模具设计基础（上篇共上中下3篇）

模具设计基础课程情况总体简介授课学时：自定。

课程任务：1.了解常见冲/塑工序的变形规律；2.认识冲/塑成形工艺方法、冲/塑模具典型结构；3.具备进行一般冲/塑零件的工艺编制、冲/塑模具设计的能力。

课程性质：模具设计与制造专业的一门主干专业技术课，是一门实践性、综合性很强的课程。课程情况总体简介主要内容冷冲压部分1、冷冲压成形基础知识2、冲裁模设计3、弯曲模设计4、拉深模设计注塑部分6、塑料成形基础知识

7、单分型面注射模设计8、双分型面及侧抽芯注射模设计9、其他塑料成型模具设计课程考核：本课程为考试课，平时成绩40%，考试成绩60%5、其他冲压成形模具设计第1章冲压成形基础知识

本章讲述冲压工艺及模具设计的基础知识。涉及冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类；常见冲压设备及工作原理、选用原则；冲压成形基本原理和规律；冲压成形性能及常见冲压材料。0001.优酷网-模具设计动画消声器零件生产过程.flv1.1冲压工艺与冲压模具1、冷冲压工艺概述

1.冷冲压是利用安装在冲压设备

上的冷冲模

对材料施加压力

，使其产生塑性变形或分离

，从而获得冲件的一种压力加工方法。

2.因为冷冲压主要是用板料

加工成零件，所以又叫板料冲压。冷冲压不但可以加工金属

材料，而且还可以加工非金属

材料。思考题（1）冷冲压1.1冲压工艺与冲压模具1、冷冲压工艺概述3）冷冲压生产过程的主要特点是依靠模具与冲压设备

完成加工，便于实现机械化与自动化，生产率很高，操作方便。4）冷冲压加工获得的零件一般无需进行机械

加工，因而是一种节省材料，节省能耗的少、无切屑

加工方法。思考题（2）主要特点多工位精密级进模1.1冲压工艺与冲压模具1、冷冲压工艺概述5）冷冲压工序按变形性质可分为

、

工序

两大类，前一类工序是冲压件与板料

，而后一类工序是

坯料在不破裂的条件下

，两者的根本区别是

。

思考题（3）冷冲压工序分类1.1冲压工艺与冲压模具1、冷冲压工艺概述（3）冷冲压工序分类6）弯曲、拉深属于成形工序，冲孔、落料属于分离工序。思考题1.1冲压工艺与冲压模具表1-1分离工序多用于不对称的成双或成组冲压之后把冲压加工成的半成品切开成为两个或数个零件。剖切在板料上或成形件上冲切出窄而长的槽冲槽主要用于立体成形件用模具将工件边缘多余的材料冲切下来。切边多用于加工形状简单的平板零件用剪刀或模具切断板料，切断线不是封闭的。切断用于冲平板件或成形件上的孔用模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分为废料。冲孔用于制造各种形状的平板零件用模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分为工件。落料应用范围工序特征简图工序名称1.1冲压工艺与冲压模具工序名称简图工序特征弯曲用模具将板料弯曲成一定角度的零件，或将已弯件再弯。拉深用模具将板料压成任意形状的空心件，或将空心件作进一步变形翻边用模具将板料上的孔或外缘翻成直壁胀形用模具对空心件施加向外的径向力，使局部直径扩张。缩口用模具对空心件口部施加由外向内的径向压力，使局部直径缩小。挤压把毛坯放在模腔内，加压使其从模具空隙中挤出，以成形空心或实心零件。卷圆把板料端部卷成接近封闭的圆头，用以加工类似铰链的零件。扩口在空心毛坯或管状毛坯的某个部位上使其径向尺寸扩大的变形方法。校形将工件不平的表面压平；将已弯曲或拉深的工件压成正确的形状表1-1成形工序1.1冲压工艺与冲压模具根据模具完成的冲压工序内容不同，结构和类型不同，模具的分类方法亦不同。（1）按完成工序特征分类。可分为冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模等。（2）按模具的导向形式分类。可分为无导向模具和导向模具。其中，导向模具又包括导板、导柱、导套导向模具。（3）按模具完成的冲压工序内容分类。可分为单工序模具、组合工序模具。其中，组合工序模具又可分为复合模和级进模。0001.优酷网-冲压模具动态组装视频.flv1.1冲压工艺与冲压模具2、冷冲压模具7）冲模是利用压力机对金属或非金属材料（板料和型材）加压，使材料产生

分离或变形

而得到所需冲件的工艺装备。思考题（1）冷冲模1.1冲压工艺与冲压模具（2）模具分类及结构1、冷冲压模具按完成工序特征分

等思考题2、冷冲压模具冲裁模.wmv1.1冲压工艺与冲压模具（2）模具分类及结构2、冷冲压模具弯曲模.wmv1.1冲压工艺与冲压模具（2）模具分类及结构2、冷冲压模具拉深模.wmv1.1冲压工艺与冲压模具（2）模具分类及结构2、冷冲压模具1、按模具的导向形式分无导向模具和导向模具；按完成的冲压工序内容分单工序模具、组合工序模具，其中，组合工序模具又可分为复合模和级进模。思考题导柱式单工序落料模1-导套；2-导柱；3-凸模；4、18-平端紧顶螺钉；5-模柄；6-上模座；7-垫板；8、17-圆柱销；9、12、16-螺钉；10-凸模固定板；11-橡胶弹垫；13-卸料板；14-凹模；15-固定挡销；19-弹簧；20-浮动挡销；21-下模座

1.1冲压工艺与冲压模具1.2冲压设备与冲压材料1.2.1冲压设备（1）压力机的分类和型号1）机械压力机（以Jxx表示其型号）摩擦压力机曲柄压力机2）液压机（以Yxx表示其型号）油压机水压机3）数控冲床1）分类1.2冲压设备与冲压材料1.2.1冲压设备曲柄压力机1.2冲压设备与冲压材料1.2.1冲压设备油压机0001.优酷网-冲压设备.flv1.2冲压设备与冲压材料1.2.1冲压设备数控冲床0001.优酷网-数控冲床，自动化冲床，数控转塔冲床，全自动数控转塔冲床，数控剪板机—深圳市艾确数控.flv1.2冲压设备与冲压材料1.2.1冲压设备2）型号机械压力机型号示例如下：JA31—160A

改进设计代号公称压力1600KN（参数）（闭式单点压力机）组别（闭式曲柄压力机）列别变型设计代号机械压力机类1.2冲压设备与冲压材料1.2.1冲压设备3.曲柄压力机一般由

传动系统

、工作机构

、操纵系统

、

支撑部件、辅助系统

所组成。4.压力机按机身的形式可分为

开式机械压力机

和闭式机械压力机

两种。小型压力机大多数采用开式

，大中型压力机大多采用

闭式

。5.按压力机动作和传动机构所在位置可分为

曲柄压力机

、双动拉深压力机、

摩擦压力机

和

液压

压力机。思考题1.2冲压设备与冲压材料（3）曲柄压力机的技术参数6.曲柄压力机的主要技术参数综合反映了压力机的工艺能力，是选用压力机的重要依据。其主要参数有

公称压力

、

滑块行程

、

行程次数

、闭合高度

、

装模高度

、连杆调节长度

。7.压力机规格选择时应考虑

公称压力

、

滑块行程

、行程次数、

闭合高度

、

工作台尺寸

等因素。思考题开式双柱可倾式压力机的规格型号与技术参数见表1-2。其余压力机的技术参数查阅GB/T14347-2009。表1-2开式双柱可倾式压力机的规格型号与技术参数型号公称压力（KN）滑块行程（mm）行程次数(次/min)最大闭合高度（mm）连杆调节长度（mm）工作台尺寸(前后×左右)(mm×mm)电动机功率（KW）模柄孔尺寸（mm）J23-10A1006014518035240×3601.1φ30×50J23-161605512022045300×4501.5J23-252506555/105①27055370×5602.2φ50×70JD23-2525010～1005527050370×5602.2J23-404008045/90①33065460×7005.5JC23-40400906521050380×6304J23-636301305036080480×7105.5JB23-6363010040/80①40080570×8607.5JC23-636301205036080480×7105.51.2冲压设备与冲压材料模具闭合高度与装模高度的关系

Hmax–H1–5mm≥H≥Hmin–H1+10mm0001.优酷网-冲模调试视频实况.flv1.2冲压设备与冲压材料1.2.2冲压常用材料冲压最常用的材料是金属板料，有时也用非金属板料，金属板料分黑色金属和有色金属两种。1、黑色金属板料按性质可分为：

1）普通碳素钢钢板，牌号如Q215；

2）优质碳素结构钢钢板，牌号如08F；3）低合金结构钢板；牌号如30CrMnSi；

4）电工硅钢板，牌号如D12；

5）不锈钢板，牌号如2Cr132、有色金属铜及铜合金（如黄铜）等；铝及铝合金；附录一、列出了部分常用金属板料的力学性能。3、冲压用非金属材料胶木板、橡胶、塑料板等;冲压生产常用材料见表1-6模具设计基础第2章冲裁模设计学习目的：了解冲裁模结构，掌握冲裁模设计方法。学习内容：2.1冲裁变形及冲裁模结构分析2.2冲裁模主要零部件设计2.3冲裁模设计有关工艺计算2.4冲裁模设计步骤及实例学习重点：2.1.2冲裁模结构分析2.4.1冲裁模的设计步骤学习难点：2.3冲裁模设计有关工艺计算2.1

冲裁模典型结构1-模柄

2-止动销

3-上模座

4、8-内六角螺钉

5-凸模

6-垫板

7-凸模固定板9-导板

10-导料板

11-承料板

12-螺钉

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.导板式单工序落料模导板式单工序冲裁模.wmv2.1.1单工序模2.1

冲裁模典型结构1-螺帽2-导料螺钉

3-挡料销

4-弹簧

5-凸模固定板

6-销钉7-模柄

8-垫板9-止动销

10-卸料螺钉

11-上模座12-凸模13-导套

14-导柱

15-卸料板

16-凹模17-内六角螺钉18-下模座2.导柱式单工序落料模0001.优酷网-简单模.flv2.1

冲裁模典型结构2.1.2

级进模1.导正销定位级进模.wmv1-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

2.1

冲裁模典型结构2.双侧刃定距的冲孔落料级进模1-内六角螺钉2-销钉3-模柄4-卸料螺钉5-垫板6-上模座7-凸模固定板8、9、10-凸模11-导料板12-承料板13-卸料板14-凹模15-下模座16-侧刃17-侧刃挡块双侧刃定距级进模排样图.swf2.1模具典型结构分析2.1.3

复合冲裁模

具有

一

个工位，并在压力机的一次行程中，同时完成

两个以上工位

的工序的冲模称为复合模。在复合模中有一个一身双职的重要零件是

凸凹模

。

凸凹模安装在

上模部分

，落料凹模和冲孔凸模安装在

下模部分

的复合模称为正装复合模；反之，称为倒装复合模。2.1模具典型结构1.倒装复合模倒装式复合模13-模柄14、16-冲孔凸模15-垫板17-落料凹模18-凸凹模19-固定板21-卸料螺钉22-导料销1-下模座

2-导柱

3、20-弹簧4-卸料板5-活动挡料销6-导套7-上模座8-凸模固定板9-推件块10-连接推杆11-推板12-打杆2.1模具典型结构2.正装复合模1-打杆2-模柄3-推板4-推杆5-卸料螺钉6-凸凹模7-卸料板8-落料凹模9-顶件块

10-带肩顶杆

11-冲孔凸模

12-挡料销

13-导料销

冲孔落料复合模.swf2.1模具结构分析倒装复合模采用刚性推件装置把卡在凹模中的冲件推下，冲孔废料直接由冲孔凸模从凸凹模内推下，无顶件装置，结构简单，操作方便。但凸凹模内有沉积废料，涨力较大，当凸凹模壁厚较小时，可能导致凸凹模破裂。2.2冲裁模主要零件设计2.2.1工作零件设计1.凸模设计一般凸模组件结构如图2-7所示。其中包括凸模3和4、凸模固定板2、垫板1和防转销5等，并用螺钉、销钉固定在上模座6上。图2-7凸模结构及固定方法1-垫板；2-凸模固定板；3、4-凸模；5-防转销；6-上模座凸模的安装（铆接）.swf凸模的安装（台阶）.swf2.2冲裁模主要零件设计2.2.1工作零件设计凸模长度一般是根据结构上的需要确定。结构如图2-8所示，使用固定卸料板时，凸模长度可用下式计算：1.凸模设计式中：—凸模固定板的厚度；

—卸料板的厚度；

—导料板的厚度；

—附加的长度，包括凸模刃口的修磨量,凸模进入凹模的深度(0.5～1mm)，凸模固定板与卸料板的安全距离A等。其中A取15～20mm。2.2冲裁模主要零件设计2.凹模设计

（1）凹模刃口形式常用凹模刃口形式如图2-9所示。其中，图2-9a、b所示为直筒式刃口，其特点是制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不变，广泛用于冲裁公差要求较小、形状复杂的精密制件。但因废料（或制件）的聚集而增大了推件力和凹模的胀裂力，给凸、凹模的强度都带来了不利的影响。图2-9c所示为锥筒式刃口，在凹模内不聚集材料，侧壁磨损小；但刃口强度差，刃磨后刃口径向尺寸略有增大。（a）（b）（c）图2-9凹模刃口形式2.2冲裁模主要零件设计2.凹模设计

（2）凹模的固定形式（a）（b）图2-10常见凹模结构与固定方法1-凹模；2-模板（座）；3-凹模固定板；4-垫板2.2冲裁模主要零件设计2.凹模设计

（3）凹模轮廓尺寸的确定

凹模厚（高）度

(≥15mm)（2-1）

(≥30～40mm)（2-2）—凹模刃口的最大尺寸(mm)；

—凹模厚度系数，考虑板料厚度的影响，见表。

凹模壁厚式中：2.2冲裁模主要零件设计2.2.1工作零件设计3.凸凹模设计复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。冲孔落料复合模.swf倒装复合模的凸凹模最小壁厚见表。正装复合模的凸凹模最小壁厚可比倒装的小些。凸凹模的最小壁厚:倒装复合模.wmv若内孔为直筒形刃口形式，且采用下出料方式，则内孔积存废料，胀力大，故最小壁厚应大些。内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；2.2冲裁模主要零件设计2.2.2定位零件设计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：1．导料销、导料板导料销：从右向左送料时，导料销装在后侧；从前向后送料时，导料销装在左侧。

结构形式：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。两个，位于条料的同侧，固定式、活动式2.2冲裁模主要零件设计2.2.2定位零件设计导料板：结构形式：一种是与卸料板制成整体的结构。（见前导板式冲裁模）一种是标准结构，它与卸料板（或导板）分开制造；设在条料两侧2.2.2定位零件设计2．侧压装置设置目的：若条料公差较大，为避免条料在导料板中偏摆，使最小搭边得到保证。②簧片式侧压装置③簧片压块式侧压装置

①弹簧式侧压装置结构形式：④板式侧压装置不宜设置侧压装置的场合：

①板料厚度在0.3mm以下的薄板；②辊轴自动送料装置的模具。2.2.2定位零件设计2．侧压装置②簧片式侧压装置③簧片压块式侧压装置

①弹簧式侧压装置④板式侧压装置2.2.2定位零件设计3．挡料销（1）固定挡料销钩形挡料销2.2.2定位零件设计3．挡料销②扭簧弹顶挡料装置③橡胶弹顶挡料装置①弹簧弹顶挡料装置（2）活动挡料销④回带式挡料装置2.2.2定位零件设计3．挡料销（3）始用挡料装置始用挡料装置一般用于以导料板送料导向的级进模和单工序模中。一副模具用几个始用挡料销，取决于冲裁排样方法及工位数。采用始用挡料销可提高材料利用率。2.2.2定位零件设计4．侧刃侧刃：适用：薄料、定距精度和生产效率要求高的情况定距精度高、可靠特点：侧刃结构按侧刃工作端面形状分按侧刃截面形状分

在级进模中，为了限定条料送进距离，在条料侧边冲切出一定尺寸缺口的凸模。Ⅰ型

Ⅱ型：长方形侧刃：成形侧刃：用于厚度为1mm以上结构简单、定位欠准确

制造困难、定位准确2.2.2定位零件设计侧刃结构2.2.2定位零件设计特殊侧刃：既可定距，又可冲裁零件的部分轮廓2.2.2定位零件设计5．导正销主要用于:导入部分：圆锥形的头部使用目的:配合使用：与挡料销或与侧刃配合使用后者粗定位，前者精定位导正部分：圆柱形的结构组成级进模A型导正销结构2.2.2定位零件设计1、由于级进模工位较多，在冲制零件中必须解决条料的

准确定位

问题。工作时，始用挡料销限定条料的

初始位置

，固定挡料销

粗定位

，导正销进行

精定位

。2、级进模中，典型的定位结构有

固定挡料销和导正销定位

和

侧刃定距

两种。侧刃是特殊功能的凸模，其作用是在压力机每次冲压行程中，沿条料边缘切下一块长度

等于步距的边料。为了减少尾料损耗，可采用两个侧刃

前后对角

排列。条料较薄时，采用侧刃定距，需要用

弹性卸料

代替刚性卸料。思考题2.2.3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（刚性）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与凸模的双边间隙当卸料板仅起卸料作用，取0.2~0.5mm当卸料板兼起导板作用，按H7/h6配合，且应小于冲裁间隙。2.2.3卸料装置与推件装置（2）弹压（弹性）卸料装置特点：兼卸料及压料作用，冲件质量较好，平直度较高。适用：质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁。与凸模的单边间隙见表，对特别小的冲孔凸模可将表列数值适当加大。当卸料板兼起导板作用，同固定卸料板。装配要求：在模具开启状态，卸料板应高出模具工作零件刃口0.3～0.5mm，以便顺利卸料。卸料板凸台部分的高度（见下图b）：h=H-(0.1~0.3)t2.2.3卸料装置与推件装置（2）弹压（弹性）卸料装置1-卸料板

2-弹性元件

3-卸料螺钉

4-小导柱简单冲模导料板送进模c\e倒装复合模卸料装置在下模细长小凸模2.2.3卸料装置与推件装置（3）废料切刀适用：冲件尺寸大，采用废料切刀将废料切开而卸料

结构a）圆废料切刀，用于小型模具和切薄板废料b）方形废料切刀，用于大型模具和切厚板废料尺寸刃口长度：刃口高度：比废料宽度大些；比凸模刃口低，h大约为板料厚度的2.5～4倍，且不小于2mm。2.2.3卸料装置与推件装置废料切刀工作原理凹模向下切边，同时把已切下的废料压向废料切刀上，从而将其切开。1．卸料装置（3）废料切刀2.2.3卸料装置与推件装置2．推件（顶件）装置（1）刚性推件装置工作原理：特点：组成：推板

1-打杆2-推板3-连接推杆4-推件块推件力大，工作可靠2.2.3卸料装置与推件装置2．推件（顶件）装置（2）弹性顶件装置特点：组成：顶杆、顶件块和装在下模底下的弹顶器顶件力容易调节，工作可靠，冲件平直度较高弹性顶件装置1-顶件块2-顶杆3-托板4-橡胶

2.2.3卸料装置与推件装置3、当卸料板仅起卸料作用时，凸模与卸料板的双边间隙取决于

板料厚度

，一般在0.2~0.5mm之间，板料薄的取

小

值，板料厚的取

大

值。当卸料板兼起导板作用时，一般按H7/h6配合制造，应保证导板与凸模之间间隙

小于

凸、凹模之间间隙，以保证

凸、凹模

的正确配合。4、弹压卸料既起

卸料

作用，又起

压料

作用，所得的冲裁件质量较好，平直度

较高

，因此质量要求较高的冲裁件或

薄板冲裁

宜用弹压卸料装置。思考题2.2.4标准模架模架通常模架是由上模座、下模座、导柱、导套四个部分组成，一般标准模架不包括模柄。类型导柱模模架：导板模模架：上模座、下模座、导柱、导套弹压导板、下模座、导柱、导套本章介绍导柱模模架

导向结构形式滑动导向模架

滚动导向模架I级Ⅱ级0I级0Ⅱ级2.2.4标准模架1．滑动导向模架（GB/T2851-2008）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

2.2.4标准模架2．滚动导向模架（GB/T2852-2008）a)对角导柱模架b)中间导柱模架c)四角导柱模架d)后侧导柱模架2.2.4标准模架3．模架的选用思考题5、按国家标准，由

上模座

，

下模座

，

导柱

和

导套

组成的模架称为导柱模架。由

弹压导板

，

下模座

，

导柱

和

导套

组成的模架称为导板模架。6、对角导柱模架、中间导柱模架、四角导柱模架的共同特点是

导向装置都安装在模具的对称线上

，

滑动平稳

，

导向准确可靠

。后侧导柱模架的特点是

导向装置在后侧

，但如果有偏心载荷，容易造成上模歪斜，从而影响模架寿命。此模架一般用于

较小的冲裁模

。7、对角导柱模架上、下模座的工作平面的横向（X向）尺寸一般

大于

纵向（Y向）尺寸，常用于

横向

送料的极进模，

纵向

送料的单工序模和复合模。中间导柱模架只能

纵向

送料，一般用于

单工序模和复合

模。2.2.4标准模架4．模柄基本要求：①与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠；

②与上模正确而可靠连接。a)压入式模柄b)旋入式模柄c)凸缘模柄d)槽形模柄e)通用模柄f)浮动模柄g)推入式模柄2.2.4标准模架4．模柄思考题8、模柄是作为

上模与压力机滑块连接

的零件。对它的要求是：一要与

滑块的模柄孔

正确配合，二要与

上模座

正确而可靠连接。9、旋入式模柄是通过

螺纹

与上模连接并加

螺钉

防松，主要用于

中小型有导柱

的模具。压入式模柄与上模座以

H7/m6

配合并加

销钉

以防转动，主要用于

上模座较厚

的模具。凸缘模柄是用

3~4个螺钉

紧固于上模座，主要用于

大型模具或上模座中开设顶板孔的中小型

的模具。10、垫板的作用是减少

凸模对模座的单位压力

，防止

模座

被挤压损伤，从而影响凸模的正常工作。11、冲模的结构分上、下模，上模固定在压力机

滑块模柄孔

中，下模固定在压力机

工作台

上。2.3冲裁模设计有关工艺计算图2-1所示的是无弹压板时金属材料的冲裁变形过程，当凸、凹模间隙正常时，其冲裁过程大致可以分为三个阶段。（1）弹性变形阶段

（2）塑性变形阶段

（3）断裂分离阶段

2.3.1冲裁变形过程2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.2冲裁件质量与冲裁间隙冲裁件质量是指断面质量、尺寸精度和形状误差。1.冲裁件质量（1）冲裁断面特征冲裁区应力、变形和冲裁件正常的断面状况a）冲孔件b）落料件

圆角带a：刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形。光亮带b：塑性剪切变形。质量最好的区域。断裂带c：裂纹形成及扩展。毛刺区d：间隙存在，裂纹产生不在刃尖，毛刺不可避免。此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大毛刺。冲裁变形过程.swf2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.2冲裁件质量与冲裁间隙冲裁件质量是指断面质量、尺寸精度和形状误差。1.冲裁件质量（2）尺寸精度冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与公称尺寸之差。

（3）形状误差冲裁件形状误差是指翘曲、扭曲和变形等缺陷。2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.2冲裁件质量与冲裁间隙2.冲裁间隙

指冲裁模中凹模刃口横向尺寸DA与凸模刃口横向尺寸dT的差值。

冲裁间隙是冲裁工艺与冲裁模设计中的一个非常重要的工艺参数。双面间隙用Z表示，单面间隙为Z/2。

2.3.2冲裁质量与冲裁间隙2.冲裁间隙（1）冲裁间隙对冲裁件质量的影响

(a)间隙合适 (b)间隙过小(c)间隙过大2.3.2冲裁质量与冲裁间隙2.冲裁间隙（2）冲裁间隙对冲裁力的影响

随着间隙的增大，冲裁力、卸料力、推件力或顶件力随之减小。反之，随间隙减小，冲裁力、卸料力、推件力、顶件力都增大。（3）冲裁间隙对模具寿命的影响

模具寿命分为刃磨寿命和模具总寿命。

小间隙将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模相互啃刃等异常损坏。

为了提高模具寿命，一般需要选用较大间隙。若采用小间隙，就必须提高模具硬度，减小模具粗糙度值，提供良好润滑，以减小磨损。2.3.2冲裁质量与冲裁间隙3.间隙值的确定

在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一个范围值。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙Zmin1.理论确定法2.经验确定法较小间隙值（质量要求高时）较大间隙值（质量要求低时）3.查表法表2-4（GB/T16743-2010）金属板料冲裁间隙值2.3.2冲裁质量与冲裁间隙思考题12、冲裁件的切断面由

塌角

、

光面

、

毛面

、

毛刺

四个部分组成。13、塌角是由冲裁过程中刃口附近的材料

被牵连拉入变形

的结果；光面是紧挨塌角并与

板料垂直

的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模或凹模挤压切入材料，使其受到

切应力

和

挤压应力

的作用而形成的；冲裁毛刺是在刃口附近的侧面上材料出现

微裂纹

时形成的。14、冲裁凸模和凹模

刃口

之间的间隙，称

冲裁

间隙。它不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模具

寿命

、

冲裁力

、

卸料力

和推件力等。2.3.2冲裁质量与冲裁间隙15、间隙过小时，

光亮带

增加，

塌角、毛刺、断裂带

均减小，在冲裁件的切断面上形成

第二光亮带

；间隙过大时，

光亮带

减小，

塌角、毛刺、断裂带

增加。16、塑性差的材料，断裂倾向严重，

毛面（断裂带）

增宽，而

光面

所占比例较少，毛刺和塌角

也较小

，反之，塑性好的材料，光面

所占比例较大

，塌角和毛刺

也较大

，而毛面则少一些。17、所谓合理间隙，就是指采用这一间隙进行冲裁时，能够得到令人满意的冲裁件的

断面质量（光面约占板厚的1/2~1/3）、

较高的尺寸精度

和

较小的冲压力

，并使模具有较长的使用寿命。思考题2.3.3凸、凹模刃口尺寸计算计算原则：1．设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。2．根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。模具磨损预留量与工件制造精度有关。3.冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙值（Zmin）。4.选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。

5.工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差。但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差。

2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.3凸、凹模刃口尺寸计算1.分开加工2.配合加工

Zmin易保证，无互换性、制造周期长。

具有互换性、制造周期短，但Zmin不易保证，需提高加工精度，增加制造难度。

2.3.2凸、凹模刃口尺寸计算1.按凸模与凹模图样分别加工法（2）冲孔（1）落料

—磨损系数，与冲裁件精度有关，当工件公差IT10级以上时，取=1；=0.75；当工件公差IT14级以下时，取

=0.5。当工件公差IT11～IT13级时，取、—分别为凹模和凸模的制造偏差，一般零件可按零件公差的1／3～1/4来选取。也可分别按照IT7和IT6级选取。（3）孔心距=L±

2.3.3凸、凹模刃口尺寸计算1.按凸模与凹模图样分别加工法

为了保证可能的初始间隙不超过Zmax，即≤≤≤凸、凹模的制造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７级来选取，但需校核。若超差，还得按下列公式取值，即提高了模具制造的公差等级。2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.3凸、凹模刃口尺寸计算

例1

冲制图示零件，材料为Q235钢，料厚t=0.5mm。计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及公差。解：由图可知，该零件属于无特殊要求的一般冲孔、落料。

外形和18±0.09由冲孔同时获得。查附录C得，由落料获得，，则2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.3凸、凹模刃口尺寸计算由公差表查得：为IT12级，取x=0.75；设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造（附录B），则冲孔：

≤校核：0.008+0.012≤0.06-0.040.02=0.02（满足间隙公差条件）为IT14级，取x=0.5；2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.3凸、凹模刃口尺寸计算孔距尺寸：=L±=18±0.125×2×0.09=(18±0.023)mm≤=0.4×0.02=0.008mm=0.6×0.02=0.012mm落料：≤校核：0.016+0.025=0.04>0.02（不能满足间隙公差条件）因此，只有缩小，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取：故：2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.3凸、凹模刃口尺寸计算2.凸模与凹模配作法≤特点：的条件，并且还可放大基准件的制造公差，使制造容易。模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核

配作法就是先按设计尺寸制出一个基准件（凸模或凹模，一般落料先加工出凹模，冲孔先加工出凸模），然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。

设计时，基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注，而另一非基准件上只标注公称尺寸，不注公差，但在图样上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模实际刃口尺寸配作，保证双面合理间隙值Zmin～Zmax”。2.3.2凸、凹模刃口尺寸计算2.凸模与凹模配作法模具磨损规律.swf落料：是以凹模为基准件来配作凸模。根据凹模刃口磨损后尺寸变化情况，分三种情况进行计算。随凹模磨损后变大的尺寸(A类尺寸，图中A1、A2、A3)，按一般落料凹模尺寸公式计算：

随凹模磨损后变小的尺寸(B类尺寸，图中B1、B2)，按一般冲孔凸模尺寸公式计算：

随凹模磨损后基本不变的尺寸(C类尺寸，图中C1、C2)，按下面公式计算：

2.3.2凸、凹模刃口尺寸计算2.凸模与凹模配作法模具磨损规律.swf冲孔：冲孔时以凸模为基准件来配作凹模。凸模刃口尺寸的计算，同样考虑不同的磨损情况分别计算随凸模磨损后变大的尺寸（a类尺寸，图中a1、a2），因它在冲孔凸模上相当于落料凹模尺寸，故按落料凹模尺寸公式计算：随凸模磨损后变小的尺寸（b类尺寸，图中b1、b2、b3），因它在冲孔凸模上相当于落料凹模尺寸，故按落料凹模尺寸公式计算：

随凸模磨损后基本不变的尺寸（c类尺寸，图中c1、c2），按以下公式计算：2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.3凸、凹模刃口尺寸计算例2

如图2-34所示的落料件，板料厚度t=1mm，材料为10钢。采用配合加工法，试计算冲裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。其中Zmin=0.10mm，Zmax=0.14mm。解：该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按间隙要求配作。由公差表查得：尺寸80mm，选x=0.5；尺寸15mm，选x=1；其余尺寸均选x=0.75。2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.2凸、凹模刃口尺寸计算第一类尺寸：磨损后增大的尺寸mmmm第二类尺寸：磨损后减小的尺寸第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是79.79mm，39.75mm，34.75rnm，22.07mm，14.94mm，不必标注公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值0.10mm。mmmmmm2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.3凸、凹模刃口尺寸计算落料凸、凹模尺寸a)落料凹模尺寸b)落料凸模尺寸2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.4排样合理的排样：冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。排样方案是模具结构设计的依据之一。提高材料利用率、降低成本，保证冲件质量及模具寿命的有效措施。1.排样根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为三种：1.有废料排样（a）2.少废料排样（b）3.无废料排样（c、d）2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.4排样3.送料步距条料在模具上每次送进的距离称为送料步距（简称步距或进距）。每个步距冲出一个零件，也可以冲出几个零件。送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离，如图中的s。2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.4排样4.条料宽度与导板间距离的计算1)有侧压装置时条料的宽度与导料板间距离条料宽度：导料板间距离：2)无侧压装置时条料的宽度与导料板间距离条料宽度：导料板间距离：1-导料板；2-凹模2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.4排样3)用侧刃定距时条料的宽度与导料板间距离条料宽度：导料板间距离：2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.4排样搭边的作用：

一是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；三是避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。2.搭边

排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。表1-11为最小搭边值的经验数表之一，供设计时参考。2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.4排样5.排样图一张完整的排样图应标注条料宽度尺寸B、条料长度L、板料厚度t、端距l、步距S、工件间搭边a1和侧搭边a。并习惯以剖面线表示冲压位置。

2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.4排样6.材料利用率的计算一个步距内的材料利用率材料利用率：冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比，它是衡量合理利用材料的经济性指标。2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.4排样冲裁所产生的废料：一类是结构废料；另一类是工艺废料。

提高材料利用率的方法减少工艺废料利用结构废料2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.5冲压力的计算冲压力冲裁力：冲裁过程中凸模对板料施加的压力。冲裁力F一般按下式计算：注：F——冲裁力；

L——冲裁周边长度；

t——材料厚度；——材料抗剪强度；K——系数。一般取K＝1.3是

冲裁力、卸料力、推件力和顶料力

的总称。1.冲裁力的计算2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.5冲压力的计算2.卸料力、推件力及顶件力的计算卸料力：推件力：顶件力：

从凸模上卸下箍着的料所需要的力。

将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力。

逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力。

式中

h——凹模洞口的直刃壁高度；

t——板料厚度。

式中——卸料力、推件力、顶件力系数，见表1-14；

n——同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.5冲压力的计算采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时：采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时：采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时：压力机的公称压力必须大于或等于各种冲压工艺力的总和FzFz是

冲裁力、卸料力、推件力和顶料力

的总称。2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.6模具压力中心的计算模具的压力中心：冲压力合力的作用点。

为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。计算压力中心的目的是：①冲裁时，避免产生弯矩，减少模具导向机构的不均匀磨损；②保持冲裁工作间隙的稳定性，防止刃口局部迅速变钝；③合理布置凹模型孔位置。2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.6模具压力中心的计算1）对称冲件的压力中心，位于冲件轮廓图形的几何中心上。

2）冲裁直线段时，其压力中心位于直线段的中心。3）冲裁圆弧线段时，其压力中心的位置，按下式计算：1.简单几何图形压力中心的位置2.3.5模具压力中心的计算

2．多凸模冲裁件或复杂工件压力中心的计算

（a）多凸模（b）复杂工件2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.6模具压力中心的计算例3

冲制图2-40所示零件，材料Q235，料厚0.8mm，抗剪强度350MPa，大量生产，试完成其冲裁工艺与模具设计。2.3冲裁模设计有关工艺计算2.3.6模具压力中心的计算解：（1）工艺方案确定该零件需要完成落料和冲孔两道工序，可采用的方案有以下三种。方案一：单工序冲裁，先落料再冲孔。

方案二：复合冲裁，落料冲孔同时完成。方案三：级进冲裁，先冲孔再落料。由于是大批量生产，因此方案一不满足生产效率的要求，方案二和方案二都具有较高的生产效率，虽然方案三比方案二操作方便，但方案二能得到较高的精度和较好的平面度，因此这里选用方案二，即采用复合冲压。2.3.6冲裁模压力中心的计算（2）压力中心的计算1）建立如图2-41所示坐标系2）落料外形的压力中心由于外形以y轴对称，因此压力中心应在y轴上，仅需要计算压力中心y坐标值。将图形分成1、2、3，…，12共12条线段和圆弧，计算各冲裁线段和圆弧的长度及各段压力中心坐标，列于表2-9。3）冲孔的压力中心如图2-41所示，冲孔的压力中心也在y轴上。作为第13条线段列入表2-9中。2.3.6冲裁模压力中心的计算表2-9各冲裁线段长度及压力中心坐标序号线段长度xy124015215127.5322230430341557.8532.233.26725.535769.080498725.53597.8532.233.21030341511222301215127.51331.40352.3.6冲裁模压力中心的计算4）计算压力中心将上述各值代入公式2-26得压力中心坐标：即压力中心坐标为（0,24.2）。2.4冲裁模设计步骤及实例2.4.1冲裁模设计步骤①先审查产品制件是否合乎冲裁结构工艺性。②在分析工艺性的基础上，确定冲压工艺方案。1．分析产品制件的工艺性，拟定工艺方案2.冲压工艺计算及设计①排料及材料利用率的计算。②刃口尺寸的计算。③冲压力、压力中心的计算及冲压设备的初步选择。

3．冲裁模结构设计①确定凹模尺寸。②根据凹模的外轮廓尺寸及冲压要求，从冲模标准中选出合适的模架类型。③画冲模装配图。④画冲模零件图。⑤编写技术文件。2.4.2冲裁模设计实例冲裁件如图2-40所示，材料Q235，料厚2mm，抗剪强度350MPa，小批量生产，试完成其冲裁工艺与模具设计。1．零件的工艺性分析（1）结构工艺性该零件结构简单，形状对称，凹槽大于1.5倍料厚，可以直接冲出。（2）精度查附录2可知，该零件的尺寸精度均为经济精度，可以通过普通冲裁方式保证零件的精度要求。（3）原材料

Q235是常用冲压材料，具有良好的塑性，适合冲裁加工。综上所述，该零件具有良好的冲裁工艺性，适合冲裁加工。2.4.2冲裁模设计实例2．工艺方案确定

该零件只需要完成落料一道工序，可采用单工序冲裁的方案。3.模具总体设计

（1）送料及定位方式采用手工送料，浮动导料销导料，固定挡料销挡料。（2）卸料与出件方式采用弹性卸料装置卸料，冲裁件直接由凸模从凹模孔中推出。（3）模架的选用选用中间导柱导向的滑动导向模架。

4．工艺计算

（1）排样设计材料利用率为2.4.2冲裁模设计实例（2）冲压力计算由于采用单工序落料模，则总压力只有冲裁力，根据公式（2-20）得冲裁力=1.3×（54×2+22×2+8×4+3.14×8）×2×350=190kN

（4）压力中心的计算由于冲裁件简单对称。其压力中心不需计算，就在对称的几何中心上。（3）初选设备由计算出的冲裁工艺力，这里选择J23-25压力机，查得其主要参数如下。公称压力：250kN；最大闭合高度：270mm，闭合高度调节量：55mm；工作台尺寸：370mm×560mm；模柄孔尺寸：50×70mm。4．工艺计算2.4.2冲裁模设计实例

5.模具零件设计（1）工作零件设计工作零件包括凸模和凹模，凸模和凹模采用配合加工法制造，即落料时以凹模为基准，只需要计算凹模刃口尺寸和公差，以凹模为基准，按最小合理间隙配做凸模。1）模具间隙。由于零件有平面度的要求，这里选用Ⅱ类冲裁间隙，由表2-4查得：Z/2=（3～7）%t，即Z/2min=0.03×2=0.06mm，Zmin=0.12；Z/2max=0.07×2=0.14mm，Zmax=0.28。

2）落料凹模和冲孔凸模刃口的制造公差分别按照IT8和IT7级选取，冲裁件尺寸公差按IT14级精度选取，对应的x值为0.5，公差值由GB/T1800.2-2009（见附录2）查得。2.4.2冲裁模设计实例落料凹模刃口尺寸计算如下：第一类尺寸：磨损后增大的尺寸5.模具零件设计落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是53.63mm，29.74mm，8rnm，4mm，38mm，不必标注公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值0.12mm。mmmm第二类尺寸：磨损后减小的尺寸第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸mmmmmm2.4.2冲裁模设计实例5.模具零件设计3）落料凹模采用整体式结构，外形为矩形，首先由经验公式（2-1、2-2）计算出凹模外形的参考尺寸，再查标准得到凹模外形的标准尺寸。凹模长

凹模宽凹模厚（高）度=0.35×54=18.9mm，取25mm。凹模壁厚

=1.5×18.9=28.35mm，取30mm。mmmm查GB/T2581-2008，中间导柱模架，取凹模外形标准值=125×100×252.4.2冲裁模设计实例5.模具零件设计（2）其他板类零件设计当凹模外形尺寸确定后，即可根据凹模外形尺寸查有关标准或资料得到模座、凸模固定板、垫板、卸料板的外形尺寸。导柱尺寸由GB/T2861.1-2008查得：左、右导柱规格分别为A22×130和A25×130。导套尺寸由GB/T2861.3-2008查得：左、右导套规格分别为A22×80×28和A26×80×28。凸模固定板的外形尺寸由JB/T7643.2-2008查得：125×100×20。垫板、卸料板的外形尺寸由JB/T7643.3-2008查得：125×100×10。

查GB/T2581-2008，规格（）为125×100的中间导柱模架，其对应的上、下模座的尺寸分别由GB/T2855.1-2008、GB/T2855.2-2008查得：上、下模座规格为125×100×35。（3）模柄的选用根据初选设备J23-25模柄孔的尺寸，查JB/T7646.1-2008得：压入式模柄A50×105。2.4.2冲裁模设计实例6．设备校核设备校核主要指模具最大外形尺寸是否小于压力机工作台面尺寸，模具的闭合高度是否小于压力机最大闭合高度。模具最大外形尺寸为296mm×163mm，J23-25压力机的工作台面尺寸为370mm×560mm；模具高度为35+25+10+20+20+10+35=155mm，J23-25压力机的最大闭合高度为270mm，因此所选设备合适。绘制模具装配图，如图2-43所示。绘制零件图，如图2-44~2-47所示。7．绘制模具装配图、零件图冲裁模装配图落料凹模冲孔凸模

模具设计基础3.弯曲模设计学习目的：了解弯曲模结构，掌握弯曲模设计方法。学习内容：3.1弯曲变形及弯曲模结构分析3.2弯曲模设计有关工艺计算3.3弯曲模设计实例学习重点：3.1.2弯曲模结构分析

3.4.1弯曲模的设计步骤学习难点：3.2弯曲模设计有关工艺计算3.弯曲模设计概述弯曲：将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定的角度和一定的曲率，形成所需形状零件的冲压工序。生活中的弯曲件3.弯曲模设计概述弯曲方法：弯曲模：弯曲所使用的模具。

弯曲方法可分为在压力机上利用模具进行的压弯以及在专用弯曲设备上进行的折弯、滚弯、拉弯等。用模具成形的弯曲件之一3.弯曲模设计概述弯曲模：弯曲所使用的模具。

用模具成形的弯曲件之二本章与第2章相比：

准确工艺计算难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。3.1弯曲模典型结构3.1.1单工序弯曲模Ｖ形弯曲模的一般结构形式1－凸模2－定位板3－凹模4－定位尖5－顶杆6－Ｖ形顶板7－顶板8－定料销9－反侧压块

1.V形件弯曲模3.1弯曲模典型结构1.V形件弯曲模1-凸模2－支架3－定位板（定位销）4－活动凹模

5－转轴6－支承板7－顶杆

V形件弯曲模.wmv3.1弯曲模典型结构2.U形件弯曲模

l-螺栓；2-下模座；3-凹模；4-毛坯；5-顶杆；6-凸模；7-定位销；8-顶板U形件弯曲模.wmv3.1弯曲模典型结构3.四角形件弯曲模1－凸凹模2－凹模3－活动凸模4－顶杆四角分步弯曲模3.1弯曲模典型结构3.四角形件弯曲模1－凹模2－活动凸模3－摆块

4－垫板5－推板

带摆块的四角形件弯曲模

带摆块弯曲模.wmv3.1弯曲模典型结构4.Z形件弯曲模1-顶板；2-托板；3-橡胶垫；4-限位块；5-上模座；6-固定凸模；7-活动凸模；

8-下模座；9-定位销；10-凹模Z形件弯曲模.wmv3.1弯曲模典型结构5.圆形件弯曲模1-凹模固定板；2-下凹模；3-压料板；4-上凹模；5-螺钉；6-芯轴凸模小圆一次压弯.wmv（1）小圆一次弯曲模3.1弯曲模典型结构5.圆形件弯曲模（2）大圆一次弯曲模1-支撑杆；2-芯轴凸模；3-摆动凹模；4-顶板大圆弯曲.wmv自动推件圆形件一次压弯1.wmv自动推件圆形件一次压弯2.wmv3.1弯曲模典型结构

3.1.2级进弯曲模对于批量大、尺寸较小的弯曲件，为了提高生产率，操作安全，保证产品质量等，可以采用级进弯曲模进行多工位的冲裁、切断、压弯连续工艺成形。级进弯曲模.wmv1-挡块；2-顶件销；3-凸凹模；4-冲孔凸模；5-冲孔凹模；6-弯曲凸模3.1弯曲模典型结构3.1.3复合弯曲模复合弯曲模.wmv如图所示为落料、弯曲复合模。装在上模的凸凹模9随压力机滑块下行，坯料首先落料，凸凹模9继续下行，分离的坯料在凸模4和凸凹模9的作用下弯曲成形。当压力机的滑块处在下死点时，上顶块12的端面与上垫板8接触，凸模4与上模的上顶块12将工件压死，对成形工件实施校正，以获得所需要的形状。弯曲的压边力由安装在下模内的下顶件器与模具下部的弹顶机构共同提供。1-下垫板；2-凸模固定板；3-落料凹模；4-凸模；5-下顶块；6-挡料销；7-上固定板；8-上垫板；

9-凸凹模；10-模柄；11-打杆；12-上顶块；13-弹簧；14-卸料板；15-顶杆；16-定位销；3.2弯曲模设计有关工艺计算图3-1所示是板料V形弯曲时的弯曲过程示意图。将板料2放在凸模l和凹模3之间，凸模下压，迫使板料产生弯曲变形。3.2.1弯曲变形1.弯曲过程1-凸模；2-板料；3-凹模；4-直边部分（非变形区）；5-圆角部分（弯曲变形区）(a)弹性变形(b)弹-塑性变形(c)塑性变形(d)塑性变形(e)弯曲件自由弯曲如(c)所示，凸、凹模贴紧后，凸模立即回升校正弯曲(如d所示)凸、凹模贴紧后，凸模继续下行一段很小距离3.2弯曲模设计有关工艺计算2.弯曲变形分析弯曲后坐标网格变化内层：受压长度缩短中性层：不变外层：受拉长度伸长1.变形主要产生在弯曲中心角a以内圆角部分；2.变形区网格由正方形变为扇形3.2弯曲模设计有关工艺计算思考题1、将板料、型材、管料或棒料等

毛坯或半成品，放到模具中进行弯曲，得到具有一定角度或形状的制品

的加工方法称为弯曲。弯曲分为

自由弯曲

和

校正弯曲

。2、自由弯曲：弯曲终了时，凸模、毛坯、凹模三者贴紧后凸模不在下压。校正弯曲：凸模、毛坯、凹模三者贴紧后凸模继续下压。从而使工件产生塑性变形，减少了回弹，对弯曲件起到了校正作用。3、弯曲变形时，分为

弹性弯曲、

弹性-塑性弯曲

、

塑性弯曲

三个阶段。在弯曲的内侧形成

压缩区

，外侧形成

伸长区

，既没有伸长，也没有缩短，这一层称为

中性层

。变形区内圆弧部分所对的圆心角称为

弯曲中心角

。3.2弯曲模设计有关工艺计算3.2.2

弯曲件回弹及控制措施材料弯曲变形结束，去除外力作用，由于弹性恢复，使弯曲件的角度和弯曲半径都与模具的形状尺寸不一致，这种现象称为回弹。和弯曲件角度的增大回弹通常有两种表现形示：弯曲半径的增大1.弯曲件回弹3.2弯曲模设计有关工艺计算3.2.2弯曲件回弹及控制措施2.控制回弹的措施(1)改进弯曲件的设计1）尽量避免选用过大的r/t

。如有可能，在弯曲区压制加强筋，以提高零件的刚度，抑制回弹。2）尽量选用

力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。小、3.2弯曲模设计有关工艺计算3.2.2

弯曲件回弹及控制措施2.控制回弹的措施（2）采取适当的弯曲工艺1）采用校正弯曲代替自由弯曲。2）对冷作硬化的材料须先退火，使其屈服点σs降低。对回弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲。3）采用拉弯工艺。

3.2弯曲模设计有关工艺计算3.2.2

弯曲件回弹及控制措施2.控制回弹的措施（3）合理设计弯曲模1）对于软材料，其回弹角小于5°时，可在模具上作出补偿角并取较小的凸、凹模间隙。克服回弹措施Ⅰ克服回弹措施Ⅱ2）对于厚度在0.8mm以上的软材料，r/t又不大时，加大弯曲变形区变形程度减小回弹3.2弯曲模设计有关工艺计算3.2.3

弯曲件偏移及控制措施1.偏移现象的产生坯料在弯曲过程中沿凹模圆角滑移时，会受到凹模圆角处摩擦阻力的作用。当坯料各边所受的摩擦阻力不等时，有可能使坯料在弯曲过程中沿零件的长度方向产生移动，使零件两直边的高度不符合图样的要求，这种现象称为偏移。坯料形状不对称造成的偏移3.2弯曲模设计有关工艺计算3.2.3

弯曲件偏移及控制措施2.克服偏移的措施克服偏移的措施一（a）（b）（c）①采用压料装置②利用坯料上的孔克服偏移的措施二③将不对称形状的弯曲件组合成对称弯曲件弯曲3.2弯曲模设计有关工艺计算3.2.4

弯曲件展开尺寸及弯