凸凹模(落料、拉深)尺寸计算

工件公差（1） 、落料模应先确定凹模尺寸，其基本尺寸应按入体方向接近 或等于相应的落料件极限尺寸，此时的凸模基本尺寸按凹模相应沿入 体方向减（加）一个最小合理间隙值 Z min 。

（2） ）冲孔模应先确定凸模尺寸，其基本尺寸应按入体反向接近 或等于相应的冲孔件极限尺寸，此时凹模的基本尺寸按凸模相应沿入 体反向加（减）一个最小合理间隙值 Z min 。

（3） ）凸模和凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应， - 般比制件的精度高2~3级，且必须按入体方向标注单向公差。

模具磨损预留量与工件制造精度有关用△ x 表示，其中△为工件的公差 值,x 为磨损系数,其值在0.5〜1之间，根据工件制造精度选取：计算原则:计算方法落料 冲孔凸、凹模制造公差工件精度IT10级以上X =1.0工件精度IT11〜13X =0.75工件精度IT14X =0.5规则形状冲裁模凸模、凹模制造偏差51、分别加工法§凸+ §凹W Z max- Z min落料D凹=(D max - X △0D凸=(D凹-Z min )二凸=(D max - X △Z min )」凸冲孔d凸=(d min + X △) 1凸d凹=(d凸+ Z min ) 0 = ( d min + X△Z min ) 0孔心距孔心距属于磨损后基本不变的尺寸，在同一工步中，在工件上冲出的孔距为L±2/2两个孔时，其凹模型孔心距L d可按下式确定。

L d =L+ —■-8:凸、「•凹一一凸、凹模制造公差，可按IT6〜IT7级来选取，或取、•凸W0.4 ( Z max- Z min ) , '•凹W0.6 ( Z max" Z min )2、单配加工法单配加工法是用凸模和凹模相互单配的方法来保证合理间隙的一种方法。

此方法只需计算基准件（冲孔时为凸模，落料时为凹模）基本尺寸及公差，另一件不需标注尺寸，仅注明“相应尺寸按凸模（或凹模）配做，保证双面间隙在Z max〜Z min之间”即可。

尺寸计算方法
2)落料
尺寸计算方法
dp、dd——别为冲孔凸模和凹模尺寸
Dp、Dd——分别喂落料凸模和凹模尺寸
——共建的迟早公差 D、d——分别为落料件和孔的基本尺寸 Zmin——最小合理间隙（双边） X——磨损系数，与制造精度有关
⊿
尺寸计算方法
凸模与凹模配合加工 适用于形状复杂或薄板料的冲裁件 根据冲裁件结构尺寸的不同类型，分别加以 对待。具体方法如下：
凸凹模刃口尺寸的计算
尺寸计算准则
凸模和凹模刃口尺寸直接决定工件的尺寸和
பைடு நூலகம்
模具间隙的大小，是模具上最重要的尺寸。 1、刃口尺寸计算的基本原则： 1）由于冲孔落料件都是测量其光亮带部分的 尺寸，而冲孔的光亮带是凸模挤入而形成。 落料的光亮带是落料件挤入凹模型孔形成。 故冲孔时孔的尺寸由凸模决定，落料时的外 形尺寸由凹模决定。
尺寸计算方法
第三类：凸模磨损后没有变化的尺寸，分三种 情况： （1）孔尺寸的标注为C+ ⊿时： Cp=（C+0.5 ⊿ ）±&p （2）孔尺寸的标注为C+ ⊿时： Cp=（C-0.5 ⊿ ）±&p （3）孔尺寸的标注为C ±⊿’时： Cp =C ±&p
2.
落料时应以凹模为基准件来配做凸模，并按
凹模磨损后尺寸变大、变小、不变的规律分 三种类型进行计算。 第一类：当凹模磨损后变大的尺寸 Ad=(A-x⊿） +&d
第二类：当凹模磨损后变小的尺寸，
Bd=（B+x ⊿ ）-&d
尺寸计算方法
第三类：当凹模磨损后没有变化的尺寸
（1）冲裁件尺寸标注为C+ ⊿时： Cd=（C+0.5 ⊿ ）±&d （2）冲裁件尺寸标注为C+ ⊿时： Cd=（C-0.5 ⊿ ）±&d （3）冲裁件尺寸标注为C ±⊿’时： Cd=C ±&d

(一) 凸、凹模工作尺寸计算凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。

模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。

因此，正确确定凸、凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模设计中的一项重要工作。

1、凸、凹模工作尺寸计算原则由于凸、凹模之间存在着间隙，所以冲裁件断面都带有锥度。

但在冲裁件尺寸的测量和使用中，则是以光亮带的尺寸为基准。

落料件的光亮带处于大端尺寸，其光亮带是因凹模刃口挤切材料产生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸。

冲孔件的光亮带处于小端尺寸，其光亮带是凸模刃口挤切材料产生的，且冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。

冲裁过程中，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大。

因此，确定凸、凹模刃口尺寸应区分落料和冲孔工序，并遵循如下原则：（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。

这样，凸、凹在磨损到一定程度时，仍能冲出合格的零件。

模具磨损预留量与工件制造精度有关。

用x、Δ表示，其中Δ为工件的公差值，x为磨损系数，其值在0.５～１之间，根据工件制造精度进行选取：工件精度IT10以上 X=1工件精度IT11～IT13 X=0.75工件精度IT14 X=0.5（３）．不管落料还是冲孔，冲裁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。

一般冲模精度较工件精度高2～4级。

对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７级来选取；对于形状复杂的刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4来选取；对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取工件相应部位公差值的1/8并冠以（±）。

落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是79.79 mm， 39.75 mm，34.75 mm，22.07 mm，14.94 mm，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
例2-2（续）
第二类尺寸：磨损后减小的尺寸
d 凹 ( 2 0 2 .1 0 4 .7 0 5 .2 ) 0 1 4 8 0 .2m 8 2 m .0 2 0 0 .0 7 m 70 m
第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸
e 凹 ( 1 5 0 .5 0 .1) 2 8 1 0 .1m 2 1 m .9 4 4 0 .0m 15 m
A.根据磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口尺 寸类型：即：磨损后变大，变小还是不变。
B.根据尺寸类型，采用不同计算公式。 磨损后变大的尺寸，采用分开加工时的落料凹模尺寸计算 公式。 磨损后变小的尺寸，采用分开加工时的冲孔凸模尺寸计算 公式。 磨损后不变的尺寸，采用分开加工时的孔心距尺寸计算公 式。
=0.75。 落料凹模的基本尺寸计算如下： 第一类尺寸：磨损后增大的尺寸
a 凹 (8 0 0 .5 0 .4)0 1 2 4 0 .4m 2 7 m .7 9 0 0 .9 1m 05 m b 凹 (4 0 0 .7 5 0 .3)0 1 4 4 0 .3m 4 3 m .7 9 0 0 .0 5m 85 m c 凹 (3 5 0 .7 0 5 .3)0 1 4 4 0 .3m 4 3 m .7 4 0 0 .0 5 m 85 m
(2)冲裁件尺寸精度及其影响因素 冲裁件的尺寸精度：
指冲裁件的实际尺寸与图纸上基本尺寸之差。 该差值包括两方面的偏差：
一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差； 二是模具本身的制造偏差。

落料冲孔级进模设计工件名称：垫圈生产批量：大批量材料：H62-M厚度：1.5mm工件简图见图1图1垫圈一、工艺性分析图示零件材料为H62-M，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。

外形落料的工艺性：垫圈属于中等尺寸零件，料厚1.5mm，外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。

冲孔的工艺性：φ6.5mm，尺寸精度要求一般，可采用冲孔。

此工件只有外形落料和冲孔两个工序。

图示零件尺寸均为未注公差的一般尺寸，按惯例取IT14级，符合一般级进冲压的经济精度要求。

由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。

二、排样设计1、确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。

垫圈零件具有外形规则的特点，采用直排（图2所示）的排样方案进行冲裁。

图2 条料的排样2、条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查表取得搭边值为1.5mm 和1.8mm 。

条料宽度的计算：拟采用无侧压装置的送料方式，由b -Δ=〔D+2a+c 1〕- Δ﹝2﹞D —条料宽度方向冲裁件的最大尺寸a —侧搭边值c 1—导料板与最宽条料之间的间隙代入数据计算，取得条料宽度为26mm 。

导尺间距离的计算：由s=D+2(a+c 1),代入数据计算得导尺间距离为27 mm 。

由文献﹝2﹞ 材料利用率通用计算公式η =%100⨯BsnA 式中 A —一个冲裁件的面积，mm 2;n —一个进距内的冲裁件数量；B —条料宽度，mm;s —进距， mm得η=%1009.255.1546.2431⨯⨯=60.44%三、工艺方案的确定手柄零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。

方案一：用简单模分三次加工，即落料——冲孔——冲孔。

方案二：冲孔落料复合模。

方案三：冲孔落料级进模。

采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。

垫圈外形结构简单，可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。

2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算

[例2-1] 用分开制造计算图2-72所示零件的凸凹模 刃口尺寸。
图2-72 零件图
解：1、确定基本工序 内形：冲孔。外形：落料 2、画磨损曲线
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
① 冲孔 画凸模刃口的磨损曲线如图2-73
② 落料 画凹模刃口的磨损曲线。如图2-74
按上（1）、（2）之法可得出： 冲孔磨后变大的公式
δ 凹 a凸 (a max x)0
(2－28) (2－29)
a凹 (a凸 Z min)0 δ 凸
落料磨后变小的公式
δ 凹 B凸 (B凹 Z min)0
(2－30) (2－31)
B凹 (Bmin x)0 δ 凸

0 0.52
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
尺寸Ⅳ、Ⅴ：25（ ）为落料磨后变大. Δ=0.52→IT14→X=0.5 A凹1 =(A1max-xΔ) =(25-0.5×0.52) =24.74 A凸1=( A凹1- Zmin) =(24.74-0.24) =24.5 尺寸Ⅵ： 7为落料单边磨后变大, Δ=0.2→IT13→X=0.75 A凹2=(A2max-xΔ) =(7-0.750.2)=6.85 A凸2=( A凸2 - )=(6.85-)=(6.85-0.12) =6.73
0.2 0
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
尺寸Ⅳ、Ⅴ：25（ ）为落料磨后变大. Δ=0.52→IT14→X=0.5 A凹1 =(A1max-xΔ) =(25-0.5×0.52) =24.74 A凸1=( A凹1- Zmin) =(24.74-0.24) =24.5 尺寸Ⅵ： 7为落料单边磨后变大, Δ=0.2→IT13→X=0.75 A凹2=(A2max-xΔ) =(7-0.750.2)=6.85 A凸2=( A凸2 - )=(6.85-)=(6.85-0.12) =6.73

一、零件的工艺性分析1）拉深件的结构工艺性1．拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形；2．需多次拉深的零件，在保证必要的表面质量前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹；3．在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度；4．拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离要合适；5．拉深件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四角的圆角半径要合适，取拉深件底与壁的圆角半径 r p1=1.5 mm ， r p 21.5mm ，拉深件凸缘与壁的圆角半径r d12mm ， r d2 1.5mm ；6．拉深件的尺寸标注，应注明保证外形尺寸，还是内形尺寸，不能同时标注内外形尺寸。

带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为基准，若以上部为基准，高度尺寸不易保证。

2）拉深件的公差拉深件的尺寸精度应在T13 级以下，不宜高于IT11 级。

查表确定此拉深件的精度等级为IT12~IT13. ，拉深件毛坯厚度t=0.5mm 。

拉深件壁厚公差要求一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律。

3）拉深件的材料用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。

本拉深模具加工的零件的材料已确定为08 钢。

二、冲压零件工艺方案的拟定（选择冲压基本工序、工序组合及顺序安排）拉深零件外形及相关尺寸如图所示：零件应先冲出38mm 通孔，然后落料，零件有两处圆筒形需要进行拉深工序，直径分别为41mm 和47.5mm 。

应先对41mm 进行拉深，接着对47.5mm 进行拉深。

因为该拉深件的生产批量大，所以采用落料、冲孔、拉深复合模冲压。

三、确定毛坯形状、尺寸和下料方式及排样设计、材料利用率计算1）确定毛坯形状对于不变薄拉深，拉深件的平均壁厚与毛坯的厚度相差不大，因此可用等面积条件，即毛坯的表面积相等的条件计算毛坯的尺寸。

毛坯的形状和拉深件的筒部截面形状具有一定的相似性，因此，旋转体拉深件的毛坯形状为圆形。

1、如题图所示零件，材料为Q235，料厚为2mm。

试确定凸、凹模分别加工时的刃口尺寸，并计算冲压力，确定压力机公称压力。

正确答案：解:(1)刃口尺寸计算列于下中:(2)冲压力的计算:落料力F落料=1.3 Lδτ=1.3×280×2×350=254.8(KN)冲孔力F冲孔=1.3Lδτ=1.3×2π×16×2×350=91.44(KN)卸料力F卸=K卸F落料=0.05×254.8=12.63(KN)推件力F推=nK推F冲=4×0.055×91. 44=20.12(KN) 其中n为堆积在凹模孔口内的冲件数，n=h/δ(h是直刃口部分的高度，δ是材料厚度)。

总冲压力:F总=F 落料+F冲孔+F卸+F推=254.8+91.44+12.63+20.12 =378.99(KN)2、试完成题图所示弯曲制件的毛坯图，冲压工序安排。

正确答案：解:(1)展开后的毛坯尺寸:LZ=l1+l2+l3+l4+0.6δ=26+18+18+30+0.6×2=93.2mm (2)冲压工序安排由零件图可知加工该零件包括冲孔、落料、弯曲三个工序。

工序安排如下:1.冲孔.落料(复合工序); 2.弯曲R5一角; 3.弯曲R0.8两角;3、计算题图所示弯曲件的坯料长度。

正确答案：4、分析题图所示零件(材料:65mn,料厚为1 mm,未注尺寸公差为IT12)的冲裁工艺性，确定其工序性质.数量及组合方式，画出冲裁排样图。

正确答案：解:该零件的材料为65Mn钢，是弹簧钢，具有良好的冲压性能。

它的形状简单.结构对称。

从零件图上Φ5（+0.2，0）的尺寸精度属IT13级，其余未注公差尺寸按IT12级确定，一般的冲压工艺均能满足其尺寸精度要求，可以冲裁。

由于该零件Φ2孔的孔边距小于凸凹模允许的最小壁厚(查表得a=2.7mm)，且1.5的槽太窄，所以该零件不能采用复合冲裁模，应采用连续冲裁模加工。

目录1 前言………………………………………………………………‥31.1 题目的由来……………………………………………………‥31.2 具体的题目及零件工艺分析.......................................‥3 2 冲压工艺方案 (3)2.1 修边余量的确定 (3)2.2 坯料直径的计算 (4)2.3 拉深系数的计算 (4)2.4 拉深次数的计算 (4)2.5 冲压工艺设计及工艺方案确定（工序冲件图绘制）............4 3 冲压模具设计 (5)3.1 落料模、拉深模的设计或落料拉深复合模的设计 (5)3.2 冲压力的计算 (7)3.3 冲压设备的选定 (8)3.4 模柄尺寸及其它相关尺寸确定 (8)3.5 强度校核………………………………………………………‥93.6模具材料与热处理………………………………………………9 4 模具关键零件加工工艺编制…………………………………‥164.1 凸模加工工艺编制 (16)4.2 凹模加工工艺编制 (16)4.3 凸凹模加工工艺编制 (17)5 结束语……………………………………………………………‥17 前言1.1 题目的由来在教育主管部门的关怀下，在院系领导的关心、关注下，在《冲压成型技术》课程实践考核方案获得通过之后，由专业老师出题，进行与冲压、模具、加工有关的综合设计，重点考核综合运用冲压知识、工序与工序衔接复合、拉深曲线拟合(或正拉深与反拉深的应用、在掌握模具制造工艺基础上正确利用合理模具结构解决冲压件成形问题能力。

1.2 具体的题目及零件工艺性分析1对以下冲压件（材料08FAl, 厚度1mm ）进行冲压工艺设计、模具设计，对关键模具零件进行加工工艺编制，按要求绘制模具装配图、关键模具零件的零件图，编写设计计算说明书，正确回答有关提问。

将以上长度方向尺寸各加上1mm图1.1 冲压件2、材料及强度、刚度。

该零件的材料为硬度t=1.5的08FAL 钢，具有优良的冲压性能。

二、凹凸模型面工作尺寸计算(刃口尺寸计算)（重点） 与冲件尺寸相关的模具尺寸有凸模尺寸和凹模尺寸（统称工作尺寸） ，两者尺寸 不同（差一冲裁间隙值） ，其中有一个型面尺寸与冲件尺寸一致，称该型面为基准型 面，另一型面称为相关型面。 （一）确定工作尺寸时应考虑的因素 1. 冲压件尺寸的类别 （1）按尺寸磨损方向的划分——外形、内形、长度 外形尺寸：越磨损越小的尺寸 A 内形尺寸：越磨损越大的尺寸 B 长度尺寸：磨损后不变的尺寸 H（台阶尺寸或孔距尺寸） 举例说明 （2）按尺寸的工序性质划分——落料尺寸、冲孔尺寸、位置尺寸 落料尺寸：落料件的外部形状尺寸。包括外形、内形、长度尺寸。 冲孔尺寸：冲孔件的孔的形状尺寸。包括外形、内形、长度尺寸。 位置尺寸：孔在冲件上的位置尺寸或孔与孔之间的孔距尺寸。包括外形、内形、长 度尺寸。 2. 冲压件尺寸的精度 工作尺寸精度一般可按冲压件精度提高 3-4 级取。 3. 可能出现的超差与补救措施。 4. 磨损产生的尺寸变化 5. 型面工作尺寸与制件尺寸的差别随间隙改变而改变 大间隙落料件尺寸比凹模具小，小间隙落料件尺寸比凹模具大， 大间隙冲孔件尺寸比凸模具大，小间隙冲孔件尺寸比凸模具小。差 0.01～0.02mm
+0.02 （1）凹模尺寸 19.95 0 0 0 （2）凸模尺寸 a ' = (a − 2C min ) 0 −δ = (19.95 − 2 × 0.06) − 0.02 = 19.83 − 0.02 0 0 [ a ' = (a − C min ) 0 −δ = (19.95 − 0.06) − 0.02 = 19.89 − 0.02 ]
B0+ ∆ (内形尺寸) ∆ H ± （长度尺寸） 2 2. 基准型面尺寸计算 说明： (1) 计算结果符合标准形式

+ 0 .2 0
;
+ 250 0.28 (C );
30±0.34
(1)分析尺寸类别 (1)分析尺寸类别
(2)计算： 查表3 − 3得：Z
min
= 0.040mm, x = 0.75;
Z max = 0.060mm, A3 ;
+ 0.34 4
∆Z = Z max − Z min = 0.020mm; 查表3 − 5得：A 1，A 2， B，，C x =1
= (d min + x ⋅ ∆ + Z min )0
d凸 (d p )
Dmax
D凹 ( Dd ) D凸 (D p ) —分别为落料凹、凸模基本尺寸 分别为落料凹、
d凹 (d d ) —分别为冲孔凹、凸模基本尺寸 分别为冲孔凹、
—落料件最大极限尺寸 —冲孔件最小极限尺寸 —冲裁件公差 —磨损系数
d min
Z min = 0.36mm Z max = 0.50mm Z max − Z min = 0.14mm
查表3 查表3-6得：
δ p = −0.020mm δ d = +0.025mm δ p + δ d = 0.045mm
由上可得： 由上可得： δ p + δ d < Z max − Z min 可采用分别加工法计算尺寸：查表3 可采用分别加工法计算尺寸：查表3-5得x=0.5 Φ300 0.52 部分尺寸 −
要求：设计时需在图纸上分别标注凸、 要求：设计时需在图纸上分别标注凸、凹模 的刃口尺寸及制造公差。 的刃口尺寸及制造公差。 使用条件： ∣≤Zmax Zmax使用条件： ∣δ凸∣+∣δ凹∣≤Zmax-Zmin δp)— δ凸（δp)— 凸模制造偏差 (δd)— δ凹(δd)— 凹模制造偏差 一般制造偏差可按零件公差Δ 1/3～1/4来选 一般制造偏差可按零件公差Δ的1/3～1/4来选 由于制造简单，精度容易保证， 取。由于制造简单，精度容易保证，制造公差可 IT6级选取 级选取。 按IT8 ～IT6级选取。 单配加工法（又称配合加工法） 2、单配加工法（又称配合加工法） 凸、凹模采用配合加工，先按照工件尺寸计算 凹模采用配合加工， 出凸(或凹)模的公称尺寸及公差尺寸并进行加工； 出凸(或凹)模的公称尺寸及公差尺寸并进行加工； 然后按基准件实际尺寸， 然后按基准件实际尺寸，并根据冲裁间隙配做另 一个相配件凹(或凸) 一个相配件凹(或凸)模。

Ld =L±
二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法（续）
1．按凸模与凹模图样分别加工法（续）
为了保证可能的初始间隙不超过Zmax，即
T A
+Zmin≤Zmax，选取必须满足以下条件： T A ≤ Z max Z min
凸、凹模的制造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７级来选取，也可 查表2.4.1选取，但需校核。或取
刃口尺寸的计算
一、凸、凹模刃口尺寸计算原则
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。
凸、凹模刃口尺寸计算原则
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。
A
0 0
DT D A Z min T Dmax x Z min T
（2）冲孔 0 d T d min x T
d A dT Z min 0
1 8
ห้องสมุดไป่ตู้A
d min x Z min 0
A
（3）孔心距
凸、凹模刃口尺寸计算原则
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。

前言冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常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，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。

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）。

冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。

冷冲压的特点有：1，节省材料2，制品有较好的互换性3制品有较好的互换性4生产效率高5操作简单6由于冷冲压生产效率高，材料利用律，故生产的制品成本较低。

冷冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表和日用品生产中，已占据十分重要的地位，特别是在电子工业产品生产中，已成为不可缺少的主要加工方法之一。

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压及模具技术也在不断革新与发展。

主要表现在以下几个方面：一.工艺分析计算方法现代化现在已开始采用有限变形的弹塑性有限方法，对复杂成形件的成形过程进行应力应变分析的计算机模拟。

二.模具设计制造技术现代化工业发达国家正在大力开展模具计算辅助设计和制造（CAD/CAM）的研究。

采用这一技术，一般可提高模具设计制造效率的2-3倍，应用这一技术，不仅可以缩短模具设计制造周期，还可提高模具质量，减少设计和政治早人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新开发上。

三.冲压生产机械化与自动化与柔性化为了适应大批量，高效率生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进出料机构。

对于大型冲压件，专门配置了机械手和机器人，这不仅大大的提高了冲压件的生产品质和生产率，而且也增加了冲压工作和冲压工人的安全性。

在中小件的大批量生产方面，现已广泛应用于多工位压力机活、或高速压力机。

在小批量生产方面，正在发展柔性制造系统（FMS）。

四.为了满足产品更新换代快和小批量生产的需要，发展了一些新的成形工艺，简易模具，数控冲压设备和冲压柔性制造技术等。

冲压工艺与模具设计
凸、凹模刃口尺寸的确定
1.1 凸、凹模刃口尺寸的确定原则
1
设计落料模时， 凹模刃口基本尺寸 应趋向于工件的最 小极限尺寸，设计 冲孔凸模时其刃口 基本尺寸趋向于工 件孔的最大极限尺 寸。
2
冲裁中，考虑凸、 凹模的磨损，设计 落料模时，凹模基 本尺寸应取尺寸公 差范围内的较小尺 寸；设计冲孔模时， 凸模基本尺寸则应 取工件孔尺寸公差 范围内的较大尺寸。
落料
ห้องสมุดไป่ตู้
D0
凸模尺寸
D凸
（D
-
x
Z )0 min 凸
凹模尺寸
D凹
(D -
x)
凹 0
冲孔
d
0
d凸
(d
x)
0 凸
d凹
(d
x
Z )凹 min 0
凸、凹模分开加工时刃口尺寸和制造公差的计算公式
凸、凹模刃口尺寸的确定
1.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法
落料件和凹模尺寸
凸、凹模刃口尺寸的确定
1.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法
冲孔件和凸模尺寸
凸、凹模刃口尺寸的确定
1.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法
凸、凹模配合加工时刃口尺寸和制造公差的计算公式
冲压工艺与模具设计
3
凸、凹模刃口尺 寸的制造公差，主 要取决于冲裁件的 精度和形状。一般 冲模的制造精度比 冲裁件的精度至少 高1~2级 。
凸、凹模刃口尺寸的确定
1.1 凸、凹模刃口尺寸的确定原则
刃 口 尺 寸 与 冲 裁 件 尺 寸 关 系
凸、凹模刃口尺寸的确定
1.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法
工序性质 工件尺寸

`课程设计说明书目录一、设计依据、原始数据 (3)二、零件冲压加工工艺分析 (3)2、1冲裁件结构工艺性2、2冲裁件的精度和断面粗糙度三、确定零件冲压工艺方案 (4)3、1方案比较3、2确定方案四、排样设计 (5)4、1导正孔4、2 确定条料的宽度4、3 排样的方式4、4 材料的经济利用五、冲裁工艺力的计算 (8)5、1导正孔5、2 确定条料的宽度5、3 排样的方式5、4 材料的经济利用六、零件冲压工艺计算 (13)6、1凸、凹模间隙值的确定6、2凸、凹模刃口尺寸的确定七、参考文献 (19)一、设计依据、原始数据图1-1 空调机垫片零件图空调机垫片，材料：45号钢，厚度3mm，生产批量为大批量生产。

二、零件冲压加工工艺分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。

一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是几何形状、尺寸和精度要求。

良好的冲裁工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。

1、冲裁件结构工艺性（1）冲裁件孔的最小尺寸模具凸模的强度受冲裁件上孔的尺寸的影响，所以冲裁件上的孔不能太小，查《冷冲压模具设计指导书》表2-2，冲裁空调机垫片时，冲孔的最小尺寸为 1.3t=0.39mm，该零件的孔远比0.39mm大，所以凸模的强度不受冲裁件上孔的尺寸的影响。

（2）最小孔距、孔边距冲裁件的孔与孔、孔与边缘之间的距离a(见图2-1)不能太小，否则模具强度不够或使冲裁件变形，一般a≥2t，但是不得小于3～4mm。

该零件最小孔边距a=3.75m m<2t=6mm。

因为模具强度不够，故得分开冲小孔，先冲八个奇数孔，后冲八个偶数孔。

a图2-12、冲裁件的精度和断面粗糙度（1）精度零件图1-1所示空调机垫片零件其外形相对比较简单，形状规则，适合冲裁加工。

但零件尺寸公差要求较高，按IT11级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。

查《冷冲压模具设计指导书》表2-3，该冲裁件内形尺寸公差为0.20mm，外形尺寸公差为0.40mm；表2-4，孔中心距公差为±0.25（2）断面粗糙度查《冷冲压模具设计指导书》表2-5，材料厚度t=3m m，得断面粗糙度R=25μm。

落料—拉深复合冲压模具课程设计【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）零件简图：如右图所示生产批量：大批量材料：08钢材料厚度：2mm1.冲压件工艺性分析该工件属于典型圆筒形件拉深，形状简单对称。

所有尺寸均为自由公差，尺寸容易保证。

高度尺寸91mm可在拉深后采用修边到达要求。

2.冲压工艺方案确实定该工件包括落料、拉深两个根本工序。

可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后拉深。

采用单工序模生产。

方案二：落料—拉深复合冲压。

采用复合模生产。

方案三：拉深级进冲压。

采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。

方案二只需一副模具，生产效率较高，尺管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。

方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比拟复杂，送进操后不方便，加之工件尺寸偏大。

通过对上述三种方案的分析比拟，该件假设能一次拉深，那么其冲压生产采用方案二为佳。

3.主要设计计算（1）毛坯尺寸计算根据外表积相等原那么，用解析法求该零件的毛坯直径DD=√￣〔d2* d2+4*d2H-1.72rd2-0.56r*r〕D=√￣(160*160+4*160*91-1.72*12*160-0.56*12*12)D=283.65 mm（2）排样及相关计算采用有废料直排的排样方式，相关如下示冲裁件面积A=∏*D*D/4=∏=63159平方毫米条料宽度B=D+2a+C=283.65+2*1.8+1=288.25 mma——侧搭边值，查冲压教程表得最小侧搭边值a=1.8mmc——导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值查冲压教程表得c=1步距s=D+a=283.65+1.5=285.15 mm式中a1——工件间搭边值，查冲压教程表得a1=1.5mm一个步进距的材料利用率∩=A/BS*100℅∩℅∩=76.8℅式中：A——一个步距内冲裁件的实际面积B———条料宽度S———步距〔3〕成形次数确实定该工件为简单圆筒形拉深件，求出拉深相对高度H/h=91/160=0.57。

凸凹模（落料、拉深）尺寸计算1.落料凸模刃口尺寸计算料厚mm t 2.1=,查表1-20取mm Z 126.0min =,mm Z 18.0max =.查表1-22：0.025mmp =δ、mm 035.0d =δ.满足in d p Z Z m max -≥+δδ,适当调整p δ、d δ值,使满足in d p Z Z m max -≤+δδ.由此知可采用分别加工方法制造以凹模为基准件.由公差表查得：为注公差尺寸按IT14级取,均取系数5.0=X 、冲裁件地制造公差0.25mm =∆落料凹模按公式0min p )(D pZ D d δ--= 计算刃口尺寸：mm D d 00.025-00.03-874.208)0.126209(φ=-=2.拉深凹模地刃口尺寸计算2.1拉深凸、凹模圆角半径确定根据)(t d D r d -=8.0 ,()18.0~6.0-=n i d d r r ,和()d p r r 0.1~7.0= 地关系,代入参数后计算得： )()(()m m r r r t d D r p d p d 8.898.00.1~7.010mm 2.183.82098.08.01111=⨯=⨯==⨯-⨯=-=得：由 2.2拉深凸、凹模间隙、工件公差及凸凹模制造公差由公式100)/⨯D t （可知模具需用压边圈,一次拉深模具地单边间隙为mm 65.15.11.11.1t Z 1=⨯==拉深凹模横向尺寸及公差由表3-14得：mm mm p 02.003.0d ==δδ，由公式mm D d05.000max d 125.884)75.0D ++=∆-=φδ 3.弹簧安装高度计算3.1计算弹簧地预压力冲模冲裁地板料厚度t=1.2mm,由表1-7得MPa b 350=σ,由表1-8得45.00=X K ,冲裁力：N Lt F b .22756293502.16.2656=⨯⨯==σ ,所以卸料力：N F X .31124035.236211445.00=⨯=按标准选弹簧个数n=4,则每个弹簧地预压力为；N F F Y Y 5.731004/1.3124034/1===3.2初选弹簧规格估算弹簧地极限负荷.5N 62015.73100221=⨯==r j F F查标准GB/T 2089—94.按实验负荷大于极限负荷查表.初选弹簧规格2807012⨯⨯=⨯⨯O H D d ,实验负荷Ps=7170N,实验负荷下变形量Fs=128mm,最大允许工作负荷下变形量F2=202mm.3.3计算所选弹簧地预压量mm P F F H S S Y Y 55.367170/1285.73100/1=⨯==3.4校核弹簧地压缩量卸料板地工作行程hx=t+h1+1=1.2+26.5+1=28.7mm 取凸模刃口修模量hm=6mm,则弹簧工作时地总压缩量为h=hy+hx+hm=55.36+28.7+6=90.06mm,因为h<F2=202mm,故所选弹簧合适.弹簧标记为：YA 2807012⨯⨯ GB/T2089-943.5弹簧地安装高度Ha=H0-hY=280-55.36=224.64mm,取225mm4.凸凹模高度计算查国标GB2873.3-81得：上固定板厚度为28mm 、弹簧安装高度为225mm 、卸料板厚度为22mm.凸凹模高度：1-=++==225Hmm22HH2461-弹卸。