冲压模具设计岗位职责（精选7篇）_模具设计岗位职责
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第1篇：冲压模具设计
摘要 冲压主要应用于大批量的零件成型的生产。因此冲压模具就成了冲压生产过程中不可缺少的一项装备，是技术密集型产品。模具的设计和制造都直接关系到冲压件的质量、冲压件的生产效率还有冲压件的生产成本。换句话说，模具的设计水平与制造技术水平的高低也被看作一个十分重要的衡量标准，那就是衡量这个国家的产品制造水平的如何，因此在非常大的大程度上对产品的质量、效益以及新产品的开发和开发能力都起着决定性的作用。如果在冲压进行生产的过程中，模具一旦出现了问题，那将会直接影响到产品的生产效率和成产成本的。所以冲压模具的设计是十分重要的，设计的好与不好更是直接影响了生产，影响了成本，甚至影响了利益。
关键词 冲压；冷冲压；模具设计；结构形式
中图分类号tg7 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）54-0120-03
1冲压及模具的概述
1.1模具的介绍
在现代工业生产中，模具是重要的工艺设备之一。模具在各行各业都占据着重要的位置，尤其是在冲压过程和塑形成型成型加工过程之中。综合看来，在我国的各行各业中，冲压模具就占去了50%，足可以看出它的重要性。在我国改革开放以来，随着我国经济的快速发展，我国市场对模具的需求量也是不断的增长，模具产业也迅速发展起来。
模具的类型：模具的型式是多种多样的，主要有单工序模、复合模还有级进模。确定模具的形式，一定要依据冲压工件的要求、所需生产的批量数，还有模具加工的条件。冲压模具的形式很多，根据工作的性质、模具的构造，还有模具所使用的材料这3个方面的因素，可以对冲压模具进行分类，主要有3类：
按照模具工艺的性质来划分，可以划分为冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模。冲裁模就是沿着半封闭的或是敞开的轮廓线是材料进行分开的一种模具；弯曲模就是使材料沿着直线而发生弯曲的一种模具；拉深模就是将冲压件制成开口空心的形状，或者使铸造成的空心更进一步的发生变形，从而改变其形状和尺寸的一种模具；成形模就是按照凹凸模直接复制半成品，然而材料仅仅发生部分的变形的一种模具。下面是冲裁模具的简单图示：
按照工序的组合程度来划分，可以划分为单工序模、复合模、级进模还有传递模。单工序模就是在压力机的一次行程中仅仅完成一次冲压工序的模具；复合模就是在仅有一个工作位置的时候，压力机的一次行程可以完成两个或者及其以上的冲压工序的模具；级进模就是在拥有两个或者及其以上的工作位置的时候，在压力机的一次行程中可以完成两个或者更多的冲压工序的模具；传递模就是把单工序模和级进模综合起来了。
还可以按照产品的加工方法对模具进行划分，可以划分为冲剪模具、弯曲模具、抽制模具、成形模具和压缩模具。
1.2冲压模具的介绍
冲压模具，可以称作冷冲压模具，也俗称为冷冲模。冲压模具是一种比较特殊的工艺设备，是在进行冷冲压加工的过程中，对材料进行加工，最后加工成零件或者是半成品的。其中材料可以是金属材料也可以是非金属材料。而冲压是一种压力加工的方法，就是在室温的情况下进行，压力机上安装模具对材料进行施加压力，使材料发生分离或者是发生塑性变形，进而得到所需要的零件。
冲压工艺的设计和模具结构的设计是冲压模具结构设计的两个方面。在冲压件的生产过程中，主要应用冲压工艺设计，它主要包含工艺的方案、如何安排，工序的尺寸，使用何样的设备及模具的类型，还有各项技术经济指标，对这些方面进行综合性的总体规划，这就是冲压工艺设计的过程。而冲压模具结构的设计就是根据以上冲压工艺设计的各项要求，设计出所需要的模具的具体结构、形状，也绘制出模具的装配图和模具的零件图。
2冲压模具设计的材料选择
2.1冲压模具的材料
制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。
2.2 冲压模具材料的选用原则
在冲压模具使用的材料中，可以是各种的金属材料也可以是各种的非金属材料，这两类材料中主要包括碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。
对用于制造模具的材料也是要求很严格的。不单单要求材料的硬度、强度和耐磨性要很高，也要有适当的韧性，还有淬透性也要很高以及热处理不变形及淬火时不易开裂等性能。
要想保证模具的使用寿命就要进行合理的选取模具材料以及对热处理工艺要进行正确的实施。选择正确的钢种以及热处理工艺要对应着模具的不同用途，除此之外还应该根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率等综合因素，并且应该侧重以上叙述的各项要求的各项性能。冲压模具的结构
3.1 冲压模具的结构组成根据模具在组成结构起到的作用，模具的结构组成主要是工艺零件，还有结构零件。
工艺零件是直接参与工艺过程，并直到其完成。还直接与坯料接触。工艺零件主要包含定位零件、工作零件、卸料零件与压料零件。然而结构零件就与工艺零件截然不同，它不直接参与工艺过程，也不会和坯料有直接的接触，只是对工艺过程的完成有一个保证的作用，或者是完善模具的功能。结构零件主要包含紧固零件、导向零件、标准件以及其他的一些零件。但是应该说明的是，并不是所有的冲压模具都必须包含这六种零件的。
3.2 冲压模具设计结构的基本原则
3.2.1 安全原则
在设计冲压模具的结构的时候第一要考虑到的就是安全，绝对不能因为冲压模具的结构设计出现错误而引起事故。即使是冲压模具的实际操作人员也绝对不允许将自己置于危险境界中。在冲压模具结构的设计过程中，一定保证设计操作人员的安全感。在加工时，模具也应该具有一定承受强度。
3.2.2 基本要求
这个结构框架的要有均匀的厚度；模具工作的部分的厚度要保持均匀，不能太薄；冲压模具的设计要达到承受力的标准；所采用的冲压模具的结构的质量要保持平衡；冲压模具结构的框架的材质、工作部分的材质也要注意选择，因为这些东西都是容易磨损的，所以要算好成本；冲压模具结构的承受能力；零部件的结构最好用计算的方法来计量。
在确定冲压模具的结构之前一定要先确定冲压模具的送料方式，还有卸料方式，以及冲压模具的模架形式。冲压模具的设计
4.1 冲压间隙的确定
冲压间隙就是指冲压模凹、凸模刃口部分尺寸之差。这个间隙的大小对冲压件的单面质量、冲压力的大小，以及模具使用的寿命都有非常大的影响。因此，冲压模具设计的重要工艺参数之一就是冲压间隙。所以在设计模具的时候一定要选用合适的冲压间隙，保证好冲压件的质量，保证较小的冲压力，也保证了模具的使用寿命。适当的间隙值是根据不同的数据有不同的标准的，只要选择的这个冲压间隙在生产中是在合适的范围之中的就可以。在这个合适的范围中，最小值就称作最小的合理间隙值，最大值就是最大的合理间隙值。在使用模具的过程中，也可能会是模具发生磨损，从而使间隙变大，因此在设计新模具的时候应该采用最小的合理间隙值。
4.2 确定凹凸模的外形尺寸
冲压模具的凹凸模的工作刃口尺寸的确定要经过仔细的计算才能得出。
1）凹模
冲压模具的凹模的结构形式要根据零件的需要去制作，制作方法要根据上面叙述的。凹模的固定一般会直接固定在凸模上。
例如在冲裁模具的制造工程中如何确定凹模的厚度。凹模的厚度指的就是凹模刃口距离外边缘的长度。因此确定凹模外形的尺寸一般采用凹模外形尺寸的经验公式，也就是h=kb（h≥15mm）。k表示的是系数，书中是可以查到的；b代表的是凹模孔的最大宽度。在制造工程中，不仅仅要计算出凹模的厚度，还要计算出凹模周边的与之相关的数据。这样一来，与已经确定的模具主要的结构构成合适的模具结构组合。这样模具设计就大大简化了。
2）凸模
冲压模具的凸模的结构形式也是要根据冲压零件的需要而制作的，制作方法要根据计数按出来的数据。凸模的固定方式一般会采用铆钉固定，也可以采用低溶点的合金或者是低熔点的焊接剂来固定。
随后只要根据图纸，安装好凹模和凸模的位置，还有其他相关的零件。冲压模具的未来发展趋势
冲压模具技术的未来发展应该以模具产品“交货快”、“高精度”、“高质量”、“低价格”作为要求标准。怎样能达到这一点呢？要想达到这一系列的标准要求就必须及时的发展一下这几项：
大力推广模具的cad/cam/cae技术。模具的cad/cam/cae技术可以称作是模具设计未来的发展趋势。随着微机软件的不断发展与不断进步，已达到了基本成熟的条件让模具cad/cam/cae技术得到普及，各个模具产业以及企业也会加大对cad/cam技术的培训以及其技术的服务的发展力度；更大范围的扩大cae技术的应用。
加快铣削加工的速度。近些年来国外高速发展的铣削加工产业，很大程度上使加工的效率得以提高，不但如此还可以使表面的光洁度达到极高的程度。除此之外还有，高硬度模块的加工也具有低温升、较小的热变形等优点。铣削加工技术的高速发展，对汽车产业、大中型家电行业型腔模具的制造注也加入了新鲜的动力。就当前的发展程度来看它已经向敏捷化、智能化、集成化的更高方向发展。
使模具扫描及数字化。高速的扫描机和模具的扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的cad数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。
电火花铣削加工。电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。
提高冲压模具的标准化程度。我国的冲压模具的标准化程度还处在于不断提高的阶段，虽然在当前我国的冲压模具标准件的使用覆盖率已经达到30%左右，但是相对于其他国家尤其是发达国家还是差很大的距离，目前国外的发达国家的冲压模具是有那个覆盖率一般都可以达到80%左右。
选用材料优质及处理表面技术先进。选用优质的材料和应用相对应的先进的表面处理技术用来提高冲压模具的寿命是十分必要，例如选用优质的钢材料。发挥冲压模具钢材料性能的关键就在于能否使冲压模具的热处理和表面处理更加。冲压模具热处理的未来发展趋势就是运用真空热处理的技术。不单单要发展冲压模具的表面处理技术还要发展工艺先进的气相沉积（tin、tic等）、离子喷涂等髙先技术。
将冲压模具的研磨抛光实现自动化、智能化。发展模具自动化加工的系统。发展冲压模具的自动化加工可以说是我国模具产业长远的发展目标。冲压模具的自动加工系统主要是采用多台机床进行的合理组合来工作的；并配备了随行定位的夹具或者是定位盘；冲压模具的机具、刀具数控库也是相当完整的；数控柔性同步系统也是很完整的；对质量方面也设置了相当完善的监测控制系统。结论
自20世纪90年代以来，汽车、家电、通讯等行业飞速的发展，与此同时也带动了模具产业的快速发展。在国际上对模具的发展要求更是十分的明显。现如今我过的模具产业也有所成就，但是相对于外国，尤其是一些发达国家而言，我国的模具技术还是没有达到先进水平的程度。所以我国在模具产业方面仍然需要更大的改革，对相关的产业也要完善。这不仅仅需要模具设计方面的人才的培养，也需要我国政府给予的政策的致辞。会这样才能使模具产业发展的更好。
冲压模具的设计在如今已经是一个十分重要的产业了。模具的设计水平与制造技术水平的高低也被看作一个十分重要的衡量标准，那就是衡量这个国家的产品制造水平的如何，因此在非常大的大程度上对产品的质量、效益以及新产品的开发和开发能力都起着决定性的作用。因此我国以及相关的各个产业、企业更应注重模具的设计技术以及它的发展，从而促进我国经济的发展。
这就像我们身处喧嚣的闹市，却在渴望山清水秀的僻静之地。心若静，何处都是水云间，都是世外桃源，都是僻静之所，心若浮躁，不管你居所何处，都难宁静。
其实，很多人惧怕喧嚣，却又怕极了孤独，人实在是矛盾的载体。然而，人的最高境界，就是孤独。受得了孤独，忍得了寂寞，扛得住压力，才能成为生活的强者，才不会因为生活的暗礁而失去对美好事物的追求。
常常喜欢静坐，没有人打扰，一个人，也有一个人的宿醉。面对这喧嚣尘世，安静下来的时光，才是最贴近心底的那一抹温柔，时光如水，静静流淌。
即便独自矗立夜色，不说话，也很美。这恬淡时光，忘却白日的伤感，捡起平淡，将灵魂在宁静的夜色里放空。
回头看看曾经走过的路，每一个脚印，都是丰富而厚重的，是对未来的希望，是对生活的虔诚。
我们都是生活里的平凡之人，不管一天中多么努力，多么辛苦，老天总是会给你时不时的开个玩笑，可能有些玩笑，来的有点猛，有点不知所措，但是又怎么样呢？
你要知道，人的能力和智慧是无穷的。面对生活的暗礁，我们只能用坦然的心态去接受它，然后尽量去改变它，让它激起生命的浪花。即使改变不了，只要努力了，就不言后悔。
有时候，难过了，想哭就哭出来，哭又不是罪，哭完了继续努力，总有一天，时间会告诉你，你的眼泪是不会白流的。没有苦难的人生，它一定是不完美的。
生命里，没有一帆风顺，总有一些看不见的暗礁等着你，既然注定要撞上，那就努力寻找岸的方向。
只要不放弃，一定有抵达岸边的希望，若选择放弃，那么岸依然是岸，死神只会离你越来越近。
能和灾难抗衡，能珍惜生命的人，那么他的人生一定不会太灰暗。只要你不放弃自己，生活就不会放弃你，成功的希望就会被实现。
凡是成功的人，经历生活的暗礁，那是必然途径。生命路上的灾难和创伤，会让你更好的前进。
行走尘世间，保持好心态，一切都有可能被改变，当别人在为你呐喊助威时，自己千万不要放弃，不要半途而废，前功尽弃。只要坚持，生命一定会被你改写。
人生何其短，千万不要让过往和未来，羁绊住今天的心情，应该尊重生命，珍惜时光，活好每一天。
林清玄说：“今天扫完今天的落叶，明天的树叶不会在今天掉下来，不要为明天烦恼，要努力地活在今天这一刻。”还有一句话叫，昨天的太阳晒不干今天的衣裳。
假若有人问，你的一生有多长？请告诉他，只有三天，昨天，今天和明天。在这三天的生命里，昨天我们已经浪费掉了，明天不一定属于你，那你的时间就只有今天，所以不珍惜今天的人，就不配拥有明天。
左脚踏入清芬，右脚却已陷入泥沼。“应无所住，而生其心。”谁能一边勘破“菩提”它本“无树”,又能参透“明镜”若心，何需有“台”!
左手如来，右手是卿。坐拥红尘，如何安放，既不负如来，又不负卿！
人生，前半生车马盈门，后半生门可罗雀。前一刻高处不胜寒，下一刻跌入尘埃无人羡。前一刻天光云影风情无限，下一刻霉雨霏霏月缺星残。上一刻道不尽三生三世的绵绵情语，下一刻世界末日粉碎了所有誓言，鸟语花香风寂云散。前半程春宵一度，后半程巴山夜雨，西窗烛，无人共剪。
生活的酒杯，一半是酒，一半是药，总是让人一半醉，一半醒。人生的景色，总是一边是高山，一边是深渊，一面攀爬一面担心深陷。
人生的路，行行复行行。左边花开，右边叶落，眼见着斑斓，又紧随着枯萎。前面是风，后面是雨，不知何时暖阳高照，冷寂的心开始回春，冻结的希望复苏生机。
扬手云舒，低眉水流。
人生，从生到死，时间之路很短，心路却很长。千山万水，脚步皆可飞渡，却常常穿不过拳拳之心。
生活往往上一刻希望，下一刻失望。有几人能做到“荣辱不惊，闲看庭前花开花落。去留无意，漫随天外云卷云舒。”
佛曰：“世间一切，为我所用，非我所有。”何来得与失？何来悲与喜？
人生，左手真，右手幻，真真幻幻，虚虚实实。“智者知幻即离，愚者以幻为真。”
人生，本是一边失去一边拥有，一边歌一边泣，进退参差，苦乐相搀。
生活，本是一半海水，一半火焰。一忽热烈如火，一忽冷艳如冰。一朝清澈无鱼，一朝迷雾重叠。一朝潮起，一朝潮落。朝独醒，暮独浊。熙辉里放歌，暮色里茕茕孑立。一朝火树银花，一夜鱼龙舞；一朝灯火阑珊，凤箫声谙里，伊人已去。
抬手是春，落手是秋。淡定从容，一切在心内，一切又皆在心外。
第2篇：冲压模具设计
冲压模具设计
《塑性成型与模具设计》课程设计
设计题目：
学院：机械与汽车工程
班级：材控 姓名： 学号： “垫板”零件冲压工艺及模具设计
《塑性成型与模具设计》课程设计
设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计
冲压工艺分析
设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面: 名称：垫板 生产批量：大批量 材料：A3 厚度：0.5mm 零件图如下：
冲裁模：
设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经
济两个方面:(1)冲压加工方法的经济性分析
冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高，操作简单等一系列优点而广泛使用，由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能会更有效果。(2)冲压件的工艺性分析
冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度，在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求，良好的工艺性应保证材料消耗少，工序目少，模具结构简单，而且寿命长产品质量稳定，操作简单，方便等。零件的工艺分析
A3即Q235.4 代表这种钢的屈服强度为235MPa,是一种普通碳素钢，能够保证力学性能。
1.该冲裁件结构对称、简单，由圆弧组成的，无悬臂。2.圆形孔直径d>0.35t,符合要求。
3.孔间距与孔边距c>2t，在模具强度和冲裁件质量的限制范围之内。冲裁：
冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度;而经济级是指模具达到最大许可磨损时，其
所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上有最合理的精度。为降低冲压成本，获得最佳的技术经济效果，再不影响冲裁件使用要求的前提下，应尽可能采用经济精度。
由于零件图上所有尺寸均未标注公差，属于自由尺寸，可按IT14 级确定工T件尺寸的公差。查附录得各尺寸公差为: φ290-0.52、φ4.5+0.300、2-R3+0.250、冲裁面的表面粗糙度Ra=3.2μm 冲裁工艺方案分析：
在工艺分析的基础上，拟定出可能的冲裁方案，如下: 1： 先落料,后冲孔,采用单工序模分两次加工 2： 落料一冲孔单件复合冲压: 3： 落料一冲孔组合工序冲压;方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足顾客的要求，而且工件的累积误差大，操作不方便。
方案二采用复合模生产，在一副模具当中，同时完成两个或两个以上的工序，精度相比单工序模更高，且效率也高，但是结构复杂，模具成本较高，安全性也较差。
方案三采用级进模生产，生产效率高，在一套模具中完成两次工序，两次定位在一套模具中，精度高。
由于该工件大批量生产，所以确定为方案二和方案三。根据工件特点，其形状简单，尺寸较小，大批量生产等多方面的因素，进行全面的分析研究，比较其综合的经济效果，适宜采用第三种方案。
工艺设计计算： 条料尺寸：
根据排样图计算条料宽度B
存在侧刃定距装置，条料宽度B0-A=(Lmax+2a′+nb1)0-A=(Lmax+1.5a+nb1)0-A n侧刃数取值2，b1侧刃冲切料边宽度取值1.5mm，z取值3mm，a取值1mm。y冲压后的条料宽度与导料板间距取值0.2mm，△=0.15mm B0-A=(Lmax+2a′+nb1)0-A=（29+1.5×1+2×1.5）0-0.15=33.50-0.15 导料板的间距B′=B+Z=33.5+3=36.5mm B′=1.5a+Lmax++y=29+1.5×1+0.2=30.7mm 冲裁间隙尺寸：
冲裁间隙是指冲裁模的凸模和凹模刃口之间的尺寸之差。单边间隙用C 表 示，双边间隙用Z 表示。
冲裁间隙值的大小对冲裁件质量、模具寿命、冲裁力和卸料力的影响很大，是模具设计中的一个重要因素。因此设计模具时一定要选择一个合理的间隙，考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损，生产中通常是选择一个适当的范围为合理间隙，这个范围的最小值称为最小合理间隙Zmin，,最大值称为最大合理间隙Zmax，由于模具在使用过程中会逐步磨损，设计和制造新模具时应采用最小合理问隙。凸凹模刃口尺寸：
查表可得Zmax=0.06mm，Zmin=0.04mm，Zmax-Zmin=0.060mm-0.040mm=0.020mm 查表可得落料φ29的系数K取值0.5，冲孔φ4.5.由于冲裁件有落料、冲孔，所以：
落料凹模实际尺寸：
a凹=（29-0.5×0.52）±0.52/8=28.74±0.065 冲孔凸模实际尺寸：
b凸=（4.5+0.5×0.3）±0.3/8=4.65±0.0375 c凸=（6+0.5×0.25）±0.25/8=6.125±0.031 落料凸模的基本尺寸与凹模相同，为28.74mm，冲孔凹模的基本尺寸与涂抹相同，分别是4.65mm，6.125mm，不必标准公差，但需注明以0.35ｍｍ～0.05ｍｍ的双面间隙与落料凹模，冲孔凸模匹配。落料凸凹模，冲孔凸凹模尺寸图如下
冲压力的计算
计算冲裁力：
由公式 冲裁力F=KLtτ，普通平面刃冲裁模取K=1.3，查附录可得τ=120MPa F=1.3×[（4.5+2×3）×3.14+2×（39.5423+8.8030）]×0.5×100%=10.113KN 计算卸料力和推料力： 由公式得卸料力：F卸=K卸 F 由公式的推料力：F推=nK推 F 查表可得K卸=0.05，K推=0.063 F卸=0.05×10.113=0.506KN F推=5/0.5×0.063×10113=6.371KN 可得F总=F+F卸+F推=（10.113+0.506+6.371）=16.99KN 此模具的压力中心在几何中心处 凹模与凸模的设计 凹模的设计： 设计凹模厚度H： 由公式可得：H=Ks 查表可得凹模厚度系数K=0.3, 所以可得：H=Kb1=0.3×29mm=8.7mm≥8mm 设计凹模长度L： 由公式可得：L=S1+2S2
查表可得凹模孔壁到边缘的距离：S2=20mm l=S1+2S2=29+20×2=69mm 设计凹模厚度B：
由公式得：B=s+（1.5～４.0）H，由于被冲材料较薄系数取值为3 b=s+3H=29+3×8.7mm=55.1mm 选取标准尺寸：
根据凹模尺寸计算，取凹模标准尺寸为125mm×80mm×20mm 冲孔凹模刃口形状的选择： 凸模的设计：
结构选用直通式凸模： 计算凸模长度L： L=h1+h2+h3+（10～20）
此式中：h1-凸模固定板厚度（mm），h2-卸料板厚度，h3-（导料板厚度）则：L=15+16+4+20=55mm 确定其他模具装置： 垫板的厚度：厚度取8mm 凸模固定板的厚度：H固=（0.6～0.8），H=(0.6～0.8)×20mm=12～16mm 凸模固定板的厚度：厚度取值15mm 卸料板的长和宽的尺寸取与凹模相同的尺寸：厚度取16mm 导料板厚度：4mm
取橡胶的高度H=16mm 选择框架：
根据凹模尺寸得确定，选取对角导柱模架，查表得到模架参数： 模架：L=125mm，B=80mm 上模座：125×80×25mm 下模座：125×80×30mm 闭合高度:130～150mm 导柱：22/20×120mm 导套：20/22×65×23mm 选择压力机：
选择压力机为开式双柱可倾压力机，型号规格：压力机参数： 公称压力：100KN 封闭高度调节量:50mm 滑块行程:60mm 滑块中心到床身的距离：120mm 滑块行程次数:135（次/min）立柱间距离:180mm 最大封闭高度：180mm 倾斜角：30°
工作台尺寸：前后：240mm
J23-10，左右：360mm 工作台孔尺寸：前后：90mm 左右：180mm 直径：130mm 模柄孔尺寸：直径：30mm 深度：50mm 工作台板厚度：50mm 模具装配图：：下模板 9 ：垫板 16：冲孔凸模 2 ：销钉 10：上模板 17：推件块 3 ：螺钉 11：螺钉 18：导料销 4 ：橡胶 12：打杆 19：导柱 5 ：卸料板 13：模柄 20：固定板 6 ：凸凹模 14：销钉 21：卸料螺钉 7 ：落料回模 15：导套 22：定位销 8 ：固定板
第3篇：冲压模具设计
1、主要冲压工序
【1】分离工序（切断、冲裁（落料、冲孔）、切口、切边）【抗剪强度】 【2】变形工序（弯曲、拉伸、成形（起伏（压筋）、翻边）、缩口、胀形、整形）【屈服期限】
（金属变形三个阶段：①弹性变形 ②均匀塑性变形 ③集中塑形变形）
2、冲压材料
【机器】考虑其强度和硬度
【电机电器】导电性和导磁性
【化工容器】耐腐蚀性
【1】材料塑形好，允许变形程度大，可减少冲压工序次数和中间退火次数
【2】延伸率（δ）、杯突试验深度大或屈服极限/强度极限（（屈强比）σs/σb）、冷弯试验中的弯曲直径（d）小，其塑形就好。
【3】模具间隙是按材料厚度来确定的（材料厚度公差必须符合国家标准）
【公差过大会影响工件质量】
3、冲压机种类
【1】曲柄压力机（开式压力机、闭式压力机）
【2】双动拉深压力机
【3】摩擦压力机
【4】液压机
（*闭合高度、最大装模）
4、模具设计参数(标准件、压力中心)4.1【冲裁间隙】Z=D凹—D凸(凹模直径D凹、凸模直径D凸)(单边D/2)4.2【凸凹模刃口尺寸计算原则——落料和冲孔】
4.21【落料件】尺寸取决于凹模尺寸，落料模应先定凹模尺寸，用减小凸模
尺寸来保证合理间隙。
【冲孔件】尺寸取决于凸模尺寸，冲孔模应先定凸模尺寸，用增大凹模
尺寸来保证合理间隙。
4.3【计算凸、凹模刃口尺寸需要用到的参数】Zmin 和Zmax、落料公差（δ凸、δ凹）和冲孔公差（δ凸、δ凹）、系
数（χ）4.4【冲裁力P0（N）】
【平刃口凸、凹模】 P0=Lδτ
【L（冲裁件周长mm）、δ（材料厚度mm）、τ（材料的抗剪强度MPa）】
【考虑其他因素，实际冲裁力：P =1.3P0≈Lδσb】【σb（材料的抗拉强度MPa）】 4.5【阶梯分布】一个模具里多个凸模，分为大凸模、小凸模，为防止折断，小
凸模一般比较短，与大凸模呈阶梯状分布，大、小凸模的高度差
为H（取决于材料厚度）。
（δ≤3mm时，H=δ；δ>3mm时，H=0.5δ）4.6【卸料力、推件力、顶出力计算】
❶卸料力：P卸=K卸P（N）
❷推件力：P推=nK推P（N）
❸顶出力：P顶=K顶P（N）
【P(卸料力)、n（卡在凹模洞口内的工件（或废料）数目）、K（系数）】 4.7【排样、搭边和条料宽度】
4.7.1【排料】
4.7.1.1【排料方式】❶直排 ❷斜排 ❸直对排❹斜对排❺混合排❻多行排
nF 4.7.1.2【材料利用率（一个进距内的材料利用率η）】η=×100%
bh
F(冲裁件面积（包括冲出的小孔面积）)
n(一个进距内冲裁件数目)
b(条料数目)
h(进距)4.7.2【搭边】
搭边值大小，能太大，浪费材料；太小容易挤进凹模，影响模具
寿命。（搭边值大小可查表）
5、模具类型
【冲裁模具类型】❶单工序模❷级进模❸复合模 【凹模】
❶凹模孔口形式
❷凹模外形尺寸（凹模厚度H、壁厚C）
【凹模厚度H】H=Kb（mm）（K—系数 b—冲件最大外形尺寸）
【凹模壁厚C】 【小凹模】 C=（1.5—2）H（mm）
【大凹模】 C=（2—3）H（mm）【凸凹模】（复合模）
（不集聚废料的凸凹模最小壁厚）
【黑色金属和硬材料】 1.5δ（须大于0.7mm）
【有色金属和软材料】 ≈δ（须大于0.5mm）【凹模上螺钉孔、圆柱销孔的最小距离】（跟是否淬火有关，淬火距离比较大）【凹模强度校核】（检验凹模厚度，因为凹模厚度不够，会使凹模产生弯曲，损
坏模具。
H最小=3P 10
【H最小—凹模最小厚度（mm）P—冲裁力（N)】
【凸模】
【结构型式】 ❶标准圆形凸模
❷带护套的小孔凸模（适用于冲孔直径与料厚相近的小孔）❸快换凸模（用于大型冲模中冲小孔易损坏 ❹大圆凸模 ❺非圆形凸模
【凸模长度】 L=H1+H2+H3+Y 【H1—凸模固定板的厚度】
【H2—卸料板的厚度】
【H3—导尺的厚度】
【Y—自由尺寸（凸模的修磨量4—6mm；凸模进入凹模的深度0.5—1mm；凸模固定板与卸料板之间的安全距离A，可取15—20mm。】 【凸模强度校核】❶压应力校核❷弯曲应力校核
【凹模、凸模的镶拼结构】
【镶块紧固】
❶框套热压法❷框套螺钉紧固法❸销钉、螺钉紧固法
【镶块尺寸mm】
H:B:L=(0.6-0.8):1:(3-5)
尺寸范围：H（30-75）;B(60-170);L(最大至300)【凸模、凹模固定】
❶机械固定（采用螺钉紧固、压配合等方法）❷粘结固定（①低熔点合金浇注固定法②环氧树脂粘结固定法③无机粘结剂固定
法④）【定位零件】 【定位板、定位销】（定位板（定位销）高度与材料厚度有关）材料厚度δ（mm）：
3-5 定位板（销）高h（mm）： δ+2 δ+1 δ
【导尺（或导料销）】
【侧压】❶簧片压块式 ❷弹簧压块式（侧压力大，适合冲裁厚料）❸ 压板
式（适用于单侧刃级进模）
【挡料销】挡料销高度与材料厚度有关，可以查表得到
【挡料销型式】❶圆柱头式挡料销❷钩形挡料销❸活动挡料销❹初始挡料销
【侧刃】切去条料旁侧的少量材料来限定送料进距（提高生产率，保证较高定位精度，有利于自动化）
【侧刃固定方法】❶压配合固定❷铆接固定❸螺钉固定❹销钉固定 【导正销】（主要用于级进模）
【型式】❶压入式❷螺钉固定式
【卸料和推件零件】 【型式】❶固定卸料板❷弹性卸料板❸废料切刀❹弹性卸料和刚性推件装置❺弹
性卸料和弹性推件装置 【弹簧、橡皮的选用】
❶【圆柱螺旋压缩弹簧】（弹簧压缩量、弹簧根数、弹簧装配长度）
❷【橡皮】
【卸料板和凸模之间的间隙】（可查表）
【卸料弹簧窝座深度】
【卸料板螺钉沉孔深度】
【打杆长度】
【顶杆长度】
【导向、联接固定零件及其他】
【导柱、导套 】（用于要求精度高的冲模）
【布置型式】❶后侧导柱❷中间导柱❸对角导柱❹四个（或六个）导柱
【结构型式】❶滑动导柱导套 ❷滚珠导柱导套
【导板】
【厚度】H1=（0.8-1）H凹
（H凹
—凹模厚度）
【上、下 模】（模座分带导柱和不带导柱）
【垫板】
【凸模固定板】（❶ 圆形 ❷矩形）
【模柄】
【平衡侧压力结构】
【模具压力中心计算】
【模具总体设计】 ⑴【掌握资料】❶冲压件图纸及技术条件❷生产批量❸冲压设备❹模具制造条件
⑵【总体设计任务】❶模具类型的确定
❷操作方式、进出料方式的确定
❸定位、卸料、推件、导向、联接固定等型式的确定
❹模具压力中心的确定
❺模具外形尺寸确定 【模具类型确定】（以冲裁工件要求、生产批量、模具加工条件等为主要依据）
❶【冲裁工件要求、生产批量】单工序模、级进模、复合模
无导向模、导柱模、导板模
❷【模具外形尺寸确定】（包括模柄尺寸、闭合高度、模座俯视尺寸）（与
所选冲床规格有关）
❸【模座尺寸】一般冲床工作台每边尺寸大于下模座尺寸50—70mm
【模具设计中须考虑的安全措施】
【模具材料及使用寿命】
【冲压对材料的基本要求】
❶有足够的硬度和耐磨性（冲压模正常失效方式是磨损）❷有一定的强度和韧性 ❸有良好的加工工艺性 【模具常用材料】
【提高模具使用寿命的途径】
❶合理设计模具❷正确选用模具材料❸保证热处理质量和采用热处理新工艺❹保证加工质量和采用新的加工方法（加工模具新方法：①电火花加工和线切割加工（优点：不管材料硬度多高，均能加工，加工安排在热处理之后，从而解决热处理变形问题）②低熔点合金和锌基合金浇铸（制造周期短，加工容易，成本低，废旧模具可以重熔再造））❺合理使用与维护
【冲裁件质量分析】（毛刺、剪裂带、光亮带、塌角）
【精冲】 ❶精冲过程 ❷精冲材料
❸精冲模设计的参数（⑴精冲力P总=P冲+P压+P推（①冲裁力②齿圈压板力③推板反压力④⑤）；⑵凸凹模间隙）❹精冲模具结构（设计注意事项：①刚度精度要求高②一般采用滚珠导柱模架③控制凸模进入凹模深度④添加排气孔或者排气槽⑤合理分布顶杆）
⑴模具结构：①活动凸模式②固定凸模式③简易精冲模
【弯曲】 【弯曲原理】
【弯曲变形过程】
【弯曲过程中的应力应变状态】
【应变中性层的位置及最小弯曲半径的确定】
【应变中性层的位置】
【最小弯曲半径的确定】
【弯曲件的回弹】
【回弹量的确定】、【影响回弹因素】❶材料的机械性能❷相对弯曲半径
r
❸弯曲角❹弯曲件的形状❺弯曲方式❻模具间隙 【减少回弹量的措施】
❶从改进产品设计和工艺来减少回弹量❷在模具结构上采取措施❸利用橡胶和聚氨酯凹模进行弯曲❹采用拉弯工艺
【弯曲力计算】
【自由弯曲的弯曲力】
【弯曲件毛坯尺寸计算】
【弯曲件工序安排和模具结构】【弯曲工序应考虑的原则】
❶两次弯曲成形❷三次弯曲成形❸对称弯曲❹连续工艺成型
【弯曲模的结构设计和典型结构】
⑴【弯曲模结构设计要点】
❶坯料放在模具应有可靠定位
❷不应使毛坯产生严重的局部变薄
❸弯曲过程中，应防止毛坯移动
❹弯曲区能得到校正
❺有消除回弹的可能性
❻毛坯放入到模具上和压弯后从模具中取出工件要方便
⑵【弯曲模具的典型结构】
❶V型件弯曲模❷ U型件弯曲模❸ 圆环件弯曲模❹ 铰链弯曲模❺连续弯曲模
【弯曲模工作部分的设计】
⑴【凸模、凹模圆角半径与凹模深度】
❶ 凸模圆角半径r凸
❷ 凹模圆角半径R凸
❸ 凹模深度h ⑵【凸、凹模间隙】
⑶凸、凹模工作部分尺寸与制造公差
⑷【斜楔的设计和计算】
【楔块受力分析】
【水平斜楔】
【向下倾斜运动的斜楔】
【向上倾斜运动的斜楔】
【楔块尺寸、角度的确定】
【拉深】
⒈【拉深的基本原理】
【拉深变形过程】
【拉深过程中毛坯的应力和应变状态】
【拉深过程中的起皱和断裂】
【旋转体拉深件的毛坯尺寸计算】
【修边余量】
【带料连续拉深】
第4篇：冲压模具设计总结
一、设计过程
1、冲裁件工艺性分析：
① 材料性能分析：是否具有良好的冲压工艺性能； ② 工件结构分析：
结构要求：如果只是对孔的定位有高要求，对外形要求不高，可以改进外形，以实现无废料排样
料厚：是薄板材料还是厚板材料？t
t
t>2mm？ 孔边距：c≥1.5t或c≥t 圆角过渡：转角处尽量用圆角过渡，有利于减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损，一般可取r=0.5t，范围大致在0.21mm
2、设计该零件的冲压生产工艺，编制其冷冲压工艺卡片，要求至少提出两种以上的冲压工艺方案分析比较，确定可行的工艺方案。
3、论文正文中需要有该零件的模具结构总图一套及主要零件图。另外，需打印出来至少三张用Autocad画的规范三视图，打印图号至少A3号或以上。
4、选择冲压设备，所有设备参数计算需注明取值来源，并将源图表重新绘制在论文中。
5、编写设计说明书，所有工艺参数计算需注明来源，并将源图表重新绘制在论文中。
6、设计论文的最后，将所有来源参考文献按[1]，[2]，[3]等顺序列出。
二、设计进度
第1周，完成工艺分析、工艺方案制定及工艺计算； 第2周，完成模具总图设计与绘制；
第3周，设计绘制主要零件图，撰写设计计算说明书，答辩。
三、参考书
1）王孝培.冲压手册（或冲压设计资料）.机工版，第11章 2）肖景容.冲压工艺学.机工版，第7章 3）太原工学院主编.冷冲模结构图册
4）中华人民共和国国家标准.机械制图.GB4457~4460-84 5）* 周玲.冲模设计实例详解.化学工业出版社.2007
1．支架，设计该零件的冲压生产工艺及模具。
2．支架，设计该零件的冲压生产工艺及模具。
3．法兰零件，试设计该零件的冲压生产工艺及模具。
4．筒形零件，试设计该零件的冲压生产工艺及模具。
第5篇：冲压模具课程设计
前言
冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。
因此我们在学习完《飞机钣金成形原理和工艺》等模具相关基础课程后，安排了模具设计课程设计，以帮助我们掌握模具设计的过程，为以后参加工作打下基础。
设计内容
一、零件的工艺性分析
图1 零件图
1）零件的尺寸精度分析 如图1所示零件图，该零件外形尺寸为R11，19；内孔尺寸为R3，6，均未标注公差，公差等级选用IT14级，则用一般精度的模具即可满足制件的精度要求。
2）零件结构工艺性分析 零件形状简单，适合冲裁成形。
3）制件材料分析 制件材料为45钢，抗剪强度为432～549Mpa，抗拉强度为540～685Mpa，伸长率为16%。适合冲压成形。
综合以上分析，得到最终结论:该制件可以用冲压生产的方式进行生产。但有几点应注意：
1）孔与零件左边缘最近处仅为2mm，在设计模具是应加以注意。2）制件较小，从安全方面考虑，要采取适当的取件方式。
3）有一定批量，应重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命。
二、工艺方案的确定
由零件图可知，该制件需落料和冲孔两种冲压工艺，设计模具时可有以下三种方案：
方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。方案二：冲孔、落料连续冲压，采用级进模生产。方案三：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案一采用单工序模生产，模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件年产20万件的需求，而且要考虑第二套模具中工序件的定位问题，操作不便。
方案二采用级进模生产，可有效地提高生产效率，但连续模制造和设计难度大，费用高，用于生产该制件达不到经济性要求。
方案三采用复合模生产，亦有很高的生产效率，复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔两道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，能较好的满足该制件内孔与外形同心的要求。
通过对比，故采用方案三，比较适合该零件。
三、模具结构形式的确定
（一）模具类型及卸料方式分析
因制件材料较薄，为了保证制件的平整度，所以采用正装式复合模，即凸凹模安装在上模，这样，从模柄中穿入导杆可以直接把嵌在凸凹模里的废料从刃口中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用弹性卸料板卸料；冲孔凸模与落料凹模安装于下模，用顶件器带动卸料板顶出制件。
（二）模具定位方式分析
在模具设计中，抛弃了传统的销钉定位，而是把凸凹模和凹模分别在上、下模座定位，上、下模座的定位沉台在制造时是和导柱、导套固定在一起加工完成的，这样保证了上、下模工作零件的同轴度，从而达到保证零件尺寸精度的目的。同时没有使用销钉，也使模具的维修方便了很多，即使多次拆卸也能保证零件的精度不变。
四、工艺设计与计算
（一）制件排样与材料利用率计算
采用单排直排有废料排样，如图2所示。
由文献【1】表3-17查得制件间搭边值a=0.8mm，侧搭边值a1=1mm,则送料步距L=19+0.8=19.8；条料宽度B=22+1+1=24；经计算制件面积S=284.73mm2，一个步距的材料利用率为：
η=S/(BL)×100%=284.73/(24 ×19.8)×100%=59.92%
图2 排样图
由文献【2】表4-1冷轧钢板的尺寸，选板料规格为1200mm×600mm×1mm，剪裁条料时采用横裁法，于是条料尺寸为24mm×600mm。
每板条料数n1=1200/24=50(条)；
每条制件数n2=(600-0.8×2)/19.8=30(件)； 每块板制件数n3= n1×n2=50×30=1500(件)材料总利用率η=1500×284.73/（1200×600）=59.3﹪
（二）冲压力的计算
冲裁力可按以下公式[1]计算：
F=KLtτ
kp，式中：t—材料厚度（mm）； L—冲裁件周长（mm）；τ已知K=1.3, t=1 mm；查文献【2】表4-12得τ
kp
kp
--材料抗剪强度（Mpa）。
kp
=432～549，取τ=500；经计算得外形周长L1=67.57mm，内孔周长L2=30.85mm。所以
落料冲裁力 F1= KL1tτ冲孔冲裁力 F2= KL2tτ
kp
=1.3×67.57×500×1=43.92kN =1.3×30.85×500×1=20.05 kN
kp推件力和卸料力可用以下经验公式[ 1]进行估算：
F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中：F—冲裁力；n为同时卡塞在凹模内的零件数，一般为3～5；K推—推件力系数；K卸—卸料力系数。查文献【1】表3-15得，K推=0.055，K卸=0.04～0.05，所以
F卸料=K卸F1=0.04×43.92=1.7568 kN F推件=nK推F2=5×0.055×20.05=5.51 kN 由于该制件模具采用弹性卸料装置，所以总冲压力的计算公式为： F总= F1+F2+F卸料+F推件=43.92+20.05+1.7568+5.51=71.24 kN(三)初选压力机
根据总压力71.24 kN,查文献【2】表4-33开式压力机的主要技术参数，初选压力机型号规格为J23-10，其主要参数如下：
公称压力：100 kN 滑块行程：45mm 最大闭合高度：180mm 最大装模高度：145mm 工作台尺寸：370mm×240mm 模柄孔尺寸：∅30mm×55mm(四）计算压力中心
该制件图形较规则，上下对称，故采用解析法求压力中心较为方便。建立如下图所示坐标系。
1x
设压力中心为（x0,y0）,因为上下对称，所以y0=0，只需求x0，又因为内孔为轴对称图形，所以只需考虑外形。经计算得L1=15.1mm,L2=52.47mm,x2=3.165, x1=-8。根据合力矩定理得
所以，压力中心为（0.72，0）。
（五）计算凸凹模刃口尺寸
本制件形状简单，可按分别加工方法制造凸、凹模，凸、凹模的制造公差 δp和δp必须满足不等式[ 1]：
δp+δd≤Zmax-Zmin。
根据制件的材料和厚度,由文献【3】表2-14 汽车、拖拉机等行业冲裁模初始双边间隙值，查得 ：
Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm；
根据制件的基本尺寸和厚度，由文献【3】表2-19 汽车、拖拉机等行业简单形状制件凸、凹模的制造偏差，查得：
落料部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 冲孔部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 验证制造偏差是否合格：
δp+δd =0.02+0.02=0.04 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.04 所以，δp+δd=Zmax-Zmin=0.04，合格，可以采用该公差值。
由于零件图未注公差，为了降低工作难度，所以在实际生产中按照IT14等级确定制件各尺寸公差，查文献【3】附录一 标准公差数值和表2-17 磨损系数x得：
落料部分：尺寸R11，公差为0.43mm，取x=0.5；
尺寸19，公差为0.52mm，取x=0.5；
冲孔部分：尺寸R3 ,公差为0.25mm，取x=0.5；
尺寸6，公差为0.3mm，取x=0.75。
1）落料 尺寸R
Dd=(Dmax-xΔ
=(11.215-0.5×0.43=
Dp=(Dd-Zmin=(11-0.100= 尺寸 Dd=(Dmax-xΔ=(19.26-0.5×0.52=
Dp=(Dd-Zmin=(19-0.100=
2)冲孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(2.875+0.5×0.25=
dd=(dp+ Zmin=(3+0.100=
尺寸 dp=(dmin+xΔ=(5.85+0.75×0.3=
dd=(dp+ Zmin
五、模具结构设计
（一）凹模设计
=(6.075+0.100=
因制件形状简单，轮廓近似圆形，且总体尺寸不大，选用整体式圆形凹模较为合理。因制件精度较低，厚度较小，由文献【2】表3-5 冷冲模工作零件的材料及热处理要求，选用9Mn2V为凹模材料。
1)确定凹模厚度H值:由凹模厚度经验公式[4]估算：
H=K1K
2式中，F—冲裁力，N；K1—凹模材料修正系数，合金钢取1，碳素钢取1.3；K2—凹模刃口周边长度修正系数。
本例中冲裁力F=43.92kN；凹模材料为合金钢，故K1取1；凹模刃口周边长度为67.57mm，查文献【4】表3-34凹模刃口周边长度修正系数，得K2=1.12，所以
H=K1K2
=1×1.12×
=19.06mm 2)确定凹模周界尺寸D：根据条料宽度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文献【4】表3-33，查得凹模孔壁厚c=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文献【2】表5-45 圆形凹模板尺寸，可查到较为靠近凹模周界尺寸为63mm×20mm，故凹模周界尺寸取为63mm×20mm。其结构图如图3所示。
图3 凹模
（二）其他冲模零件设计
据以上确定的凹模周界尺寸，查文献【2】表5-5 复合模圆形厚凹模典型组合尺寸，可得其他冲模零件的数量、尺寸及主要参数。
1)卸料板 标准编号JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×8mm,结构图如图4所示。
图4卸料板
2)凸凹模固定板 标准编号JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×12mm，结构图如图5所示。
图5凸凹模固定板
3)顶件块 非标准件，尺寸根据凸、凹模尺寸确定，结构图如图6所示。
图6顶件块
4）凸凹模
凸凹模采用直通式结构，固定部分简化为圆形，因采用弹压卸料，所以凸凹 模长度按下式[6]计算
L=h1+h2+t+h 式中，h1—凸凹模固定板厚度，mm；h2—卸料板厚度，mm；t—材料厚度，mm；h—增加长度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模进入凹模的深度（0.5～1mm）、凸凹模固定板与卸料板之间的安全距离等，一般取10～20mm。
本例中，h1=12mm，h2=8mm，t=1mm，h取14mm，所以凸凹模长度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm
凸凹模结构图如图7所示。
图7 凸凹模5)凸模
凸模亦采用直通式，固定部分简化成圆形，长度L=19.5mm,其结构图如图8所示。
图8 凸模
（三）选择模架
由凹模周界尺寸63mm×20mm及模架闭合高度110mm，查文献【2】表5-8滑动导向后侧导柱模架规格，选用后侧导柱模座,其主要参数如下：
上模座 63mm×63mm×25mm(GB/T2855.5-1990)； 下模座 63 mm×63mm×30mm(GB/T2855.6-1990)； 导柱 16mm×110mm×30mm(GB/T2861.2-1990)； 导套 16mm×50mm×23mm(GB/T2861.6-1990)。模架具体结构尺寸，参照文献【5】表4-6后侧导向模柱、表3-38导柱和表3-39导套设计。
（四）模柄设计
本例采用凸缘模柄，尺寸与模柄孔配做。
六、校核压力机安装尺寸
模座外形尺寸为63mm×63mm，闭合高度为110mm，J23-10型压力机工作台尺寸为370mm×240mm，最大闭合高度为180mm，故此压力机能满足要求。
七、绘制装配图
图9 装配图
结束语
钣金冲压成形课程设计是我们在大学期间的一门重要课程，是对我们将理论应用于实践能力的考核。通过这次课程设计我加深了对冲压成形的理解，掌握了模具设计的基本方法，很好地巩固了以前所学的知识，相信对我将来从事工作将有很大帮助。在本设计过程中，各位老师和同学们给予我大量的指导和帮助，在此表示衷心的感谢。
由于个人水平有限，在设计中难免出现错误和不足，还请老师批评指正。
致谢
经过两周的忙碌和工作，本次课程设计终于完成了，作为一个本科生的课程设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的帮助，想要完成这个设计是很难的。
在这里首先要感谢郭拉凤和张春元老师。他们平日里工作繁多，但在我做课程设计的整个过程中都给予了我悉心的指导。我的装配图较为复杂，但是郭老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩老师的专业水平外，他们严谨的治学态度和科学的研究精神也是我学习的榜样，并将对我今后的学习和工作产生积极影响。
其次要感谢和我一起作课程设计的谢现龙同学，在本次设计中他给了我极大的帮助。
然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下机械专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次课程设计才会顺利完成。
参考文献
【1】翟 平.飞机钣金成形原理与工艺.西安：西北工业大学出版社，1995 【2】史铁梁.模具设计指导.北京: 机械工业出版社，2006 【3】孙京杰.冲压模具设计与制造实训教程.北京：化学工业出版社，2009 【4】康俊远.冲压成型技术.北京:北京理工大学出版社.2008 【5】王立人.冲压模设计指导.北京:北京理工大学出版社.2009 【6】李奇涵.冲压成形工艺与模具设计.北京：科学出版社，2007
第6篇：冲压模具设计步骤
给个实例。由于无法上图，只有文字，见谅。抽引连续模设计步骤及要点, [摘要] 文章在对抽引加工工艺作了简单的概述後,著重总结了抽引连续模设计步骤及要点,并列举了较实用之模具结构形式.关键词
抽引 连续模 冲压 冲模排样
1.概述
抽引加工工艺在连接器五金件制造中应用极为广泛.它是一种将平片毛坯抽制成立体空心件的冲压加工方法,在工业及生活用品的制造中应用极为广泛.诸如汽车覆盖件,连接器中的D型铁壳,生活用品中的易拉罐等都离不开抽引加工工艺.抽引加工一般分为旋转件抽引(如Audio Jack Shell),盒形件抽引(如D-SUB Shell)及复杂曲面抽引(汽车覆盖件)等.抽引加工的成形机理是材料内部产生塑性流动,平片毛坯向径向流动逐步转移到筒壁的过程,如图一所示:
（图一）由此可见,抽引加工必然存在以下特点: a.材料内部塑性流动, 必然产生加工硬化;b.材料从外围向径向流动时,在切向相互间产生挤压应力,由此导致材料失稳起皱,甚至抽裂.签于抽引成形机理是材料整体流动,变数太多,故模具设计时光靠理论计算往往不够,需在实际试模中加以修正.在抽引连续模设计时,由於连续模之结构特点以及料带之送料顺畅要求,使得模具设计时有更多的考量要点.以下就抽引连续模设计步骤及要点作些许总结.2.抽引件工艺性评估及成形工序确定
在抽引连续模设计之前,首先应对抽引件图面进行工艺性审查评估,评估内容主要包括以下几部分: a.抽引件之精度要求:一般而言抽引件在圆筒侧壁之材料厚度无法做到等料厚t, 故产品尺寸标注时不能同时对圆筒内外同时有尺寸要求, 只能满足其中一项, 其精度要求可达±0.05mm.在高度方向也可控制到±0.05mm, 其标注方式最好以抽引件底部为基准； b.抽引件之外观要求: 材料在抽引流动时与模仁摩擦剧烈,外观无法做到车制零件那麼光滑,筒侧壁可能会有内凹或弧形； c.零件之抽引工艺性: 由於抽引连续模之模具结构特点决定,抽引过程中无法加退火工序,故必须对制件之连续抽引进行工艺评估.如果其总抽引系数小於材料所允许之最小总抽引系数,那麼就不具备连续抽引工艺;d.如果抽引件深度太高,无法连续抽引完成时,可考虑先抽引後翻底工艺,看能否达到目的,此时产品侧壁外观不平整.另外当总抽引系数太小时, 可考虑用胀形工艺完成;e.产品形状尽量简单对称,有利於材料均匀流动;f.产品之圆角半径不宜过小,一般底部圆角r和口部圆角R都应大於(0.1~0.3)t;g.评估抽引件凸缘及侧壁之成形或冲孔是否在连续模中易实现.诸如凸缘上冲孔太靠近抽引主体,很可能为了闪开抽引主体而使刀口太弱;侧壁上冲孔能否有效排屑等都须考量;h.抽引件底部冲孔时,其孔径必须小於抽引直径;否则可考虑侧切底工艺,将底部圆角切除;3.抽引件毛坯展开
抽制工件所需毛坯直径必须在实际的抽引试模中加以修正才能得到正确数值.但理论计算必不可少,它可大致确定出毛坯之形状与面积.对於零件成本预估,抽引工艺性评估及抽数确定等都有重要的指导意义和实用价值.一般在抽引件毛坯展开中,面积相等法利用最为广泛.其理论来源於抽引前後质量守恒定律.当假定料厚t均匀时, 由於密度一定,故可推得抽引前後面积相等结论.在计算抽制品面积时,一般是以料厚t之中心线(如图二中虚线)所旋转而成的面作为平均面.（图二）
利用面积相等法原则求毛坯直径的程序为: 先计算出抽制品平均面积,再利用此面积计算毛坯直径D.如何求得抽制品面积呢?我们必须先将复杂形状之抽制件分解为多个简单的几何单元,然後利用面积累积法求得整个产品之面积.如下图三:
(图三)抽制品面积A=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ
毛坯面积=πD2/4 故D=(4A/π)1/2 =1.128A1/2
对於盒形件(如D-SUB Shell)等,由於直边段的变形机理为折弯原理, 抽引机理主要存在於圆角处,故直边处的毛坯按折弯展开,圆角处按圆筒抽引展开.因此较常用到几何单元体为以下几种,其面积计算公式附後 4.抽引工艺参数之计算与分配
在连接器抽引件开发中往往都需要多道抽引才能完成。因此抽引道次的计算和抽引系数之分配等工艺参数的确定至关重要.其计算步骤一般为: a.计算修边余量;b.对补偿有修边余量之抽引件进行毛坯面积计算并确定展开毛坯形状;c.确定抽引道次,并进行抽引系数分配;d.抽引凸凹模工作部分设计;e.确定各抽抽引高度.具体分解如下: a.在抽制过程中, 常因材料机械的各向异性以及抽引间隙不均匀,摩擦阻力不等以及定位误差等因素导致抽引件口部或凸缘周边不齐,须修边.因此在毛坯展开前必须补偿修边余量.在连接器类小抽引件设计时一般按1mm的修边余量补偿.b.毛坯面积的计算如上文所讲,利用面积分段法求出的产品总面积,就是毛坯面积.针对圆筒件,其毛坯为圆形,因此可确定其直径.对於盒形件,在四个圆角按1/4圆筒计算,直边段按折弯展开计算,圆角和直边单独展开,再平滑过渡，如图四:
(图四)c.在毛坯展开後, 就必须确认抽引道次了.在计算抽引道次前,我们须计算出抽引件之总抽引系数（图五）.m总=产品之筒径/展开毛胚直径（
(图五)当m总小於此材料所能允许的最小抽引系数时, 将无法连续抽引,中间必须通过退火工序.在计算出m总後,有两种方法进行抽引参数计算: 1)计算法:
抽引道次n=m总/m均(其中m均为材料之平均抽引系数)当抽引道次确认後,查相关冲压手册选取相对应材料各道抽引系数,选取时必须保证以下原则m1＊m2＊ m3---＊mn=m总 当各道次抽引系数确认後,即可根据
d1=m1*D
d2=m2*d1 …….dn=mn*dn-1 公式计算出各抽冲子直径.2)推算法:
通过冲压手册推荐表格查出各抽允许之抽引系数 m1, m2…..mn然后根据
d1=m1*D
d2=m2*d1 …….dn=mn*dn-1 推算直到d n=抽制件直径为止,此时n就为抽引次数。并同时已确定出各抽抽引直径.用压边圈时筒形件许可抽引系数
拉伸 抽引 系数 系数 毛坯相对厚度(t/D)*100 2~1.5 1.5~1.0 1.0~0.5 0.5~0.2 m 1 0.46~0.50 0.50~0.53 0.53~0.56 0.56~0.58 m 2 0.70~0.72 0.72~0.74 0.74~0.76 0.76~0.78 m 3 0.72~0.74 0.74~0.76 0.76~0.78 0.78~0.80 m 4 0.74~0.76 0.76~0.78 0.78~0.80 0.80~0.82 d.抽引凸凹模工作部分设计
抽引凸凹模工作部分设计包括抽引间隙设计，凸凹模圆角设计，凸模头部形状设计；
1）抽引间隙：在各抽冲子直径确认後，凹模直径=冲子直径+2＊抽引间隙。
其中抽引间隙一般由第一抽的1.1t到最後一抽t逐步递减。2）在凹模头设计（图六）,一般第一抽r凹=（8~12）t,後续各抽r凹n=（0.6~0.8）r凹n-1
冲子头部圆角设计为r凸n=(0.6~1.0)r凹n
最後整形抽，r凹=抽制件口部圆角
r凸=抽制件底部圆角
(图六)3）为保证抽引件成形,有利於材料流动，往往将抽引冲子头部作成一定斜角,如图七所示：,=300.70mm时 一般而言, 当T 0.7mm=451.4mm时
(图七)e.确定各抽抽引高度
如图八所示: 当抽引到最後一抽时，产品尺寸应全部到位，故抽引高度就是产品高度。选定一区域作为等面积计算单位，由此得 Ⅰn+Ⅱn+Ⅲn+Ⅳn+Ⅴn=产品面积A
由前面计算已知r凹，r凸以及d n, 故Ⅰn，Ⅱ，Ⅳn，Ⅴn也可计算得出，因此有
Ⅲn=3.14＊d＊H=A-Ⅰn-Ⅱn-Ⅳn-Ⅴn
推出
H=(A-Ⅰn-Ⅱn-Ⅳn-Ⅴn)/(3.14*dn)
(图八)5.抽引连续模之料带设计
抽引件展开成毛坯後要开发成连续模形式，必须对料带的carry连接方式给予确定。在料带设计时一般要考虑以下因素：利於抽引件成形,料带刚性良好,送料顺畅,在料宽与pitch选定时尽量提高材料利用率。
从大方面看抽引连续模料带可分为整料带方案和切口料带方案两种。
它们的主要区别在与切口料带抽引时毛坯完全独立,前後产品在抽引时材料流动不会相互影响；而整料带抽引时前後毛坯相关连,不但造成抽引凸缘过大，而且容易产生毛坯材料不够等现象，特别是在模具维修时不便维修。因此，在实际模具设计时，切口料带设计方案应用更为广泛。
公司目前所有抽引模均为切口料带式。在切口料带方案中，又有以下三种毛坯分离方式。
1）下料式（如图九），其特点是：
i.废料多，材料利用率低；
ii.料带刚性差；(图九)
2）撕破方式（如图十），其特点是： i.材料利用率高，料带刚性好；
ii.毛胚通过撕破方式分开，容易与carry在撕开处相重叠,产生细小金属丝；
(图十)
3）下料与撕破综合式（如图十一），其特点是： i.材料利用率高；
ii.料带刚性好。
(图十一)在抽引连续模料带设计时，必须保证：
1)连接抽引毛坯与两侧浮料定位之搭边的carry必须有一定弧度（图十二）,可随抽引毛坯向中心流动时而延伸。这样才能保证浮料定位搭边不致被拉变形或者是carry被拉断,这才能使得後续各工站送料顺畅,定位准确；
(图十二)2)为保证料带之刚性，最好在两侧搭边中间加一横向carry，如图十三所示。(图十三)6.抽引连续模之压料与脱料设计
抽引模设计时，必须从抽引工艺上充分考量压料与脱料的可靠性。如果压料不充分，材料容易起皱失稳。如果压料过死，则不利於材料流动，容易造成抽裂。同样，如果脱料机构设计不好，也容易造成卡料与带料现象，无法送料顺畅。抽引工站结构如图示：
剥料板通过两侧限位，使得抽引毛坯（包括carry）与剥料板间有0.02~0.05mm间隙，这样既有利材料流动，又可避免起皱。剥料板必须用弹簧强压。在下模设计顶料块，避免产品卡死在模仁中，其浮升的高度必须使产品脱离模仁r角。
抽引後，材料势必会紧包在抽引冲子上,为达到脱料目的,除了使冲子完全退回到剥料板里面,达到完全剥料外，还应在抽引冲子上设计气孔，以避免冲子与产品在剥料过程中产生真空,发生带料现象。7.抽引连续模之定位设计
抽引连续模料带在模具中的定位设计与弯曲连续模有本质区别.抽引时材料流动,carry变形,因而无法再通过carry上的定位工艺孔对整料带定位,为保证产品尺寸精度。其成形工艺必须为：
产品从料带分离。如图十四：弯曲成形以抽引体为基准切出弯曲展开毛坯抽引分离抽引毛坯
(图十四)
在模具前段为抽引毛坯分离工站,包括下料与撕裂,是在抽引前完成,可通过料带上定位孔定位；模具中间段为抽引工站,此时料带上定位孔功能已丧失,它们的 的定位是靠抽引外形自动导入抽引模仁保证；在模具後段为下料弯曲工站,为保证产品精度,必须以最後一抽抽引体为基准进行定位。针对模具後段定位,设计时有三种方案：
a.以抽引体外形定位,在模具後段各工站设计外形与抽引体外形一致，配合间隙0.02mm之定位结构。此结构必须在抽引件底部加顶出装置。如图十五：
(图十五)b.以抽引体内部轮廓定位,在模具後段各工站设计与抽引体内形一致，间隙0.02m之定位Block固定於剥料板上。此Block必须在头部进行导引结构和剥料机构设计，如图十六：
(图十六)c.凸缘工艺孔定位：
以上两种定位方案往往占用模具空间大,也不便於设计剥料和脱料机构。因此,可借鉴carry定位孔原理,先以抽引体外形或内形定位,在凸缘上冲出定位工艺孔,在後续工站中以凸缘上的工艺孔作为抽引件在模具中的定位。因为凸缘与抽引体位置固定，因此凸缘上工艺孔与抽引体在料带定位功能上有等效作用,如图十七所示：
第7篇：冲压模具设计指导
冲压模具设计指导
模具课程设计是一个重要的专业教学环节，这个数学环节的目的：
(1)帮助学生具体运用和巩固《模具设计与制造》课程及相关的理论知识，了解设计冲压模的一般程序。
(2)是使学生能够熟练地运用有关技术资料，如《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》及其它有关规范等。
(3)训练学生初步设计冷冲压模具的能力，为以后的工作打下初步的基础。冲压模设计的准备工作
根据课程设计目的，设计课题由指导教师用“设计任务书”的形式下达，课题难度以轻度复杂《如冲孔落料复合模》为宜。设计工作量根据课程设计时间安排情况，由指导教师酌定。
1.1 研究设计任务
学生应充分研究设计任务书，了解产品用途，并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析，对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的，必须征询指导教师的意见后进行改进。在初步明确设计要求的基础上，可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。
第一步，酝酿冲压工序安排的初步方案，并画出各步的冲压工序草图；
第二步，通过工序安排计算及《冷冲压模具结构图册》等技术资料，验证各步的冲压成型方案是否可行，构画该道工序的模具结构草图。
第三步，构画其它模具的结构草图，进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。
第四步，冲压工序安排方案经指导教师过目后，即可正式绘制各步的冲压工序图，并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。
1.2 资料及工具准备
课程设计开始前必须预先准备好《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》等技术资料，及图板、图纸、绘图仪器等工具。也可将课程设计全部或部分工作安排在计算机上用Auto CAD等软件来完成，相应地需事前调试设备及软件、准备好打印用纸及墨盒等材料。
1.3 设计步骤
冲压模课程设计按以下几个步骤进行。
(1)拟定冲压工序安排方案、画出冲压工序图、画出待设计模具的排样图(阶段考核比例为15%)
(2)计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凹模周界、确定待设计模具的有关结构要素、选用模具典型组合等，初选压力机吨位(25%)；
(3)确定压力机吨位(5%)；
(4)设计及绘制模具装配图(25%)；
(5)设计及绘制模具零件图(25%)；
(6)按规定格式编制设计说明书(5%)；
(7)课程设计面批后或答辩(建议对总成绩在10%的范围内适度调整)。
1.4 明确考核要求
根据以上6个阶段应该形成的阶段设计成果实施各阶段的质量及考核，从而形成各阶段的考核成绩。其中课程设计面批或答辩不仅有助与当面指出学生的各类设计错例，也是课程设计考核的重要手段。最终的考核成绩在6个阶段考核成绩的基础上，由指导教师结合考勤记录及面批或答辩记录对总成绩在10%左右的范围内适度调整。冲裁模结构设计示范
2.1 排样论证的基本思路
排样论证的目的是为了画出正确的模具排样图。一个较佳的排样方案必须兼顾冲压件的公差等级、冲压件的生产批量、模具结构和材料利用率等方面的因素。
1)保证冲压件的尺寸精度
图1所示冲压件，材料为10钢板，料厚1mm，其未注公差尺寸精度等级为IT12，属一般冲裁模能达到的公差等级，不需采用精冲或整修等特殊冲裁方式。从该冲压件的形状来看，完全可以实现少、无废料排样法。但该冲压件的尺度精度等级决定了应采用有废料排样法。
图1 冲压件及排样图
2)考虑冲压件的生产批量
该冲压件的月生产批量为3000件，属于中等批量的生产类型，因此不考虑多排、或一模多件的方案(该方案较适宜大批量生产，约几十万件以上)；也不考虑采用简易冲裁模常用的单、直排方案，根据成批生产的特点，再结合该冲压的形状特点，以单斜排、一模一件、级进排样方案为宜。
3)提高原材料利用率
在绘制排样图的过程中，应注意提高冲压原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高冲裁模结构的复杂程度为代价。图2所示是垫圈冲压件及其冲裁排样图。如果单纯为了提高原材料的利用率而采用三排或三排以上、一模多件的冲载方案，虽然确实有助于提高原材料的利用率，但模具制造成本却随之大幅提高，其结果往往得不偿失。
排样图上搭边值设计是否合理，直接影响到原材料的利用率和模具制造的难易程度。总是采用最小许用搭边值[amin]、[a1min]往往人为地提高了模具的制造难度，而在通常情况下却并不能提高原材料的利用率。以一条长1000mm的料条为例，若对图2所示的垫圈冲压件以[amin]=0.8mm进行排样，可排(1000-0.8)/(34+0.8)=28.7个，实际为28个；若以a=1.5mm进行排样，则可排(1000-1.5)/(34+1.5)=28.1个。可见每个步距上省下0.7mm长的料，最终整张条料上并不能多排一个工件，两者的利用率是完全相同的。除使用卷料进行冲压外，一般搭边值均应在[amin]的基础上圆整(料宽尺寸也须圆整)，以降低模具制造难度。
图2 垫圈冲压件及冲裁排样图
4)模具结构论证
在保证产品尺寸公差等级的前提下，应尽量简化模具结构复杂程度，降低模具制造费用，这是设计模具的铁则。图2所示的垫圈冲压件，因外形比较简单，且壁厚较大，所以采用复合模冲裁排样方案就比采用级进模冲裁的方案好。
倒装复合模的结构比顺装复合模简单，所以应优先考虑采用倒装复合模。最终能否采用复合模冲裁方案以及采用何种复合模结构的关键是验算冲压件的最小壁厚。经验算垫圈冲压件的最小壁厚，可用倒装复合模冲裁方案。
2.2 选择压力机及确定压力中心示范
根据图2复合模冲裁排样图，经计算模具工艺总力P∑=10.32(tf)，可初步选择J23-16F压力机。记录有关技术参数供今后校核用。最大封闭高度：205mm；封闭高度调节量：45mm；工作台尺寸前后：300mm、左右：450mm；垫板尺寸厚度：40mm；孔径：Φ210mm；模柄孔尺寸直径：Φ40mm；模柄孔深度：60mm。
计算压力中心的方法教材上已有详尽的介绍。要计算出压力中心的精确位置既繁锁又无必要。除了少数几种情况，例如：精密冲裁模具、多工位自动级进模和一些造价昂贵的模具为保险起见需要精确计算外，一般情况下，可以根据对称原理把压力中心大致定在条料宽向的中心线和送料方向上最远的两个凸模(有侧刃时，侧刃也算作凸模)距离的中线的交合点”O”上，只要这个0点与实际压力中心之间的偏距小于模柄半径(已知模柄直径为Φ40mm)，就能达到模具平稳工作要求；而一旦0点与实际压力中心之间的偏距超出模柄半径的范围，就要调整各凹模洞口在凹模板上的位置，使实际压力中心进入模柄半径范围内。
2.3 冷冲模国家标准的使用
根据图2复合模冲裁排样图，结合模具制造工艺，圆形模板比矩形模板加工简便，因此本模具就采用圆形模板。首先要计算圆形凹模板的轮廓尺寸：厚度H=K·b1=0.4×38=15.2mm；直径D=L1+2l1=34+2×22=78mm。查阅GB2858.4-81，根据”就近就高”的原则初定凹模周界：H×D=16×Φ80。
1.确定模具的主要结构要素
根据垫圈产品图排样方案论证结果，已确定本模具采用倒装式复合模结构。在此基础上，尚须确定如下结构要素。
(1)确定送料方式
模具相对于模架是采用从前往后的纵向送料方式，还是采用从右往左的横向送料方式，这主要取决于凹模的周界尺寸。如L(送料方向的凹模长度)＜B(垂直于送料方向的凹模宽度)时，采用纵向送料方式；L＞B时，则采用横向送料方式；L=B时，纵向或横向均可。就本例的圆形凹模板而言，其送料方式应采用纵向送料。另外采用何种送料方式，还得考虑压力机本身是开式还是闭式而定。
(2)确定卸料形式
模具是采用弹压卸料板，还是采用固定卸料板，取决于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考虑因素。由于弹压卸料模具操作时比固定卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动作，且弹压卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损伤工件表面，因此实际设计中尽量采弹压卸料板，而只有在弹压卸料板卸料力不足时，才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增强(如采用矩形弹簧)，弹压卸料板的卸料力大大增强。根据目前情况，当材料料厚约在2mm以下时采用弹压卸料板，大于2mm时采用固定卸料板较为贴近实际。本模具所冲材料的料厚为1mm，因此可采用弹压卸料板。
(3)模架形式
如采用纵向送料方式，适宜采用中间导柱导套模架(对角导柱导套模架也可)；横向送料适宜采用对角导柱导套模架：而后侧导柱导套模架有利于送料(纵横向均可且送料较顺畅)，但工作时受力均衡性和对称性比中间导柱导套模架及对角导柱导套模架差一些；四角导柱导套模架则常用于大型模具；而精密模具还须采用滚珠导柱导套。本模具采用中间导柱导套模架，一是对纵向送料方式较适宜，二是中间导柱导套模架工作时受力比较均衡、对称。
2.典型组合选择示范
计算凹模周界及确定模具的主要结构是为了选用合适的模具结构典型组合。根据本模具采用纵向送料方式、弹压卸料板、倒装复合模、中间导柱导套模架及凹模周界为H×D=16×Ф80，可从《冷冲模国家标准》查到复合模圆形厚凹模典型组合(GB2873.3-81)。各模具零件的标准外形尺寸H×D如下：
(1)上垫板(GB2858.6-81)4×Ф80 1块；
(2)固定板(GB2858.5-81)12×Ф80 1块；
(3)凹模(GB2858.4-81)(22×Ф80)调整至18×Ф80 1块；
(4)卸料板(GB2858.5-81)10×Ф80 1块；
(5)固定板(GB2858.5-81)14×Ф80 1块；
(6)下垫板(GB2858.6-81)4×Ф80 1块；
本典型组合推荐使用3只M8的紧固螺钉、2只Ф8的圆柱销、3只杆部直径为Ф8的台肩式卸料螺钉、凸凹模的推荐长度为42mm、配用模架闭合高度在140～165mm之间。
有了模具结构的典型图，模具设计就大为简化。只要根据排样图中凸模或凸凹模的位置，分别把各个凸模或凸凹模画入典型组合可，并相应地在凹模板或凸凹模上开制相应的凹模洞口及在其它零件上画出漏料孔、打料系统等，就可得到一张完整又正确的装配图。
3.非标准模具的对照设计
有些矩形凹模板根据计算结果会很难选到一个合适的标准凹模板。例如某狭长冲压件，其凹模周界的计算值：H×L×B=20×60×125，与之最为接近的标准凹模板尺寸为：H×L×B=20×125×125，仍相差悬殊。解决的办法是根据H×L×B=20×125×125的标准凹模板找到模具的典型组合，同样根据该典型组合构画装配图，只是把模具内的所有模板的L尺寸全部换成非标准尺寸60mm，而尺寸H及B保持不变，进行必要的有限非标准设计。
2.4 绘制模具装配图示范
有了模具结构典型组合图，就可以着手绘制模具装配图。我们一般应根据模具结构典型组合图绘制模具结构草图，这样无论在布置图面、还是考虑结构细节等问题上都将带来许多便利之处。
1.图面布置规范
为了绘制一张美观、正确的模具装配图，必须掌握模具装配图面的布置规范。图3所示是模具装配图的图面布置示意图，可参考使用。
图纸的左上角1处是档案编号。如果这份图纸将来要归档，就在该处编上档案号(且档案号是倒写的)，以便存档。不能随意在此处填写其它内容。
图3 图面布置示意图
1-档案编号处 2-布置主视图 3-布置俯视图 4-布置产品图 5-布置排样图
6-技术要求说明处 7-明细表 8—标题栏
2处通常布置模具结构主视图。在画主视图前，应先估算整个主视图大致的长与宽，然后选用合适的比例作图。主视图画好后其四周一般与其它图或外框线之间应保持有约50～60mm的空白，不要画得“顶天立地”，也不要画得“缩成一团”，这就需要选择一合适的比例。推荐尽量采用1:1的比例，如不合适，再考虑选用其它《机械制图国家标准》上推荐的比例。
3处布置模具结构俯视图。应画拿走上模部分后的结构形状，其重点是为了反映下模部分所安装的工作零件的情况。俯视图与边框、主视图、标题栏或明细表之间也应保持约50～60mm的空白。
4处布置冲压产品图。并在冲压产品图的右方或下方标注冲压件的名称、材料及料厚等参数。对于不能在一道工序内完成的产品，装配图上应将该道工序图画出，并且还要标注本道工序有关的尺寸。
5处布置排样图。排样图上的送料方向与模具结构图上的送料方向必须一致，以使其他读图人员一目了然。
6处主要技术要求。如模具的闭合高度、标准模架及代号及装配要求和所用的冲压设备型号等。
7处布置明细表及标题栏。结合图4标题栏及明细表填写示例，应注意的要点如下。
(1)明细表至少应有序号、图号、零件名称、数量、材料、标准代号和备注等栏目；
(2)在填写零件名称一栏时，应使名称的首尾两字对齐，中间的字则均匀插入；
(3)在填写图号一栏时，应给出所有零件图的图号。数字序号一般应与序号一样以主视图画面为中心依顺时针旋转的方向为序依次编定。由于模具装配图一般算作图号00，因此明细表中的零件图号应从01开始计数。没有零件图的零件则没有图号。
(4)备注一栏主要标标准件规格、热处理、外购或外加工等说明。一般不另注其它内容。
图4 标题栏及明细表填写示例
8处布置标题栏。作为课程设计，标题栏主要填写的内容有模具名称、作图比例及签名等内容。其余内容可不填。
图5 倒装复合模
1－下模座2、3－导柱 4－卸料螺钉 5－下垫板 6－凹模固定板 7－凸凹模
8－弹压橡皮 9－卸料板 10－挡料顶 11－推块12、27－冲孔凸模 13－冲孔凸模固定板
14－开制三叉通孔的垫板15、25、33－圆柱销 16－上模座17、18－导套 19－模柄
20－防转销 21－打杆 22－三叉打板 23－上垫板 24－顶杆 26－凹模 28－内六角螺钉
29－活动挡料销 30－半圆头螺钉 31－扭簧 32－内六角螺钉
2.装配图的绘制要求
图5所示是垫圈冲孔落料复合模的装配图，在绘制模具装配图时，初学者的主要问题是图面紊乱无条理、结构表达不清、剖面选择不合理等，还有作图质量差如引出线”重叠交叉”、螺销钉作图比例失真，漏线条等错误屡见不鲜。上述问题除平时练习过少外，更主要的是缺乏作图技巧所致。一旦掌握了必要的技巧，这些错误是可以避免的。结合范例，下面简要地叙述绘制模具装配图的具体要求。
要说清这个问题，先要了解为什么要绘制模具装配图。绘制模具装配图最主要的是要反映模具的基本构造，表达零件之间的相互装配关系。从这个目的出发，一张模具装配图所必须达到的最起码要求一是模具装配图中各个零件(或部件)不能遗漏。不论哪个模具零件，装配图中均应有所表达；二是模具装配图中各个零件位置及与其它零件间的装配关系应明确。下面简要叙述装配图的作图技巧。
(1)装配图的作图状态
冲裁模装配图可以画成敞开状态，上模部分和下模部分敞开10～15mm，具有读图直观的优点。对于初学者则建议画合模的工作状态，这有助于校核各模具零件之间的相关关系。
(2)剖面的选择
图5所示模具的上模部分剖面的选择应重点所映凸模的固定，凹模洞口的形状、各模板之间的装配关系(即螺钉、销钉的安装情况)，模柄与上模座间的安装关系及由打杆、打板、顶杆和推块等组成的打料系统的装配关系等。上述需重点突出的地方应尽可能地采用全剖或半剖，而除此之外的一些装配关系则可不剖而用虚线画出或省去不画，在其它图上(如俯视图)另作表达即可。
模具下模部分剖面的选择应重点反映凸凹模的安装关系、凸凹模的洞口形状、各模板间的安装关系(即螺钉、销钉如何安装)、漏料孔的形状等，这些地方应尽可能考虑全剖，其它一些非重点之处则尽量简化。
图5中上模部分全剖了凸模的固定，凹模洞口形状及螺销钉的安装情况(并在左面布置销钉、右面布置紧固螺钉及另一销钉显得错落有致)，对于模柄与上模座的联接情况进行了局部剖(并顺便画出防转销钉显得构图极为巧妙)，而对打料系统的装配关系也尽量全剖，使其他读图者一目了然。
下模部分对凸凹模的固定，凸凹模洞口及漏料孔的形状，卸料板与卸料螺钉的联接情况，紧固螺钉与圆柱销的结构情况都进行了全剖。而对活动挡料钉的安装情况则采取了用虚线表达的方式。这样的布置需要设计者经过一番精心的运筹后才能获得。
(3)序号引出线的画法
在画序号引出线前应先数出模具中零件的个数，然后再作统筹安排。在图5的模具装配图中，在画序号引出线前，数出整副模具中有33个零件，因此设计者考虑左方布置18个序号，右方再布置15个序号。根据上述布置，然后用相等间距画出33个短横线，最后从模具内引画零件到短横线之间的序号引出线。按照“数出零件数目→布置序号位置→画短横线→引画序号引出线”的作图步骤，可使所有序号引出线布置整齐、间距相等，避免了初学者画序号引出线常出现的”重叠交叉”现象。
3.关于螺钉、销钉的画法
画螺钉应注意以下几点：
(1)螺钉各部分尺寸必须画正确。螺钉的近似画法是：如螺纹部分直径为D，则螺钉头部直径画成1.5D，内六角螺钉的头部沉头深度应为D+1～3mm；销钉与螺钉联用时，销钉直径应选用与螺钉直径相同或小一号(即如选用M8的螺钉，销钉则应选Ф8或Ф6)。
(2)画螺钉连接时应注意不要漏线条。以图5中螺钉24为例，螺钉只与尾部的凹模26螺纹连接，而螺钉经过冲孔凸固定板
13、上垫板14及上模坐16均应为过孔。
(3)画销钉联接时也要注意不要漏线条。以图5中的销钉15为例，在销钉经过的通孔凸模固定板13与上模座16零件需用销钉进行定位，而上垫板14则无需用销钉15来定位，所以应为过孔。
模具装配图绘制完成后，要审核模具的闭合高度、漏料孔直径、模柄直径及高度、打杆高度、下模座外形尺寸等与压力机有关技术参数间的关系是否正确。本例经审核后确认满足J23-16F压力机参数要求。冲裁模零件设计示范
3.1 图形的绘制方法
图形的绘制方法虽依各人习惯而不尽相同，以下的观点及建议，可供参考。
图6 凸模(材料：T10A)1.图形的不绘条件
画零件图的目的是为了反映零件的构造，为加工该零件提供图示说明。那么哪些零件需要画零件图呢？这可用一句话概括：一切非标准件、或虽是标准件但仍需进一步加工的零件均需绘制零件图。以图5倒装复合模为例，下模座1虽是标准件，但仍需要上面加工漏料孔、螺钉过孔及销钉孔，因此要画零件图；导柱、导套及螺销钉等零件是标准件也不需进一步加工，因此可以不画零件图。
2.零件图的视图布置
为保证绘制零件图正确，建议按装配位置画零件图，但轴类零件按加工位置(一般轴心线为水平布置)。以图5所示的凸模26为例，装配图上该零件的主视图反映了厚度方向的结构，俯视图则为原平面内的结构情况，在绘该凸模26的零件图时，建议就按装配图上的状态来布置零件图的视图，实践证明：这样能有效地避免投影关系绘制的错误。
3.零件图的绘制步骤
绘制模具装配图后，应对照装配图来拆画零件图。推荐如下步骤。
绘制所有零件图的图形，尺寸线可先引出，相关尺寸后标注，以图5为例。模具可分为上下两大部分。在画上半部分的零件图时，绘制的顺序一般采用“自下往上，相关零件优先”的步骤进行。凹模26是工作零件可以首先画出；绘完凹模26的图形后，对照装配图，推块11与凹模26相关，其外形与凹模洞口完全一致，厚度应比凹模大出0.5mm，根据这一关系马上画出推块11的图形；接下来再画冲孔凸模固定板13的图形画好凸模固定板13以后，再对照模具装配图画出装在冲孔凸模板13内的冲孔凸模
12、冲孔凸模27等与之相关零件的图形„„。在画上模部分的零件图时，应注意经过上模座
16、上垫板
14、冲孔凸模固定板13及凹模26等模板上的螺销钉孔的位置一致。
在画下模部分的零件图时，一般采用“自上往下，相关零件优先”的步骤进行。先画卸料板9的图形，然后对照装配图上的装配关系，画活动挡料钉
28、挡料钉10的图形。再画凸凹7的图形„„。在画下模的零件图时，也应注意经过卸料板
9、凸凹模固定板
6、下垫板
5、下模座1上的螺丝钉孔的位置及凸凹模
7、下垫板
5、下模座1上漏料孔位置的一致。
按照上述步骤，根据装配关系对零件形状的要求，绘制各零件图的图形，能很容易地正确绘制出模具零件的图形，并使之与装配关系完全吻合。
3.2 尺寸标注方法
从事模具设计的人都有这样的体会：画图容易标注尺寸难。将一张零件图的图形绘制正确和将一张零件图上的所有尺寸标注正确相比要容易得多。然而初学者中普遍存在一种“重图形、轻尺寸标注”的倾向，一旦进行课程设计，所标注的尺寸或错误百出或紊乱不堪，令人难以读图；甚至出现螺销钉孔错位致使模具无法装配的严重错误，漏尺寸漏公差值等现象更是比比皆是。究其原因除了平时练习少外，更为重要的是缺乏必要的方法。进行尺寸标注时，建议根据装配图上的装配关系，用“联系对照”的方法标注尺寸，可有效地提高尺寸标注的正确率，具有较好的合理性。
1.尺寸的布置方法
对于初学者出现尺寸标注紊乱、无条件等现象，主要是尺寸“布置”方法不当。要使用所有标注的尺寸在图面上布置合理、条理清晰，必须很好地运筹。图7所示的冲孔凸模固定板13的零件图中共有近20个尺寸，其中俯视图左侧布置螺销钉及顶杆过孔尺寸；下方布置顶杆过孔孔距尺寸、冲孔凸模12固定孔孔距尺寸、螺销钉孔的孔距尺寸及模板的外形直径尺寸；上方则布置孔距的角度尺寸。主视图上布置了冲孔凸模 27和12的固定孔形状尺寸、及模板的厚度等尺寸。这种布置方法合理地利用了零件图形周围的空白，既条理分明、又方便了别人读图。
尺寸布置还要求其它相关零件图相关尺寸的“布置地”尽量一致。如图8所示的上垫板14中的尺寸就参照了图7中布置方法，尽量地作到“同一尺寸在图纸的同一地点出现”。如Ф
9、Ф
7、Ф30、Ф
56、Ф80、30°、厚度14等尺寸的“布置地”基本上同图7冲孔凸模固定板零件图中的“布置地”相同。这样的尺寸标注方式极大地便利了读图者。学生要确立“图纸主要是”画给别人看的！”的观念，学习与借鉴本例中的尺寸布置方法。
图7 冲孔凸模固定板(材料：Q235)图8 开制三叉型孔的上垫板(材料：45)2.尺寸标注的思路
要使尺寸标注正确，就要把握尺寸标注的“思路”。前面要求绘制所要零件图的图形而先不标注任何尺寸，就是为了在标注尺寸时能够统筹兼顾，用一种正确的“思路”来正确地标注尺寸。下面以图5倒装复合模为例阐述尺寸标注的“思路”。
(1)标注工作零件的刃口尺寸
根据模具设计法则，先标注基准件上刃口尺寸(即冲孔凸模和落料上的刃口尺寸)，再标注对应件上的刃口尺寸(即凸凹模上的刃口尺寸)；但符合模中也可将凸凹模作为基准件，凸模、凹模作为对应件进行尺寸标注。所有零件图的图形绘好后，先找出本模具的工作零件即凸凹模
7、冲孔凸模12和
27、落料凹模26，把着三张图纸对照起来，按照尺寸布置后安排好的“地点”标注刃口尺寸。这样可保证刃口尺寸标注的正确性。
(2)标准想关零件的相关尺寸
相关尺寸正确，各模具零件才能装配组成一幅模具，必须保证正确。在上模部分，相关尺寸的标注建议按照“自上而下”的顺序进行。先从工作零件凹模26开始，观察装配图6，与该零件模具相关的零件有内六角螺钉
24、销钉25推块
11、冲孔凸模13，应从分析着些相关关系入手进行“相关尺寸”的标注。
凹模26与销钉25成H7/m6配合，故销钉孔直径为Ф8H7。销钉25要通过26、13、14、16等模板，其中与26与16成H7/m6配合，因此上模座16上销钉孔直径也应为Ф8H7，可立即在上模座16的零件图上标出该尺寸。而销钉通过13、14模板的孔是应有0.5～1mm的间隙，因此13、14上相应的过孔直径为Ф9，也应在相应的图纸上立即标出。
凹模26与3个M8的内六角螺钉24是螺纹连接，因此凹模26的图纸上对应螺纹孔应标注为3-M8；螺钉24也同过16、13、14、16等模板，其中与13、14、16上的过孔也有0.5～1mm的间隙，相应的图纸上应立即标注Ф9，各模板上的螺纹孔距均为Ф9，各模板上的螺纹孔距均为Ф56一并标出。
凹模26还与推块11相关。从装配关系知：推块11的外形应与凹模洞口一致，只是尺寸比洞口尺寸小，四周有0.2～0.6mm的间隙，按这一关系找出推块11的零件图纸，标上推板的外形尺寸。为了保证推块11完全将工件推出凹模26，推块的推料段高度是8.5mm。推块尺寸的标注见图9。
图9 推块(材料：45)标注完凹模与凸模相关零件上相关尺寸后，再标注冲孔凸模固定板13上相关零件的相关尺寸„„，直至上模中所有零件的 相关尺寸标注完毕。再举一例进一步说明相关尺寸的标注。装配图中的冲孔凸模27与冲孔凸模固定板13和推块11相关；其中冲孔凸模固定板13相应处为一吊装固定台阶孔，大孔高度与凸模吊装段等高，即同为3mm，孔径应比凸模台阶直径大出0.5～1mm，是22.5mm；小孔与凸模固定段成H7/m6的配合，即冲孔凸模固定板13上的小孔直径应为Ф18.5，而推块11上开制的凸模过孔应比凸模刃口部分直径大出0.5～1mm，实际为Ф18.8mm。上述尺寸应依次同时标注。冲孔凸模27的零件图见图10。
图10 冲孔凸模(材料：T10A)模具下模部分的相关尺寸标注可按“自上而下”的顺序尽心。先标注弹压卸料板9与挡料钉10、28，弹压卸料板与卸料螺钉4之间的相关尺寸；再标注凸凹模固定板6与凸凹模
7、卸料螺钉
4、紧固螺钉
32、圆柱销33之间的相关尺寸„„，直至所有相关尺寸标注完毕。
(3)补全其它尺寸及技术要求
这个阶段可逐张零件进行，先补全其它尺寸，例如轮廓大小尺寸、位置尺寸等；再标注各加工面的粗糙度要求及倒角、圆角的加工情况，最后是选材及热处理，并对本零件进行命名等。
3.3 其它尺寸标注问题
1.复杂型孔的尺寸标注
形状越复杂，尺寸就越多，由此造成的标注困难是初学者设计冲压模时的主要障碍。图11所示的凸模零件，因洞口形状的尺寸繁多而出现标注困难。有两个解决方法：一是放大标注法。将凹模零件图适当放大后再标注尺寸；二是移出放大标注法。将复杂的洞口型孔单独移至零件图外面的适合位置，再单独标记繁多的型孔尺寸，而零件图内仅标注型孔图形的位置尺寸即可。图11中采用了移位标注法。
图11 复杂模洞口的移位标注
判断冲压件上未注公差尺寸的偏差方向。采用“入体原则”、可先画出该冲压件的假想磨损图。图12所示工件的假想磨损图用双点划线画出，再根据以下方法进行判断。如该尺寸磨损后变小为负偏差；变大为正偏差；不变则为正负偏差。拒此可确定图2-1中，26.2，24.2、20.8等尺寸为负偏差；15、12、2及2-Ф5等尺寸为正偏差；而尺寸14.5则为正负偏差。若需判别半径R及角度尺寸的偏差方向同样可采用此法。
图12 冲压件未注公差尺寸的偏差方向判断
冲压件未注公差配合尺寸极限偏差一般为IT12～IT14，常用IT14。若该冲压件使用时与其它工件并无装配关系，则未注公差尺寸的偏差方向及极限偏差可按国际GB/T15055-94圆角半径等的极限偏差分为f(fine精密级)、m(medium 中等级)、c(coarse 粗糙级)、v(very coarse 最粗级)四个公差等级。一般可选用c级。表
1、表
2、表3级表4分别列出了GB/T15055-94中的有关内容，供设计者参考。
3.其它模板上型孔的配制标注
在进行凹模洞口的刃口尺寸计算时如何处理半径尺寸R？实践中视对R的测量手段以及使用要求而定，如有能精确测定R值的量具，则需对R值进行刃口尺寸的计算；如仅有靠尺等常规测量工具，则对R进行刃口尺寸计算并在凹模图上标注计算结果就无必要，可在凹模图山标注原注R值。
由于凸模外形、凹模洞口及其它模板上相应的型孔都是在同一台线切割机床上用同一加工程序，根据线切割机床的“间隙自动补偿”功能使起在线切割机床的割制过程中自动配制一定的间隙而成。因此其它模板上型孔可按上述配制加工的特点进行标注，即简单明晰、又符合模具制作的实际。以图13为例，凸模固定模板按配制法特点进行标注时，仅需在模板内标注型孔的位置尺寸，而型孔的形状尺寸则在图纸的适当位置加注：“型孔尺寸按凸模的实际尺寸成0.02mm的过盈配合”即可。
表1 未注公差冲裁尺寸的极限偏差
注：对于0.5及0.5mm以下的尺寸应标注公差。
表2 未注公差冲裁模角度的极限偏差
表3 未注公差成形尺寸的极限偏差
注：对于0.5及0.5mm以下的尺寸应标注公差。
表4 未注公差冲裁圆角半径的极限偏差
图13 凸模固定板型孔的配制标注
