料或板厚 t<0.3mm的冲件，孔径小于 1.5mm或落料凸模较小的冲件
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案例引入
二、侧刃定距的级进模
第二章 冲裁
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案例引入 1. 结构组成
第二章 冲裁
① 轮廓尺寸大 ② 成本较高 ③ 制造复杂
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案例引入
三、级进模的排样
第二章 冲裁
（1）零件精度对排样的要求 零件精度要求高的——精确的定位、尽量减少工位数； 孔距公差较小——在同一工步中冲出。
（2）模具结构对排样的要求 零件较大或零件虽小但工位较多——采用连续一复合 排样法（a）。
级进模是一种工位多、效率高的冲模。整个冲件的成形是 在连续过程中逐步完成的。 一、用导正销定位的级进模 级进冲裁模 二、侧刃定距的级进模
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案例引入
一、用导正销定位的级进模
第二章 冲裁
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案例引入
第二章 冲裁
①模柄 ②上模座 ③冲孔凸模 ④落料凸模
第二章 冲裁
1
级进冲裁模结构特点
2
级进冲裁模的工作过程
3
级进冲裁模的应用范围
都掌握了吗?
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第二章 冲裁
再见!
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2.7 冲裁模的总体结构设计
第二章 冲裁
2.7.2 级进冲裁模
1
2 3 4 5 6 复习旧课 案例引入 讲授新课 案例解析 课堂练习 课堂小结
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第二章 冲裁
目的和要求： 1. 掌握级进冲裁模的结构特点及应用场合
重点难点： 1. 级进冲裁模的结构特点
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案例引入
（3）模具强度对排样的要求
第二章 冲裁
孔间距小——其孔要分步冲（b）； 工位间凹模壁厚小——增设空步（c）； 外形复杂——分步冲出（d） ； 侧刃的位置——避免导致凸、凹模局部工作而损坏刃口（b）
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第二章 冲裁
复习旧课
1. 2.
冲裁模的分类 单工序冲裁模的结构特点
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案例引入
第二章 冲裁
工件名称：手柄
生产批量：中批量
材 料：Q235-A钢
材料厚度：1.2mm
提问：
分析冲裁如图所示工件的模具的整体结构
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案例引入
第二章 冲裁
沿导 料板
导正销进 行导正
结束 循环
弹性卸料装置卸料
冲裁
板料分离
凸模上行
凸模推出冲件（首次除外）
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案例引入
第二章 冲裁
5.适用范围
冲压零件尺寸小而复 杂、需要保护凸模的 场合
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案例引入
二、级进模与单工序模比较
优点： ① 生产率高 ② 减少了模具和 设备的数量 ③ 工件精度高 ④ 便于操作的自 动化生产 缺点：
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案例引入 4.冲裁过程
第二章 冲裁
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第二章 冲裁
条料 始用挡料 凸模下行
沿导 料板
导正销进 行导正
结束 循环
冲裁
板料分离
导板卸料
凸模上行
凸模推出冲件（首次除外）
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第二章 冲裁
B 斜料力 C 顶件力
很遗憾！答错 恭喜！答对了 了
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课堂练习
第二章 冲裁
2. 精度高、形状复杂的冲件一般采用__________凹模形式。 A 直筒式刃口 B 锥筒式刃口 C 斜刃口
很遗憾！答错 恭喜！答对了 了
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课堂小结
5-垫板 6-上模座 1-内六角螺钉
第二章 冲裁
3-模柄
7-凸模固定板 8、9、10-凸 模
4-卸料螺钉
13-卸料板 11-导料板
14-凹模 15-下模座 16-侧刃
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17-侧刃挡块 上一页 下一页 返回
案例引入
第二章 冲裁
2. 主要零件
凹模
导料板
落料凸模
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冲孔凸模
6．模具总体设计 （1）模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用冲孔、落料工序冲压， 并且大批量生产，所以模具类型采用级进冲裁模。 （2）模具结构的确定
模具结构宜采用侧刃定距级进冲裁模
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课堂练习
第二章 冲裁
1. 为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料 顺冲裁方向从凹模孔中 推出，所需要的力称为_________。 A 推料力
1. 结构组成
所冲工件
⑥导正销
⑦凹模 ⑩始用挡料销等
⑤导料板 导板
⑨下模座
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⑧挡料销 上一页 下一页
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案例引入
第二章 冲裁
2. 主要零件
导料板 落料凸模带导正销
凹模
柳州铁道职业技术学院
冲孔凸模
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案例引入
第二章 冲裁
3. 结构要点
①上下模之间由导板导向 ②条料送进由导料板导向 ③条料送进距离由（始用） 固定挡料销限制 ④由导板卸料
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案例引入
第二章 冲裁
3. 结构要点
①上下模之间由导柱导套导 向 ②条料送进由导料板导向 ③条料送进距离由侧刃限制
④由弹性卸料装置卸料
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案例引入 4. 冲裁过程
第二章 冲裁
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第二章 冲裁
条料 侧刃挡料 凸模下行