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1、冷冲压模具设计与制造（考试资料）冲裁模1冷冲压模具主要用于金属及其非金属板料的压力加工，其加工方式可分为分离和成形两大类。2冲裁模可以分为落料模和冲孔模3冲裁过程：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段4、冲裁件的断面可明显的分为圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺带5排样是指冲裁件在调料、带料上的布置方法。6排样时工件之间以及工件与条料侧边之间的留下的余料叫做搭边。搭边是废料，从节省材 料的出发，搭边值应愈小愈好7冲裁模的压力中心就是冲裁力合力的中心。8冲裁间隙：指冲裁模中凹模刃口横向尺寸与凸模刃口横向尺寸的差值9冲裁间隙的影响：1间隙对冲裁件质量的影响：间隙是影响冲裁件质量的主要因素；2.间隙对
2、冲裁力的影响：随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低，但影响不是很大。间隙对 卸料力、推件力的影响比较显著。随间隙增大，卸料力和推件力都将减小。3间隙对模具寿命的影响：模具寿命分为刃磨寿命和模具总寿命。模具失效的原因一般有：磨损、变形、崩刃、折断和涨裂。小间隙将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模相互啃刃等异常损坏。所以，为了延长模具寿命，在保证冲 裁件质量的前提下适当采用 较大的间隙值是十分必要的。4间隙对写料理、推件力、预紧力 的影响；5、间隙对尺寸精度的影响。10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
3、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。11、凸、凹模刃口尺寸计算原则：1、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；2、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。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。
4、但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差（落料件尺寸取决于凹模尺寸；冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。设计落料模时，应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来减小凸模尺寸来保证合理间隙；设计冲孔模时，应先决定凸模的尺寸，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。暧昧刃口磨损后尺寸变大，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲裁件的最小极限尺寸；凸模刃口磨损后尺寸减小，应去接近或等于冲裁件的最大极限尺寸）12 模具的闭合高度是指滑块在下止点即模具在最低工作位置时，上模座上表面与下模座下表面之间的距离。13、从完成工序数和工序组合形式可将冲裁模分为单工序模、复合模和连续模（级进模）。压力机一次冲程中只能完成一个冲裁工序的模具称为单
5、工序模（1、先落料再冲孔；2、先冲（级进模）大孔再冲小孔） 压力机一次冲程中，在模具不同的部位上同时完成数道冲裁工序的模具称为连续模（先冲孔后落料）。复合模是在压力机的一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道分离工序的模具。14、 毛坯在模具中的定位两方面内容：一是在与送料方向垂直方向上的定位，通常称为送进导向；二是在送料方向上的定位，用来控制送料的进距，通常称为档料。送进导向方式有导销式（多用于简单模或复合模）与导尺式（用于有导板的简单模或连续模）； 档料方式：用销钉抵挡搭边或工件轮廓，限定条料送进距离的档料销定距（挡料销定距：固定式和活动式）；用侧刃在条料侧边冲切各种形状的缺口，限定条料
6、送进距离的侧刃定距（侧刃定距）。15、 导正销：为了保证连续模冲裁件内孔与外缘的相对位置精度。定位板：用作对毛坯外轮 廓的定位。定位销：用作对毛坯内孔的定位。16、冲裁模上使用的卸料板分为固定卸料板（结构形式：整体式、分离式、悬臂式、半固定式。可用于料厚大于 0.5mm，平面度要求不高的工件，特别适用于写料理较大的情况）和 弹压卸料板（结构形式：弹压卸料板、带小导柱的弹压卸料板、橡胶直接卸料板具有卸料和 压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高）。17、导柱和导套：用来保证上下模的精确导向。导板：对凸模导向作用。18、 模柄的作用是将模具的上模座固定在压力机的滑块上。垫板的作用是分散
7、凸模传递的压 力。限位器：为了保护冲裁刃口，在下模座上安装限制器，是模具在非工作时凸凹模刃口不 接触。弯曲模19、弯曲模是使板料产生塑性变形、形成一定角度形状零件的模具。 用于弯曲的成形的材料,应具有足够大的断面收缩率门和尽可能小的 二值。断面收缩率愈大，材料的塑性变形能力愈强，从而获得较小的相对弯曲半径二不致产生裂纹。的比值愈小，材料有纯弹性弯曲进入弹塑性弯曲的临界相对弯曲半径愈大, 量有利于减小回弹，提高弯件曲间的成形质20、弯曲件的形状最好左右对称，宽度相同，相应部位的圆角半径应左右相等，以保证弯曲是毛坯不会产生侧向滑动。21、 作为弯曲用的板料， 沿着纤维方向塑性较好， 所以弯曲线最好
8、与纤维线垂直，这样弯曲时就不容易开裂。如果在同一零件上具有不同方向的弯曲，在考虑弯曲件排样经济型的同时，应尽可能使弯曲线与纤维线方向夹角不小于3022、弯曲过程：分为自由弯曲和校正弯曲。所谓自由弯曲是指当弯曲终了时，凸模、毛坯和凹模三者吻合后凸模不再下压。校正弯曲是指在自由弯曲的基础上凸模再往下压，对弯曲件七校正作用，从而使工件产生更准确的塑性变形23、圆弧和弯曲前相比既未伸长也为缩短，这一层称为中性层。24、 影响回弹的因素：1 材料的力学性能二sE越大，回弹越大。2 相对弯曲半径 rt越大，回弹越大。3 弯曲中心角 :越大，变形区的长度越长，回弹积累值也越大，故回 弹角，:”工越大。4 .
9、弯曲方式及弯曲模 ：（1）在无底凹模内作自由弯曲时，回弹最大。（2）在有底凹模内作校正弯曲时，回弹较小。（3）在弯曲U形件时，凸、凹模之间的间隙对回弹有较大的影响。间隙越大，回弹角也就越大。5.工件的形状：一般而言，弯曲件越复杂， 一次弯曲成形角的数量越多，回弹量就越小。25、减少回弹的措施：（1）尽量避免选用过大的r/t。如有可能，在弯曲区压制 加强筋，以 提高零件的刚度，抑制回弹。（2）尽可能选用二sE小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。2采取适当的弯曲工艺：（1）采用校正弯曲代替自由弯曲。（2）对冷作硬化的材料 须先退火，使其屈服点d s降低。对回弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲。
10、（3）采用拉弯工艺。3合理设计弯曲模：（1）对于较硬材料，可根据回弹值对模具工作部分的形状和尺 寸进行修正。（2）对于软材料，其回弹角小于5时，可在模具上作出 补偿角并取较小的凸、 凹模间隙26、弯曲U形工件时，则必须选择适当的凸凹模间隙。27、弯曲件的工序安排原则：1.形状简单的弯曲件：采用一次弯曲成形；形状复杂的弯曲件：采用二次或多次弯曲成形。2 批量大而尺寸较小的弯曲件：尽可能采用级进模或复合模。3 .需多次弯曲时：先弯两端，后弯中间部分，前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不能影响前次已成形的形状。4弯曲件形状不对称时：尽量成对弯曲,然后再剖切。28、 一般情况下，凸模圆角半径
11、r p等于或略小于工件内侧的圆角半径r,但不能小于材料允许的最小弯曲半径。若r r min ,则应取r pmin，然后增加一次整形工序，使整形模的rP。对于工件圆角半径较大，而精度要求高时，应考虑回弹的影响，将凸模圆角半径根据回弹角的大小作相应的调整，以补偿弯曲的回弹量。拉深模29、拉深：又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制 成开口空心零件的加工方法。30、用于拉深成形的材料应具有良好的塑性，较大的应变强化指数n或较小的屈服比。n值越大的材料，在以拉伸为主的凸模圆角区不易产生拒不集中变形，有助于延b缓危险断面的过度变薄或发生破裂。30、拉深件的工艺计算（P112
12、）31、 拉深系数 m是拉深后圆筒壁厚的中径 d与毛坯直径D的比值。m愈小，说明拉深变形 程度愈大，相反，变形程度愈小。32、采用压边圈的条件（P150）33、拉深模的间隙是指凸凹模横向尺寸差值。间隙过小，工件质量较好，但拉深力大，工件 易拉断，模具磨损严重，寿命低；间隙过大，拉深力小，模具寿命虽然提高了，但工件易起 皱，变厚，侧壁不直，口部边线不齐，有回弹，质量不能保证。34、凸模圆角半径p对拉深件工作有影响。当rP过小时，弯曲变形大，危险断面容易拉断。当r过大时，则毛坯底部的承压面积减小，悬空部分加大，容易产生底部局部变薄和内皱。 I P翻边模35、 翻边：在模具的作用下，将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法。翻边可以 分为内孔翻边和外孔翻边36、 翻边的变形程度常以翻边前孔径d与翻边后孔径 D的比值K，称为翻边系数。K值越 大变形系数程度愈小，K值越小变形程度愈大。