冲裁模零部件 结构设计
冲裁模主要成形零件设计
冲压工艺与模具设计冲裁模主要成形零件设计冲裁模零部件压料、卸料与推件零部件导向零件连接与固定零件工艺零件结构零件模架工作零件(成型零件)直接进行冲裁工作的零件（必不可少）定位零件确定材料或工序件在冲模中的正确位置用以确定上下模的相对位置，保证运动导向精度。
把模具上所有零件连接成为一个整体的零件2.8 冲裁模主要零部件的结构设计与冲模标准的选用2.8.1冲模零件的分类2.8.2 凸模与凸模组件的结构设计凸模是模具中用于成型制品内表面的零件。
镶拼式凸模结构整体式凸模结构2、凸模长度的确定一.固定卸料板+导料板L＝h1＋h2＋h3＋（15～20）mm二.弹压卸料板+导料板L＝h1＋h2＋t＋（15～20）mm 3、凸模材料T8A、T10A--Cr12、Ｃr12MoV、CrWMn--硬质合金材料有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）4、凸模承压和失稳弯曲能力的校核5、凸模的护套6、凸模的固定方式2.8.3 凹模的设计结构凹模：在冲压过程中，与凸模配合直接对冲件进行分离或成形的工作零件。
1、凹模洞口类型2、凹模外形尺寸凹模厚度：H=Kb（≥15mm）K值查表凹模壁厚：c=（1.5~2H≥30~40mm）3、凹模的固定方法和主要技术要求平面固定嵌入固定压入固定浇注固定材质：T8A、T10A--Cr12、Ｃr12MoV、CrWMn--硬质合金材料,热处理后的硬度应略高于凸模粗糙度：Ra=0.8～0.4um有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）谢谢观看。
第6讲冲裁模零部件结构设计
⒈ 上、下模座
带导柱、导套
（1）模架：带导柱、导套的模座与模柄一起构成。
模架是整副模具的支持，承担冲裁中的
全部载荷，按国标由专业生产厂家生产。
（2）模架的主要形式
中间导柱模架 后侧导柱模架
对角导柱模架 四导柱模架 ①中间导柱模架 只能沿前 后单方向送料， 受力均衡。
②后侧导柱模架
可纵、横向送
料，但由于导柱、
圆头固定挡料销
钩形固定挡料销
活动式弹簧挡料销 自动挡料销
可调式挡料销
初始挡料销
①圆头固定挡料销：结构简单。
圆头固定挡料销
②钩形固定挡料销：
钩形固定挡料销
设置距凹模刃口较远，对凹模强度削弱小。
③可调式挡料销： 可根据材料进距调整位置，多用于通用切断模。
可调式挡料销 ④弹簧挡料销：
弹簧挡料销
多用于带固定卸料板的冲裁模，其料厚度不小于0.8mm。
a
4.其它注意事项
① 卸料板材料选用45钢制造，不需热处理；
② 卸料板对凸模兼起导向作用时，凸模与卸料板
配合精度为H7/f6；
③卸料板对凸模不兼起导向作用时，对刚性卸料：
凸模与卸料板单面间隙为0.2～0.5mm；对弹 性卸料：型孔与凸模单面间隙为0.05～0.1mm。
三、固定零件
固定零件包括上、下模座（模板）、固定板、 垫板、模柄及紧固件。 不带导柱、导套
连接冲模的上模与冲床滑块。 ⒋模柄：
（1）类型：
压入式 压入式
螺钉固定式
螺钉固定式 旋入式 浮动式
旋入式
特点： 冲裁时，可消除压 力机导轨对冲模导向精度
的影响，提高冲裁精度，
但加工制造复杂。 应用： 用于冲裁精度较高 的薄板工件及滚动导柱导
冲冲裁模具零部件设计3
三、卸料装置与推件装置
1．卸料装置 形式： 固定卸料装置、弹压卸料装置和废料切刀 （1）固定卸料板 特点： 卸料力大，卸料可靠 适用：板料较厚（大于0.5mm）、卸料力较大、平直度要求不 很高的冲裁件 当卸料板仅起卸料作用，取0.2~0.5mm
与凸模的双边间隙
当卸料板兼起导板作用，按H7/h6配合， 且应小于 小于冲裁间隙。 小于
尺寸：厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍 安装：与凸模过渡配合H7/m6、H7/n6，压装后磨平 材料：一般Q235、45钢
3．垫板 是否需要用垫板，可按下式效核：
Fz′ p= A
若凸模头部端面上的单位压力p大于模座材料的许用压应力 时，就需要加垫板；反之则不需要加垫板。 4．螺钉与销钉
（2）顶件装置 组成：顶杆、顶件块和装在下模底下的弹顶器 特点：顶件力容易调节，工作可靠，冲件平直度较高 制造、装配要求：①模具处于开启状态时，必须顺利复位，工作 面高出凹模平面，以便继续冲裁； ②模具处于闭合状态时，其背后有一定空间， 以备修磨和调整的需要；
③与凹模为间隙配合，外形按h8制造；与凸模 呈较松的间隙配合，都可根据板料厚度取适当 间隙。
弹 性 卸 料 装 置
1-卸料板 2-弹性元件 3-卸料螺钉 4-小导柱
2．推件（顶件）装置 （1）推件装置 a）刚性推件装置 组成： 打杆、（推板、连接推杆） 组成 推件块
b）弹性推件装置 作用：压料、卸料 作用 特点：出件力不大，但出件 特点 平稳无撞击，冲件 质量较高 。
工作原理： 工作原理
a) 对角导柱模架 b) 后侧导柱模架 c) 后侧导柱窄形模架 d) 中间导柱模架 e) 中间导柱圆形模架 f) 四角导柱模架
滚动导向模模架
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。
冲裁模具工作零件设计
冲裁模具工作零件设计零件简图：如图1所示：零件名称:垫板。
.生产批量：大批量;材料：08F；材料厚度:1.2mm；未注圆角R2图1 零件图1、冲压件的工艺分析该支架零件形状简单，确定排样方案该零件毛坯形状近似为矩形，排样图见图2查书《冲压工艺与模具设计》表2-20搭边值a=1.5A1=1.2，板料冲裁时的下偏差Δ=0.5mm 取a=2mm，a1=2mm图2 排样图计算材料的利用率条料宽度:B=35+2x2=39 (mm)送料步距：A=22+2=24（mm）一个步距内零件的实际面积:S1=35x15-3.14x2x2-2x3.14x3x3+3.14x100x0.46x2-13.2x7.5=500（mm2）S0=A×B=39x24=936（mm2）一个步距的材料利用率为：①计算冲压力和选择冲压设备查表得08F材料的抗剪强度：τ=216~304MPa，取τ=250 MPa落料力F1=KL1tτ=1.3×(31x2+11x2+3.14x20x0.64-13.2x2+4x3.14 )x1.2x250=43037(N)=43(KN)冲孔力F2=KL2tτ=1.3×(2×π×6) ×1.2×250=14695(N)=14.7(KN)查表得K卸=0.05 K推=0.08卸料力F卸= K卸×F1=0.05×43037=2151.85(N) =2.2(KN)推件力F推=n×K推×F2n为梗塞在凸凹模内的冲件数，取凸凹模刃口高度h=4mm，则n=2×h/t=2×3/1.2=6 F推=n×K推×F2=6×0.08×14695=7053.6(N)=7.05(KN)总冲裁力F= F1+ F2+ F卸+ F推=43037+14695+2152+7054=66938(N)=67(KN)根据所计算冲裁力，初选压力机型号为JA21-10（开式双柱固定台压力机），其公称压力为350KN，满足该冲裁件所需冲裁力的要求。
新冲裁模的典型结构三部分
图 2.8.22 定位板和定位钉
a)弹簧侧压块式；b)簧片式；c) 簧片侧压块式式 d) 弹簧压板式 图2.8.23
1—卸料板；2—弹性元件；3—卸料螺钉；4—小导柱 2.8.25 弹性卸料装置
1—打杆；2—推板；3—推杆；4—推件块 图 2.8.27 刚性推件装置
1—橡胶块；2—推板；3—推杆；4—推件块 图2.8.28 弹性推件装置
a)滚珠式导柱导套; b)保持器展开图 图2.8.33 滚珠式导柱导套
图2.8.34
图 垫板旳受力 a)无垫板；b)有垫板
2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计
2.9.1精密冲裁概述
1.精密冲裁旳工作原理及过程 它能在一次冲压行程中取得比一般冲裁零件尺寸精度
高、冲裁面光洁、翘曲小且互换性好旳优质精冲零件,并以较 低旳成本到达产品质量旳改善。
图2.9.7 对向凹模精冲旳变形特征
2.9.8 对向凹模落料过程
图2.9.9 对向凸模冲孔
1-凸起凹模；2-冲裁凸模；3-平凹模；4-顶件器； 5-卸料器；6-上模座；7-下模座 图2.9.10 对向凹模复合模
2.9.3精冲件旳工艺性
1.精冲件材料旳工艺性 精冲旳材料必须具有良好旳变形特征,以便在冲裁过程中不
图 2.8.11 凹模洞口旳类型
图2.8.12 凹模外形尺寸
2.8.4 定位零件旳设计
1.挡料销 涉及：固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销
2.导正销 导正销与挡料销配合在级进模中使用。 导正销旳固定形式（） 导正销固定在凸模固定板上或镇压卸料板上()。 当导正销与挡料销配合使用时相互间旳位置()。
2.硬质合金旳牌号与性能 一般硬质合金是以碳化钨和碳化钛为基,以钴、镍或铁做
粘结剂,经烧结而成。
冲裁模零部件设计方案
冲裁模零部件设计方案1. 引言冲裁模是一种用于金属板材冲剪加工的专用工具，广泛应用于汽车、航空航天、家电等行业。
冲裁模的设计直接影响着加工效率和产品质量。
本文档将介绍冲裁模零部件的设计方案，包括选材、结构设计、制造工艺等内容，以期提高冲裁模的制造效率和使用寿命。
2. 选材2.1 冲裁模材料选择冲裁模的主要工作部分需要具备高硬度、高强度和优良的耐磨性。
常用的冲裁模材料有： - 工具钢：如Cr12MoV、H13等，适用于一般的冲裁模设计； - 高速钢：如W6Mo5Cr4V2等，适用于高速冲裁模设计，可以提高冲裁效率； - 硬质合金：如硬质合金钨钢等，适用于冲裁硬度较高的材料。
2.2 其他零部件材料选择除了冲裁模的主要工作部分，还有一些其他零部件也需要选择合适的材料。
例如： - 模座：通常采用具有较高强度和硬度的合金钢，如45#钢； - 导向柱：可以选择表面硬度较高的工具钢或镀铬钢； - 弹性元件：一般采用弹簧钢，如65Mn。
3. 结构设计3.1 冲裁模整体结构设计冲裁模可以分为上模和下模两部分，每一部分都包括多个零部件。
一般情况下，上模是固定在冲床上的，而下模则固定在冲床的工作台上。
在冲裁过程中，上下模之间完成对工件的冲剪作业。
3.2 上模结构设计上模一般由模板、模座、导向柱组成。
模板是冲裁模的基本结构部件，其上面安装有冲头。
模座通过导向柱与工作台连接，起到固定模具的作用。
导向柱在工作中不断承受着冲裁力的作用，需要具有足够的刚度和强度。
3.3 下模结构设计下模一般由底板、动座、下模片等组成。
底板与上模连接，承受着上模的压力。
动座允许下模在冲床操作中进行运动，以完成对工件的冲裁。
下模片则是直接接触工件的部分，需要具备较高的硬度和耐磨性。
4. 制造工艺4.1 切割加工通过切割加工，可以将选材好的钢材加工成冲裁模的各个零部件。
切割加工一般采用火焰切割、等离子切割或激光切割等方法。
4.2 精加工精加工包括钻孔、铣削、磨削等步骤，以便加工出符合设计要求的尺寸和形状。
2.3冲裁模具结构设计
2.5.3 冲裁模零部件结构设计－－卸推装置
弹 性 推 件 装 置
1-橡胶 2-推板 3-连接推杆 4-推件块
2.5.3 冲裁模零部件结构设计－－卸推装置
3.弹性顶件装置
弹 性 顶 件 装 置
1-顶件块 2-顶杆 3-托板 4-橡胶
2.5.4冲裁模零部件结构设计－－模架
模架要求： －足够的强度和刚度 －足够的精度 －导向精确 模架组成： －上、下模座 －模柄 －导向装置（导柱、导套）
垫板：在固定板与上模座之间。防止冲裁时凸模压
坏上模座
2.5.2冲裁模零部件结构设计－－凹模
凹模刃口形式 直壁式：刃口尺寸不随修模而变化，但磨损大，寿 命短，冲出的工件精度高，孔内易堆积工件
斜壁式：刃口尺寸随修模而变化，精度低
凹模结构形式：凸模常用的基本结构有矩形或圆形 板形式
整体式
特点：
兼卸料及压料作用，冲件质量较好，平直度较高。
卸料力较小，结构复杂
适用： 质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁。
2.5.3 冲裁模零部件结构设计－－卸推装置
弹 性 卸 料 装 置
2.5.3 冲裁模零部件结构设计－－卸推装置
2.推件装置 刚性、弹性两种。
刚性推件装置
1-打杆 2-推板 3-连接推杆 4-推件块
根据冲裁精度要求、生产批量、模具加工能力等条 件选择模具结构类型
2.5.2 冲裁模零部件结构设计
冲模零件分类：
◦ 工艺零件：工作部件，定位部件，卸料出料零件等
◦ 结构零件：导向件，紧固件等
2.5.2 冲裁模零部件结构设计
工作零件：直接参与成型的部分，实现冲裁变形使材料 正确分离的零件
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将挡料销固定在一个 腰形槽上,挡料销可在 一定范围内调节其位 置。
可调式挡料销
④弹簧挡料销：
多用于带固定卸料 板的冲裁模，其料 厚度不小于0.8mm。
卸料板
弹簧挡料销
此装置安装在固定卸料板上, 条料送进迫使挡料销上 升, 然后挡料销借弹簧片的压力插入废料孔内。条料必须 回带使废料孔靠住挡料销。
⑤自动挡料销：
类型： 弹簧式侧压装置 、
簧片式侧压装置 。
送 料 方 向
弹 簧 板
图2.51侧压装置 a弹簧式，b簧片式，c簧片压块式 ，d弹簧板式
2.6.4卸料装置
1.作用：对条料、坯料、工件、废料进行推、卸、 顶出的机构。
2.类型
刚性卸料装置 弹性卸料装置 复合卸料装置
①刚性卸料装置
特点：
卸料力大，但 冲裁时板料在无压 料的情况下工作， 冲出的工件有明显 的翘曲现象。
固定导正销 （3）类型：
活动导正销
（4）注意：导正销与导孔之间间隙；导正销高度大 于模具中最长凸模高度。
①固定导正销： 定位精度高
（a）、（b） 适用于直径 小于10mm 的孔。
（c）、（d） 适用于直径 大于10mm的 孔。
②活动导正销：
便于修理，可避免发生模具损坏，定位精度较差。
（4）尺寸与位置要求 导正销与导孔之间要有一定的间隙，导正销应
料。冲出的工件平整，精度较高。
应用：常用于材料较薄、较软工件的冲裁。
③复合卸料装置：
特点： 弹性卸料刚性推出。
应用： 复合模。
1-凸凹模 2-冲孔凸模 3-推件板 4-凹模 5-卸料板
工件由推件板3刚性推出，余料由弹压卸料板5从凸凹模1上卸下。
2.卸料装置有关尺寸计算
卸料板形状一般与凹模形状相同，即其外形 与内孔形状均与凹模形状相同。
1-凸模 2-卸料板 3-凹模 4-模座
卸料板2固定在凹模4上
应用： 常用于材料较
硬、厚度较大、精 度要求不高的冲裁 件。
②弹性卸料装置
1-卸料板 2-弹性元件 3-卸料螺钉
②弹性卸料装置
1-凸凹模 2-卸料板 3-弹性元件（橡胶或弹簧）4-固定板
靠弹簧或橡胶的弹性压力，推动卸料板将材料卸下
特点：工作时，卸料板2先将工件压紧，冲裁完成模具回复时卸
⒊ 导正销
在要求准确定位的零件冲压中，用上模的销钉 去导正工艺孔的方法称为导正销定位。
（1）作用： 多用于连续模中冲裁件的精确定位。冲裁时为
减少条料的进给误差，保证工件内孔与外形的相对 位置精度，导正销先插入已冲好的孔中，将坯料精 确定位。
⒊ 导正销
（2）材料及热处理要求： 一般采用T7、T8或45钢制作，并需淬火热处理。
距长度。材料可用T10、T10A、Cr12钢制造，淬火硬 度为62～64HRC。
（5）双侧刃 当冲压生产批量
较大时多采用双侧刃。
采用双侧刃，所冲 工件精度较单侧刃高， 且带料脱离一个侧刃时， 第二侧刃仍能起定距作 用。双侧刃可以是对角 放置，也可以是对称放 置。
5.侧压装置
如果条料的公差较大，为避免条料在导料 板中偏摆，使最小搭边得到保证，应在送 料方向的一侧装侧压装置，迫使条料始终 紧靠另一侧导料板送进。
挡料销高度应稍大于冲压件的材料厚度。
（4）类型：
圆头固定挡料销 钩形固定挡料销 可调式挡料销
活动式弹簧挡料销 自动挡料销 初始挡料销
①圆头固定挡料销： 结构简单。
圆头固定挡料销
固定挡料销安装在凹模上
②钩形固定挡料销： 设置距凹模刃口较远，对 凹模强度削弱小。
挡料销与凹模刃口关系
③可调式挡料销： 可根据材料进距调整位置，多用于通用切断模。
①长方形侧刃ห้องสมุดไป่ตู้
制造简单，但侧刃变钝后， 切后料边上产生毛刺，影响带 料的送进和准确定位。
②齿形侧刃
克服了矩形侧刃的缺点， 但加工制造困难。
③尖角形侧刃
节约了材料， 但冲裁时需前后移 动条料，操作不便， 多用于贵重金属的 冲裁。
（4）侧刃尺寸及材料和热处理要求 侧刃厚度一般为6～10mm,其长度为条料送进步
卸料板的厚度，可按下式确定：
Hx (0.8 1.0)Ha
式中，
H
—卸料板厚度，mm。
x
Ha—凹模厚度，mm。
4.其它注意事项
①卸料板对凸模兼起导 向作用时，凸模与卸 料 板配合精度为H7/f6；
②卸料板对凸模不兼起导向作用时， 刚性卸料：凸模与卸料板单面间隙为0.2～0.5mm； 弹性卸料：型孔与凸模单面间隙为0.05～0.1mm。
又称：活动挡料 销。可以伸缩， 模具闭合后不能 高出。
操作方便； 多用于弹压卸 料板的复合模 中。
⑥初始挡料销：
多用于 连续模中第 一步冲压时 的定位。
运动方向
1
⒉ 定位板与定位钉
（1）作用： 对单个毛坯或半成品按其外形或内孔定位的零件。
（2）材料及热处理要求： 定位板与定位钉一般采用45钢制成，淬火硬
第六讲 冲裁模零部件结构设计(二)
※定位装置 ※卸料装置 ※固定零件 ※模具的闭合高度
一、定位装置
作用 确定冲压件在模具中的位置，限定冲压件
的送进步距，以保证冲压件的质量。
类型
挡料销 定位板（钉、块） 导正销 定距侧刃等
⒈挡料销
（1）作用： 保证条料有准确的送进位置。 （2）材料及热处理要求：
挡料销一般用45钢制造，淬火硬度为43～48HRC。 （3）尺寸要求：
度为43～48HRC。 外形定位
（3）定位形式： 内孔定位
外形定位
内形定位（一） （a）为小型孔定位钉,一般d≺5mm; （b）为中型孔定位钉,一般d ≥15～30mm 。
内形定位（二） （c）为大型孔定位板,一般d ≻30mm; （d）为大型异形孔定位板。
定位的应用
属于送进导向的定位零件：导料销、导料板、侧压板等； 属于送料定距的定位零件：用挡料销、导正销、侧刃等； 属于块料或工序件的定位零件：定位销、定位板等。
大于模具中最长凸模的高度。导正销装在落料凸模 或固定板上。
⒋ 定距侧刃
（1）作用： 工作时条料侧边冲去一狭条，狭条长度等于步
距，以此步距作为送料进距。多用于连续模。
（2）特点： 带侧刃的冲裁模操作方便，送料步距正确，易
于实现冲压自动化，但浪费材料。
（3）侧刃类型 根据侧刃形状
长方形侧刃 齿形侧刃 尖角形侧刃
2.6.5 固定零件
固定零件包括上、下模座（模板）、固定板、 垫板、模柄及紧固件等。
1-下模座 2-导柱 6-导套 7-上模座 15-垫板 19-固定板