冲裁模的基本类型与设计步骤
第2章 冲裁及冲裁模设计
§2-1 冲裁变形过程及其断面特征 §2-2 冲裁间隙 §2-3 凸模、凹模的刃口尺寸计算 §2-4 冲裁力 §2-5 排样与搭边 §2-6 冲裁件的工艺性 §2-8 冲裁模的基本类型及典型模具 §2-9 冲裁模的零部件设计 §2-10 冲裁模设计要点
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第二章 冲裁及冲裁模设计
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2．凹模设计
（1）直壁型（柱形孔）孔口： （2）锥孔型孔口： （3）凹模外形尺寸的确定： ↓表2-9 凹模厚度：H = k· b ↑工件最大外形尺寸 凹模壁厚：C=(1.5～2.0)H (≥30～40) （4）固定方式： （5）技术要求：材料：T10A、Cr6WV、9Mn2V Cr12 硬度：HRc58～62 粗糙度：Ra0.8～0.4
定义:指凸模与凹模之间的直径之差（即双面间隙，用Z表示。单边间隙，用Z/2表示。）。 一．间隙对冲裁件断面质量的影响： 过大：制件锥度过大、断裂带过宽。 过小：两个光亮带、上有毛刺。 二．间隙对冲裁件尺寸精度的影响： 过大：以拉伸变形为主，弹性恢复后，冲孔孔扩大、落料料缩小。 过小：以压缩变形为主，弹性恢复后，冲孔孔缩小、落料料扩大。 三．间隙对模具寿命的影响： 过小：凸模与凹模之间磨损严重，降低模具寿命。 四．间隙对冲裁力的影响： 间隙大：冲裁力减小。 但是，当间隙增至材料厚度的5%～20%时，冲裁力不再明显降低。 另外，间隙大：卸料力也减小。 五．间隙值的确定： 合理间隙值与材料性质和厚度等因素有关。 h 1．理论计算法： Z = 2 (t − h0 )tg β = 2 t 1 − 0 tg β
若制件没有标注公差，则： 对于非圆形工件，工件按IT14级精度、模具按IT11级精度处理； 对于圆形工件，由于加工方法比较成熟，模具按IT6～IT7级精度处理。 当凸模、凹模分开加工时，须满足：δ凸+δ凹≤Zmax-Zmin
冲压模具设计与制造课件-冲裁工艺与冲裁模设计
结构优化
冲裁模的结构优化是提高冲裁模 的使用寿命、提高生产效率和制 品质量等方面的关键因素。
性能改进
不断更新和改进加工工艺、加工 材料和冲裁模的结构等方式，可 以实现冲裁模的性能改进。
检查维护
及时检查维护冲裁模，可以延长 其使用寿命，提高性能，降低成 本。
冲裁模的模具搭建和卡位设计
冲裁模的模具搭建和卡位设计是冲裁模制造过程中的关键步骤之一，不同的 卡位设计可以实现不同的致动方式，实现模具配合精度的要求。
冲裁工艺的主要特点和分类
1 快速高效
冲裁工艺的每个工艺周期 时间短，能够高效快速的 完成加工过程。
2 制造质量高
冲裁工艺由于操作简单， 环境稳定且压力控制精度 高，因此加工出来的产品 质量高。
3 分类
目前冲压模具分类主要从 冲压方向、冲压构型和零 件加工形式等方面进行。
冲裁工艺的工作原理和流程
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冲裁模的变形和断裂原因
变形原因
变形是因为冲裁模的内部应力过大或者受到多种外 部因素的影响而变形，包括卡位质量不好、模具材 料变形、环境影响等多种因素。
断裂原因
一般是因为冲裁模使用时间太长或者使用强度超过 原设计要求而发生了断裂，导致零件无法继续加工， 无法正常使用。
冲裁模的故障排除和维修方法
1
故障排除
冲裁工艺和冲裁模的相关标准 和规范
国际和国内的标准体系，为控制冲压件加工方面的工艺问题、提高质量提供 了标准说明。在规范中规定了材料、尺寸、精度及品质控制等多项规定。
冲裁工艺和冲裁模在实际生产 中的应用和发展趋势
在工业生产当中，冲裁工艺及冲裁模具已广泛应用于电子、通信、汽车、机 械等多个领域。随着工业时代的不断发展,冲裁技术和冲裁模具也在不断发展， 新工艺、新模具的不断涌现，生产效率、生产质量以及成本都会得到有效控 制。
冲裁模具设计步骤(精)
冲裁模具设计步骤第一步工作:对所设计模具之产品进行可行性分析 , 以电脑机箱为例, 首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析 (套图，确保各产品图纸的正确性,另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性,以确定重点尺寸,这样在模具设计中很有好处。
第二步：对产品进行分析采用什么样的模具结构 , 并对产品进行排工序，确定各工序冲工内容, 并利用设计软件进行产品展开, 在产品展开时一般从后向前展开，例如一产品需要量五个工序, 则从加工成品开始展开,一直向前四工序、三工序、二工序、一工序，并展开一个图形后复制一份再进行前一工序的展开。
注意，这一步很重要，同时要细心。
第三步:依产品展开图进行备料, 在图纸中确定模板尺寸, 包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。
注意：如果直接在产品展开图中进行备料并加入定位销钉、导柱、螺丝孔的位置. 可以大大的提高设计效益.如果进行手工计算效率太低。
第四步:模具图的绘制 , 在备料图纸中再制一份出来，进行各组件的绘制,并且加入线切割的穿丝孔,在成型模中,上下模的成型间隙，一定不能忘记。
尺寸的标注也是一个非常重要的工作。
第五步:校对设计实例 1冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。
零件简图:如图 3—1所示.名称：垫圈生产批量：大批量材料:Q235钢材料厚度：2mm要求设计此工件的冲裁模。
图 3-1一。
冲压件工艺分析该零件形状简单、对称, 是由圆弧和直线组成的。
根据冲模手册表 2-10、 2-11查得,冲裁件内外所能达到的经济精度为 IT14,孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.1mm .将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较, 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证. 其它尺寸标注、生产批量等情况, 也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工.方案一：采用复合模加工。
冲裁模的设计步骤及实例
压力机闭合高度与模具闭合高度的关系 M— 1—床身； 2—滑块
冲裁模的设计步骤及实例
1.1 冲裁模的设计步骤
模具总装配图的一般布置情况
Hale Waihona Puke 冲裁模的设计步骤及实例1.2 冲裁模的设计实例
1.冲压件工艺性分析 2.冲压工艺方案确定 3.主要设计计算
4.模具总体设计 5.模具主要零部件的设计 6.模具装配图
冲压工艺与模具设计
冲压工艺与模具设计
冲裁模的设计步骤及实例
1.1 冲裁模的设计步骤
1.冲裁件工艺性分析。 2.确定冲裁工艺方案。 3.选择模具的结构形式。 4.进行必要的工艺计算。 5.选择并确定模具主要零部件的结构与尺寸。 6.选择压力机的型号或验算已选的压力机。 7.绘制模具总装配图及零件图。
冲裁模的设计步骤及实例
冲裁模的设计步骤及实例
1—顶杆； 2、4、13—垫板； 3—凸模固定板； 5—凸模； 6—推件块； 7—落料凹模； 8—导料销； 9—卸料板； 10—推杆； 11—凸凹模； 12—凸凹模固定板； 14—上模座； 15—模柄； 16— 17—橡胶； 18—卸料螺钉； 19—挡料销； 20—下模座
落料冲孔复合模总装配图
冲裁模结构零件设计资料
度，上部放大
来说强度、刚度薄弱
凸模一端放长，在冲裁前，先伸入凹 模支承，能承受侧向力
单面冲压的凸模
整体的凸模结构上部断面大，可直接 与模座固定
单面冲压的凸模
凸模工作部分组合式
节省贵重的工具钢或硬质 合金
组合式凸模，工作部分轮廓完整，与 圆凸模。节省工作部分的
基体套接定位
贵重材料
常见的凸模固定形式 结构简图
负荷较轻的快换凸模，冲件厚度不超过3
凸模的长度
Ｈ1+Ｈ2+Ｈ3+(10～20) Ｈ1－凸模固定板厚度
Ｈ2－卸料板厚度 Ｈ3 －导尺厚度
冲裁凸模常用加工方法
2、凹模的刃壁形式
简图
刃壁带有斜度特，冲件点或废料不易 滞留在刃孔内，因而减轻对刃壁的 磨损，一次刃磨量较少。刃口尺寸 随刃磨变化 凹模工作部分强度好 刃α一壁般带取有5斜′～度30，′ 漏料畅通，但由 于刃壁与漏料孔用台肩过渡，因此 凹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。α一般取5′～15′
简图
特点 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 （安装），最上端的台肩承受向下拉 的卸料力
直通式凸模，便于线切割加工，如凸 模断面足够大，可直接用螺钉固定
适用范围
冲圆孔凸模，用以冲裁 （包括落料、冲孔）
各种非圆形凸模用以冲裁 （包括落料、冲孔）
断面细弱的凸模，为了增加强度和刚 凸模受力大，而凸模相对
4）模柄
冲模的上模是通过模柄安装在冲床滑块上的。
模柄的直径d和长度H应与所选用冲床的安装模柄孔直径相配常用Q235材料,或45钢。
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。
冲裁工艺及冲裁模设计课件
（3）计算冲孔中心距
Ld L 0.125 (18 0.125 0.18)mm (18 0.023)mm
第 二 章 ： 冲 裁 工 艺 及 冲 裁 模 设 计
2、落料 （1）校核间隙公差条件，查公差值表得： | p | 0.016mm,| d | 0.025mm, 故有 | p | Байду номын сангаас d | 2cmax 2cmin
由表2.2.3查得：2Cmin=0.10mm,2Cmax=0.14mm 由表2.3.1查得：尺寸80mm，选x=0.5； 尺寸15mm，选x=1； 其余尺寸，选x=0.75。 落料凹模刃口尺寸计算如下： （1）随磨损增大的尺寸有a、b、c：
+0.25 +0.250.42 0.105 a凹 =(a max -x)0 =(80-0.5 0.42)0 79.790 +0.25 +0.250.34 0.085 b凹 =(bmax -x)0 =(40-0.75 0.34)0 39.750 +0.25 +0.250.34 0.085 c凹 =(cmax -x)0 =(35-0.75 0.34)0 34.750
a 80
0 0.42
mm, b 40
0 0.34
mm, c 35
0 0.34
mm
d 22 0.14mm, e 150 0.12 mm
解：该件属于落料件， 选凹模为设计基准 件，只需计算落料 凹模刃口尺寸及制 造公差，凸模刃口 尺寸由凹模的实际 尺寸按间隙要求配 做。
第 二 章 ： 冲 裁 工 艺 及 冲 裁 模 设 计
3、查表确定法（表2.2.3)
第 二 章 ： 冲 裁 工 艺 及 冲 裁 模 设 计
模具第二章冲裁模
为了防止冲裁时凸模折断或压弯,冲孔的尺寸不能太小, 有关要求见下表 (一)
一般冲孔模可冲压的最小孔径值
(mm)
材料
钢г>700MPa 钢г=400~700MPa 钢г<400MPa 黄铜、铜 铝、锌 纸胶板、布胶板 硬纸、纸
d≥1.5t d≥1.3t
d≥t d≥0.9t d≥0.8t d≥0.7t d≥0.6t
凹
0
d x Z min
凹 0
式中:d凸、d凹——冲孔凸、凹模基本尺寸(mm); △——工件制造公差(mm); X——因数，见表2-13
冲孔时各部分尺寸公差的分配 位置如右图a)
（2）落料 设工件尺寸为D-△。
根据刃口尺寸计算原则，落料 时应首先确定凹模刃口尺寸。 由于基准件凹模的刃口尺寸在 磨损后会增大，因此应使凹模 的基本尺寸接近工件轮廓的最 小极限尺寸，再减小凸模尺寸 以保证最小合理间隙值Zmin。仍 然是凸模取负偏差,凹模取正偏 差。落料时各部分尺寸公差的 分配位置如右图b)
表2-3 冲裁件内外形所能达到的经济精度
基本尺寸/mm
材料厚度t/mm
≤3 1~2 2~3 3~5
≤3
3~6
6~10 10~18 18~500
IT12~IT13
IT14
IT12~IT13
IT14
--
IT14
IT11 IT11
IT12~IT13 IT12~IT13
表2-4 两孔中心距离公差
一般精度(模具)
1、尺寸计算原则（在决定模具刃口尺寸及制造公差时）： 1）落料件的尺寸取决于凹件尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模
尺寸。因此，设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上。 设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。
第2章 冲裁及冲裁模设计4[10页]
静止件: 挡料销 9、 凹1、下模座8、卸料板2。
其他: 定位销、螺钉等。
• 工作过程： 条料沿导尺7送进，靠固定挡料销9定位；
•
ห้องสมุดไป่ตู้
运动件下移，凸模与凹模配合落料，
并推出凹模孔口内上次的落料件；
•
回程，运动件上移，卸料板2刮下卡在凸模上的条料。
图2-49 图2-50 图2-51
图2-49 无导向落料模 1-凹模；2-卸料板；3-凸模； 4-模柄；5-凸模固定板；
倒装复合模
图2-55 倒装垫圈复合冲裁模 1-凸模；2-凹模；3-上模固定板；4、16-垫板；5-上模座；6-模柄；7-推杆；8推块； 9-推销； 10-推件块；11、18-活动挡料销；12-固定挡料销；13-卸料板； 14-凸凹模；15-下模固定板；17-下模座；19-弹簧
图2-56 同时冲三个垫圈的复合模 1、2、8-凸凹模； 3-落料凹模； 4、6-顶件板； 5-连接销 ；7-冲孔凸模
图2-51 带弹顶器导柱导向的落料模
二 多工序模：
一次工作行程完成二道以上工序的模具。称～
• 特点: 生产率高；精度高；操作方便；安全；易自动化；减少模具数。
应用: 大批量；高精度件；复杂件。
1、复合模：
在冲床的一个工作行程中，在同一工位上完成两种或两种以上 复合模
冲压工序的模具。
特点：
生产效率高、冲裁件质量好、但模具制造困难。
适用于加工精度高、简单件。
连续模
2、连续模：
• 在冲床的一个工作行程中，完成数道工序,分布在坯料送进方向不同部位。
• 适用于加工精度要求不高、复杂件。
图2-52
图2-53
图2-54
图2-55
冲裁模的基本类型与设计步骤
冲裁模的基本类型与设计步骤1. 引言冲裁模是一种用于金属材料加工中的重要工具，广泛应用于制造业各个领域。
冲裁模的设计过程需要考虑许多因素，包括所需的冲裁类型、材料选择、模具结构等。
本文将介绍冲裁模的基本类型以及设计步骤，并以Markdown文本格式输出。
2. 冲裁模的基本类型根据冲裁的要求和具体应用场景，冲裁模可以分为以下几种类型：2.1 单步冲裁模单步冲裁模是最基本的冲裁模，适用于简单的冲裁操作。
它由一个冲裁刃和一个冲裁孔组成，通过一次冲击来完成冲裁过程。
单步冲裁模的制造成本较低，但适用范围有限。
2.2 多步冲裁模多步冲裁模适用于复杂的冲裁操作，其中包括较多的冲裁步骤。
每个冲裁步骤都有一个相应的冲裁孔和冲裁刃。
多步冲裁模的设计复杂度较高，但可以满足更复杂的冲裁需求。
2.3 进给冲裁模进给冲裁模适用于需要连续冲裁的工作，例如连续冲切线、连续冲孔等。
进给冲裁模通过连续的进给方式来完成冲裁过程，具有高效快速的优势。
2.4 压力冲裁模压力冲裁模适用于需要比较大的力量来冲击材料的冲裁操作。
压力冲裁模通常由一个冲裁刃和一个底模组成，通过较高的压力来实现冲裁效果。
3. 冲裁模的设计步骤冲裁模的设计是一个复杂的过程，需要经过以下几个步骤：3.1 确定冲裁要求在设计冲裁模之前，首先需要明确冲裁的具体要求。
包括冲裁的形状、尺寸、数量等。
这些要求将直接影响到模具的设计和制造。
3.2 材料选择在确定冲裁要求后，需要根据具体应用来选择适合的材料。
常用的冲裁模材料包括工具钢、硬质合金等。
选择合适的材料可以提高冲裁模的使用寿命和性能。
3.3 模具结构设计根据冲裁要求和材料选择，设计模具的结构。
模具结构设计包括模具的整体结构、冲裁刃的形状和尺寸、冲裁孔的位置和大小等。
合理的模具结构设计可以提高冲裁效率和冲裁质量。
3.4 模具制造与调试设计完成后，需要进行模具的制造与调试。
模具制造包括材料加工、零件装配等过程。
调试过程中需要进行冲裁模的装配和调整，以保证冲裁质量和使用效果。