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1、 冲压模具设计与制造冲压模具设计与制造第七章第七章 冲模结构及设计冲模结构及设计 7.1 7.1 冲模及冲模零件的分类冲模及冲模零件的分类第一节第一节 冲模及冲模零件的分类冲模及冲模零件的分类一一. .冲模的分类冲模的分类1.1.1.1.按照工序性质分类按照工序性质分类按照工序性质分类按照工序性质分类(1) 冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。(2)弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线产生弯曲变形。(3) 拉深模把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件改变形状和尺寸。(4)各种成形模 7.1 7.1 冲模及冲模零件的分类冲模及冲模零件的分类2.2.2.2.按照工序组合程度分类按照工序组合
2、程度分类按照工序组合程度分类按照工序组合程度分类(1)单工序模在一个工位只完成一道冲压工序。(2) 复合模在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序。(3)级进模在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位。3.3.3.3.按照导向方式分类按照导向方式分类按照导向方式分类按照导向方式分类开式模、导板模、导柱模4.4.4.4.按材料定位方式分类按材料定位方式分类按材料定位方式分类按材料定位方式分类挡料销模、导正销模、侧刃模5.5.5.5.按照卸料和出件方式分类按照卸料和出件方式分类按照卸料和出件方式分类按照卸料和出件方式分类刚性卸料模、弹性卸料模、顺出件模具、逆出件模具6.6.6.6.按照送料、出件
3、和排除废料的自动化程度分类按照送料、出件和排除废料的自动化程度分类按照送料、出件和排除废料的自动化程度分类按照送料、出件和排除废料的自动化程度分类手动模、半自动模、自动模7.7.按照凸、凹模的材料分类按照凸、凹模的材料分类按照凸、凹模的材料分类按照凸、凹模的材料分类钢模、硬质合金模、锌基合金模、钢带模、聚胺酯橡胶模 7.1 7.1 冲模及冲模零件的分类冲模及冲模零件的分类 7.1 7.1 冲模及冲模零件的分类冲模及冲模零件的分类 7.1 7.1 冲模及冲模零件的分类冲模及冲模零件的分类二二. .冲模零件的分类冲模零件的分类1.1.工艺零件工艺零件工艺零件工艺零件直接参与工艺过程的完成，并和坯料
4、有直接接触。(1) (1) 工作零件工作零件工作零件工作零件凸模、凹模、凸凹模；(2) (2) 定位零件定位零件定位零件定位零件挡料板、导正销、侧刃、侧刃挡块，定位销、定位板，导料销、导料板、侧压装置；(3) (3) 卸料和压料零件卸料和压料零件卸料和压料零件卸料和压料零件 卸料装置、顶件装置、推件装置、压料装置 7.1 7.1 冲模及冲模零件的分类冲模及冲模零件的分类2.2.结构零件结构零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用。(1) (1) 导向零件导向零件导向零件导向零件导柱、导套、导板、导桶；(2) (2) 固定固定固定固
5、定( (支撑支撑支撑支撑) )零件零件零件零件上(下)模板、模柄、凸(凹)模固定板、垫板、限位支撑装置；(3) (3) 紧固零件紧固零件紧固零件紧固零件 螺钉、销钉、键；(4) (4) 其他零件其他零件其他零件其他零件 弹性零件、传动零件 7.1 7.1 冲模及冲模零件的分类冲模及冲模零件的分类 7.2 7.2 冲模主要零件设计冲模主要零件设计第二节第二节 冲模主要零件设计冲模主要零件设计一一. .工作零件工作零件1.1.1.1.凸模凸模凸模凸模(1) (1) 凸模结构设计原则：凸模结构设计原则：凸模结构设计原则：凸模结构设计原则：a.精确定位b.防止拔出c.防止转动 7.2 7.2 冲模主要
6、零件设计冲模主要零件设计(2) (2) 凸模的结构形式与固定方法凸模的结构形式与固定方法凸模的结构形式与固定方法凸模的结构形式与固定方法a. 圆形凸模强度刚性较好，装配修磨方便；与凸模固定板配合部分按过渡配合制造；台肩保证工作时凸模不被拉出。 7.2 7.2 冲模主要零件设计冲模主要零件设计b.非圆形凸模a)台肩固定b)铆接固定c)直通式凸模 7.2 7.2 冲模主要零件设计冲模主要零件设计 c. 大、中型凸模镶拼式凸模不但节约贵重的模具钢，而且减少锻造、热处理和机械加工的困难。 7.2 7.2 冲模主要零件设计冲模主要零件设计d. 冲小孔凸模（d 1mm，A 3mm，形状简单CrWMn、Cr
7、6WV、9Mn2V、Cr12、Cr12MoV、GCr1558626264要求高度耐磨或生产量大，寿命长W18Cr4V、12Cr4W2MoV65Cr4Mn3W2V、YG1560626163材料加热冲裁3Cr2W8、5CrMnMo4852弯曲模一般弯曲T8A、T10A、9Mn2V5660要求较高耐磨，生产批量特大CrWMn、Cr6WV、9Mn2V、Cr12、Cr12MoV、GCr156064加热弯曲3Cr2W8、5CrMnMo5256拉深模一般拉深T8A、T10A、9Mn2V58626064要求高度耐磨或生产量大，寿命长CrWMn、Cr6WV、9Mn2V、Cr12、Cr12MoV、GCr15606
8、26264加热拉深3Cr2W8、5CrMnMo52562.2.2.2.常用冲模材料常用冲模材料常用冲模材料常用冲模材料 7.3 7.3 复合模复合模第三节第三节 复合模复合模一一一一. . . .复合模的特点复合模的特点复合模的特点复合模的特点(1)一次冲压行程，在模具一个工位完成多道冲压工序；(2)有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的凸凹模；(3)冲压的工件内外形位置精度高，不受送料误差影响，表面较平直；(4)结构复杂，制造精度高，成本高；(5)适用于适用于生产批量大、精度要求高的冲压件 7.3 7.3 复合模复合模2.2.2.2.落料落料落料落料+ + + +拉深拉深拉深拉深二二二二. . .
9、 .复合模的基本工序组合方式复合模的基本工序组合方式复合模的基本工序组合方式复合模的基本工序组合方式1.1.1.1.落料落料落料落料+ + + +弯曲弯曲弯曲弯曲 7.3 7.3 复合模复合模4.4.4.4.落料落料落料落料+ + + +拉深拉深拉深拉深+ + + +冲孔冲孔冲孔冲孔3.3.3.3.落料落料落料落料+ + + +弯曲弯曲弯曲弯曲+ + + +冲孔冲孔冲孔冲孔 7.3 7.3 复合模复合模5.5.5.5.落料落料落料落料+ + + +拉深拉深拉深拉深+ + + +冲孔冲孔冲孔冲孔+ + + +翻边翻边翻边翻边 7.3 7.3 复合模复合模三三三三. . . .复合模的分类复合模的
10、分类复合模的分类复合模的分类 落料凹模在下模的是正装式复合模正装式复合模正装式复合模正装式复合模。结构复杂、操作不便、精度较高。 7.3 7.3 复合模复合模落料凹模在上模的是倒装式倒装式倒装式倒装式复合模复合模复合模复合模。结构简单、操作方便、精度较低。 7.3 7.3 复合模复合模四四四四. .典型复合模结构典型复合模结构典型复合模结构典型复合模结构 7.3 7.3 复合模复合模 7.3 7.3 复合模复合模 7.4 7.4 级进模级进模第四节第四节 级进模级进模一一. .级进模的特点级进模的特点(1) 一次冲压行程，在模具不同工位完成多道冲压工序；(2)保证条料的精确定位；(3)对排样有
11、较高要求；(4)级进模比单工序模生产率高，便于操作和实现生产自动化。(5)级进模尺寸较大，制造较复杂，成本较高。(6)适用于适用于大批量生产小型冲压件。 7.4 7.4 级进模级进模二二. .级进模的定位级进模的定位 1.1.1.1.用导正销定位的级进模用导正销定位的级进模用导正销定位的级进模用导正销定位的级进模 7.4 7.4 级进模级进模2.2.2.2.侧刃定距的级进模侧刃定距的级进模侧刃定距的级进模侧刃定距的级进模 7.4 7.4 级进模级进模三三. .级进模对排样的要求级进模对排样的要求1.1.1.1.级进模的排样原则级进模的排样原则级进模的排样原则级进模的排样原则(1)第一工位一般安
12、排冲孔和冲工艺导正孔。在以后的工位中，视其工位数和易发生窜动的的工位设置导正销。(2)冲压件上孔的数量较多，且孔的位置太近时，可分布在不同工位上冲出孔，(3)成形方向的选择要有利于模具的设计和制造、送料的顺畅。(4)为提高凹模镶块，卸料板和固定板的强度，可在排样中设置空工位。 7.4 7.4 级进模级进模(5)对弯曲和拉深成形件，每一工位的变形程度不宜过大，变形程度较大的冲压件可分几次成形。(6)在级进拉深排样中，可应用拉深前切口，切槽等技术，以便材料的流动。 7.4 7.4 级进模级进模2.2.2.2.载体的设计载体的设计载体的设计载体的设计在级进模的设计中把搭边称为载体。载体是运送坯件的物
13、体，载体与坯件或坯件和坯件的连接部分称为搭口。(1) (1) 双边载体双边载体双边载体双边载体 7.4 7.4 级进模级进模 7.4 7.4 级进模级进模(2) (2) 单边载体单边载体单边载体单边载体 7.4 7.4 级进模级进模(3) (3) 中间载体中间载体中间载体中间载体 7.4 7.4 级进模级进模(4) (4) 加强载体加强载体加强载体加强载体 7.4 7.4 级进模级进模3.3.3.3.排样图中各冲压工位的设计要点排样图中各冲压工位的设计要点排样图中各冲压工位的设计要点排样图中各冲压工位的设计要点(1) (1) 级进模冲裁工位的设计要点级进模冲裁工位的设计要点级进模冲裁工位的设计
14、要点级进模冲裁工位的设计要点a.冲裁工序常安排在前工序和最后工序。b.为了使凸模、凹模形状简化，可将复杂的制件分解成为一些简单的几何形状。c.冲外缘工位在前，冲内孔工位在后。对有严格相对位置要求的局部内、外形，应考虑尽可能在同一工位上冲出。 7.4 7.4 级进模级进模 7.4 7.4 级进模级进模(2) (2) 级进弯曲工位的设计要点级进弯曲工位的设计要点级进弯曲工位的设计要点级进弯曲工位的设计要点a.优化冲压弯曲方向 b.分解弯曲成形 c.防止弯曲时坯料的滑移 7.4 7.4 级进模级进模(3) (3) 级进拉深成形工位的设计要点级进拉深成形工位的设计要点级进拉深成形工位的设计要点级进拉深
15、成形工位的设计要点a.由于级进拉深过程中工件间的相互制约，因此，每一工位拉深的变形程度不能太大。b.级进拉深按材料变形区与条料分离情况，可分为无工艺切口和有工艺切口两种工艺方法。 7.4 7.4 级进模级进模 7.4 7.4 级进模级进模4.4.4.4.条料的定位精度条料的定位精度条料的定位精度条料的定位精度 7.4 7.4 级进模级进模四四. .带料的导向和托料装置带料的导向和托料装置1.1.1.1.浮动托料装置浮动托料装置浮动托料装置浮动托料装置 7.4 7.4 级进模级进模2.2.2.2.浮动托料导向装置浮动托料导向装置浮动托料导向装置浮动托料导向装置(1) (1) 托料导向钉托料导向钉
16、托料导向钉托料导向钉 7.4 7.4 级进模级进模(2) (2) 浮动托料导轨导向装置浮动托料导轨导向装置浮动托料导轨导向装置浮动托料导轨导向装置 7.4 7.4 级进模级进模五五. .典型级进模结构典型级进模结构 7.4 7.4 级进模级进模 7.4 7.4 级进模级进模 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备第五节第五节 通用冲压设备通用冲压设备一一. .冲压设备分类冲压设备分类(1)冲压设备属锻压机械。常见冷冲压设备有机械压力机和液压机(2)机械压力机按驱动滑块机构的种类可分为曲柄式和摩擦式(3)按滑块个数可分为单动和双动(4)按床身结构形式可分为开式和闭式(5)按自动化程度可分为普通
17、压力机和高速压力机等(6)而液压机按工作介质可分为油压机和水压机 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备二二. .冲压设备的选用冲压设备的选用1.1.1.1.压力机类型的选择压力机类型的选择压力机类型的选择压力机类型的选择(1)中、小型冲压件选用开式机械压力机；(2)大、中型冲压件选用双柱闭式机械压力机；(3)大量生产的冲压件选用高速压力机或多工位自动压力机；(4)校平、整形和温热挤压工序选用摩擦压力机；(5)薄板冲裁、精密冲裁选用刚度高的精密压力机；(6)大型、形状复杂的拉深件选用双动或三动压力机；(7)小批量生产中的大型厚板件的成形工序采用液压压力机。 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲
18、压设备2.2.2.2.压力机规格的选择压力机规格的选择压力机规格的选择压力机规格的选择(1) (1) 公称压力公称压力公称压力公称压力 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备(2) (2) 压力机滑块行程长度压力机滑块行程长度压力机滑块行程长度压力机滑块行程长度(3) (3) 行程次数行程次数行程次数行程次数(4) (4) 压力机工作台面尺寸压力机工作台面尺寸压力机工作台面尺寸压力机工作台面尺寸(5) (5) 滑块模柄孔尺寸滑块模柄孔尺寸滑块模柄孔尺寸滑块模柄孔尺寸(6) (6) 压力机闭合高度压力机闭合高度压力机闭合高度压力机闭合高度压力机的闭合高度是指滑块在下止点时，滑块底面到工作台上平
19、面之间的距离。压力机的装模高度指压力机的闭合高度减去垫板厚度的值。模具的闭合高度是指冲模在最低工作位置时，上模座上平面至下模座下平面之间的距离。 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备三三. .曲柄压力机曲柄压力机1.1.1.1.开式曲柄压力机开式曲柄压力机开式曲柄压力机开式曲柄压力机(1) 床身(2) 运动系统(3) 离合器(4) 制动器(5) 上模紧固装置(6) 滑块位置调节装置 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备(7) 打料装置(8) 导轨(9) 安全块(10) 漏料孔 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备2.2.2.2.闭式曲柄压力
20、机闭式曲柄压力机闭式曲柄压力机闭式曲柄压力机 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备四四. .摩擦压力机摩擦压力机 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备五五. .液压机液压机 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备六六. .模具在冲床上的安装调模具在冲床上的安装调整整(1)根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度，使压力机闭合高度大于冲模的闭合高度。 7.5 7.5 通用冲压设备通用冲压设备(2)先将滑块升到上止点，冲模放在压力机工作台面规定位置，再将滑块停在下止点，然后调节滑块的高度，使其底平面与冲模座上平面接触，并通过滑块上的压块和螺钉将模柄固定。(3)将压力机滑块上调35mm，开动压力机，空行程12次，将滑块停于下止点，固定下模座。(4)进行试冲，并逐步调整滑块到所需的高度。如上模有顶杆，则应将压力机上的卸料螺栓调整到需要的高度。
