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冲裁模具设计步骤第一步工作：对所设计模具之产品进行可行性分析，以电脑机箱为例，首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析（套图），确保各产品图纸的正确性，另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性，以确定重点尺寸，这样在模具设计中很有好处。
第二步：对产品进行分析采用什么样的模具结构，并对产品进行排工序，确定各工序冲工内容，并利用设计软件进行产品展开，在产品展开时一般从后向前展开，例如一产品需要量五个工序，则从加工成品开始展开，一直向前四工序、三工序、二工序、一工序，并展开一个图形后复制一份再进行前一工序的展开。
注意，这一步很重要，同时要细心。
第三步：依产品展开图进行备料，在图纸中确定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。
注意：如果直接在产品展开图中进行备料并加入定位销钉、导柱、螺丝孔的位置。
可以大大的提高设计效益。
如果进行手工计算效率太低。
第四步：模具图的绘制，在备料图纸中再制一份出来，进行各组件的绘制，并且加入线切割的穿丝孔，在成型模中，上下模的成型间隙，一定不能忘记。
尺寸的标注也是一个非常重要的工作。
第五步：校对设计实例 1冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序，下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。
零件简图：如图3-1所示．名称：垫圈生产批量：大批量材料：Q235钢材料厚度：2mm要求设计此工件的冲裁模。
图3-1一.冲压件工艺分析该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的。
根据冲模手册表2-10、2-11查得，冲裁件内外所能达到的经济精度为IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.1mm．将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证．其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。
冲裁模具设计习题答案一、填空1.根据变形机理的不同，冲裁可分为普通冲裁和精密冲裁。
2.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。
3.冲裁件的切断面由塌角带、光亮带、断裂带、毛刺四个部分组成。
4.塌角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。
5.光亮带是紧挨塌角并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。
6.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。
7.塑性差的材料，断裂倾向严重，断裂带增宽，而光量带所占比例较少，毛刺和圆角带大。
8.塑性好的材料，光亮带所占比例较大，塌角和毛刺也大，而毛面所站比例_小_。
9.增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压板压紧凹模面上的材料、对凸模下面的材料用顶板施加反向压力，此外，还要合理选择塔边、注意润滑等。
10.减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有：尽可能采用合理间隙的下限值、保持模具刃口的锋利、合理选择塔边值、采用压料板和顶板等措施。
11.冲裁间隙合理时，上下刃口处所产生的剪裂纹能基本重合，光亮带约占板厚的 1/2 ～ 1/3 左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均较小，完全可以满足一般冲裁件的要求。
12.间隙过小时，出现的毛刺比合理间隙时的毛刺长一些，但易去除，而且断面的斜度和塌角小，在冲裁件的切断面上形成二次光亮带。
13.影响冲裁件毛刺增大的原因是刃口磨钝、间隙大。
14.间隙过大时，致使断面光亮带减小，塌角及斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺。
15冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越小，毛刺越长。
16.凸、凹模之间的间隙越小，模具的寿命越短，冲裁力越大。
17.在设计模具时，对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件，应选用较小的间隙值。
18.在设计模具时，对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件，以提高模具寿命为主，应选用较大_的间隙值。
19.凸、凹模磨钝后，其刃口处形成圆角，冲裁件上就会出现不正常的毛刺，凸模刃口磨钝时，在落料件边缘产生毛刺。
冲裁模具凹模课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解冲裁模具凹模的基本结构及其在冲压加工中的应用。
2. 学生掌握凹模设计的基本原则，包括材料选择、形状设计、尺寸计算等。
3. 学生了解冲裁模具凹模的使用与维护要点，以及常见故障的解决方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成简单冲裁模具凹模的设计。
2. 学生能够运用CAD软件进行凹模的图纸绘制，具备初步的计算机辅助设计能力。
3. 学生通过小组合作，完成凹模设计的讨论、修正和优化，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对模具设计专业的兴趣，激发学习热情，形成主动探究的学习习惯。
2. 学生树立质量意识，注重细节，培养精益求精的工作态度。
3. 学生通过学习，认识到模具设计在制造业中的重要性，增强对制造行业的责任感。
课程性质：本课程为专业实践课，以冲裁模具凹模的设计原理和实践操作为核心内容。
学生特点：学生为高中二年级工业设计与制造专业，具备一定的机械基础知识，对模具设计有一定了解，但缺乏实践操作经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实践操作能力的培养，提高学生的设计思维和创新能力。
通过课程目标的具体分解，使学生在掌握专业知识的同时，培养良好的职业素养。
二、教学内容1. 凹模结构组成及工作原理- 冲裁模具的分类及凹模在其中的作用- 凹模的典型结构及其工作原理2. 凹模设计基础- 材料选择原则及常用材料性能- 凹模形状设计方法和原则- 凹模尺寸计算及其公差配合3. 凹模设计实践- 简单凹模设计案例分析- CAD软件操作教学，完成凹模图纸绘制- 小组讨论，凹模设计方案的修正与优化4. 凹模的使用与维护- 凹模安装、调试与使用注意事项- 凹模的日常维护与保养方法- 常见凹模故障分析与解决方法教学大纲安排：第一周：冲裁模具分类及凹模结构组成第二周：凹模设计基础，包括材料选择、形状设计和尺寸计算第三周：凹模设计实践，分组进行简单凹模设计及图纸绘制第四周：凹模使用与维护知识学习，结合实际案例分析教材章节关联：本教学内容与教材第十章“冲裁模具设计”相关，具体涉及第10.2节凹模结构设计、10.3节凹模设计计算及10.4节模具使用与维护等内容。
冲裁模具设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握冲裁模具设计的基本理论、方法和技能，能够运用所学知识进行简单的冲裁模具设计。
1.掌握冲裁模具的基本结构和工作原理。
2.掌握冲裁模具设计的基本步骤和方法。
3.了解冲裁模具设计的最新发展动态。
4.能够运用CAD软件进行冲裁模具的二维设计。
5.能够进行冲裁模具的装配和运动分析。
6.能够进行冲裁模具的强度计算和结构优化。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对冲裁模具设计行业的认同感和责任感。
二、教学内容教学内容主要包括冲裁模具的基本理论、设计方法和实际应用。
1.冲裁模具的基本结构和工作原理：介绍冲裁模具的各个部分及其功能，expln how they work together to achieve the desired shaping and cuttingeffects.2.冲裁模具设计的基本步骤和方法： detled explanation of the designprocess, including the selection of die materials, calculation of die strength, and design of die structure.3.冲裁模具设计的最新发展动态： introduce the latest trends andtechnologies in stamping die design, such as the use of CAD software and rapid prototyping technology.4.实际应用案例： analyze real-world examples of stamping die designto demonstrate the application of the concepts and techniques covered in thecourse.三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法和讨论法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
冲裁工艺和冲裁模具设计冲裁工艺是一种常用的金属成形方法，广泛应用于汽车、电子、电器等工业领域。
它通过在金属板材上用模具施加力量，使板材发生塑性变形，实现所需形状的制造。
冲裁工艺的关键是冲裁模具设计，好的模具设计能够提高冲裁质量和生产效率。
冲裁模具设计的要素主要包括模具结构设计、模具材料选择和模具工艺设计。
模具结构设计是冲裁模具设计的核心内容，它决定了模具的功能和可靠性。
模具结构设计需要考虑到所需冲裁零件的形状、尺寸和数量等因素，以及生产效率和模具寿命的要求。
在模具结构设计中，应该注意以下几个方面：1.模具的开合方式：冲裁模具通常是由上模和下模组成，选择合适的开合方式可以提高模具的使用效率和稳定性。
常见的开合方式有固定式、推拉式和旋转式等。
2.模具的导向方式：冲裁模具在使用过程中需要保持稳定位置，通过合理的导向方式可以减少模具的摆动和磨损。
常见的导向方式有滑动导向、滚动导向和定位导向等。
3.模具的定位方式：冲裁模具需要在冲裁过程中保持对准，通过合理的定位方式可以提高冲裁精度和生产效率。
常见的定位方式有销针定位、销轴定位和夹紧定位等。
模具材料选择是冲裁模具设计的重要环节，材料的选择需要考虑到工作环境、冲裁材料和生产要求等因素。
常见的模具材料有工具钢、硬质合金和高速钢等。
根据不同的要求，可以选择合适的材料来提高模具的耐磨性、耐冲击性和耐腐蚀性。
模具工艺设计是冲裁模具设计的关键环节，它直接影响到冲裁质量和生产效率。
模具工艺设计需要考虑到冲裁顺序、切割方式和切割尺寸等因素。
冲裁顺序是指冲裁零件的先后顺序，合理的冲裁顺序可以提高生产效率和模具使用寿命。
切割方式是指冲裁刀具与板材的接触方式，常见的切割方式有切割、剪断和破裂等。
切割尺寸是指冲裁零件的尺寸要求，合理的切割尺寸可以提高冲裁质量和成品率。
总之，冲裁工艺和冲裁模具设计是冲裁技术的重要组成部分。
合理的冲裁工艺和模具设计可以提高冲裁质量和生产效率，降低生产成本和能源消耗。
冲裁模具设计资料摘要：冲裁模具是一种用于冲压工艺的专用模具，其设计关系到产品的加工效率和质量。
本文将介绍冲裁模具的设计要点、设计步骤以及所需的设计资料，以帮助读者了解冲裁模具设计的基本知识。
一、冲裁模具的设计要点1.加工工艺要求：需要了解产品的冲压工艺要求，例如材料的厚度、强度、硬度等，以及产品的形状和尺寸要求。
这些要求将直接影响模具的设计和制造。
2.模具结构设计：模具的结构设计需要考虑冲头、模座、模板、导向装置等组成部分之间的相互配合关系，以及冲击力和工作台面的承载能力。
此外还需要设计合适的导向方式和过渡孔等结构来保证模具的稳定性和工作精度。
3.模具材料选择：模具的材料需要具备足够的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，以确保模具在长时间的工作中不会出现损坏或变形。
常见的模具材料有优质合金工具钢、硬质合金、高速钢等。
4.冲裁模具的位置和安装：冲裁模具在机床上的安装需要考虑机床的尺寸和结构限制，以及工作台面的承载能力。
正确的安装位置和方式可以提高冲裁模具的工作效率和精度。
二、冲裁模具的设计步骤冲裁模具的设计步骤通常包括以下几个步骤：1.分析产品要求：了解产品的形状、尺寸和加工要求，包括冲压工艺要求和质量要求。
2.绘制工艺图：根据产品要求绘制工艺图，包括冲压工序和冲裁模具的位置和结构。
3.确定模具结构：根据工艺图和实际生产情况，确定冲头、模座、模板等组成部分的结构和尺寸。
4.选择材料：根据冲裁模具的工作环境和要求，选择合适的模具材料。
5.设计模具零件：根据模具结构确定各个零件的尺寸和形状，包括导向装置、过渡孔等。
6.绘制模具图纸：根据模具设计要求，使用CAD软件或手绘图纸绘制模具零件图纸。
7.制造模具：根据模具图纸进行模具的制造和组装。
8.调试和试产：进行模具的调试和试产，检验模具的工作效果和生产能力。
三、冲裁模具设计所需的资料1.产品图纸：了解产品的形状、尺寸和加工要求。
2.工艺要求：包括产品的冲压工艺要求和质量要求。
4冲裁模具设计4 冲裁模具设计教学内容：确定模具类型，设计计算凸凹模刃口的形状、尺寸、精度、配合间隙以及选择定位、卸料方式等。
教学要求：了解各种类型冲裁模具的结构形式、使用范围及其特点。
掌握冲裁模具的设计步骤。
根据工艺方案所定的工艺顺序、工序性质和设备选用情况设计一般的冲裁模具。
4.1 普通冲裁模设计基本原则：(1) 模具与制件的尺寸精度及生产批量适应(2) 模具与压力机适应(3) 模具与工艺适应(4) 尽量选用标准模架和模具零件(5) 模具工作与存放安全4.1.1 无导向开式简单冲裁模特点：结构简单，重量轻，尺寸小，制造容易，成本低。
但调整麻烦，寿命低，冲裁件精度差，操作不够安全。
第4章冲裁模具设计·86·应用：精度要求不高、形状简单、批量小的冲裁件。
图4.1 无导向开式简单冲裁模4.1.2 导板式落料冲裁模特点：有导板导向，但压力机行程要短(一般不大于20mm)。
第4章冲裁模具设计·87·图4.2 导板导向式冲裁模4.1.3 设计实例4.1.3.1 导柱导套式落料冲裁模特点：导柱、导套进行精确导向定位应用：精度要求较高、生产批量较大的冲裁件第4章冲裁模具设计图4.3 导柱导套式落料模4.1.3.2 设计举例·88·第4章 冲裁模具设计图4.4 制件图材料Q235，大批量生产1) 冲裁件工艺分析外形简单，一次冲裁加工即可成形。
大批量生产，采用单工序、后侧导柱导套式冲裁模进行加工。
制件尺寸较厚，采用固定卸料板刚性卸料和下出料的方式。
2) 工艺计算(1) 冲裁力、卸料力、推件力计算及初选压力机查表Q235的MPaMPa b 460375～=σ，取MPa b 460=σ。
表4-1 部分碳素结构钢力学性能牌 号 屈服强度sσ/ MPa 伸长率δ/%抗拉强度bσ/ MPa Q215Q235 165～215 185～235 26～31 21～26 335～410 375～460第4章 冲裁模具设计·90·计算冲裁力：1b ππ403460N 173328N F Dt σ==⨯⨯⨯=查表0.045K =推；表4-2 卸料力、推件力和顶件力系数8mm h =有冲孔废料的个数833h n t==≈个推料力：2130.045173 32823399)(N F nK F ==⨯⨯=推 总力：12(173********)196727(N)F F F =+=+= 初选：公称压力为250kN 的开式压力机。
(2) 确定模具压力中心本例产品为对称形状制件，压力中心位于制件的几何中心。
总第4章冲裁模具设计(3) 计算排样由表4.3取搭边值12a=（便于进距取整）， 2.5a=条料宽度为45mm，进距为42mm。
表4-3 最小工艺搭边值(单排)材料厚度t / mm工件间a1/mm沿边a/mm ＜0.25 1.8 2.00.25～0.5 1.2 1.50.5～0.8 1.0 1.20.8～1.2 0.8 1.01.2～1.6 1.0 1.21.6～2.0 1.2 1.52.0～2.5 1.5 1.82.5～3.0 1.8 2.23.0～3.5 2.2 2.5(4) 冲裁摸间隙及凹模、凸模刃口尺寸公差计算查表，min 0.46mmZ=，max0.64mmZ=。
表4-4 冲裁模初始双面间隙z ( z = 2c ) (单位：mm)板料厚度/mm材料08、10、35、Q23540、50 65MnZ min Z max Z min Z max Z min Z max0.5 0.040 0.060 0.040 0.080 0.040 0.060 0.6 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.7 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092第4章 冲裁模具设计·92·查表，p0.02mm δ=，d0.03mm δ=。
表4-5 规则形状(圆形、方形)冲裁凸模、凹模的极限偏差查表，0.5x =。
表4-6 磨损系数x第4章 冲裁模具设计·93·由于pd 0.05mm δδ+=，maxmin 0.18mmZZ -=，满足maxminZZ -≥p d δδ+故凸、凹模采取分别制造的方法。
凸、凹模尺寸：d0.030.03d 000()(400.50.25)mm 39.88mm D D x δ∆+++=-=-⨯=p 000p d min 0.020.02(Z )(39.880.46)mm 39.42mm D D δ---=-=-=3) 有关模具零件设计计算(1) 凹模、凸模、凸凹模尺寸取凹模厚30mm ，外圆直径110mm φ。
（校核） 凸模采用圆形冲孔凸模，采用固定板固定方式。
(2) 选择上、下模板及模柄采用GB/T2851.3—1990后侧滑动导柱导向模架。
根据凹模外形尺寸110mm φ选相近规格标准模板L B ⨯，为160mm 125mm ⨯，上模板厚40mm ，下模板厚50mm 。
选用GB/T2861.1—1990导柱25mm 180mm φ⨯，GB/T2861.6—1990导套25mm 95mm 38mm φ⨯⨯。
根据压力机模柄孔尺寸，选择40110A ⨯JB/T7646.1—1994压入式模柄。
(3) 其他结构尺寸垫板：110mm6mmφ⨯凸模固定板：110mm45mmφ⨯刚性卸料板：110mm12mmφ⨯导料板：110mm8mmφ⨯凸模长度：p (45201280.5)mm85.5mmH=++++=，取86mm 4) 模具闭合高度0(40645201283050)mm211mmH=+++++++=所选压力机闭合高度max 250mmH=，min(25070)mm180mmH=-=。
满足max 5mmH-≥0H≥min10mmH+5) 绘制模具总图及零件图·94·图4.5 冲裁模装配图图4.6 工作零件图·95·4.1.4 连续模连续模——在一次冲压行程中，在几个不同的工位上同时完成多道工序的冲裁的冲模，又称级进模。
图4.7 侧刀定距边连续冲裁模·96·4.1.5 正装式复合模正装式复合模：落料凹模在下模布置。
图4.8 正装式冲孔落料复合冲裁模4.1.6 倒装式复合模倒装式复合模：落料凹模在上模布置的复合模。
·97·图4.9 冲孔落料倒装式复合冲裁模·98··99· 优点：废料能直接从压力机落料孔落下，操作方便，生产效率较高，应用广泛。
4.2 特殊冲裁模设计4.2.1 拼块式冲裁模模具凸模或凹模采用拼块的方法组成。
图4.10 拼块上螺钉、销钉的布置图4.11 嵌入法(a) 冲大件拼块落料模平面结构(b) 冲大件拼块落料上模·100·图4.12 冲大件拼块落料模结构4.2.2 厚料冲孔模图4.13 厚料冲孔模结构图4.2.3 小孔冲裁模对于一般的软钢，其最小极限孔径d等于板料厚度t，min即d t 。
min小孔冲模的结构特点主要是保护凸模不被折断。
通常采用凸模全长导向方式，或采用超短凸模方式。
图4.14所示小孔冲模。
工件厚度2mm，Q235钢板，冲两个2mm孔。
·101·图4.14 对凸模采用全长导向的小孔冲模结构·102··103·图4.15 活动护套与固定护套结构图图4.16 凸模导向组件在工作始末情况4.2.4 悬臂式冲孔模与侧向冲孔模图4.17 悬臂式冲孔模结构图4.2.5 两同心件落料模图4.18 同心件落料复合模结构·104··105·图4.19 同心件零件图4.2.6 硬质合金冲裁模硬质合金冲裁模——用硬质合金作为凸模和凹模材料的冲裁模。
特点：模具寿命比一般合金钢模具寿命高20倍～30倍。
模具成本比一般合金钢模高3倍～4倍。
材料：含钴量在8%～30% 的钨钴类合金，YG15、YG20、YG25。
图4.21 硬质合金连续冲裁模结构·106··107·(a) 零件图(b) 排样图图4.22 零件图及排样图4.2.7 棒料切断模(a) 正视图·108·(b) 俯视图图4.23 棒料切断模结构图4.2.8 非金属冲裁模(a) 冲孔的刃口 (b) 落料的刃口 (c) 复合模图4.24 尖刃冲裁模结构·109·4.2.9 精密冲裁模4.2.9.1 整修整修——将普通冲裁后所得的毛坯放在整修模中进行一次或数次整修加工，去掉粗糙不平的断面与锥度，得到光滑平整的断面。
整修工艺示意图，如图4.25所示。
图4.25 整修工艺示意图 图4.26 尖角的整修4.2.9.2 光洁冲裁 1) 小间隙圆角刃口冲裁·110·图4.27 带椭圆角或圆角的凹模2) 负间隙冲裁图4.28 负间隙冲裁图4.29 负间隙冲裁凸模尺寸分布4.2.9.3 精冲工艺特点：压力下塑性变形，阻止与推迟裂纹产生。
图4.30 精冲模具结构简图模具结构：·111·图4.31 落料冲孔精冲模·112·图4.32 凸模活动式复合精冲模习题1. 简述题(1) 试分析无导向开式冲裁模、导板式冲裁模与导柱式冲裁模各自特点(2) 正装复合模与倒装复合模各有何特点？如何选择？·113·第4章冲裁模具设计(3) 滚动模架和滑动模架相比，在结构特点上有什么不同？(4) 非金属冲裁的特点和金属冲裁的特点有什么不同？非金属冲裁的凸、凹模刃口形状和金属冲裁的凸、凹模刃口形状有什么不同？(5) 整修的冲裁原理和普通的冲裁原理有什么不同？整修的精度可以达到多少？(6) 采用精冲和采用负间隙冲裁有何异同？(7) 简述精冲工艺原理，并分析精冲模具的结构特点。
2. 设计题(1) 如图4.33所示大型工件，如采用拼块式落料模结构形式，应该如何划分镶拼结构？图4.33 设计拼块落料模的拼块形式(2) 设计落料冲裁模，材料Q235，t=2mm，如图4.34所示。
·114·第4章冲裁模具设计·115··115·图4.34 设计落料冲裁模(3) 设计冲孔落料级进模或复合模，并且对这两种模具的特点进行比较。
材料10钢，t=2mm，如图4.35所示。
图4.35 设计冲孔落料级进模或复合模。
