冲压与注塑模具设计（第2版）

冲压与注塑模具设计课程描述课程授课计划：8周，周4.课程主要内容：5个学习单元，冲压模和注塑模。课程学习目标：掌握冲压模和注塑模的设计方法。考核方法：课堂考勤、作业、考试。课堂考勤：课代表班级点名、老师抽查点名21.模具的概念概念：以其自身的特殊形状通过一定的方式使材料成形或成型。冲压模具演示1,

冲压模2

注塑2.swf

注塑管工作过程演示

瓶盖特点：加工效率高，互换性好，节省原材料。作业与地位：模具工业是国民经济发展的重要基础，被称为“百业之母”、“效益放大器”。美国：模具工业是美国工业的基石；日本：进入富裕社会的原动力。3应用：75%的粗加工工业产品零件，50%的精加工零件由模具成形。家电行业80%零件，机电行业70%以上零件由模具成形。（1）轿车：需要4000套模具，模具费用2-3亿元。（2）洗衣机：模具生产零件50个，模具重量200吨，价值2000-3000万元。（3）一个型号的摩托车共需模具近1000套，价值1000多万元。42.模具的分类

模具标准体系中，我国把模具分成１３个类别总体上分为两类：金属材料制件成形模具非金属材料制件成形模具按成形对象和方式分三类：金属板料成形模具：冲压模金属体积成形模具：压铸模、锻造模非金属材料成形模具：塑料模62010模具市场情况73.我国模具发展过程1955年建立了国内第一个专业模具厂——天津市电讯模具厂1984年成立了中国模具工业协会，1987年模具首次被列入机电产品目录。“六五”、“七五”、“八五”计划中专项支持，将模具设计制造技术列在先进制造技术的第一位。1988年至1992年，国家委托中国模协和机械院在全国范围内共同对模具关键技术进行攻关。

“七五”后期与“八五”期间，国家为模具工业加大了投入，改造专业模具厂和模具标准件厂，引进模具加工关键设备等设计制造技术。

81994年，国家在上海交通大学建立了模具CAD国家工程研究中心，在郑州工学院建立了橡塑模具国家工程研究中心。1997年把模具列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》；1999年，把模具技术和产品列入国家计委和科学技术部发布的《当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南（目录）》。2014年中国模具产业总产值居世界之首，模具产业产值约1.8万亿元人民币。2020年步入世界模具强国。9（1）近几年中国模具工业总产值注：资料《中国机电数据》年份产值（亿元）120089502200910603201013904201116105201218166201320004.我国模具概况10模具进出口情况11（4）取得的成绩一、我国模具工业发展成了有相当规模的、具有高技术行业特征的资金密集型、技术密集型装备制造产业。二、模具的生产进入到了普遍采用数字化、信息化设计生产技术的现代化工业生产的时代。三、已从单一的公有制企业形式，发展成为以民营企业为主、多种所有制企业形式共存的新格局。12（2）企业与从业人员数统计：模具生产企业3万多家，从业人员超100万。国营∶民营∶三资1.1∶62.1∶33.9

。（3）主要分布地区

模具生产集聚地主要有深圳、宁波、台州、苏锡常地区、青岛和胶东地区、珠江下游地区、成渝地区、京津冀(泊头、黄骅)地区、合肥和芜湖地区以及大连、十堰等。

广东是模具第一大省,浙江次之,上海和江苏的模具工业也相当发达,安徽发展也很快。冠以“模具城”、“模具园区”、“模具生产基地”等名称的模具集聚生产地全国已有60多个

13区域模具产业

14我国模具行业已经出现了一大批年产值超亿元的模具企业深圳群达国际模具集团东江模具集团、易模塑科技集团、迅兴模具集团、银宝山新实业，东莞骏艺模具集团、伟盈集团、富裕制模、茂森集团，佛山圣都模具、奔达模具、百年模具、新的模具科技集团，河源龙记集团，广东巨轮模具，上海屹丰模具集团、春旭集团，浙江黄岩陶氏模具集团、黄燕模具集团、宏振机械模具集团、台州模具集团、忠大模具集团胡氏模具集团，江苏昊达模具集团、江阴模具集团昆山鸿运精密模具集团，湖南省模具公司、湖大三佳模具工业公司、湖南晓光模具公司、湖南亚太实业公司、湖南晟通集团、迅达集团，四川成飞集成科技、普什模具集团、广安光前集团，陕西省模具集团、湖北先锋模具集团、云南昭通张氏模具集团、福建五友模具科技集团、河北兴林汽车车身模具集团山东东奥模具集团、天津通广集团等。15（5）存在的差距模具使用寿命低30%~50%(精冲模寿命一般只有国外先进水平的1/3左右)；生产周期长30%~50%；质量可靠性与稳定性较差；制造精度和标准化程度较低。我国在研发能力、人员素质、对模具设计制造的基础理论与技术的研究等方面也存在较大差距；在模具新领域的开拓和新产品的开发上较慢；高技术含量模具的比例比国外要低得多(国外约为60%,国内不足40%)；劳动生产率低。161718（6）存在的主要问题(1)研发及自主创新能力薄弱。模具产品及其生产工艺、工具(包括软件)、装备的设计、研发(包括二次开发)及自主创新能力薄弱。(2)企业管理水平落后于技术的进步。管理水平落后主要体现在生产组织方式及信息化采用方面。(3)数字化、信息化水平还较低。国内多数企业数字化、信息化大都停留在CAD/CAM的应用上,CAE、CAPP尚未普及。19(4)标准和标准件生产供应滞后于模具生产的发展。有些模具种类至今无国标,不少标准多年未修订。(5)人才与发展不相适应，目前全行业人才缺乏。尤其是高级模具钳工、CNC数控机床操作工、高级模具设计人员等。(6)以模具为核心的产业链各个环节协同发展不够,尤以模具材料发展滞后最为明显。205.模具业的发展前景（1）塑料模具预计会高速发展。“以塑代钢”、“以塑代木”，工程塑料年均15%的市场增长率。（2）作为模具使用量最大的汽车行业,2014年汽车销量达到2349.19万辆。汽车模具的年均增速将达到10%以上。（3）电子及信息产业也是模具的大用户，“十二五”预计将有20%左右的年均增速。（4）轨道交通、航空航天、新能源、医疗器械、建材等行业也将为模具带来庞大的市场。（4）人工成本低廉。21主要产品模具需要量轿车摩托车冰箱彩电洗衣机模具生产零件400010015015050模具费用2-3亿300-400万400万700万2000-3000万在世界中的份额(%)名称彩电洗衣机电冰箱空调电风扇、照相机、电话机2015产量（万台）162067274899215649占比%292416305022以轿车为例：2014年中国车市，有340多款新型乘用车上市。其中2014年12月有19款。2324254000个零件用模具生产汽车覆盖件26每辆车上塑料的用量从20世纪70年代初的50～60kg已发展到目前的150kg，而且增长还在继续。2025年，全国汽车用塑料将达到618.6万t。外国模具企业纷纷进驻中国日本排名第一的汽车模具制造商富士工业技术株式会社与三井物产株式会社共同组建的三井富士汽车模具有限公司在山东烟台正式签约落户；美国科尔亚洲公司与我国东风汽车模具公司合资建立“武汉东风科尔模具标准件有限公司”，科尔亚洲公司占63%股份。去年7月，日本从事模具生产的AB公司首次与我国台湾地区个人电脑外围设备厂商同赴上海设厂，生产鼠标及移动电话模具产品。欧盟、韩国、新加坡的模具企业也密集组团来我国考察，寻求进驻区域和合作伙伴。

28模具人才需求旺盛模具设计人员、模具开发人员、模具维修人员等已成为人才市场最紧缺的人才，许多企业打出“高薪诚聘”、“月薪6000元急聘”的招聘启事，也不能招到合适的人才。东莞，一位经过专业训练、有工作经验的模具设计、模具制造技术人员，年薪常常超过10万元。其中多孔模具设计师底薪在12万~15万元，如果做得好的话，加上奖金年薪甚至可达20~30万元。今后5年，我国从事机械设计、模具设计、数控编程等新型专业人才需求量将达到1000万-1500万人，而现有符合新型工业设计人才要求的人才严重不足。29模具设计师模具设计师已名列十大灰领职位之一，成为目前机械职场最热门职位。模具设计师从事的工作主要包括：数字化制图；模具的数字化设计；模具的数字化分析仿真；具备产品开发素质的3D造型工程师；具备产品加工工艺素质的CAE分析工程师；具有一定理论知识的模具钳工、技师；数控加工中心的高级编程师、高级技师；熟悉模具制造工艺的设计工程师；此外还有塑料模、冲压模、压铸模、挤出模等领域的专才。30模具从业人员学历31模具从业人员来源32人才培养

开展提高技能和知识更新为重点的继续教育培训工作；加大对技能人才在岗培训和继续教育力度；建设模具技能培训网络和技能鉴定体系。加强人才培训工作及培训基地建设；积极开展技能鉴定和考试发证工作。推行“双证”(学历+技能)式教育和订单式人才培训。“模具工”被列入《全国职业大典》。加快“双师型”教育师资队伍的建设。33全国高等院校规划教材.精品与示范系列柴增田刘春哲主编王国永白涛副主编冲压与注塑模具设计（ISBN978-7-121-29567-6）学习单元1冲压成型基础冲压成型特点与分类冲压成型的力学知识冲压常用材料冲压设备1.1冲压成型特点与分类

压力机上通过模具对金属板料(或非金属)加压,使其产生分离或塑性变形,从而得到具有一定形状、尺寸和性能要求的零件的加工方法。1.1.1冲压成型的特点冲压过程示意1.概念金属板料分离金属板料变形⑸模具使用寿命长,生产成本低。⒉冲压成型的特点⑴可以获得其他加工方法不能或难以加工的形状复杂的零件,如汽车覆盖件、车门等。⑵因有模具保证,工件质量稳定,一致性好，有“一模一样”的特征。⑶材料利用率高,属于少或无切屑加工。⑷生产率高,操作简便,易实现自动化。⒊应用

广泛用于汽车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表以及飞机、国防、日用工业等领域和部门。1.1.2冲压工序分类被加工材料在外力作用下因剪切而发生分离，从而形成具有一定形状和尺寸的零件。如剪裁、冲孔、落料、切边等。⒈分离工序被加工材料在外力作用下发生塑性变形，从而得到具有一定形状和尺寸的零件。如弯曲、拉深、翻边等。⒉成形工序1.2.1塑性及影响塑性的因素

塑性是指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

影响因素：一是金属材料本身，如化学成分、晶格类型和合金组织等；二是外部条件。如变形温度、变形速度和应力状态等。1.2冲压成型的力学知识

不利的一面：后续变形难，有时需增加退火工序。可利用的一面：提高冲压件的强度和刚度。

金属变形过程中随着塑性变形程度的增加，其变形抗力（即每一瞬间的屈服强度σs）增加，硬度提高，而塑性和塑性指标（δ、ψ）降低的现象。1.加工硬化1.2.2塑性变形时应力与应变的关系（自学）

1.2.3金属变形时硬化现象和硬化曲线2硬化曲线的函数表达式K-与材料性能有关的系数n-硬化指数1.3冲压常用材料1.3.1冲压对材料的基本要求（1）功能要求

必须具有一定的强度、刚度、冲击韧性等力学性能及传热、耐热、防腐等特殊性能。（2）冲压工艺要求（1）必须便于加工与提高生产效率。（2）对模具的损耗和磨损低。（3）应满足冲压工艺要求（4）应具有良好的塑性，较高的伸长率和断面收缩率。（5）应有光洁平整无缺陷损伤的表面状态。（6）厚度的公差应符合国家规定的标准。（7）应对机械连接和继续加工具有良好的适应性。

普通碳素钢如Ｑ235、Ｑ195等优质碳素钢如10、20、08F等低合金结构钢如16Mn等不锈钢如1Cr18Ni9Ti等

铜合金H62等铝合金3A21等

胶木板、橡胶、塑料（1）黑色金属（2）有色金属（3）非金属2.冲压常用材料1.4冲压设备（4）按机身结构形式：开式、闭式，等等（1）按驱动滑块力的种类：机械、液压、气动等等（2）按滑块个数：单动、双动、三动，等等（3）按驱动滑块机构的种类：曲柄式、肘杆式、摩擦式，等等1.冲压设备分类1.4.1曲柄压力机曲柄压力机工作原理图（1）工作原理JB23-63压力机4、5-齿轮1-电动机2-皮带3-皮带轮6-离合器7-曲轴8-制动器9-连杆10-滑块11-上模12-下模13-垫板14-工作台（2）结构组成①工作部分

曲柄7、连杆9和滑块10。②传动系统电动机1、带传动、齿轮传动。

作用：将电动机的动力传给曲柄滑块机构。

作用：将电动机主轴的旋转运动变为滑块的往复直线运动。1-电机2-小带轮3-大带轮4-小齿轮5-大齿轮6-离合器7-曲轴8-制动器9-连杆10-滑块11-上模12-下模13-垫板14-工作台⑥附属装置安全保护、气垫、顶料等。③操作系统离合器6、制动器8、电气控制箱等。④支承部件机身、工作台14、拉紧螺栓。⑤辅助系统

包括气路和润滑等。1-电机2-小带轮3-大带轮4-小齿轮5-大齿轮6-离合器7-曲轴8-制动器9-连杆10-滑块11-上模12-下模13-垫板14-工作台

（3）曲柄压力机型号由汉语拼音字母、英文字母和数字表示。（3）曲柄压力机型号JB23-63例如：机械压力机第二种变形630KN（主参数）开式可倾压力机①第一个字母为类的代号。

②第二个字母为同一型号产品的变型（主参数不变，某些次要参数变）顺序号。“J”---机械压力机。“B”---第二种变型产品。类别名称拼音代号机械压力机J液压压力机Y自动压力机Z锤C锻压机D剪切机Q弯曲校正机W其它T③第三、四个数字为列、组代号。

JB23-63机械压力机第二种变形630KN（主参数）开式可倾压力机

“2”---开式双柱压力机“3”---可倾机身④横线后的数字代表主参数，一般用压力机的公称压力作为主参数。JB23-63机械压力机第二种变形630KN（主参数）开式可倾压力机“63”---63吨力，即630KN闭式：床身为框架式，前后开放。开式：床身呈C形结构；左右前三面开放。（4）曲柄压力机的技术参数

当滑块运动到距下死点前一定距离或曲柄旋转到下死点前某一角度时，滑块上允许的最大工作压力。①公称压力②滑块行程

滑块从上死点运动到下死点所走过的距离。③滑块行程次数

滑块空载时，每分钟上下往复运动的次数。

压力机滑块处于下死点位置时，滑块（10）下表面到工作垫板（13）上表面的距离。④装模高度（或闭合高度）a.最大装模高度

装模高度调节装置将滑块调整到最上位置时（即连杆9调至最短时），装模高度达最大值。b.最小装模高度

即连杆9调至最长时，装模高度达最小值。c.装模高度调节量装模高度调节装置所能调节的距离。注意：模具应介于最大装模高度和最小装模高度之间。9-连杆10-滑块13-垫板

模具用模柄和滑块相连时，模具的模柄应与滑块内模柄孔的尺寸相协调。

⑤封闭高度

滑块在下死点时，滑块（10）下表面到工作台（14）上表面的距离。注意：封闭高度与装模高度区别⑥工作台尺寸和滑块底面尺寸

模具外型尺寸及模具安装方法应充分考虑这些尺寸。

⑦模柄孔尺寸10-滑块14-工作台开式可倾压力机的主要结构参数1.4.2液压机（1）结构与工作原理

工作平稳，压力大，设备结构简单。

模具装于活动横梁4和下梁6之间，主缸3带动活动横梁4对模具加压；主缸3回复，打开模具；需要时，顶出缸7顶出工件或废料。1-充液罐；2—上梁；3—主缸及活塞；4—活动横梁；5—立柱；6—下梁；7—顶出缸（2）型号表示方法类似于曲柄压力机。例如：YA32-315①第一个字母为类的代号。“Y”---液压机。②第二个字母为同一型号产品的变型顺序号。“A”---第一种变型产品。③第三、四个数字为列、组代号。

“32”---四柱液压机④横线后的数字代表主参数—公称压力“315”---公称压力315吨（3）液压机的主要技术参数①公称压力

名义上能产生的最大力量，数值上等于工作液体压强和工作柱塞总工作面积的乘积。②最大净空距H（开口高度）

活动横梁停在上限位置时，从工作台上表面到活动横梁下表面的距离。③最大行程S活动横梁能移动的最大距离。④工作台尺寸（长×宽）

工作台面上可以利用的有效尺寸B×T。⑤活动横梁运动速度

分工作行程速度、空行程速度和回程速度。P20图

1.4.3摩擦式压力机

1-电动机；2-V型传动带；3、5-摩擦盘；6-飞轮；7-杠杆；8-螺母；9-螺杆；10-连杆；11-挡块；12-滑块；13-手柄。

摩擦式压力机是利用摩擦盘与飞轮之间相互接触，传递动力，并根据螺杆与螺母相对运动，使滑块产生上、下往复运动的锻压机械。1.4.4冲压设备的选择1.类型的选择根据冲压工艺的性质、生产批量、模具大小、制件精度等正确选用。2.规格选用（1）压力机的公称压力必须大于冲压工序所需压力。（2）压力机滑块行程应满足制件在高度上能获得所需尺寸，并在冲压工序完成后能顺利地从模具上取出来。（3）压力机的行程次数应符合生产率和材料变形速度的要求。（4）压力机的闭合高度、工作台面尺寸、滑块尺寸、模柄孔尺寸等都能满足模具的正确安装要求。课后查阅资料明白以下压力机结构1.单点、双点、四点压力机2.开式、闭式压力机3.单动、双动压力机全国高等院校规划教材.精品与示范系列柴增田刘春哲主编王国永白涛副主编冲压与注塑模具设计（ISBN978-7-121-29567-6）学习单元2冲裁工艺与冲裁模★排样设计★冲裁工艺及冲裁件的工艺性★冲裁过程分析2.1冲裁工艺及冲裁件的工艺性2.1.1冲裁工艺基础1.冲裁利用模具在压力机上使板料产生分离的冲压工艺。2.冲裁的种类落料、冲孔、切断、切边、切口等。前两种应用最广。3.落料

从板料上冲下所需形状的零件（或毛坯），即冲落部分为需要的称为落料。4.冲孔

冲裁的目地是为了加工一定形状的内孔，冲下的部分为费料。

一般情况下，板料经冲裁后形成两部分，即冲落部分和带孔部分。冲制外形Φ22—落料落料与冲孔的区别冲制内孔Φ10.5—冲孔2.1.2冲裁件的工艺性⑴冲裁件的形状设计应尽量简单、对称，同时应减少排样废料，如右图。指冲裁件对冲压工艺的适应性。2.冲裁件的形状和尺寸1.定义：注意：良好的冲裁工艺性能使材料消耗少、工序数量少、模具结构简单且寿命长，产品质量稳定。（2）冲裁件的凸起和凹槽宽度不应小于板料厚度t的两倍，即a>2t。

冲裁件上孔与孔的距离b、孔与边缘的距离b1不应过小，一般b≥1.5t，b1≥t。（a）（b）（c）(3)冲裁件的外形或内孔应避免尖角，各直线或曲线的连接处，应有适当的圆角转接，转接圆角半径的最小值如下表。

转接圆角外转接圆角内转接圆角α≧90°α﹤90°α≧90°α﹤90°高碳钢合金钢0.45t0.70t0.50t0.90t低碳钢0.3t0.50t0.35t0.60t黄铜、铝0.24t0.35t0.20t0.45t冲裁件转接圆角半径rmin/mm（材料厚度t）(4)为防止冲裁时凸模折断或弯曲，冲孔时，孔径不能太小。冲孔最小直径与孔的形状、板料力学性能、板料厚度有关，数值如下表。带保护套凸模可冲压的最小孔径/mm（t为材料厚度）一般冲孔模可冲压的最小孔径/mm（t为材料厚度）3.冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度⑴金属冲裁件的内、外形经济精度不高于IT11级。一般落料精度最好低于IT10级，冲孔精度最好低于IT9级。冲裁件内外形达到的经济精度⑵非金属冲裁件的内、外形的经济精度为IT14、IT15级。冲裁断面的近似表面粗糙度值表②按图（b）的尺寸标注方法，两孔中心与模具磨损无关--标注合理。⑶冲裁尺寸标注应符合冲压工艺要求①按图（a）的尺寸标注方法，两孔中心距随模具磨损而增大--标注不合理。例如：2.2冲裁过程分析2.2.1冲裁变形过程（1）弹性变形阶段（a）凸模开始接触板料，凸、凹模刃口压入材料，刃口周围材料出现应力集中，产生弹性压缩、弯曲、拉伸等复杂变形—均为弹性变形。（2）塑性变形阶段（b）随凸模继续压入，材料内应力达到屈服极限，材料在凸、凹模的接触处产生塑性剪切变形。压入程度增加，变形程度增加，材料应力增大，直至达到强度极限，塑性变形阶段结束。（3）断裂阶段（c）材料应力达到强度极限后，随凸模继续下压，板料首先在凸、凹模的接触处均产生微裂纹，然后裂纹不断扩展，上、下裂纹汇合，板料发生分离，完成冲裁。2.2.2冲裁件断面特征—四个特征区（1）塌角（圆角）区③板料塑性越好，凸、凹模间的间隙越大，形成的塌角区越大。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；（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的大端；③光亮带宽度约为断面总高的1/3～1/2。板料塑性越好，凸、凹模间的间隙越小，形成的光亮带越宽。（3）断裂带①由于冲裁时产生裂纹和裂纹扩展而形成，表面粗糙，带有4⁰～6⁰斜角；②冲孔、落料工序中，断裂带分别位于孔断面的大端和工件断面的小端；③凸、凹模间的间隙越大，断裂带越宽且斜角越大。（4）毛刺位于断裂带的边缘，由于断面的撕裂而产生。注意：冲裁件断面塌角区越小，光亮带越宽，断裂带越平坦、斜角越小，毛刺越不明显，则冲裁件质量越高。其最主要的影响因素是冲裁间隙。断面分析：冲裁件的断面不很整齐，仅短短的一段光亮带是柱体。若不计弹性变形的影响，则孔的光亮体的光亮柱体部分尺寸，近似等于凸模尺寸；落料的光亮柱体部分，近似等于凹模尺寸。光亮带为孔的最小尺寸、落料的最大尺寸，可得出如下重要的关系式：

落料尺寸=凹模尺寸冲孔尺寸=凸模尺寸这是计算凹模和凸模尺寸的主要依据。

2.3排样设计⑵改善操作性冲裁件在条料、带料、板料上的布置方式。1.排样2.排样设计原则⑴提高材料利用率

冲裁生产的材料费一般为总成本的60%以上，故材料利用率是衡量排样经济性的重要指标。

排样应使操作方便、安全、劳动强度低。⑶使模具结构简单合理，使用寿命高。⑷保证冲裁件质量。3.排样的类型（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。有废料排样少废料排样无废料排样（3）无废料排样（2）少废料排样只在冲裁件之间或只在冲裁件与条料侧边之间留有工艺废料，冲裁只沿冲裁件的部分轮廓进行。材料利用率可达70%～90%。冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间均无工艺废料，冲裁实际上变成了切断。材料利用率可达85%～90%。4.排样的形式头5.排样设计⑴搭边冲裁件与冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间留下的工艺余料。①定义：②作用：避免因送料误差发生零件缺角、缺边和尺寸超差；使凸、凹模刃口受力均衡，提高模具使用寿命及冲裁件断面质量；利用搭边可以实现模具的自动送料。③搭边值确定原则：材料硬，取小些，材料软或脆性材料，取大些。条料厚度大，取大些。冲裁件形状复杂，尺寸大，过渡圆角半径小，取大些。手工送料、有侧压板导料时，取小些。搭边太小，起不到应有的作用，且会导致条料被拉进凸、凹模间隙，加剧模具磨损，甚至损坏模具刃口。搭边过大，造成材料浪费；经验确定的低碳钢冲裁时常用最小搭边值/mm

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。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。⑵条料进距模具每冲裁一次，条料在模具上前进的距离。⑶条料宽度B条料的下料公差规定为负偏差，以保证送料顺利，不因条料过宽而发生卡死现象。导料装置：条料送进时，引导前进的基准。侧压装置：条料在送进过程中，在条料侧边作用一横向力，使条料紧贴导料板一侧送进的装置。②条料宽度B的计算当条料在无侧压装置的导料板之间送料时，条料宽度B按下式计算：式中：B—条料宽度，mm

L—冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸，mma—冲裁件与条料侧边之间的搭边查表2.7），mmb0—条料与导料板之间的间隙（查表2.9），mmΔ—条料下料时的下偏差值（查表2.8），

mm条料与导料板之间的间隙b0/mm条料下料宽度偏差Δ

/mm当条料有侧压装置或手动保持条料紧贴单侧导料板送料时，条料宽度B按下式计算：

(4)条料下料方式--纵裁与横裁注意：纵裁剪板次数少，可减少冲裁时的换料次数，提高生产效率，尽可能采用。若纵裁后条料太长太重，或不能满足弯曲件坯料对轧制方向要求时应考虑横裁。①纵裁：条料在下料时，沿板料的长度方向剪裁。②横裁：条料在下料时，沿板料的宽度方向剪裁。式中：A—送料进距，mmB—条料宽度，mm(5)材料利用率计算

标出条料宽度及偏差、送料步距及搭边值。排样图标注内容：②对纤维方向有要求时，应用箭头标明。零件图排样图08F厚1mm（5）排样图排样图位置：与冲裁件图一起画在模具装配图的右上角。本讲掌握内容：1.什么是冲裁模？落料与冲孔的区别？2.冲裁变形的三个阶段。3.冲裁件断面四个特征区。4.概念：搭边、送料进距、条料宽度。5.排样图包括内容全国高等院校规划教材.精品与示范系列柴增田刘春哲主编王国永白涛副主编冲压与注塑模具设计（ISBN978-7-121-29567-6）2.4冲裁工艺计算

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冲裁力及压力中心计算

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冲裁间隙★

冲裁模刃口尺寸设计2.4.1冲裁间隙定义冲裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差。Z--双面间隙（常用）--单面间隙冲裁间隙表示方法：1.冲裁间隙对冲裁过程的影响间隙对断面质量的影响ａ）间隙过小ｂ）间隙合理ｃ）间隙过大

①间隙小时，冲裁件断面质量高，尺寸及形状精度也较高；⑴间隙对冲裁件质量的影响一般情况下：②间隙大时，一方面板料的弯曲、拉伸严重，断面易产生撕裂，毛刺较大，断面质量低；另一方面，冲裁件尺寸及形状也不易保证，尺寸及形状精度低。冲裁间隙大，可减小模具磨损，提高模具使用寿命，反之反然。⑵间隙对冲裁力的影响冲裁间隙小，所需的冲裁力大；冲裁间隙大，所需的冲裁力小。但过大的冲裁间隙会导致毛刺过大，造成卸料力、推件力等迅速增加，反而对减小冲裁力不利。⑶间隙对模具寿命的影响结论：冲裁间隙对冲裁的影响是多方面的，模具设计时应综合考虑，合理选择冲裁间隙。2.冲裁间隙的确定当t<3mm时,c=6%～12%;

t>3mm时,c=15%～25%。当材料软时，c取小值；当材料硬时，c取大值。⑴经验计算法Z=ctt—材料厚度,mm式中：c—与材料性能及厚度有关的系数（2）查表法落料、冲孔模具刃口初始间隙由下表查得。1.材料45钢，厚度1.5mm，查表确定冲裁间隙。冲裁间隙查取：Zmax=，Zmin=

0.31

0.271.材料Q235钢，厚度0.8mm，查表确定冲裁间隙。Zmax=，Zmin=

0.10

0.07③Zmax为初始间隙的最大值，即最大合理间隙。它是考虑到凸模和凹模的制造误差，在Zmin的基础上增加一个数值而得。①表中经验数据适用于一般条件下的冲裁。⑤模具在使用过程中，由于工作部分的磨损，间隙将会有所增加，因而使凸模和凹模之间的间隙可能超出表中所列最大合理间隙Zmax的数值。注意：②Zmin为初始间隙的最小值，即最小合理间隙。④模具初始间隙应在Zmin和Zmax之间。

2.4.2冲裁模刃口尺寸设计

凸模刃口尺寸按凹模尺寸减去最小间隙值Zmin确定。⒈凸、凹模刃口尺寸计算原则---按落料、冲孔两种情况分别进行⑴落料工序以凹模为基准件（因为落料工件的尺寸更接近于凹模的刃口尺寸）先确定凹模刃口尺寸：凹模刃口尺寸接近或等于工件最小极限尺寸，以保证模具在一定范围内磨损后，仍能冲出合格零件。⑵冲孔工序以凸模为基准件（因为冲孔工件的尺寸更接近于凸模的刃口尺寸）先确定凸模刃口尺寸：凸模刃口尺寸接近或等于孔的最大极限尺寸，以保证模具在一定范围内磨损后，仍能冲出合格零件。

凹模刃口尺寸按凸模尺寸加上最小间隙值Zmin确定。⑶凹模和凸模制造公差主要与冲裁件的精度和形状有关。模具制造精度应比冲裁件精度高2～3级,一般为IT6级左右,可查表2.11。为使新模具间隙不小于最小合理间隙,一般凹模公差标成,凸模公差标成。1.材料为45钢，厚度1mm，分别确定冲孔与落料的凸凹模制造偏差。Φ60：Φ:40：⒉凸、凹模刃口尺寸计算根据冲裁件形状的复杂程度，模具制造中，凸、凹模的加工有两种方法，一种是按互换原则组织生产，另一种是按配合加工组织生产。⑴互换加工中凸、凹模刃口尺寸计算---适用于圆形和规则形状的冲裁件①冲孔设冲裁件的孔径为,否则要进行转换，转换后再计算。根据刃口尺寸计算原则,计算公式为：凸模:凹模:式中：d—冲孔工件孔的基本尺寸，mmdp、dd—冲孔凸、凹模刃口尺寸，mmΔ—工件公差，mmX—磨损系数（查表2.12）—凸、凹模制造偏差（查表2.11），mm1.材料为45钢，厚度3mm，分别确定冲孔与落料的磨损系数X。Φ60：X=0.75Φ:40：X=0.5②落料设冲裁件的落料尺寸为,否则转换后再计算。根据刃口尺寸计算原则,计算公式为:凹模:凸模:dpDD、—落料凸、凹模刃口尺寸，mm式中：X-磨损系数，Δ-工件公差，δp，δd凸凹模制造公差。冲孔：落料：③中心孔（孔心距）

因为凸、凹模分开加工，要分别标注凸、凹模刃口与制造公差，所以为保证冲裁间隙在合理范围内，应保证：④计算结果校验如不满足，则应提高模具制造精度，即减小、⑤优点：凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于成批生产。缺点：模具制造公差小，模具制造困难，成本高。刃口尺寸计算注意点:1.分清是冲孔还是落料。2.冲裁间隙Z(查表2.10）：与材料和料厚有关。

3.冲裁件的尺寸标注是否标准，不标准要转换。1.如图冲裁件，进行尺寸标准化标注的转换。4．模具制造精度一般IT6级，查表得δP和δｄ。5.未标注公差的尺寸，依据表2.4确定精度后查表。8.磨损系数X（查表）：只与公差和料厚有关。

应提高模具制造精度7.验算若例题1：如图冲压件，材料为45号钢，料厚t=0.5mm，计算凸凹模刃口部分尺寸？ZminZmax解：此冲压件的外形属落料，内孔属冲孔查表得：由公差值可查表得磨损系数X为：X=0.75，X=0.5Φ6：Φ36：（1）孔Φ6校核：0.004+0.006=0.010<0.020+0.006-0.004

（2）Φ36落料校核：0.004+0.006=0.010<0.020+0.006-0.004例题2冲裁如图的垫圈，材料为10号钢，厚度为1mm，计算凸凹模工作部分的尺寸？请问若冲压件的厚度为3mm，请问模具制造精度能否为IT6级？解：由10号钢和厚度1mm查表得：由公差值可查得磨损系数x为：Zmin

，Zmax0.5,0.5Φ50：X=Φ68:X=制造偏差δp、δd查表制造偏差δp、δd查表

例3：如图2.13所示零件，其材料为Ｑ235，料厚t＝0.5mm。试求凸、凹模刃口尺寸。解：Φ36属落料，2-Φ6孔属冲孔。Zmin＝0.04，Zmax＝0.06，

磨损系数X由表查得：

则：Zmax－Zmin＝(0.06－0.04)mm＝0.02mm间隙值Z查表得：Φ6，x＝0.5；Φ36，x＝0.5。（1）冲孔：校核｜δp｜＋｜δd｜=0.004+0.006=0.01≤0.02

（2）落料

校核｜δp｜＋｜δd｜=0.004+0.006=0.01≤0.02（3）孔距尺寸

已知某冲裁件如图，材料为10钢，厚度为1mm，中批量生产。试按互换加工计算该零件落料、冲孔复合冲裁模的刃口尺寸.例4：①外形为落料，以凹模为基准查表x=0.5,Zmin=0.1mm，Zmax=0.13mm.注意：尺寸10和120查表2.4其公差分别按IT13和IT11查得。（45-0.5×0.56）0+0.01

=44.720+0.01尺寸45：尺寸44：尺寸10：尺寸120：凹模：（44-0.5×0.54）0+0.01

=43.730+0.01（10-0.5×0.22）0+0.008

=9.890+0.008（120-0.5×0.54）0+0.015

=119.730+0.015凸模:尺寸45：尺寸44：尺寸10：尺寸120：（44.72-0.1）0-0.007=44.620-0.007（43.73-0.1）0-0.007=44.620-0.007（9.89-0.1）0-0.006=9.790-0.006（119.73-0.1）0-0.01=119.630-0.01②内形为冲孔，以凸模为基准查表x=0.5,Zmin=0.1mm0pp)xd(dd-D+=凸模:凹模:尺寸26：（26+0.5×0.24）0-0.007=26.120-0.007尺寸26：（26.12+0.1）0+0.01

=26.220+0.01

ZMAX=0.13mm既不属于冲孔也不属于落料类尺寸，可按冲裁件公差等级（查得约为IT16）提高３级（即IT13，公差为0.33mm）确定。③尺寸22即22±0.17④校验尺寸45、44：0.01+0.007+0.1=0.117<0.13=Zmax尺寸10：0.006+0.008+0.1=0.114<0.13=Zmax尺寸120：0.01+0.015+0.1=0.125<0.13=Zmax尺寸26：0.01+0.007+0.1=0.117<0.13=Zmax作业题1.冲裁如图所示的垫圈，材料为１０号钢，厚度为3mm，试计算凸凹模刃口部分尺寸？作业：P83思考题28题、9题作业题2如图所示工件，材料为钢45，材料厚度为0.5mm，求凸凹模刃口尺寸？⑵配合加工法凸、凹模刃口尺寸计算

---适用于形状复杂或薄料冲裁件首先加工凸、凹模中的一件作为基准件（落料时选凹模为基准件，冲孔时选凸模为基准件），然后以选定的间隙配合加工另一件。特点：允许在加工基准件时适当放宽公差，降低模具加工难度。①配合加工凹模（凸模）为基准件,尺寸分三类:凹模（凸模）磨损后增大尺寸--A类凹模（凸模）磨损后减小尺寸--B类凹模（凸模）磨损后不变尺寸--C类尺寸分类②计算过程判断图中各尺寸类型：如图冲裁件，材质为H62，厚度为1.5mm，求凸凹模工作部分尺寸？判断图中各尺寸类型：A类尺寸：B类尺寸：C类尺寸：基准件刃口尺寸计算式：式中：A、B、C—基准件基本尺寸,mmmaxA—冲裁件A类尺寸最大极限值,mmminB—冲裁件B类尺寸最小极限值,mmX—磨损系数(查表获得）。A类尺寸：B类尺寸：C类尺寸：注意：公式计算的是基准件（落料是凹模，冲孔是凸模）的尺寸及公差，另一件配做。δ—模具制造公差,mm。计算注意事项：1.A、B、C三类尺寸的确定：落料以凹模为基准件，冲孔以凸模为基准。2.冲裁间隙的确定。3.磨损系数的确定。4.

Amax、Bmin是A、B尺寸的最大、最小值。5.A、B、C三类尺寸的制造公差δ，其值取6.公式中的Δ为公差，不是偏差。7.磨损量的增与减公式中分别是-XΔ还是+XΔ。8.C类尺寸要求正负偏差值相同，否则需要转换。Δ例题4如图冲裁件，材料为钢20，厚度为2ｍｍ，试计算凸凹模的工作尺寸？解：由钢２０和ｔ＝２ｍｍ查表得：Ｚｍｉｎ＝０．３０ｍｍ，Ｚｍａｘ＝０．３４ｍｍ由公差值查的各值：Ｘ＝０．５冲裁件为落料

首先确定尺寸类型：A类尺寸：B类尺寸：C类尺寸：尺寸类型确定70304868ABCAA类尺寸计算B类尺寸计算C类尺寸计算落料凸模尺寸按凹模尺寸配制，并留双面间隙０．３０－０．３４mm.例题5如图冲裁件，材料为10号钢，厚度为2mm,计算凸凹模工作部分尺寸？解查表得：Zmin=0.30mm,Zmax=0.34mm磨损系数X：X70=0.75，其余为0.5此件为落料，

首先确定尺

寸类型7030203550ACBCAA类尺寸：B类尺寸：C类尺寸：落料凸模尺寸按凹模尺寸配制，并留双面间隙0.30-0.34mm.作业题思考题2P8310题11题三、冲裁力及压力中心计算冲裁力是选择压力机的重要依据，也是模具设计和模具强度校核的依据。1.冲裁力的计算冲裁力计算公式：式中：A—冲裁断面面积，2mmL—冲裁端面周长，mmt—冲裁件厚度,mmF—冲裁力，Nτ—材料抗剪强度，MPak—系数，一般k=1.3为了简便，也可用材料的抗拉强度按下式估算：t—冲裁件厚度,mmL—冲裁端面周长，mm⒉卸料力及推件力的计算逆着冲裁方向将零件或废料从凹模腔顶出的力。（1）卸料力：从凸模上将零件或废料卸下来所需的力。（2）推件力：

顺着冲裁方向将零件或废料从凹模型腔推出的力。（3）顶件力经验计算公式：式中：F—冲裁力，N顶推卸、、KKK

—分别为卸料力、推件力、顶件力系数本讲掌握内容：1.何谓冲裁间隙？2.冲裁间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命的影响？3.会查表法确定冲裁间隙。4.会凸凹模刃口尺寸计算互换加工法配合加工法全国高等院校规划教材.精品与示范系列柴增田刘春哲主编王国永白涛副主编冲压与注塑模具设计（ISBN978-7-121-29567-6）第四讲冲裁模典型结构冲裁模结构组成冲裁模典型结构2.5.1冲裁模结构组成（以单工序冲裁模为例）

根据零部件在模具中的作用，冲裁模一般由五部分组成。⒈工作零件

实现冲裁变形，使材料正确分离，保证冲裁件形状的零件。直接影响冲裁件质量、冲裁力、卸料力和模具寿命。如凸模12、凹模2等。⒉定位零件

保证条料或毛坯在模具中位置正确的零件。如：挡料销3（给条料送进定位）、导料板15（给条料送进导向）等。如：卸料板4（卸下箍在凸模12上的件或废料）⒊卸料及推件零件

将冲裁后由于弹性恢复而卡在凹模孔内或箍在凸模上的工件或废料脱卸下来的零件。

推件装置推出凹模孔内的件或废料。如：导套13、导柱14等。⒋导向零件

保证上模对下模正确位置和正确运动的零件。如：凸模固定板5、垫板6、上模座7、下模座16、连接螺钉11等。⒌连接固定零件

将凸、凹模固定于上、下模座，以及将上、下模固定在压力机上的零件。2.5.2冲裁模典型结构1）导板式单工序冲裁模2)

导柱式单工序冲裁模

压力机的一次行程中，只完成一道工序的冲裁模。⒈单工序冲裁模根据模具导向装置的不同(1)类型1）导板式单工序冲裁模（1）导向装置：凸、凹模的正确配合是依靠导板导向。导板-9上模：1—模柄

2—止动销

3—上模座

4—内六角螺钉5—凸模

6—垫板7—凸模固定板

下模：8、12—六角螺钉9—导板10—导料板11—承料板13—凹模14—圆柱销15—下模座16—固定挡料销

17—止动销18—限位销

19—弹簧20—始用挡料销1）导板式单工序冲裁模（2）构成上模部分：5-凸模下模部分：11-承料板1-模柄2-上模板3-垫板4-凸模固定板6-导板7-导料板8-固定挡料销9-凹模10-下模板6-导板②一般对于薄料(t<0.8mm)，导板6与凸模5配合为H6/h5；对于厚料(t>3mm)，其配合为H8/h7。返回设计要点①导板6与凸模5的配合间隙必须小于凸模5、凹模9的配合间隙。

应用于材料较厚、工件精度不太高的场合。特点①结构简单；②导板与凸模的配合精度要求高，所以，模具间隙小时，导板的加工非常困难，导向精度不易保证；

③冲裁时，导板与凸模不应脱开。应用导向装置：凸、凹模的正确配合是依靠导柱导向。2）导柱式单工序冲裁模构成上模部分：10-骑缝销9-模柄7-上模座5-凸模固定板12-凸模8、11-螺钉13-导套6-垫板下模部分：4-卸料板3-挡料销2-凹模1-螺钉16-下模座15-导料板14-导柱工作过程

冲裁时，导柱14首先进入导套13进而导正凸模12进入凹模2，从而保证凸、凹模间隙的均匀；

冲裁结束时，上模回复，装于导料板15上的卸料板将紧箍于凸模12上的条料卸下，工件从下模座漏料孔落下。

凸模与凹模的间隙易保证，模具磨损小，安装方便，导向精度高。特点应用

是大多数冲裁模采用的方式，应用广泛。

在压力机滑块每次行程中，在同一副模具的不同位置，同时完成两个或两个以上的冲压工序。⒉连续冲裁模(或级进模)1-模柄

2-螺钉

3-冲孔凸模

4-落料凸模

5-导正销

6-固定导料销

7-始用导料销

1、2-凸模；3-固定卸料版；4-始用挡料销；5-挡料销；6-导正销；7-凸模。导正销定位级进模

此模具在落料的同时冲孔工步也在冲孔，即下一个制件的冲孔与前一个制件的落料是同时进行的，这样就使冲床每一个行程均能冲出一个制件。

冲制时，上模下压，凸模1、2先将三个孔冲出，条料继续送进时，由固定挡料销5挡料，进行外形落料。⒉连续冲裁模(或级进模)

左图为电度表磁极冲片，需落料、冲圆孔、冲方孔、冲异形孔。

若采取单工序模，模具和工序多，精度难以保证，管理复杂。（2）实例：电度表磁极冲片连续模构成1-模柄4-上模座6-凸模固定板8～15、17-凸模3、23、29-螺钉5、27-垫板2、25、30-定位销7-侧刃凸模18-导套20-卸料板26-凹模28-下模座21-导料板19-导柱22-承料板24-挡块16-落料凸模工作过程

条料从右向左沿导料板21向前输送，在第一个工位冲出零件的一组内孔，在第二个工位冲出零件的另一组内孔，在第三个工位落料。适用于大批量生产。（2）特点①便于实现自动化，生产效率高；②操作方便、安全；③模具结构复杂，加工困难，成本较高。（3）应用

在压力机滑块每次行程中，在同一副模具的相同位置，同时完成两道或两道以上工序的冲裁。⒊复合冲裁模特点：有一个即作凸模又作凹模的凸凹模零件

平垫圈的复合模（1）实例构成3、19、21-螺钉5-凸凹模固定板1-挡料销2-下模座4-凸凹模6、12-橡皮7-卸料板8-导柱11-推件板13-凸模固定板14-垫板15-上模座16、20-圆柱销17-冲孔凸模18-模柄10-导套9-凹模工作过程

②冲出的零件位于凹模9孔内，冲孔的废料留在凸凹模4的孔内，并通过漏料孔排出模外。①凹模9和冲孔凸模

17与凸凹模4作用，同时进行落料与冲孔，将零件与条料分离。③上模回升时，上、下弹性元件释放压力，则工件在推件板11的作用下，被推出模外，余料则由卸料板7

从凸凹模卸下。倒装式：凸凹模位于下模（2）复合模类型正装式：凸凹模位于上模

冲裁时冲孔的废料落在下模或条料上，不易清除。很少采用。1-凸凹模2-顶料板3-落料凹模4-冲孔凸模5-推件板特点：正装式复合模

冲孔废料由凸凹模4孔直接漏下，零件被凸凹模4顶入凹模2孔内，冲压结束时由推件板6推出。倒装式复合模4-凸凹模5-打料杆2-落料凹模1-冲孔凸模6-推件板3-卸料板特点：6-凸凹模8-落料凹模11-冲孔凸模12-挡料销13-导料销1-打杆3-推板4-推杆7-卸料板9-顶件块10-带肩顶杆2-模柄5-卸料螺钉

正装式复合模14、16-冲孔凸模17-落料凹模18-凸凹模5-活动挡料销22-导料销12-打杆11-推板10-连接推杆9-推件块4-卸料板

7-上模座1-下模座2-导柱6-导套13-模柄8-凸模固定板19-凸凹模固定板15-垫板

3、20-弹簧21-卸料螺钉

倒装式复合模①结构上必有既为落料凸模又为冲孔凹模的凸凹模；适用于大批量生产。（3）特点（4）应用②生产效率高；③工件精度高，特别是工件内孔对外形的位置精度容易保证；④结构紧凑；⑤结构复杂，模具零件的精度要求高，模具制造成本高、周期长。本讲掌握内容：1.冲裁模结构一般由哪5部分组成？2.何谓单工序冲裁模、级进模和复合膜？3.复合膜上的典型结构-凸凹模。全国高等院校规划教材.精品与示范系列柴增田刘春哲主编王国永白涛副主编冲压与注塑模具设计（ISBN978-7-121-29567-6）冲裁模零部件结构设计(一)第五讲冲裁模零部件结构设计(一)★凸模结构设计★凹模结构设计一、凸模结构设计⒈凸模的类型圆形凸模非圆形凸模⑴圆形凸模凸模形式适用冲制孔径范围（mm）图（a）1～8图（b）8～30图（c）大于30

在厚板料上冲小孔时，为避免凸模在冲裁时折断，可在凸模外加保护套。

带保护套凸模1-凸模2-保护套3-固定板特别地：⑵非圆形凸模注意：组合式与镶拼式凸模的基本部分可采用普通钢如45钢,刃口部分采用模具钢如Cr12、T10A制造。整体式镶拼式组合式2.凸模的结构工作部分：完成冲裁加工的部分，根据冲裁件的形状、尺寸和冲裁工序的性质、特点确定其形状和尺寸。安装部分：通过与固定板结合后安装于模座上。3.凸模的固定

（安装）方法①多用于圆形及规则形状凸模的场合。台阶式固定法铆接式固定法螺钉及销钉固定法浇注粘接固定法⑴台阶式固定法②凸模与固定板用

H7/m6配合。②为便于加工，凸模做成直通式；为防脱落，将凸模上端铆出（1.5～2.5）mm×45°的斜面。⑵铆接式固定法①多用于不规则形状断面的小凸模安装。③反铆法（挤紧法），不需垫板，如图（b）（b）（a）①应用于安装基面较大的大、中型凸模，用螺钉及销钉将其直接固定在凸模固定板上。

⑶螺钉及销钉固定法②安装、拆卸方便，稳定性好。③固定板与凸模间有明显间隙，因此，固定板与凸模安装部分的加工精度可较低。⑷浇注粘接固定法①应用于冲裁力较小的场合，一般冲裁件厚度小于2mm。②粘接剂有：低熔点合金、环氧树脂、无机粘接剂。4.凸模的长度计算

凸模的长度一般根据模具结构形式来确定。1-凹模2-卸料板3-导料板4-凸模5-凸模固定板

以固定卸料板的冲裁模为例。如右图，其凸模长度L为：式中：h1—凸模固定板厚度，mmh2—卸料板厚度，mmh3—导料板厚度，mmh—自由尺寸，mm自由尺寸h包括:凸模固定板与卸料板之间的距离10～20mm，凸模修磨量及凸模进入凹模的深度0.5～1mm。'A1-凹模2-卸料板3-导料板4-凸模5-凸模固定板二、凹模结构设计⒈凹模的结构形式整体式组合式镶拼式(1)整体式凹模特点：

结构简单，强度好；整体更换，制造成本高。适用场合：

中、小型冲压件及尺寸精度要求比较高的模具。(2)组合式凹模特点：适用场合：

制造成本低，维修方便；比整体式结构复杂。

精度要求不太高的大、中型冲压件。1—固定板2—凹模工作部分与非工作部分分别制造，组合成为凹模。(3)镶拼式凹模特点：适用场合：

加工方便，易损部分更换容易；结构复杂一些。

冲制窄臂、形状复杂的冲压件1—固定板2—凹模⒉凹模的刃口形式直筒式锥形凸台式(1)直筒式刃口强度高，加工方便；修磨时刃口尺寸及冲裁间隙不变。但冲裁件或冲裁废料不易排出。特点：（a）（b）（c）直筒式刃口

图（b）常用于单工序冲裁模及连续模中,凹模下部锥度主要便于卸件。设计时,一般β可取2°～3°。形状复杂或精度较高的、直径小于5mm的工件。适用场合：

其中，图（a）、（c）常用于带有顶出装置的复合模。（a）（b）（c）直筒式刃口工件或废料易于排出；凸模对孔壁的摩擦及压力小。

但刃口强度较差，刃口易磨损，从而使间隙增大较快。

形状简单、精度要求不高的零件。刃口斜角α与材料厚度有关。锥形刃口特点：适用场合：（2）锥形

凹模淬火硬度一般为35～40HRC；装配时，可以锤打凸台斜面来调整间隙；便于冲出合格工件。

模具加工相对复杂。

间隙较小的薄料（0.3mm以下）冲裁。凸台式凹模刃口特点：适用场合：（3）凸台式⒊凹模的外形尺寸（1）凹模高度：

（2）凹模壁厚c式中ha—凹模厚度，mm;K—修正系数，查表b—最大孔口尺寸，mm凹模的外形尺寸由经验计算确定。且ha

≧15mm且c≥30～40mmc=(1.5～2.0)ha凹模厚度修正系数K全国高等院校规划教材.精品与示范系列柴增田刘春哲主编王国永白涛副主编冲压与注塑模具设计（ISBN978-7-121-29567-6）第六讲冲裁模零部件结构设计(二)※模具的闭合高度※卸料装置※固定零件※定位装置一、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）导正销定距侧刃等保证条料有准确的送进位置。挡料销高度应稍大于冲压件的材料厚度。⒈挡料销（1）作用：（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：（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结构简单。圆头固定挡料销①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可根据材料进距调整位置，多用于通用切断模。③可调式挡料销：可调式挡料销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。多用于带固定卸料板的冲裁模，其料厚度不小于0.8mm。④弹簧挡料销：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。卸料板多用于弹压卸料板的复合模中。⑤自动挡料销：操作方便；又称：活动挡料销。可以伸缩，模具闭合后不能高出。1多用于连续模中第一步冲压时的定位。⑥初始挡料销：运动方向定位板与定位钉一般采用45钢制成，淬火硬度为43～48HRC。⒉定位板与定位钉对单个毛坯或半成品按其外形或内孔定位的零件。（1）作用：（2）材料及热处理要求：（3）定位形式：外形定位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。（c）为大型孔定位板,一般d

≻30mm;

（d）为大型异形孔定位板。内形定位（二）属于送进导向的定位零件：属于送料定距的定位零件：属于块料或工序件的定位零件：导料销、导料板、侧压板等；用挡料销、导正销、侧刃等；定位销、定位板等。定位的应用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。

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。

（1）作用：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。（3）类型：固定导正销活动导正销（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。便于修理，可避免发生模具损坏，定位精度较差。

导正销与导孔之间要有一定的间隙，导正销应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。②活动导正销：（4）尺寸与位置要求⒋定距侧刃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。（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：（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①长方形侧刃②齿形侧刃制造简单，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。克服了矩形侧刃的缺点，但加工制造困难。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。③尖角形侧刃侧刃厚度一般为6～10mm,其长度为条料送进步距长度。材料可用T10、T10A、Cr12钢制造，淬火硬度为62～64HRC。（4）侧刃尺寸及材料和热处理要求采用双侧刃，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）双侧刃当冲压生产批量较大时多采用双侧刃。5.侧压装置

如果条料的公差较大，