冲压模具设计chbch3-2

1、1/1251认识冲裁模典型结构（尤其是级进模和复合模）及特点；认识冲裁模典型结构（尤其是级进模和复合模）及特点；2了解模具标准，掌握模具零部件设计及模具标准应用方法；了解模具标准，掌握模具零部件设计及模具标准应用方法； 3掌握冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。掌握冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。学习目的与要求学习目的与要求：第三章第三章 冲模的结构与设计冲模的结构与设计 2/1251 1冲裁模典型结构及特点；冲裁模典型结构及特点；2 2冲裁模结构设计及模具标准应用；冲裁模结构设计及模具标准应用；3 3冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。 重点重点：难点难点：1

2、模具结构设计及模具标准应用；模具结构设计及模具标准应用；2冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。 3/125本章目录3-1 3-1 冲模的基本构造及分类冲模的基本构造及分类3-2 3-2 冲模的典型结构冲模的典型结构3-3 3-3 冲模零件的构造与设计冲模零件的构造与设计3-4 3-4 凸、凹模材料选用凸、凹模材料选用3-5 3-5 冲模总体设计冲模总体设计3-6 3-6 精密冲裁工艺及精冲模具设计精密冲裁工艺及精冲模具设计3-8 3-8 冲裁工艺设计冲裁工艺设计3-7 3-7 硬质合金冲裁模硬质合金冲裁模4/1253-1 3-1 冲模的基本构造及分类冲模的基本构

3、造及分类 一般来说，冲模都是由一般来说，冲模都是由固定固定和和活动活动两部分组成的。两部分组成的。一、冲模的基本构造 任何一副冲模都是由各种不同的零件组成的，根据其任何一副冲模都是由各种不同的零件组成的，根据其作用作用都可以分成都可以分成五种五种类型类型的零件。的零件。固定部分固定部分用压板、螺栓等紧固在压力机的工作台上称为用压板、螺栓等紧固在压力机的工作台上称为下模下模；活动部分活动部分一般紧固在压力机的滑块上称为一般紧固在压力机的滑块上称为上模上模；上模上模随着滑块作上、下往复运动，从而进行冲压工作。随着滑块作上、下往复运动，从而进行冲压工作。5/1251工作零件工作零件作用是使被加工材料

4、作用是使被加工材料变形变形、分离分离，从而加工成工件，如凸模、凹模、凸凹模等。，从而加工成工件，如凸模、凹模、凸凹模等。2 2定位零件定位零件作用是作用是控制控制条料的送进方向和送料进距，条料的送进方向和送料进距，确保确保条料在冲模中的正确位置。包括挡条料在冲模中的正确位置。包括挡料销、导正销、导尺、定位销、定位板、侧压板和侧刃等。料销、导正销、导尺、定位销、定位板、侧压板和侧刃等。3 3压料、卸料与顶料零件压料、卸料与顶料零件作用是作用是保证保证将工件或废料从模具中排出，以使下次冲裁顺利进行。包括冲裁模的将工件或废料从模具中排出，以使下次冲裁顺利进行。包括冲裁模的卸料板、顶出器、废料切刀、拉

5、深模中的压迫圈等卸料板、顶出器、废料切刀、拉深模中的压迫圈等, , 压边圈主要作用是防止板料毛压边圈主要作用是防止板料毛坯发生失稳起皱。坯发生失稳起皱。4 4导向零件导向零件作用是作用是保证保证上模对下模相对运动有上模对下模相对运动有精确的导向精确的导向，使凸模与凹模之间保持均匀的间，使凸模与凹模之间保持均匀的间隙。如导柱、导套、导板、导筒等即属于这类零件。隙。如导柱、导套、导板、导筒等即属于这类零件。6/125 因此，在因此，在分析冲模结构分析冲模结构时，应从这五个类别去识别和研究模具上的各个零件。时，应从这五个类别去识别和研究模具上的各个零件。5 5固定零件固定零件 作用是使上述四类零件作

6、用是使上述四类零件联结和固定联结和固定在一起，构成上、下模两部分，并使冲模在一起，构成上、下模两部分，并使冲模能安装在压力机上。包括上模板、下模板、模柄、凸模和凹模的固定板、垫板、能安装在压力机上。包括上模板、下模板、模柄、凸模和凹模的固定板、垫板、限位器、弹性元件、螺钉、销钉等。限位器、弹性元件、螺钉、销钉等。 当然，并当然，并非非所有的冲模都必须具备上述五类零件所有的冲模都必须具备上述五类零件。 在在试制试制或或小小批量生产时批量生产时，为了缩短试制周期和降低成本，可把冲模简化成只，为了缩短试制周期和降低成本，可把冲模简化成只有工作零件、卸料零件和几个固定零件的简单模具；有工作零件、卸料零

7、件和几个固定零件的简单模具； 在在大批量生产大批量生产时时，为了确保工件的质量和模具寿命及提高劳动生产率，冲模上，为了确保工件的质量和模具寿命及提高劳动生产率，冲模上除了包括上述五类零件外，甚至还附加自动送、出料装置。除了包括上述五类零件外，甚至还附加自动送、出料装置。 7/125 主视图主视图一般表示上模工作到下死点时的情况。为了把各个零件的结构和相互间一般表示上模工作到下死点时的情况。为了把各个零件的结构和相互间的装配关系表述清楚，的装配关系表述清楚，主视图主视图通常以剖视的形式画出。在不影响剖视图表达剖面迹通常以剖视的形式画出。在不影响剖视图表达剖面迹线通过部分结构的情况下，可将剖面迹线

8、以外部分旋转或平移到剖视图上，像螺钉、线通过部分结构的情况下，可将剖面迹线以外部分旋转或平移到剖视图上，像螺钉、圆柱销、推杆等就可以这样画出。圆柱销、推杆等就可以这样画出。模具图的模具图的绘制绘制与与识读识读 下模的俯视图下模的俯视图，是假设将上模去掉以后的投影图；，是假设将上模去掉以后的投影图； 另外，在模具总图的另外，在模具总图的右右上角上角要绘出该模上所冲压的要绘出该模上所冲压的工件图和排祥图工件图和排祥图。 上模的俯视图上模的俯视图，就是假设将下模去掉以后的投影图。，就是假设将下模去掉以后的投影图。 对称模具对称模具上模和下模的俯视图可各画一半表示。上模和下模的俯视图可各画一半表示。模

9、具装配图的绘制要求模具装配图的绘制要求9/125二、冲模分类二、冲模分类(1) 按工序的按工序的性质性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、剖切模、切边模等。可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、剖切模、切边模等。(2) 按工序的按工序的组合方式组合方式可分为单工序的简单模和多工序的连续模、复合模以及连续复合模。可分为单工序的简单模和多工序的连续模、复合模以及连续复合模。(3) 按模具上、下模的按模具上、下模的导向方式导向方式可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模、滚珠导可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模、滚珠导柱模、滚柱导柱模等。柱模、滚柱导柱模等。(4) 按按控制送料步距

10、控制送料步距的方法可分为固定挡料销式、活动挡料销式、自动挡料销式、导正销式、的方法可分为固定挡料销式、活动挡料销式、自动挡料销式、导正销式、侧刃式等。侧刃式等。(5) 按凸、凹模的按凸、凹模的材料材料可分为碳素工具钢冲模、合金工具钢冲模、硬质合金冲模、锌基合金可分为碳素工具钢冲模、合金工具钢冲模、硬质合金冲模、锌基合金冲模、橡皮冲模、聚氨酯橡胶冲模等。冲模、橡皮冲模、聚氨酯橡胶冲模等。(6) 按凸、凹模的按凸、凹模的结构形式结构形式可分为整体模与拼块模。可分为整体模与拼块模。(7) 按凸、凹模的按凸、凹模的位置形式位置形式可分为正装模和倒装模。可分为正装模和倒装模。(8) 按模具的按模具的卸料

11、方法卸料方法可分为刚性卸料模和弹性卸料模可分为刚性卸料模和弹性卸料模。 10/125定义：无导向无导向模模 （opening die）简单，敞开性好简单，敞开性好间隙不均，精度低，易磨损间隙不均，精度低，易磨损指在压力机的指在压力机的一次行程一次行程内，只完成内，只完成一个工序一个工序的模具的模具 。3-2 3-2 冲模的典型结构冲模的典型结构1、单单工序模工序模 （single operation die）11/125导板导板模模 （guide plate die）导板模的导向精度导板模的导向精度比比无导向无导向 模高、寿模高、寿命长、使用安装容易、操作安全命长、使用安装容易、操作安全 。由

12、于受到热处理变形的影响，导板由于受到热处理变形的影响，导板常常常常是是不不经淬火经淬火处理的。处理的。适用于适用于小小行程，形状不复杂，小件。行程，形状不复杂，小件。1 1-模柄模柄 2 2-止动销止动销 3 3-上模座上模座 4 4、8 8-内六角螺钉内六角螺钉 5 5-凸模凸模 6 6-垫板垫板 7 7-凸模固定板凸模固定板 9 9-导板导板 1010-导料板导料板 1111-承料板承料板 1212-螺钉螺钉 1313-凹模凹模 1414-圆柱销圆柱销 1515-下模座下模座 16-16-固定挡料销固定挡料销 17-17-止动销止动销 18-18-限位销限位销 19-19-弹簧弹簧 20-

13、20-始用挡料销始用挡料销 12/125导导柱柱模模 （guide pillar die） 导柱、导套导向会加大模具导柱、导套导向会加大模具轮廓轮廓尺寸尺寸，使模具笨重多，增加，使模具笨重多，增加模具成本；模具成本； 导柱导套导向比导板可靠，导柱导套导向比导板可靠，导向导向精度高精度高，使用，使用寿命长寿命长，更换，更换安装方便安装方便。 所以，大量和成批生产中广所以，大量和成批生产中广泛采用导柱式冲裁模。泛采用导柱式冲裁模。 13/12514/125图图2.6 2.6 冲孔模冲孔模11定位插销；定位插销；22凹模支架；凹模支架；33凹模；凹模；44支座；支座；55凸模；凸模；66定位螺钉定位

14、螺钉15/1252、级进级进模（连续模）模（连续模） （progressive die） 用连续模冲制零件，必须解决条料的用连续模冲制零件，必须解决条料的准确定位准确定位问题问题,才有可能保证工件的质量。才有可能保证工件的质量。 送料送料导向导向导尺及侧压。导尺及侧压。定义：送进送进定位定位活动档料销；活动档料销； 导正销；侧刃定距。导正销；侧刃定距。特点：可采用自动送料和特点：可采用自动送料和 自动出料自动出料 生产率高。生产率高。压力机一次行程中，在一副模具压力机一次行程中，在一副模具的不同位置（工位）上同时完成的不同位置（工位）上同时完成两道或多道工序的冲模两道或多道工序的冲模 。052

15、016/125有有侧刃侧刃的连续的连续模模17/125板料冲孔刃口凹模下模座步距冲裁刃口落料刃口导料板导板凸模固定板垫板上模座连续模爆炸图 18/12519/125正装复合模正装复合模正正装式复合模（装式复合模（凸凹模凸凹模装在装在上上模）：模）：3、复合模 （compound die） 定义：定义：压力机的一次行程中，在一副压力机的一次行程中，在一副模具的同一位置上同时完成几模具的同一位置上同时完成几个不同工序的冲模。个不同工序的冲模。凸凹模孔内凸凹模孔内不积存废料不积存废料。所受。所受胀力胀力小小不易胀裂不易胀裂：冲孔废料落在冲模工作面上，不易排冲孔废料落在冲模工作面上，不易排除，除，给操

16、作带来不便给操作带来不便。正装复合模用于冲制正装复合模用于冲制料厚较薄料厚较薄且且要求要求平直度较高平直度较高的工件。的工件。 20/12521/125倒倒装式复合模装式复合模 （凸凹模凸凹模装在装在下下模）：模）：优点优点：冲孔废料由凸凹模孔下漏，使结构：冲孔废料由凸凹模孔下漏，使结构简单，操作方便。简单，操作方便。缺点：缺点：凸凹模孔内由于积存一定数量的凸凹模孔内由于积存一定数量的废料，所受废料，所受胀力大胀力大，当凸凹模壁厚小、，当凸凹模壁厚小、强度不足时易破裂。而且，工件由刚性强度不足时易破裂。而且，工件由刚性推件装置推出，这种结构对工件不起压推件装置推出，这种结构对工件不起压平作用，

17、因此冲下的平作用，因此冲下的工件不够平整工件不够平整。 22/12524/1254、冲模形式、冲模形式比较比较工件质量，工件的尺寸精度，断面质量，形状位置精度高工件质量，工件的尺寸精度，断面质量，形状位置精度高生产率高生产率高工件安全性好工件安全性好 冲模制造的难易程度冲模制造的难易程度复合模连续模连续模形状复杂形状复杂复合模制造模易复合模制造模易形状简单形状简单-连续模制造模易连续模制造模易25/12526/125 我国国家标准总局对冷冲模已制定了国家标准，代号为我国国家标准总局对冷冲模已制定了国家标准，代号为GB285l287581。标准包。标准包括：冷冲模模架及其技术条件；冷冲模零件及其

18、技术条件；冷冲模典型组合及其技术条括：冷冲模模架及其技术条件；冷冲模零件及其技术条件；冷冲模典型组合及其技术条件。件。3-3 3-3 冲模零件的构造与设计冲模零件的构造与设计 设计模具时应尽量选用已设计模具时应尽量选用已标准化的零件标准化的零件，对于非标准件可参考标准零件设计，要做到，对于非标准件可参考标准零件设计，要做到对标准件正确选用。对标准件正确选用。 对非标准件合理设计，必须具备各类冲模零件的结构特点和设计方面的基本知识。对非标准件合理设计，必须具备各类冲模零件的结构特点和设计方面的基本知识。 设计和选用冲模零件时，应设计和选用冲模零件时，应充分考虑充分考虑到各类零件的到各类零件的工作

19、条件、装配关系、维修、制造工作条件、装配关系、维修、制造等方面的要求以使冲模零件具有良好的工作性能、足够的使用寿命，并使加工、装配容等方面的要求以使冲模零件具有良好的工作性能、足够的使用寿命，并使加工、装配容易，成本低廉。易，成本低廉。 可以可以简化简化模具设计，模具设计，缩短缩短设计和制造周期，设计和制造周期，提高提高模具质量，模具质量，降低降低模具成本模具成本。27/125一工作零件一工作零件1凸模凸模的结构和尺寸凸模的结构和尺寸结构结构圆圆形：形：小小孔（孔（830mm） 凸模铆平、护套凸模铆平、护套 28/125中型孔:阶梯压入阶梯压入 29/125图3-25 大圆凸模1模板 2凸模图

20、3-24 镶块式凸模1凸模固定座 2凸模镶块大大孔孔 ：窝孔窝孔定位，窝孔与凸模为过渡配合定位，窝孔与凸模为过渡配合, ,图图3-25。 为了减少凸模的磨削面积，将其中部挖成为了减少凸模的磨削面积，将其中部挖成空心空心。镶块镶套在凸模固定座上中间用一个。镶块镶套在凸模固定座上中间用一个大大螺钉紧固螺钉紧固然后再将凸模固定座用螺钉和销钉紧固在模板上。然后再将凸模固定座用螺钉和销钉紧固在模板上。图图3-24 30/125非圆形非圆形：类似圆形、类似方形：安装部分做成圆形或长方形。类似圆形、类似方形：安装部分做成圆形或长方形。 具有复杂外形的凸模应设计成直通式，以便于成形具有复杂外形的凸模应设计成直

21、通式，以便于成形 磨削或线切割加工，其固定磨削或线切割加工，其固定方式为方式为铆开磨平铆开磨平。 31/125凸模的固定方法：凸模的固定方法：直接直接固定：螺钉销钉、凸模固定板、铆接、可换浇注浇注固定：环氧树脂、低熔点合金 图3-31 图3-3232/125凸模强度校核： ctd 4min 其它断面 cpAmin凸模长度尺寸凸模长度尺寸：L=h1+h2+h3+（1520） 式中，L凸模长度(mm); h1凸模固定板厚度 (mm) ；h2卸料板厚区(mm) ; h3导尺厚度(mm)耐压耐压： 圆形 33/125 无导向：圆形凸模 Lmax95 pd2其它Lmax425 PJ有导向：圆形凸模Lma

22、x270 pd2其它截面Lmax120 PJ式中 Lmax 凸模不失稳的最大自由长度 d 凸模的最小直径 p 冲裁力 J 凸模最小截面的惯性矩 mm4； 圆凸模 644dJ稳定性：稳定性：34/1252、凹凹模：模：（1）凹模的结构及固定结构及固定尺寸 结构结构：常见的有：整体式凹模和组合式凹模两种形式。 整体式凹模：组合式凹模凹模凹模固定固定方法方法：螺钉、销钉35/125（2）凹模的孔口形式 直壁直壁形：形：锥锥 形：形：刃口强度较低，孔壁所受的胀力、摩擦力小，所以凹模的磨损及每次刃口强度较低，孔壁所受的胀力、摩擦力小，所以凹模的磨损及每次的刃磨量小，且刃口尺寸在修磨后略有增大。的刃磨量小

23、，且刃口尺寸在修磨后略有增大。 刃口强度高，刃磨后孔口尺寸不变，制造方便。刃口强度高，刃磨后孔口尺寸不变，制造方便。 36/125（3）尺寸：凹模高度高度：凹模的外形尺寸应保证有足够的凹模的外形尺寸应保证有足够的强度强度和和刚度刚度。由于凹模的结构型式不一，受力状态又比较复杂，目前还由于凹模的结构型式不一，受力状态又比较复杂，目前还不能不能用理论计算法用理论计算法确定凹模确定凹模的外形尺寸。的外形尺寸。凹模凹模壁厚壁厚( (刃口到外边缘的距离刃口到外边缘的距离):): C（1.52）HH=K*b 式中式中b冲裁件最大外形尺寸；冲裁件最大外形尺寸； K系数考虑坯料厚度的影响；其值可查表系数考虑坯

24、料厚度的影响；其值可查表2.8.12.8.1。 ( 30-40mm) ( 15mm) 在实用中，一般根据冲裁件尺寸和板料厚度，按下列经验公式作概略计算在实用中，一般根据冲裁件尺寸和板料厚度，按下列经验公式作概略计算 37/1253、凸凹模凸凹模凸凹模内外外缘均为内外外缘均为刃刃口口，内外缘之间的，内外缘之间的壁厚壁厚取决于工件的尺寸取决于工件的尺寸，它不像凹模那样可，它不像凹模那样可以将外缘轮廓尺寸扩大，所以从强度考虑，壁厚受最小值限制。以将外缘轮廓尺寸扩大，所以从强度考虑，壁厚受最小值限制。4凸模与凹模的镶拼结构大大型、型、中中型和型和形状复杂形状复杂、局部薄弱局部薄弱的整体凸模或凹模，往往

25、给锻造、机械加工或的整体凸模或凹模，往往给锻造、机械加工或热处理带来很大的困难，当它局部磨损后又会造成整个凸、凹模的报废。热处理带来很大的困难，当它局部磨损后又会造成整个凸、凹模的报废。采用采用原因：原因：38/125镶拼结构设计的镶拼结构设计的一般原则一般原则为；为；（1）每个拼块可以磨削，因而每个拼块可以磨削，因而刃口尺寸刃口尺寸和和模具间隙模具间隙可以得到可以得到精确控制精确控制：（1）便于加工制造，减少钳工工作量。减少热处理变形。）便于加工制造，减少钳工工作量。减少热处理变形。（2）便于维修更换与调整）便于维修更换与调整（3）满足冲裁工艺要求）满足冲裁工艺要求凸、凹模的镶拼结构的凸、凹

26、模的镶拼结构的优点优点：其缺点：（2）冲模制造冲模制造精度高精度高，使用，使用寿命长寿命长：（3）分块后消除了应力集中，断面均匀，分块后消除了应力集中，断面均匀，减少或消除减少或消除热热 处理的内应力、变形与开裂；处理的内应力、变形与开裂；（4）便于维修与更换损坏便于维修与更换损坏部分，减少模具制造与维修费用，节约模具钢；部分，减少模具制造与维修费用，节约模具钢；（5）凸、凹模分块后，可以凸、凹模分块后，可以用用小小设备加工设备加工大大模具模具。镶拼结构的镶拼结构的装配和调整也比整体结构复杂装配和调整也比整体结构复杂。 拼块尺寸精度高，拼块尺寸精度高，加工工艺复杂加工工艺复杂；39/125二、

27、定位零件二、定位零件作用作用：使毛坯正确送进及在冲模中处于使毛坯正确送进及在冲模中处于正确位置正确位置，保证冲出合格制件，不致冲缺，保证冲出合格制件，不致冲缺而造成浪费。而造成浪费。送料导向（送料导向（横横向定位）向定位）导销、导尺及侧压导销、导尺及侧压送进定位（送进定位（纵纵向定位）向定位）档料销、导正销、定距侧刃、定位板。档料销、导正销、定距侧刃、定位板。1定位装置定位装置主要主要指定位板指定位板或或定位销定位销，一般用于对单个毛坯的定位。这种定位可以，一般用于对单个毛坯的定位。这种定位可以以以外外轮廓定位轮廓定位，也可也可以内孔定位以内孔定位 单单个坯料定位个坯料定位 40/125（1）

28、工件外形简单时，应以外缘定位，外形复杂时以）工件外形简单时，应以外缘定位，外形复杂时以内孔定位内孔定位；（2）定位要）定位要可靠可靠，放置毛坯和取出工件要方便，操作要安全；，放置毛坯和取出工件要方便，操作要安全；（3）对于形状不对称的工件，）对于形状不对称的工件，定位板要有鲜明的定位板要有鲜明的方向性方向性，以防出现废品或，以防出现废品或由于操作不当而引起事故；由于操作不当而引起事故；（4）若工件需经几道冲压工序完成时，则各套冲模应尽可能利用工件上）若工件需经几道冲压工序完成时，则各套冲模应尽可能利用工件上同同一个定位基准一个定位基准，即使定位基准统一，以避免定位基准不一致而造成工件的积，即使

29、定位基准统一，以避免定位基准不一致而造成工件的积累误差。累误差。设计定位板与定位销时，应注意以下几点：设计定位板与定位销时，应注意以下几点：41/12542/125 导销导销固定、活动固定、活动2导料装置主要主要指导料销指导料销、导尺导尺和和侧压装置侧压装置。作用作用：控制条料毛坯的送进方向。：控制条料毛坯的送进方向。 导尺导尺（图（图3-2）侧压侧压 图图3-4643/125(1) 固定档料销： 3挡料装置 作用作用:限定条料限定条料送进距离送进距离，并起，并起定位定位作用。作用。主要主要有:固定固定、活动活动、临时临时挡料销和侧刃侧刃等。 适用于手工送料的简单模或适用于手工送料的简单模或连

30、续模连续模 一般一般装在凹模装在凹模上上 44/125(2)活动档料销： （a）（）（b）型）型弹性卸料板弹性卸料板（倒装式模具）（倒装式模具）（c）型）型固定卸料板固定卸料板45/125（3）临时档料销（级进模） 46/125（4）定距定距侧刃：侧刃： 定距位确定距位确，生产率高，生产率高, 料耗大料耗大t0.5侧刃侧刃长长等于一个工位间的距离等于一个工位间的距离（图（图3-15）矩形侧刃演示矩形侧刃演示成形侧刃演示成形侧刃演示47/1254、导正销： 图3-53档料销与档料销与导正销导正销的位置关系的位置关系 48/125三、顶、推、卸料装置及零件三、顶、推、卸料装置及零件1、卸料装置卸料

31、装置（卡在凸模上的料）刚性卸料力大，操作不方便,用于平整度不高的件。弹性弹性适于工件平整度较高的情况，t小。49/1252、推顶件装置推顶件装置( 卡在凹模中的料)刚性 打杆装置 弹性 52750/1253、压边装置、压边装置 刚性刚性 弹性弹性 51/125 四、四、导向零件导向零件1、导柱导套导柱导套 56hH67rH配合：相互 ； 与模板装配位置：导套在上模 ,导柱在下模 52/125 长度长度 闭合状态与导柱上表面离上模板上平面1015 布置布置 图3-63 滚珠导向滚珠导向 无间隙 图3-66滚珠导柱导套滚珠导向装置滚珠导向装置滚珠导向装置滚珠导向装置 钢球保持架钢球保持架 滚珠导向

32、装置实物图片滚珠导向装置实物图片滚珠导柱导套在模具中的安装位置滚珠导柱导套在模具中的安装位置对角导柱对角导柱模架模架后侧导柱后侧导柱模架模架中间导柱中间导柱模架模架四角导柱四角导柱模架模架中间导柱中间导柱圆形模架圆形模架58/1252、 导板导板 图3-4配合：H/h，厚度： H=（0.81.0）Ha Ha 凹模厚度 59/125五、五、安装固定零件安装固定零件1、模柄模柄：2、模板模板： 校核：抗压强度校核校核：抗压强度校核结构结构 方、圆方、圆 尺寸尺寸外形尺寸：大于凸模固定板外形外形尺寸：大于凸模固定板外形 厚度：厚度： Hb=（11.5）Ha60/1253、固定板、垫板固定板、垫板4、

33、螺钉、销钉螺钉、销钉 固定板：与凸模的配合固定板：与凸模的配合H/r， 厚度厚度H=（11.5）d ； d 凸模安装直径凸模安装直径 图图3-2作用作用: 加强模板加强模板 图图3-68 调整闭合高度调整闭合高度 图图3-14垫板：图垫板：图3-2外形、平面尺寸与凹模同外形、平面尺寸与凹模同61/125六、六、弹性元件的选用弹性元件的选用外形尺寸与数量与模具结构相适应外形尺寸与数量与模具结构相适应预压力预压力=顶推卸料力或压边力顶推卸料力或压边力总压缩量总压缩量=预压量预压量 + 行程行程 + 凸模总修磨量凸模总修磨量 允许的最大压缩量允许的最大压缩量装在封闭腔中装在封闭腔中留间隙留间隙稳定性

34、稳定性H/D1.5分层分层62/1253-4 3-4 冲模零件的材料选用（凸、凹模）冲模零件的材料选用（凸、凹模）一、黑色金属材料一、黑色金属材料冲压件的批量小批量小、工件形状简单形状简单： 65Mn，T8A，T10A二、硬质合金二、硬质合金优点优点：硬度高 HRA 8992.8 (HRC7075)， 寿命800万次冲压件的批量大批量大、工件形状复杂形状复杂： 9SiCr，CrWMn，Cr12，Cr12MOW缺点缺点：脆性导向精度要高，适当加大C，安装牢靠牌号牌号：YG10 YG15 YG2063/125三、工程塑料三、工程塑料（大型覆盖件）材料环氧树脂：浇注方便，修补易适于大型复杂曲面（结构

35、不易准确控制） 基体铸铁、钢板 面层环氧树脂 滑动多金属镶块 镍铬、铜铬、钼钒铸铁表面火淬火四、锌基合金模具四、锌基合金模具锌为基体：加入铝、铜和少量的镁 机械性能低碳钢加工性能青铜铸件熔点：380浇铸温度：42045064/125 3-5 3-5 冲模总体设计冲模总体设计冲模设计时应具备下列技术资料：冲模设计时应具备下列技术资料：一、冲模设计应具备的技术资料一、冲模设计应具备的技术资料2产品工艺文件产品工艺文件1冲压件的产品零件图及生产纲领冲压件的产品零件图及生产纲领 产品图产品图上标有零件的形状、尺寸、精度、材料牌号及有关的技术要求；上标有零件的形状、尺寸、精度、材料牌号及有关的技术要求；

36、生产纲领生产纲领即是产品即是产品零件的生产批量。两者是冲模设计最主要的依据，设计出来的模具最终必须保证出合格的产品零件的生产批量。两者是冲模设计最主要的依据，设计出来的模具最终必须保证出合格的产品零件，并能满足生产批量的要求。零件，并能满足生产批量的要求。 主要是冲压工艺规程卡。冲模设计前，首先要进行冲压工艺设计，确定工序次数、工序的组合、主要是冲压工艺规程卡。冲模设计前，首先要进行冲压工艺设计，确定工序次数、工序的组合、工序的顺序及工序简图等，并把这些内容编写成冲压工艺规程卡。工序的顺序及工序简图等，并把这些内容编写成冲压工艺规程卡。冲压工序数和工序的组合冲压工序数和工序的组合确定确定了了这

37、一冲压零件的模具数量和模具复合类型（如简单模、连续模或复合模等）。因此，冲压工艺规程这一冲压零件的模具数量和模具复合类型（如简单模、连续模或复合模等）。因此，冲压工艺规程卡也是冲模设计的重要依据，冲模设计者必须按照工艺规程的工艺方案、模具数量、模具类别和相卡也是冲模设计的重要依据，冲模设计者必须按照工艺规程的工艺方案、模具数量、模具类别和相应的工序简图来设计冲压模具。应的工序简图来设计冲压模具。65/1253冲压设备资料冲压设备资料4有关冲模标准化的资料有关冲模标准化的资料 主要是主要是冲压设备说明书冲压设备说明书，其内各主要有：技术规格、结构原理、调试方，其内各主要有：技术规格、结构原理、调

38、试方法、顶出和打料机构以及安装模具的各种尺寸参数（如闭合高度、模柄孔尺法、顶出和打料机构以及安装模具的各种尺寸参数（如闭合高度、模柄孔尺寸、工作台尺寸等等）。设计冲模时，应全面了解设备的结构特点和尺寸参寸、工作台尺寸等等）。设计冲模时，应全面了解设备的结构特点和尺寸参数，并使模具的有关结构和尺寸与设备相适应。数，并使模具的有关结构和尺寸与设备相适应。 优先采用冲模的标准零部件优先采用冲模的标准零部件，以提高设计效率和设计质量，缩短冲模的，以提高设计效率和设计质量，缩短冲模的设计与制造周期。有关冲模标准化的资料可查阅设计与制造周期。有关冲模标准化的资料可查阅GB2851-2875-81等。等。6

39、6/1251确定模具的总体确定模具的总体结构结构，进行必要的工艺，进行必要的工艺参数计算参数计算；二、冲模设计一般程序与内容二、冲模设计一般程序与内容2确定模具的确定模具的压力中心压力中心；3确定模具的确定模具的闭合高度闭合高度；4凸、凹模和垫板等零件的凸、凹模和垫板等零件的强度计算强度计算及弹性元件的计算和选用；及弹性元件的计算和选用；5选择冲压选择冲压设备设备；6绘绘制模具总图及模具零件制模具总图及模具零件图图。67/125 冲模设计时，冲模设计时，首先首先要根据工艺方案选定的模具种类（简单模、连续模或复合模）要根据工艺方案选定的模具种类（简单模、连续模或复合模）；三、模具总体结构型式的确

40、定三、模具总体结构型式的确定 确定确定出具体的模具总体出具体的模具总体结构形式结构形式，这是冲模设计的关键一步，它直接影响冲压，这是冲模设计的关键一步，它直接影响冲压件的质量、成本和冲压生产率。所以必须予以十分的重视。件的质量、成本和冲压生产率。所以必须予以十分的重视。 模具的结构形式很多，可模具的结构形式很多，可根据根据冲压件的形状、尺寸和生产批量及工艺方案的要冲压件的形状、尺寸和生产批量及工艺方案的要求来设计。求来设计。 设计时，在满足冲压件质量要求的前提下，对小批量生产。模具结构力求简单，设计时，在满足冲压件质量要求的前提下，对小批量生产。模具结构力求简单，制造周期短、成本低；对大批量生

41、产，模具结构力求完善、生产率高、寿命长制造周期短、成本低；对大批量生产，模具结构力求完善、生产率高、寿命长。68/1251根据冲压件的形状和尺寸，根据冲压件的形状和尺寸，确定确定凸、凹模的凸、凹模的结构形式结构形式和固定方式；和固定方式；确定模具结构形式的内容包括以下几个方面：确定模具结构形式的内容包括以下几个方面：2根据毛坯的特点、冲压件的精度和生产批量，根据毛坯的特点、冲压件的精度和生产批量，确定定位、导料和挡料方式确定定位、导料和挡料方式；3根据工件和废料的形状大小，根据工件和废料的形状大小，确定确定出件和排除废料的方式：出件和排除废料的方式：4根据板料的厚度和冲压件的精度要求。根据板料

42、的厚度和冲压件的精度要求。确定压料与卸料方式确定压料与卸料方式；压料或不压料，弹；压料或不压料，弹性卸料性卸料 或刚性卸料；或刚性卸料；5根据生产批量，根据生产批量，确定操作方式确定操作方式：手工、自动或半自动操作；：手工、自动或半自动操作；6根据冲压件的精度和对模具寿命的要求，根据冲压件的精度和对模具寿命的要求，确定导向方式确定导向方式。7根据所使用的设备，根据所使用的设备，确定确定模具的模具的安装安装与固定方式与固定方式。69/1251大型复杂形状的模具零件，加工困难时，应考虑采用大型复杂形状的模具零件，加工困难时，应考虑采用镶拼结构镶拼结构，以利于加工。，以利于加工。说明：说明：2模具结

43、构应保证磨损后模具结构应保证磨损后修磨方便修磨方便；尽量做到不拆卸即可修磨工作零件；影响修；尽量做到不拆卸即可修磨工作零件；影响修磨而必须去掉的零件（如模柄等），可做成易拆卸的结构等。磨而必须去掉的零件（如模柄等），可做成易拆卸的结构等。3冲模的工作零件较多，而且使用寿命相差较大时，应将易损坏及磨损的工作冲模的工作零件较多，而且使用寿命相差较大时，应将易损坏及磨损的工作零件零件做成快换做成快换结构的形式而且尽量做到可以分别调整和补偿易磨损件的高度尺结构的形式而且尽量做到可以分别调整和补偿易磨损件的高度尺寸。寸。4质量较大的模具应有方便的质量较大的模具应有方便的起运孔或钩环起运孔或钩环等。等。5

44、模具的结构应保证操作者的模具的结构应保证操作者的手不必进入危险区手不必进入危险区，而且各活动零件（如卸料等），而且各活动零件（如卸料等）的结构尺寸，在其运动范围内不致压伤操作者的手指等的结构尺寸，在其运动范围内不致压伤操作者的手指等。70/125四、模具压力中心（模柄的中心线）四、模具压力中心（模柄的中心线） 定义定义：冲压合力的作用点冲压合力的作用点目的目的：使模具的压力中心与压力机滑块中心相重合：使模具的压力中心与压力机滑块中心相重合。1、对称对称形状：形状：几何中心几何中心2、非对称形状或多凸模：（一个平均力系的合力对一个坐标轴的力矩，等于各分、非对称形状或多凸模：（一个平均力系的合力对

45、一个坐标轴的力矩，等于各分力对该轴的力矩之和）力对该轴的力矩之和） 力大小力大小线段长度；凸模周长线段长度；凸模周长力作用点力作用点线段中心；凸模几何中心线段中心；凸模几何中心 71/125 非对称形状非对称形状 图图3-72 多个凸模多个凸模 图图3-73（a）按比例画出凸模刃口图形，选定坐标系）按比例画出凸模刃口图形，选定坐标系（b）以各基本线段长代表冲压力的大小：）以各基本线段长代表冲压力的大小：l1，l2（c）计算各基本线段重心至）计算各基本线段重心至x、y轴之距：轴之距：x1，x2 y1，y2（d）求合力的作用点：）求合力的作用点：（l1+l2+）x = l1x1+l2x2+（l1+l2+）y = l1y1+l2y2+72/12573/125五、模具的闭合高度五、模具的闭合高度 图图3-743-74模具的闭合高度：模具的闭合高度：hm 冲模的冲模的闭合高度闭合高度是指模具在最低工作位置时，上模板的上平面