冲压工艺与模具设计

1、 冲裁加工概述冲裁加工概述2.1冲裁模分类及典型结构冲裁模分类及典型结构2.2冲裁模主要零部件冲裁模主要零部件2.3冲裁是利用装在压力机上的模具，将冲裁是利用装在压力机上的模具，将板料分离的冲压工序，包括落料、冲孔、板料分离的冲压工序，包括落料、冲孔、切口、剖切、修边等，其中以落料、冲孔切口、剖切、修边等，其中以落料、冲孔工序应用最多。落料是从板料上冲下所需工序应用最多。落料是从板料上冲下所需形状的工件（或毛坯），冲孔是在工件上形状的工件（或毛坯），冲孔是在工件上冲出所需形状的孔。图冲出所需形状的孔。图2.12.1所示为垫圈由落所示为垫圈由落料和冲孔两道工序完成。料和冲孔两道工序完成。图图2.

2、1 2.1 垫圈的落料和冲孔垫圈的落料和冲孔图图2.22.2所示为冲裁加工示意图。由图可所示为冲裁加工示意图。由图可见，冲裁加工必须使用模具。图中见，冲裁加工必须使用模具。图中1 1为凸模，为凸模，2 2为凹模，凸模端部及凹模洞口边缘的轮廓为凹模，凸模端部及凹模洞口边缘的轮廓形状与工件形状对应，并有锋利的刃口。形状与工件形状对应，并有锋利的刃口。凸模刃口轮廓尺寸略小于凹模，其差值称凸模刃口轮廓尺寸略小于凹模，其差值称为冲裁间隙。为冲裁间隙。 图图2.2 2.2 冲裁加工示意图冲裁加工示意图11凸模；凸模；22凹模凹模板料放在凹模平面上，在压力机滑块板料放在凹模平面上，在压力机滑块连同凸模一起向

3、下运动将凸模推入凹模的连同凸模一起向下运动将凸模推入凹模的过程中，就会对板料实行剪切，将所需形过程中，就会对板料实行剪切，将所需形状的工件从板料上分离下来。状的工件从板料上分离下来。图图2.32.3所示为冲裁模典型结构，其主要所示为冲裁模典型结构，其主要部分一般用两个视图（主视图和俯视图）部分一般用两个视图（主视图和俯视图）即可表达清楚。模具装配图的画法稍不同即可表达清楚。模具装配图的画法稍不同于一般机械制图，其主视图通常按上下模于一般机械制图，其主视图通常按上下模闭合状态作图，而其俯视图则往往是表示闭合状态作图，而其俯视图则往往是表示上模已经取走，只留下下模部分。上模已经取走，只留下下模部分

4、。如果上模也需要画出，那就另画一个如果上模也需要画出，那就另画一个上模的俯视图。如果下模左右两部分结构上模的俯视图。如果下模左右两部分结构对称，为了简便，也可以用同一个俯视图对称，为了简便，也可以用同一个俯视图来表示，左半部表示已取走上模，只画下来表示，左半部表示已取走上模，只画下模；右半部则表示上模没有取走时的情况。模；右半部则表示上模没有取走时的情况。这一特殊规则在绘制和阅读冲压模具图时这一特殊规则在绘制和阅读冲压模具图时必需熟悉和适应。必需熟悉和适应。图图2.3 2.3 导柱式落料模导柱式落料模11上模座；上模座；22卸料弹卸料弹簧；簧；33卸料螺钉；卸料螺钉；44模柄；模柄；55止转销

5、；止转销；66垫板垫板；77凸模固定板；凸模固定板；88落料凸模；落料凸模；99卸料板；卸料板；1010落料落料凹模；凹模；1111顶件板；顶件板；1212下模下模座；座；1313顶杆；顶杆；1414固定挡固定挡料销；料销；1515导柱；导柱；1616导套；导套；1717橡皮；橡皮；1818导料销导料销除描述模具结构的主、俯视图外，还除描述模具结构的主、俯视图外，还应将冲裁件及其在条料上的布置（排样）应将冲裁件及其在条料上的布置（排样）图画在结构图的右上方。由图图画在结构图的右上方。由图2.32.3可以看到可以看到的冲裁件是圆形垫片，在条料上成单行排的冲裁件是圆形垫片，在条料上成单行排列，依次

6、送进。列，依次送进。整个模具由工作零件、固定零件、导整个模具由工作零件、固定零件、导向装置、定位装置、卸料装置、顶件装置向装置、定位装置、卸料装置、顶件装置等部分组成。现逐项说明如下。等部分组成。现逐项说明如下。 1 1凸、凹模的固定凸、凹模的固定冲压模具一般都是由上模、下模两部冲压模具一般都是由上模、下模两部分组成。图分组成。图2.32.3中，凹模中，凹模1010直接固定在下模直接固定在下模座座1212上，凸模上，凸模8 8利用凸模固定板利用凸模固定板7 7固定在上固定在上模座模座1 1上。上。工作时，下模座可用螺钉压板紧固在工作时，下模座可用螺钉压板紧固在压力机的工作台上，上模座则利用模柄

7、压力机的工作台上，上模座则利用模柄4 4与与压力机滑块牢固连接，随同滑块上下运动，压力机滑块牢固连接，随同滑块上下运动，实现对板料的冲裁。为了保护上模座不被实现对板料的冲裁。为了保护上模座不被凸模的巨大冲裁力压陷，在凸模顶部与上凸模的巨大冲裁力压陷，在凸模顶部与上模座之间加设了一层垫板模座之间加设了一层垫板6 6，以分散其压力。，以分散其压力。 2 2凸、凹模的对中和上、下模的导凸、凹模的对中和上、下模的导向向冲裁时，凸、凹模刃口不但不能相互冲裁时，凸、凹模刃口不但不能相互碰撞，而且还要保证沿刃口轮廓线间隙均碰撞，而且还要保证沿刃口轮廓线间隙均匀，否则会对冲裁过程带来一系列不利影匀，否则会对冲

8、裁过程带来一系列不利影响。响。 因此，上、下模必需设置导向装置，因此，上、下模必需设置导向装置，包括导柱包括导柱1515和导套和导套1616。导套。导套1616装在上模座装在上模座上，导柱上，导柱1515装在下模座上。当上模向下运装在下模座上。当上模向下运动，凸模还没有接触板料之前，导套已经动，凸模还没有接触板料之前，导套已经套入导柱，对凸模实行导向，使上、下模套入导柱，对凸模实行导向，使上、下模不发生横向错移，保证凸、凹模准确地对不发生横向错移，保证凸、凹模准确地对板料进行剪切。板料进行剪切。 3 3条料的送进与定位条料的送进与定位一般中小型落料件使用的材料是由板一般中小型落料件使用的材料是

9、由板料裁成的条料。条料多宽多长，待冲的工料裁成的条料。条料多宽多长，待冲的工件在条料上的位置如何布置，都要事先设件在条料上的位置如何布置，都要事先设计好，这一工作称为排样。计好，这一工作称为排样。落料时条料必须沿一定方向送进，故落料时条料必须沿一定方向送进，故必须设置导料装置，图必须设置导料装置，图2.3中采用的是两个中采用的是两个导料销导料销18。每冲下一个工件，条料必须按。每冲下一个工件，条料必须按排样要求向前送进一定距离，简称为步距排样要求向前送进一定距离，简称为步距（进距）。（进距）。步距一般用挡料装置来控制，图步距一般用挡料装置来控制，图2.32.3中，中，采用的是固定挡料销采用的是

10、固定挡料销1414，当条料每次送进，当条料每次送进一个步距后，挡料销就在适当位置挡住条一个步距后，挡料销就在适当位置挡住条料，使之不再前进。料，使之不再前进。 4 4工件和废料从凸、凹模上自动排工件和废料从凸、凹模上自动排除除由于材料有弹性变形，落料完成后，由于材料有弹性变形，落料完成后，周围的废料会紧紧箍在凸模上，在凸模回周围的废料会紧紧箍在凸模上，在凸模回程时，废料将会随凸模向上抬起。为了及程时，废料将会随凸模向上抬起。为了及时将废料从凸模上自动卸除，应设置卸料时将废料从凸模上自动卸除，应设置卸料机构。机构。 图图2.32.3中采用的是弹性卸料装置，由卸中采用的是弹性卸料装置，由卸料板料板

11、9 9、卸料弹簧、卸料弹簧2 2和卸料螺钉和卸料螺钉3 3组成，随凸组成，随凸模上、下运动。但在凸模冲剪板料时，卸模上、下运动。但在凸模冲剪板料时，卸料板被凹模挡住不动，于是卸料弹簧被向料板被凹模挡住不动，于是卸料弹簧被向下运动的上模座压缩。当落料完成后，凸下运动的上模座压缩。当落料完成后，凸模向上回程，卸料板在弹簧的推力下，将模向上回程，卸料板在弹簧的推力下，将箍在凸模上的废料卸除。箍在凸模上的废料卸除。同理，从条料上冲落下来的工件，会同理，从条料上冲落下来的工件，会紧卡在凹模的洞口内，必须设法使之自动紧卡在凹模的洞口内，必须设法使之自动取出。图取出。图2.32.3采用的是逆（上）出件方式，

12、采用的是逆（上）出件方式，即利用装在下模座底部的弹顶装置，在凸即利用装在下模座底部的弹顶装置，在凸模退出凹模时，将工件从凹模中向上顶出。模退出凹模时，将工件从凹模中向上顶出。弹顶装置由橡皮弹顶装置由橡皮1717、顶桿、顶桿1313和顶件板和顶件板1111组组成。成。上述冲裁、导向、定位及卸料、顶件上述冲裁、导向、定位及卸料、顶件等功能，都是冲模必需具备的基本功能。等功能，都是冲模必需具备的基本功能。为实现这些功能，可以采用各种不同的方为实现这些功能，可以采用各种不同的方案，选用不同的结构，设计不同的装置，案，选用不同的结构，设计不同的装置，于是就出现各种类型、各种式样、具有不于是就出现各种类型

13、、各种式样、具有不同特点、适合于各种用途的冲裁模。同特点、适合于各种用途的冲裁模。2.2.1 2.2.1 冲裁模分类冲裁模分类冲裁模的结构类型很多，为了研究的冲裁模的结构类型很多，为了研究的方便，可以对冲裁模按不同的特征进行如方便，可以对冲裁模按不同的特征进行如下分类。下分类。按工序的性质可分为落料模、冲孔模、按工序的性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、剖切模和切边模等。切断模、切口模、剖切模和切边模等。按工序的组合方式可分为单工序的简按工序的组合方式可分为单工序的简单模和多工序的连续模、复合模以及连续单模和多工序的连续模、复合模以及连续复合模。复合模。按上、下模的导向方式可分为无导向按

14、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、滚的开式模和有导向的导板模、导柱模、滚珠导柱模、导筒模等。珠导柱模、导筒模等。按控制送料步距的方法可分为固定挡按控制送料步距的方法可分为固定挡料销式、活动挡料销式、自动挡料销式、料销式、活动挡料销式、自动挡料销式、导正销式和侧刃式等。导正销式和侧刃式等。按凸、凹模所用材料可分为钢质冲模、按凸、凹模所用材料可分为钢质冲模、硬质合金冲模、锌基合金冲模、橡胶冲模硬质合金冲模、锌基合金冲模、橡胶冲模和聚氨脂橡胶冲模等。和聚氨脂橡胶冲模等。按凸、凹模的结构可分为整体模和拼按凸、凹模的结构可分为整体模和拼块模。块模。按凸、凹模的布置方法可分为

15、正装模按凸、凹模的布置方法可分为正装模和倒装模。和倒装模。按模具的卸料方法可分为刚性卸料模按模具的卸料方法可分为刚性卸料模和弹性卸料模。和弹性卸料模。此外，按送料、出件及排除废料的方此外，按送料、出件及排除废料的方法可分为手动模、半自动模和自动模；按法可分为手动模、半自动模和自动模；按冲模的大小可分为小型冲模、中型冲模和冲模的大小可分为小型冲模、中型冲模和大型冲模；按模具的专业化程度可分为专大型冲模；按模具的专业化程度可分为专用模、通用模、组合冲模和简易冲模等等。用模、通用模、组合冲模和简易冲模等等。上述各种不同的分类方法从不同的角上述各种不同的分类方法从不同的角度反映了模具结构的不同特点。下

16、面按工度反映了模具结构的不同特点。下面按工序组合方式的不同，分别分析各类冲裁模序组合方式的不同，分别分析各类冲裁模的结构及其特点。的结构及其特点。2.2.2 2.2.2 单工序冲裁模单工序冲裁模2.2.2.1 2.2.2.1 落料模落料模 1 1导柱式落料模导柱式落料模 2 2导板式落料模导板式落料模图图2.42.4所示为导板式落料模，其结构比所示为导板式落料模，其结构比较简单，不用导柱导套，而是用固定在凹较简单，不用导柱导套，而是用固定在凹模平面上的导板模平面上的导板6 6直接对凸模直接对凸模5 5导向，保证导向，保证凸、凹模间隙均匀。凸、凹模间隙均匀。因此，导板与凸模的配合间隙必须小因此，

17、导板与凸模的配合间隙必须小于凸、凹模间隙。对于薄料（于凸、凹模间隙。对于薄料（t t0.8mm3mm3mm），其配合为），其配合为H8/h7H8/h7。导板必须有足够的厚度，凸模始终套导板必须有足够的厚度，凸模始终套在导板孔中上下滑动，即使在凸模上升到在导板孔中上下滑动，即使在凸模上升到上止点时，也不应脱离导板，即上、下模上止点时，也不应脱离导板，即上、下模不应完全脱开。因此，这种模具只适合于不应完全脱开。因此，这种模具只适合于行程较短的压力机，或者行程可以调节的行程较短的压力机，或者行程可以调节的偏心压力机。偏心压力机。图图2.4 2.4 导板式导板式 落料模落料模11模柄；模柄；22上上模

18、座；模座；33垫板；垫板；44凸凸模固定板；模固定板；55凸模；凸模；66导导板；板；77导料板；导料板；88固定挡料销；固定挡料销；99凹模；凹模；1010下模座；下模座；1111承料板承料板 3 3无导向装置的开式简单冲裁模无导向装置的开式简单冲裁模图图2.52.5所示为无导向装置的开式简单落所示为无导向装置的开式简单落料模，工件为圆形垫片。该模具本身没有料模，工件为圆形垫片。该模具本身没有任何导向装置，全靠压力机的导轨对滑块任何导向装置，全靠压力机的导轨对滑块进行导向。凸模进行导向。凸模2 2与模柄与模柄1 1直接相连，省去直接相连，省去了凸模固定板、垫板和上模座等零件。了凸模固定板、垫

19、板和上模座等零件。 凹模凹模5 5镶嵌在下模座镶嵌在下模座6 6内。带槽形孔的内。带槽形孔的导料板导料板4 4、卸料板、卸料板3 3和挡料块和挡料块7 7分别固定在下分别固定在下模座平面的左、右方和前方，起导料、卸模座平面的左、右方和前方，起导料、卸料和挡料作用，因其位置可以前后调节，料和挡料作用，因其位置可以前后调节，故具有一定的通用性，只需更换凸、凹模，故具有一定的通用性，只需更换凸、凹模，即可用来冲制尺寸相近的工件。即可用来冲制尺寸相近的工件。2.2.2.2 2.2.2.2 冲孔模冲孔模图图2.5 2.5 开式简单开式简单落料模落料模11模柄；模柄；22凸凸模；模；33卸料板；卸料板；4

20、4导料板；导料板；55凹模；凹模；66下下模座；模座；77挡料块挡料块图图2.62.6所示为在筒形件壁部冲孔的模具所示为在筒形件壁部冲孔的模具示例。因为要在筒形件的壁部冲孔，所以示例。因为要在筒形件的壁部冲孔，所以凹模凹模3 3装在悬臂的支架装在悬臂的支架2 2上。筒壁要求冲三上。筒壁要求冲三个均布的个均布的8 8孔，分别由三次行程冲出。孔，分别由三次行程冲出。 图图2.6 2.6 冲孔模冲孔模11定位插销；定位插销；22凹模支架；凹模支架；33凹模；凹模；44支座；支座；55凸模；凸模；66定位螺钉定位螺钉冲完第一个孔后将毛坯逆时针转动，冲完第一个孔后将毛坯逆时针转动，将定位插销将定位插销1

21、 1插入已冲的孔后，依此冲第二、插入已冲的孔后，依此冲第二、三个孔。孔的轴向位置尺寸由调整定位螺三个孔。孔的轴向位置尺寸由调整定位螺钉钉6 6保证。直接装在凸模保证。直接装在凸模5 5上的橡胶完成卸上的橡胶完成卸料工作。这副模具结构简单，适用于小批料工作。这副模具结构简单，适用于小批量生产。量生产。2.2.3 2.2.3 连续冲裁模（级进冲裁模）连续冲裁模（级进冲裁模）连续模（又称级进模、跳步模）的特连续模（又称级进模、跳步模）的特点是在一副模具内按冲压件的加工工艺依点是在一副模具内按冲压件的加工工艺依次排列几个等距离工位，每个工位安排一次排列几个等距离工位，每个工位安排一定的冲压工序。冲压件

22、在几个工位上依次定的冲压工序。冲压件在几个工位上依次冲压，逐步成形。冲压，逐步成形。而压力机则在一次行程中，对几个工而压力机则在一次行程中，对几个工位上的工件同时进行相应工序的加工。连位上的工件同时进行相应工序的加工。连续模冲压时，必须保证送料步距与工位间续模冲压时，必须保证送料步距与工位间距离相等，否则就会影响制品精度，甚至距离相等，否则就会影响制品精度，甚至造成废品。造成废品。2.2.3.1 2.2.3.1 用导正销定距的连续模用导正销定距的连续模图图2.72.7所示为用导正销定距的导板式冲所示为用导正销定距的导板式冲孔、落料连续模。孔、落料连续模。 图图2.7 2.7 用导正销定用导正销

23、定距的导板式冲孔落料距的导板式冲孔落料连续模连续模11模柄；模柄；22螺钉；螺钉；33冲孔凸模；冲孔凸模；44落落料凸模；料凸模；55导正销；导正销；66固定挡料销；固定挡料销；77始用挡料销始用挡料销2.2.3.2 2.2.3.2 用侧刃定距的连续模用侧刃定距的连续模侧刃定距的工作原理如图侧刃定距的工作原理如图2.82.8所示。所示。 图图2.8 2.8 侧刃定距的连续模的工作原理侧刃定距的连续模的工作原理2.2.3.3 2.2.3.3 无废料、少废料连续冲裁无废料、少废料连续冲裁模模图图2.102.10所示为一副冲制硅钢片的拼块所示为一副冲制硅钢片的拼块连续冲裁模，这是一副无废料连续模。连

24、续冲裁模，这是一副无废料连续模。 图图2.10 2.10 拼块连续拼块连续冲裁模冲裁模1 1，2 2，33凹模拼凹模拼块；块；4 4，5 5，6 6，77凸模凸模拼块；拼块；88切断凸模；切断凸模；99侧刃；侧刃；1010，1111侧刃凹模侧刃凹模拼块拼块2.2.4 2.2.4 复合冲裁模复合冲裁模复合模也是多工序模中的一种。它是复合模也是多工序模中的一种。它是在压力机的一次行程中，在同一工位上，在压力机的一次行程中，在同一工位上，同时完成几道工序的冲模。因此它不需要同时完成几道工序的冲模。因此它不需要多次定位，不存在连续模冲压时的定位误多次定位，不存在连续模冲压时的定位误差问题。差问题。图图

25、2.112.11所示为冲孔落料复合模的基本所示为冲孔落料复合模的基本结构。结构。 图图2.11 2.11 冲孔落料复合模的基本结构冲孔落料复合模的基本结构2.2.4.1 2.2.4.1 倒装复合模倒装复合模图图2.122.12所示为冲孔落料倒装复合冲裁所示为冲孔落料倒装复合冲裁模的典型结构。模的典型结构。 图图2.12 2.12 冲孔落料倒冲孔落料倒装复合冲裁模装复合冲裁模11下模座；下模座；22卸料卸料螺钉；螺钉；3 3，1414垫板；垫板；44凸凸凹模固定板；凹模固定板；55导柱；导柱；66凸凹模；凸凹模；77活动导料销；活动导料销；88卸料板；卸料板；99落料凹模；落料凹模；1010推推

26、件板；件板；1111导套；导套；1212冲孔凸模；冲孔凸模；1313冲孔凸模固定板；冲孔凸模固定板；1515上模座；上模座；1616推推杆；杆；1717推板；推板；1818模柄；模柄；1919推杆推杆2.2.4.2 2.2.4.2 正装复合模正装复合模图图2.132.13所示为一副冲孔落料正装复合所示为一副冲孔落料正装复合冲裁模的典型结构。冲裁模的典型结构。 图图2.13 2.13 冲孔落料正装复合冲裁模冲孔落料正装复合冲裁模图图2.14 2.14 冲模零件的分类冲模零件的分类 2.3.3 2.3.3 工作零件工作零件 2.3.3.1 2.3.3.1 凸模组件及其结构设计凸模组件及其结构设计

27、1 1凸模组件凸模组件一般的凸模组件结构如图一般的凸模组件结构如图2.152.15所示。所示。其中包括凸模其中包括凸模3 3和和4 4、凸模固定板、凸模固定板2 2、垫板、垫板1 1和防转销和防转销5 5等，并用螺钉销钉固定在上模座等，并用螺钉销钉固定在上模座6 6上。上。图图2.15 2.15 凸模结构凸模结构11垫板；垫板；22凸模固定板；凸模固定板；3 3，44凸模；凸模；55防转销；防转销；66上模座上模座 2 2凸模固定板凸模固定板凸模固定板（简称固定板）用于固定凸模固定板（简称固定板）用于固定凸模。凸模。 凸模在凸模固定板内的固定方法通常凸模在凸模固定板内的固定方法通常是将凸模压入

28、固定板，台阶式凸模的压入是将凸模压入固定板，台阶式凸模的压入配合用配合用H7/m6H7/m6，直通式凸模用，直通式凸模用N7/h6N7/h6、P7/h6P7/h6。对于大尺寸的凸模，可不用固定板，直接对于大尺寸的凸模，可不用固定板，直接用螺钉、销钉固定到模座上，如图用螺钉、销钉固定到模座上，如图2.182.18所所示。示。 图图2.18 2.18 大凸模的固定大凸模的固定对于小凸模还可以采用粘结固定，如对于小凸模还可以采用粘结固定，如图图2.192.19所示。所示。 图图2.19 2.19 凸模的粘结固定凸模的粘结固定粘结固定时，固定板上的型孔要留出粘结固定时，固定板上的型孔要留出间隙，以减少

29、配合加工面，简化孔的加工。间隙，以减少配合加工面，简化孔的加工。粘结固定的方法常采用有机粘结剂（环氧粘结固定的方法常采用有机粘结剂（环氧树脂）（图树脂）（图2.192.19（a a）、无机粘结剂（氧）、无机粘结剂（氧化铜粉末化铜粉末+ +磷酸溶液）（图磷酸溶液）（图2.192.19（c c）。）。也可采用由也可采用由BiBi、PbPb、SnSn、SbSb按一定比按一定比例组成的低熔点合金固定（图例组成的低熔点合金固定（图2.192.19（b b），），这种合金不但熔点低（这种合金不但熔点低（120120左右），而且左右），而且具有冷胀热缩的特性。具有冷胀热缩的特性。2.3.3.2 2.3.3.

30、2 凹模设计凹模设计 1 1凹模洞口形式的选择凹模洞口形式的选择凹模洞口形式是指凹模型孔壁部的形凹模洞口形式是指凹模型孔壁部的形状。如图状。如图2.212.21所示，基本形式有如下几种。所示，基本形式有如下几种。图图2.21 2.21 凹模洞口形状凹模洞口形状 直壁式：如图直壁式：如图2.212.21（a a）、（）、（b b）、）、（c c）所示。）所示。 斜壁式：如图斜壁式：如图2.212.21（d d）、（）、（e e）、）、（f f）所示。）所示。 凸台式：如图凸台式：如图2.212.21（g g）所示。）所示。 2 2凹模的外形尺寸凹模的外形尺寸 凹模的外形一般有矩形与圆形两种。凹模

31、的外形一般有矩形与圆形两种。凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度与刚度。凹模的厚度还应包括使用期内的与刚度。凹模的厚度还应包括使用期内的修磨量。凹模的外形尺寸一般是根据被冲修磨量。凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的，如图定的，如图2.222.22所示。所示。图图2.22 2.22 凹模外形尺寸凹模外形尺寸 凹模厚度凹模厚度 H=K bH=K b（15mm15mm） 凹模壁厚凹模壁厚 c c=(1.5=(1.52)2)H H（303040mm40mm）式中，式中，b b冲裁件的最大外形尺寸；

32、冲裁件的最大外形尺寸； 3 3凹模的固定方法凹模的固定方法凹模一般采用螺钉和销钉直接固定在凹模一般采用螺钉和销钉直接固定在下模座上。螺钉与销钉的数量、规格和它下模座上。螺钉与销钉的数量、规格和它们的位置尺寸均可在标准中查得，也可根们的位置尺寸均可在标准中查得，也可根据结构需要作适当调整。据结构需要作适当调整。 4凹模的主要技术要求凹模的主要技术要求 凹模的型孔轴线与顶面应保持垂直，凹模的型孔轴线与顶面应保持垂直，凹模的底面与顶面应保持平行。凹模的底面与顶面应保持平行。为了提高模具寿命与冲裁件精度，凹为了提高模具寿命与冲裁件精度，凹模的顶面和型孔的孔壁应光滑，表面粗糙模的顶面和型孔的孔壁应光滑，

33、表面粗糙度为度为RaRa=0.8=0.80.4m0.4m。底面与销孔的表面。底面与销孔的表面粗糙度为粗糙度为RaRa=1.6=1.60.8m0.8m。凹模的材料与凸模一样，考虑到凹模凹模的材料与凸模一样，考虑到凹模比凸模工作条件更为不利，凹模的热处理比凸模工作条件更为不利，凹模的热处理硬度应略高于凸模，达到硬度应略高于凸模，达到606064HRC64HRC。2.3.4 2.3.4 定位零件定位零件2.3.4.1 2.3.4.1 送料方向的控制送料方向的控制条料一般都是靠着导料板或导料销的条料一般都是靠着导料板或导料销的一侧导向送进，以免送偏。导料销一般要一侧导向送进，以免送偏。导料销一般要用两

34、个，导料销的结构与挡料销相同。用两个，导料销的结构与挡料销相同。标准导料板结构如图标准导料板结构如图2.232.23所示。从右所示。从右向左送料时，与条料相靠的基准导料板向左送料时，与条料相靠的基准导料板（销）装在送进方向的右侧，从正面送料（销）装在送进方向的右侧，从正面送料时，基准导料板装在送进方向的左侧。时，基准导料板装在送进方向的左侧。图图2.23 2.23 标准导料板标准导料板2.3.4.2 2.3.4.2 送料步距的控制送料步距的控制控制送料步距的基本方法是采用挡料控制送料步距的基本方法是采用挡料销、侧刃或导正销。销、侧刃或导正销。 1 1挡料销挡料销 固定挡料销：固定挡料销的标准结

35、固定挡料销：固定挡料销的标准结构如图构如图2.252.25所示，有圆形与钩形两种，一所示，有圆形与钩形两种，一般装在凹模上。圆形挡料销结构简单，制般装在凹模上。圆形挡料销结构简单，制造容易，但销孔离凹模刃口较近，会削弱造容易，但销孔离凹模刃口较近，会削弱凹模强度。钩形挡料销凹模强度。钩形挡料销则可使销孔离凹模则可使销孔离凹模刃口远一些。刃口远一些。图图2.25 2.25 固定挡料销固定挡料销 活动挡料销：其标准结构如图活动挡料销：其标准结构如图2.262.26所示，常用于倒装复合模中，装在卸料板所示，常用于倒装复合模中，装在卸料板上，由弹性元件支撑，可以缩入。其中图上，由弹性元件支撑，可以缩入

36、。其中图（d d）为回带式挡料销，条料送进时送料、）为回带式挡料销，条料送进时送料、定位需要两个动作，先送后拉，常用于刚定位需要两个动作，先送后拉，常用于刚性卸料板的冲裁模。性卸料板的冲裁模。图图2.26 2.26 活动挡料销活动挡料销 始用挡料销：只在连续模上首次冲始用挡料销：只在连续模上首次冲压条料时使用。其标准结构如图压条料时使用。其标准结构如图2.272.27所示。所示。 图图2.27 2.27 始用挡料销始用挡料销 2 2侧刃侧刃侧刃常用于连续模中控制送料步距，侧刃常用于连续模中控制送料步距，侧刃的标准结构如图侧刃的标准结构如图2.282.28（a a）所示。）所示。 图图2.28

37、2.28 侧刃结构侧刃结构11导料板；导料板；22侧刃挡板；侧刃挡板；33侧刃；侧刃；44条料条料 3 3导正销导正销导正销用于连续模中冲裁件的精确定导正销用于连续模中冲裁件的精确定位。导正销的结构型式如图位。导正销的结构型式如图2.292.29所示，根所示，根据孔的尺寸选用。导正销由导入和定位两据孔的尺寸选用。导正销由导入和定位两部分组成。部分组成。导入部分一般用圆弧或圆锥过渡，定导入部分一般用圆弧或圆锥过渡，定位部分为圆柱面。为保证导正销能顺利地位部分为圆柱面。为保证导正销能顺利地插入孔中，应保持导正销直径与孔之间有插入孔中，应保持导正销直径与孔之间有一定间隙。一定间隙。 图图2.29 2

38、.29 导正销结构导正销结构2.3.4.3 2.3.4.3 定位板和定位钉定位板和定位钉定位板或定位钉是用作单个毛坯的定定位板或定位钉是用作单个毛坯的定位装置，以保证前后工序相对位置精度或位装置，以保证前后工序相对位置精度或工件内孔与外缘的相对位置精度的要求。工件内孔与外缘的相对位置精度的要求。图图2.312.31所示为以毛坯外缘定位用的定所示为以毛坯外缘定位用的定位板和定位钉。图（位板和定位钉。图（a a）为矩形毛坯定位用，）为矩形毛坯定位用，图（图（b b）为圆形毛坯定位用，图（）为圆形毛坯定位用，图（c c）是用）是用定位钉定位。定位钉定位。图图2.31 2.31 定位板与定位钉（以毛坯

39、外缘定位）定位板与定位钉（以毛坯外缘定位） 2.3.5 2.3.5 卸料与推件装置卸料与推件装置 2.3.5.1 2.3.5.1 卸料装置卸料装置 1 1刚性卸料装置刚性卸料装置刚性卸料装置如图刚性卸料装置如图2.332.33所示，常用于所示，常用于较硬、较厚且精度要求不太高的工件冲裁。较硬、较厚且精度要求不太高的工件冲裁。 图图2.33 2.33 刚性卸料装置刚性卸料装置 2 2弹性卸料装置弹性卸料装置 弹性卸料装置一般由卸料板、弹性元弹性卸料装置一般由卸料板、弹性元件（弹簧或橡皮）和卸料螺钉组成，如图件（弹簧或橡皮）和卸料螺钉组成，如图2.342.34所示，所示，适用于冲裁厚度小于适用于冲

40、裁厚度小于1.5mm的的板料。板料。 图图2.34 2.34 弹性卸料装置弹性卸料装置 3 3废料切刀卸料废料切刀卸料对于大、中型零件冲裁或成形件切边，对于大、中型零件冲裁或成形件切边，还常采用废料切刀的形式，将废边切断分还常采用废料切刀的形式，将废边切断分开，达到卸料目的，如图开，达到卸料目的，如图2.35所示。所示。图图2.35 2.35 废料切刀卸料废料切刀卸料2.3.5.2 2.3.5.2 推件装置推件装置 1 1刚性推件装置刚性推件装置常用于倒装复合模中的推件装置，装常用于倒装复合模中的推件装置，装于上模部分，如图于上模部分，如图2.362.36所示。所示。 图图2.36 2.36

41、刚性推件装置刚性推件装置推件装置有图（推件装置有图（a a）、（）、（b b）两种类型。）两种类型。当模柄中心位置有冲孔凸模时，采用图（当模柄中心位置有冲孔凸模时，采用图（a a）的结构，否则就用简单的图（的结构，否则就用简单的图（b b）的结构。）的结构。 2 2弹性顶件装置弹性顶件装置弹性顶件装置一般都装在下模上，常弹性顶件装置一般都装在下模上，常用于正装复合模或冲裁薄板料的落料模中，用于正装复合模或冲裁薄板料的落料模中，如图如图2.382.38所示。它不仅起弹顶作用，对冲所示。它不仅起弹顶作用，对冲裁件还有压平作用，可使冲裁件质量提高。裁件还有压平作用，可使冲裁件质量提高。图图2.38

42、2.38 弹性顶件装置弹性顶件装置2.3.5.3 2.3.5.3 弹簧与橡皮的选用弹簧与橡皮的选用弹性卸料与顶件装置中的弹性元件常弹性卸料与顶件装置中的弹性元件常使用弹簧与橡皮，选用弹性元件时，必须使用弹簧与橡皮，选用弹性元件时，必须同时满足冲裁工艺（包括力和行程）和冲同时满足冲裁工艺（包括力和行程）和冲模结构的要求。模结构的要求。1 1弹簧的选用弹簧的选用（1 1）圆柱螺旋压缩弹簧的选用）圆柱螺旋压缩弹簧的选用选用圆柱弹簧的一般步骤如下。选用圆柱弹簧的一般步骤如下。 根据模具结构与尺寸空间，确定可根据模具结构与尺寸空间，确定可装置弹簧的数目装置弹簧的数目n n。 计算每个弹簧的卸料或顶件载荷

43、计算每个弹簧的卸料或顶件载荷FFQ Q= =F FQ Q/ /n n。FFQ Q也就是卸料或顶料装置中每也就是卸料或顶料装置中每个弹簧所受的预压力。个弹簧所受的预压力。 计算卸料或顶件时所需的最大压缩计算卸料或顶件时所需的最大压缩行程行程L Lo o（以卸料工作状态为例，如图（以卸料工作状态为例，如图2.392.39所示）：所示）：L Lo o = = h h1 1 + + t t + + h h2 2 + + h h3 3式中，式中，h1卸料板高出凸模端面的高度，卸料板高出凸模端面的高度，一般为一般为1mm； h2凸模进入凹模的深度，一般为凸模进入凹模的深度，一般为0.51mm； h3凸模的

44、总修磨量，一般为凸模的总修磨量，一般为410mm； t 冲裁件厚度（冲裁件厚度（mm）。）。图图2.39 2.39 卸料时弹簧的工作行程卸料时弹簧的工作行程 计算弹簧工作时的总行程计算弹簧工作时的总行程L L总总： L L总总 = = L L + + L Lo o式中的式中的LL即为产生即为产生FFQ Q所需的弹簧预压所需的弹簧预压缩量。缩量。L L总总必须不大于弹簧许可的必须不大于弹簧许可的L Lj j。图。图2.392.39中的中的HH即为弹簧产生预压缩量即为弹簧产生预压缩量LL（相（相应产生预压力应产生预压力FFQ Q）时弹簧的高度。若弹簧）时弹簧的高度。若弹簧的自由高度为的自由高度为H

45、 H，则：，则：H H = =H H LL。 计算所需弹簧的工作极限负荷计算所需弹簧的工作极限负荷F Fj j与与工作极限负荷下的变形量工作极限负荷下的变形量L Lj j。由虎克定律（图由虎克定律（图2.392.39（b b）：）：jjQLFLF Lj令令LL= =KLKLj j（一般取（一般取K K为为60%60%左右，对于左右，对于冲裁模，冲裁模，K K可取大些，对于拉深或弯曲模，可取大些，对于拉深或弯曲模，K K要取小些。）要取小些。）0LL 则则 于是于是jjjQLFKLFKFFQj 由由 于是于是 利用上述两式即可由所需的利用上述两式即可由所需的FQ与与Lo，求出求出Fj与与Lj。0

46、j0jLKLLLLKLL10j 根据求出的根据求出的F Fj j与与L Lj j从标准中选择弹从标准中选择弹簧型号。簧型号。 根据模具结构校核根据模具结构校核n n个这样的弹簧个这样的弹簧是否可以安置，如不合适，再按上述步骤是否可以安置，如不合适，再按上述步骤重选。重选。（2 2）弹簧的安装方法）弹簧的安装方法如图如图2.402.40所示。当卸料螺钉数目与弹所示。当卸料螺钉数目与弹簧数目相同时，常采用图（簧数目相同时，常采用图（b b）或图（）或图（c c）的型式。若弹簧数目多于卸料螺钉数目时，的型式。若弹簧数目多于卸料螺钉数目时，则多的弹簧可采用图（则多的弹簧可采用图（d d）的型式。采用图

47、）的型式。采用图（a a）的型式有利于缩短凸模的长度或凹模）的型式有利于缩短凸模的长度或凹模的高度。的高度。图（图（c c）的卸料螺钉结构是由一般的内）的卸料螺钉结构是由一般的内六角螺钉、垫片六角螺钉、垫片1 1与套管与套管2 2组成。当凸模刃组成。当凸模刃磨后，只要修磨垫片磨后，只要修磨垫片1 1即可调节卸料板的相即可调节卸料板的相应位置，使用比较方便。应位置，使用比较方便。图图2.40 2.40 弹簧的安装方法弹簧的安装方法（3 3）碟形弹簧的应用）碟形弹簧的应用当所需卸料力、推件力较大时，可采当所需卸料力、推件力较大时，可采用碟形弹簧（图用碟形弹簧（图2.412.41），其结构紧凑。但）

48、，其结构紧凑。但碟形弹簧的压缩量小，对于行程大的模具碟形弹簧的压缩量小，对于行程大的模具不宜采用，因为碟形弹簧所需占据的空间不宜采用，因为碟形弹簧所需占据的空间高度较大。高度较大。 2 2橡皮的选用橡皮的选用冷冲模中所用橡皮一般为聚氨脂橡胶冷冲模中所用橡皮一般为聚氨脂橡胶（PURPUR）。橡胶允许承受的载荷较弹簧大，）。橡胶允许承受的载荷较弹簧大，并且安装调整方便，所以在冲裁模中应用并且安装调整方便，所以在冲裁模中应用很广。很广。橡胶在压缩后所产生的压力随橡胶牌橡胶在压缩后所产生的压力随橡胶牌号、应变量和形状系数（指橡胶承压面积号、应变量和形状系数（指橡胶承压面积与自由膨胀面积的比值）而变化。

49、模具上与自由膨胀面积的比值）而变化。模具上安装橡胶的块数和大小大多凭经验确定，安装橡胶的块数和大小大多凭经验确定，必要时可参考有关橡胶资料进行核算。必要时可参考有关橡胶资料进行核算。在模具装配、调整和试冲时，可适当在模具装配、调整和试冲时，可适当增减橡皮块数，直至试冲证明适用为止。增减橡皮块数，直至试冲证明适用为止。聚氨脂橡胶的总压缩一般聚氨脂橡胶的总压缩一般35%35%，对于冲裁，对于冲裁模，其预压量一般取模，其预压量一般取10%10%15%15%。2.3.6 2.3.6 模架模架模架是由上模座、下模座、模柄及导模架是由上模座、下模座、模柄及导向装置（最常用的是导柱、导套）组成。向装置（最常用的是导柱、导套）组成。模架是整副模具的骨架，模具的全部模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在上面，模架将承受冲压过程零件都固定在上面，模架将承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定在压力机的工作台面上。在压力机的工