冲压模具设计师速查手册

第1章　冲压模具术语中英文对照

第2章　冲压材料及冲压件

2.1黑色金属

2.1.1冲压用黑色金属的力学性能

2.1.2冷轧钢板的规格与公差

2.1.3镀锌钢板的尺寸规格与公差

2.1.4拉深用钢板的力学性能

2.1.5碳素冷轧钢带的规格与公差

2.1.6优质碳素结构钢冷轧钢带规格与公差

2.1.7不锈钢热轧钢带规格与公差

2.2有色金属

2.2.1冲压用有色金属的力学性能

2.2.2冷轧黄铜板的规格与公差

2.2.3铝及铝合金板材的规格与公差

2.2.4铜及铜合金板材的规格与力学性能

2.2.5铜及铜合金带材的规格与公差

2.2.6铜及铜合金拉制管

2.3钣金的冲压性能及其试验方法

2.3.1试验方法

2.3.2拉伸试验

2.3.3剪切试验

2.3.4杯突试验

2.3.5最大拉深变形程度试验法

2.3.6锥形件拉深试验法

2.3.7拉深力对比试验法(TZP法)

2.3.8弯曲试验

2.3.9网格试验

2.4冲压用非金属材料

2.4.1常见冲压用非金属材料的规格与公差

2.4.2常见冲压用非金属材料的抗剪强度

2.5冲压件

2.5.1冲压件的工艺性

2.5.2冲裁件的结构要点

2.5.3冲孔件的结构要点

2.5.4弯曲件的结构要点

2.5.5拉深件的结构要点

2.5.6搭接件的结构要点

2.5.7冲压件的加强筋

2.5.8钣金件上的自攻螺钉孔

2.5.9冲压件的尺寸公差

2.5.10冲压件的直线度公差

2.5.11冲压件的垂直度公差

2.5.12冲裁件的断面粗糙度

第3章　冲压模具用钢材

3.1冲压模具常用的钢材牌号及特点

3.1.1常用冷作模具钢（国标牌号）

3.1.2常见的非国标牌号冷作模具钢

3.2主要工业国家钢材牌号对照

3.2.1中国钢材牌号的表示方法

3.2.2日本钢材牌号的表示方法

3.2.3美国钢材牌号的表示方法

3.2.4德国钢材牌号表示方法

3.2.5常用钢材国内外牌号对照表

3.3冲压模具钢材的选用

3.3.1工作零件钢材的选择

3.3.2冲压模具工作零件用钢选用示例

3.3.3中国国家标准冲压模具用钢

3.4模具用钢材的热处理

3.4.1常用的热处理工艺

3.4.2热处理常见缺陷及防止措施

3.4.3钢材的表面涂覆

3.4.4金属材料的硬度

3.5模具寿命及其影响因素

3.5.1模具寿命

3.5.2磨损对模具寿命的影响

3.5.3判别模具寿命的准则

3.5.4影响模具刃口磨损的因素

第4章　冲压工艺分析

4.1冲压加工的主要工艺

4.1.1冲压加工的特点

4.1.2分离工序

4.1.3成形工序

4.2冲裁工艺

4.2.1冲裁变形的过程

4.2.2冲裁间隙

4.2.3冲裁加工的排样

4.3弯曲工艺

4.3.1弯曲的变形过程

4.3.2材料的中性层

4.3.3最小相对弯曲半径

4.3.4弯曲凸模与凹模间隙

4.4圆筒形零件的拉深

4.4.1拉深过程的受力状态

4.4.2拉深的变形过程

4.4.3影响极限拉深系数的因素

4.4.4极限拉深系数

4.4.5多次拉深

4.5带凸缘圆筒形零件的拉深

4.5.1带凸缘圆筒形零件的拉深变形程度

4.5.2带凸缘圆筒形零件的拉深方法

4.5.3带凸缘圆筒形零件的多次拉深

4.6阶梯形零件的拉深

4.6.1阶梯之间直径差较小的拉深件

4.6.2阶梯之间直径差较大的拉深件

4.7锥形、球形和抛物线形零件的拉深

4.7.1拉深时的变形特点

4.7.2锥形零件的拉深

4.7.3球形零件的拉深

4.7.4抛物线形零件的拉深

4.7.5防止起皱的拉深方法

4.8反拉深

4.9变薄拉深

4.10带料的连续拉深

4.10.1带料连续拉深的方法

4.10.2带料连续拉深时的许可拉深系数

4.11拉深模具的间隙

4.12拉深模具的圆角半径

4.12.1拉深凹模的圆角半径

4.12.2拉深凹模圆角半径的选取

4.12.3拉深凸模圆角半径

4.13翻边工艺

4.13.1翻边的变形过程

4.13.2圆孔翻边时凸模和凹模之间的间隙

4.13.3圆孔翻边时的翻边系数

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4.13.5外缘翻边

4.13.6压缩类平面翻边

4.13.7变薄翻边

4.13.8凸肚

4.13.9自然胀形凸肚成形的变形特点

4.13.10带有轴向压缩的凸肚成形的变形特点

4.13.11其他胀形成形工艺——起伏成形

4.14冲压工艺方案的选择

第5章冲模设计常用计算与参数162

51原材料消耗计算162

511单件材料消耗162

512材料利用率162

52冲裁力计算162

521冲裁力的特点162

522冲裁力的计算163

523冲裁功165

524侧向力166

525推件力和卸料力166

526减小冲裁力的方法168

53冲压模具的压力中心173

531压力中心173

532单元线段的压力中心174

533解析法求解冲压件的压力中心176

534作图法求解冲压件的压力中心176

54冲裁模工作零件的计算179

541冲裁模工作部分尺寸的选取179

542冲孔模工作部分尺寸的选取179

543复杂形状零件冲裁模工作部分的尺寸计算180

544复杂形状孔的冲孔模工作部分的尺寸计算180

55弯曲工艺与弯曲力的计算182

551弯曲力的计算182

552弯曲件毛坯展开尺寸的计算184

56弯曲模工作部分的尺寸与公差186

561标注外形尺寸弯曲件的模具186

562标注内形尺寸弯曲件的模具186

57拉深力的计算187

571圆筒形拉深件毛坯内各部分的受力关系187

572圆筒形零件拉深力的计算188

573带凸缘圆筒形零件的拉深力的计算189

574矩形盒状零件拉深力的计算190

575压力机吨位的选择191

58拉深件毛坯尺寸的确定192

581拉深件的修边余量192

582拉深件毛坯的尺寸193

583旋转体拉深件展开尺寸的计算199

584拉深件毛坯展开尺寸的图解计算201

59压边力的计算203

510拉深模工作部分尺寸的选取205

511圆孔翻边时毛坯孔径尺寸的计算207

512缩口、扩口工艺和力的计算208

5121缩口件管坯尺寸的计算208

5122扩口件毛坯尺寸的计算208

5123圆孔翻边时力的计算209

5124缩口力的计算210

5125扩口力的计算210

513胀形力的计算211

514斜楔机构的运动与力学计算213

515常用的参数220

5151材料抗剪强度τb与屈服强度σb的关系220

5152金属材料冲裁间隙分类220

5153常见金属材料冲裁间隙值221

5154 冲裁模初始双面间隙Z值222

5155规则形状(圆形、方形)冲裁凸模、凹模的极限偏差223

5156精冲件尺寸公差等级和几何形状公差223

5157扩大间隙对冲裁模寿命的影响224

5158模具精度与冲裁件精度(标准公差等级)关系224

5159适于精冲的主要钢种224

51510铜和铜合金、铝和铝合金的精冲适应性225

51511凸模和凹模的间隙225

51512常用材料的最小弯曲半径225

5151390°单角自由弯曲时的回弹角226

51514弯曲U形件时凹模的m值227

51515弯曲U形件时凹模的深度227

51516U形件弯曲时凸、凹模的间隙系数X值227

51517材料厚度与缩口系数的关系228

51518带凸缘筒形件第一次拉深的最大相对高度228

51519带凸缘筒形件第一次拉深时的极限拉深系数229

51520低碳钢极限圆孔翻边系数K1值230

51521极限胀形系数和切向许用伸长率230

51522拉深间隙系数K值230

51523卷圆时应变中性层位移系数X1值231

51524拉深凹模的圆角半径值231

51525特殊金属材料的极限翻边系数K1值231

51526特殊金属材料的拉深系数231

51527推、顶件力系数和卸料力系数232

51528外缘翻边允许极限变形程度232

51529无凸缘圆筒形拉深件修边余量233

51530应变中性层的位移系数x值233

51531用压边圈拉深时的单边间隙值233

51532有凸缘筒形拉深件的修边余量234

51533圆筒形件不用压边圈拉深时的拉深系数234

51534圆筒形件用压边圈拉深时的拉深系数234

51535圆形拉深模凸、凹模的制造公差235

51536整修的双边余量ΔD235

第6章模具结构设计要点与范例236

61冲压模具的分类236

62冲裁模237

621冲裁模的类型237

622单工序冲裁模237

623复合冲裁模239

624级进冲裁模241

63精密冲裁模244

631精密冲裁模的特点244

632在专用精冲压力机上使用的精冲模244

633在普通压力机上使用的精冲模245

64冲裁模设计范例249

641正装下顶出落料模249

642倒装式复合冲裁模252

65弯曲模256

651V形件弯曲模256

652U形件弯曲模257

653Z形件弯曲模259

654 形件弯曲模259

655圆筒形件弯曲模261

656铰链弯曲模262

657板料折弯机上的弯曲模262

66弯曲模设计范例268

67拉深模271

671拉深模的分类271

672首次拉深模271

673后续各工序拉深模273

68拉深模工作部分的结构和尺寸274

681凹模圆角半径rd274

682凸模圆角半径rp275

683凸模和凹模的间隙c275

684凸模、凹模的尺寸及公差277

685凸、凹模的结构形式278

69拉深模设计范例279

691无凸缘圆筒形工件的首次拉深279

692矩形件的一次拉深模281

610成形模284

6101胀形模284

6102翻边模286

6103缩口模287

6104扩口模288

6105平板校平模288

6106弹簧圆锥端成形模290

6107翻边具设计范例291

6108缩口模设计范例292

611复合模294

6111复合模的特点294

6112最小壁厚294

6113复合模正装和倒装294

6114复合模的出件机构295

6115复合模典型结构298

612级进模300

6121级进模的特点300

6122级进模的排样301

6123带料的载体设计302

6124带料的导向和托料装置304

6125卸料装置306

6126限位装置308

6127加工方向的转换机构309

6128成形凸模的微量调节机构310

6129安全检测装置310

61210自动送料装置312

61211级进模结构范例318

613组合冲模320

6131组合冲模的特点320

6132通用可调式组合冲模321

6133弓形架式组合冲模321

6134积木式组合冲模323

6135通用模架式组合冲模323

第7章冲压模具零部件324

71冲模国家标准目录汇编324

72标准模架327

721冲模滑动导向模架——对角导柱模架327

722冲模滑动导向模架——后侧导柱模架330

723冲模滑动导向模架——中间导柱模架333

724冲模滑动导向模架——中间导柱圆形模架337

725冲模滑动导向模架——四导柱模架338

726冲模滚动导向模架——对角导柱模架340

727冲模滚动导向模架——中间导柱模架342

728冲模滚动导向模架——四导柱模架343

729冲模滚动导向模架——后侧导柱模架344

73冲压模具零件346

731冲模零件的分类346

732各种零件的使用范例347

第8章汽车覆盖件冲压模具355

81覆盖件成形特点355

82覆盖件常用材料及要求356

83覆盖件成形工艺356

831成形方向356

832工艺补充部分357

833压料面358

834拉深肋359

835工艺孔和工艺切口360

836覆盖件成形常见缺陷及解决办法361

84覆盖件冲压模具的设计要点362

841覆盖件拉深模362

842覆盖件修边模365

第9章冲压设备369

91常用压力机的分类369

92冲压设备的主要技术参数371

93曲柄压力机372

931曲柄压力机的类型372

932常见开式压力机的主要技术参数373

933常见闭式压力机的主要技术参数374

934闭式双点单动压力机的技术参数374

935闭式上传动双动拉深压力机的技术参数375

94其他类型的冲压设备的技术参数375

941精压力机的技术参数375

942四柱万能液压机的技术参数376

943常见高速压力机的主要技术参数376

944冲模回转头压力机技术参数377

第10章商品化的冲压模具配件378

101凸模380

1011带肩凸模380

1012顶料凸模381

1013小径凸模382

1014短型凸模383

1015二阶凸模384

1016厚板冲裁用凸模385

1017厚板冲裁用顶料凸模386

1018厚板冲裁用二阶凸模387

1019厚板冲裁用销定位凸模 388

10110厚板冲裁用销定位顶料凸模389

10111销定位凸模390

10112销定位顶料凸模391

10113螺孔固定式凸模392

10114螺孔固定式顶料凸模393

10115螺孔固定式二阶凸模394

10116键槽固定式凸模395

10117键槽固定式顶料凸模396

10118肩部固定式凸模397

10119杆部止动式凸模399

10120杆部止动式顶料凸模400

10121杆部止动螺孔固定式凸模401

10122直杆凸模402

10123厚板冲裁用直杆凸模403

10124螺孔固定式直杆凸模404

10125直杆顶料凸模405

10126小冲针406

10127直杆小冲针407

10128凸模半成品408

10129顶料销组件408

10130凸模用衬垫409

10131凸模固定块——螺钉固定型/嵌入型410

10132键槽固定式凸模用固定键411

10133止动键412

10134方形凸模——标准型/TiCN镀覆型413

10135螺孔固定式方形凸模——标准型/TiCN镀覆型414

10136键槽固定式方形凸模——标准型/TiCN镀覆型415

10137单肩式方形凸模——标准型/TiCN镀覆型416

10138双肩式方形凸模——标准型/TiCN镀覆型417

10139肩部固定式方形凸模——标准型/TiCN镀覆型418

10140直杆方形凸模——标准型/TiCN镀覆型419

10141螺孔固定式直杆方形凸模——标准型/TiCN镀覆型420

10142单肩式直杆方形凸模421

10143单肩式直杆方形顶料凸模422

10144双肩式直杆方形凸模423

10145双肩式直杆方形顶料凸模424

10146方形凸模半成品425

10147方形顶料凸模半成品426

10148凸缘压块427

102凹模428

1021带落料锥度凹模——带肩型428

1022防废料上浮带落料锥度凹模——带肩型429

1023凹模——带肩·普通型430

1024防废料上浮凹模——带肩·经济型431

1025凹模——无肩·经济型432

1026凹模半成品433

103凸模导套433

104导正销435

1041卸料板用导正销435

1042导正销436

1043可动式导正销437

1044经济型导正销438

105成形加工用凸模和凹模438

1051翻孔凸模438

1052顶料翻孔凸模——尺寸给定型440

1053翻边凹模组件441

1054无废料翻孔凸模442

1055压凸用凸模——前端球型443

1056压凸用凸模用打料杆组件444

1057拉深凸模445

1058顶料拉深凸模446

1059拉深凹模447

10510模具对正块448

10511压筋凸模449

10512刻印凸模450

106异形凸模·凹模452

1061异形凸模452

1062异形顶料凸模453

1063异形方形凸模454

1064异形直杆凸模455

1065异形凸模导套456

1066异形凹模457

1067异形方形凹模458

107固定座459

1071NC加工用通用固定座459

1072刃口配合加工用通用固定座460

1073方形固定座461

1074集合固定座——带肩凸模用461

1075聚氨酯卸料组件463

108误送料检测相关零件464

1081微动开关式误送料检测装置——槽加工型464

1082光电式误送料检测装置465

109小型标准件466

1091定位销466

1092卸销工具467

1093定位套467

1094浮升导料销·浮料销用衬套468

1095止动环469

1096斜料导柱用衬套469

1097调节杆470

1098打料杆470

1099打料杆专用轴环471

10910行程限位块471

1010 卸料螺钉472

10101外螺纹式卸料螺钉472

10102套装式卸料螺钉472

10103内螺纹式卸料螺钉473

10104卸料板推杆474

10105卸料板吊装轴套475

1011导料·浮料相关零件475

10111浮升导料组件475

10112厚板用导料销477

10113浮料销组件477

10114浮料块组件478

10115弹簧顶丝479

10116球头顶丝481

10117材料定位组件481

10118打料杆482

10119压料销483

1012螺旋弹簧·聚氨酯弹簧483

10121圆线螺旋弹簧WWY/WWR483

10122扁线螺旋弹簧——中压缩量——SSWS487

10123弹簧组件用法兰489

10124弹簧定位销/螺旋弹簧用垫圈490

10125聚氨酯卸料套493

10126经济型聚氨酯弹簧494

1013卸料导柱·导套496

10131固定式钢珠衬套挡圈/卸料导柱用夹具496

10132卸料导套/钢珠衬套496

10133卸料导柱499

10134卸料导套500

1014模架用导向组件501

10141模架用滚动导柱组件——快换型501

10142模架用导柱503

10143钢珠衬套用挡圈/弹簧506

10144模架用滚动导套508

10145上模座用滚动导套508

10146模架用滚动导套——装卸型509

10147钢珠衬套/钢珠衬套用弹簧510

10148模架用简易导套/模柄511

1015座式导向组件514

10151简易滑动导柱组件514

10152滚动导柱组件——可动式挡圈516

10153带油槽导柱组件517

10154导柱/导柱底座/滑动导套518

10155滚动导套520

10156自润滑导柱组件523

10157导柱组件用垫块523

10158行程限位块524

1016吊具及模具保护零件525

10161螺钉吊环（JIS B 1168）525

10162聚氨酯缓冲器组件526

10163缓冲器套528

10164聚氨酯弹簧组件529

1017汽车模具零件·材料传递引导零件530

10171套筒式限位螺钉530

10172分体式限位螺钉/行程调整套532

10173挡键/定位键533

10174侧销组件534

10175压料销组件535

10176预压销组件536

10177定距导向环538

10178行程限位块539

10179隔板540

101710模架用导柱541

101711自润滑导套542

101712自润滑单向导板543

101713单向导板544

101714定位导正销545

101715调整用导正销547

101716材料定位支架——强化型/经济型548

101717材料导辊组件——轴承型549

101718托杆550

参考文献551

本手册结合现代模具企业对模具设计师的工作要求，充分吸收国内外企业先进的模具技术，详细介绍了冲压模具设计所需要的知识，具体内容包括：冲模术语中英文对照、冲压材料及冲压件结构要点、冲压模具材料、冲压工艺分析、冲模设计常用计算与参数、模具结构设计要点与范例、冲压模具零部件选择与使用、汽车覆盖件模具、冲压设备的选择与使用等，同时，参考日本盘起(Punch)和米思米(Misumi)著名企业的技术资料，汇编出目前已经标准化生产、可以通过市场采购到的各类配件，以方便读者选用

本手册可供从事冲压模具设计与制造的技术人员、工程师以及大中专院校相关专业的师生参考使用。

读者对象: 本手册可供从事冲压模具设计与制造的技术人员、工程师以及大中专院校相关专业的师生参考使用。

本书汇集冲压模具设计和制造中常用计算方法，并根据设计实际需求，配有计算速查表。介绍了冲压下料计算、工艺设计计算、冲模工作零件和结构尺寸计算、加工用尺寸计算等，并附有常用数学计算方法，以方便设计计算时查阅使用。

本书适合冲压模具设计和工艺技术人员使用，也可供生产现场施工人员和有关专业人员参考。

第1篇　冲压模具设计基础

第1章 冲压加工工序及冲压模具的分类及结构

1.1　冲压加工的基本工序

1.1.1　基本工序的分类

1.1.2　基本工序的构成

1.2　冲压模具的分类及结构组成

1.2.1　冲压模具的分类

1.2.2　冲压模具的结构组成

第2章　冲压材料 2.1　常用冲压材料的种类与规格

2.1.1　热轧钢板

2.1.2　冷轧钢板

2.1.3　不锈钢

2.1.4　合金钢

2.1.5　有色金属板材

2.1.6　冲压用新材料

2.2　板料的剪切备料

2.2.1　剪板血料的质量和精度

2.2.2　普通剪板机剪切

2.2.3　卷材的开卷剪切

2.3　国内外常用的金属冲压材料

第3章　冲压件的设计 3.1　冲压件的一般设计步骤

3.2　冲压件的更新设计

3.2.1　更新结构的设计

3.2.2　更改零件形状以利于冲压加工的设计

3.2.3　改善冲压工艺的更新设计

3.3　设计中对原材料的考虑

3.3.1　冲压用材料应具备的基本条件

3.3.2　冲压用材料的选择

3.4　增加冲压件强度的设计

3.5　冲压件的公差

3.5.1　冲压件的尺寸公差

3.5.2　冲压件的角度公差

3.5.3　冲压件形状和位置未注公差

3.5.4　冲压件未注公差尺寸极限偏差

3.6　冲载件（落料件和冲孔件）的设计

3.6.1　冲裁件的形状和尺寸

3.6.2　冲裁件的精度和表面粗糙度

3.6.3　冲裁件的尺寸基准

3.7　弯曲件的设计

3.8　成形件的设计

3.9　拉深件的设计

第4章　冲压设备 4.1　压力机的分类

4.1.1　压力机的类型

4.1.2　压力机类型的选择

4.2　压力机特性与技术参数

4.2.1　机械压力机的压力

4.2.2　压力机容许偏心载荷

4.2.3　压力机的精度

4.2.4　压力机的技术参数

4.3　精冲压力机

4.3.1　精冲压力机的主要性能

4.3.2　精冲压力机的类型

4.3.3　精冲压力机的模具安全防护装置

4.3.4　精冲压力机的技术参数

4.4　多工位压力机

4.4.1　多工位压力机的分类

4.4.2　三轴式和横杆式多工位压力机

4.5　自动化冲压生产线

4.5.1　机械压力机生产线的配置

4.5.2　机械压力机的技术要求

4.5.3　自动化装置

第2篇　冲压模具设计

第5章　冲压模具设计过程与要点

5.1　影响冲压横具设计的因素

5.2　冲压模具设计过程

5.2.1　冲压模具要实现的功能

5.2.2　冲压模具设计的一般程序

5.3　冲压工艺过程设计

5.3.1　冲压工艺过程设计要求

5.3.2　冲压工艺过程设计的基本内容和步骤

5.4　冲压模具设计要点

5.4.1　冲压模具总体结构形成的确定

5.4.2　压力中心的计算

5.4.3　冲压模具封闭高度的确定

5.5　冲压模具总装配图、零件图的绘制及技术要求

5.5.1　冲压模具总装配图的绘制

5.5.2　冲压模具零件图的绘制

5.5.3　冲压模具零件图的技术要求标注

5.5.4　冲压模具图中常见的习惯画法

5.6　冲压模具零件材料的选择

5.6.1　冲压模具常用的模具钢

5.6.2　冲压模具常用的硬质合金

5.6.3　新型冷却压模具钢

5.7　冲压设备的选择

5.7.1　冲压设备类型的选择

5.7.2　冲压设备规格的选择

第6章　冲裁工艺及冲裁模具设计

6.1　冲裁变形分析

6.1.1　冲裁变形过程

6.1.2　冲裁剪切断面分析

6.2　冲裁间隙

6.2.1　冲裁间隙对冲裁工艺及模具的影响

6.2.2　合理间隙值的确定

6.3　冲裁模凸模、凹模刃口尺寸计算

6.3.1　冲裁模凸模、凹模刃口尺寸确定的原则

6.3.2　冲裁模凸模、凹模刃口尺寸计算时各相关参数的关系

6.3.3　冲裁模凸模、凹模刃口尺寸计算

6.4　冲裁力及降低冲裁力的方法

6.4.1　冲裁力的计算

6.4.2　其他冲裁力

6.4.3　降低冲裁力的工艺措施

6.4.4　冲裁功的验算

6.4.5　冲裁模的压力中心计算

6.5　冲裁件的工艺性及材料的经济利用

6.5.1　冲裁件的工艺性

6.5.2　材料的经济利用

6.6　整修与冲裁

6.6.1　整修

6.6.2　负间隙冲裁

6.6.3　小间隙圆角刃口冲裁

6.6.4　深孔冲裁

6.7　非金属材料的冲裁

6.7.1　适用于冲裁加工的非金属材料

6.7.2　非金属材料的冲裁方法

6.8　其他冲裁工艺

6.8.1　钢管冲孔

6.8.2　管材端面的冲裁

6.9　冲裁模的设计

6.9.1　冲裁模的基本类型

……

第3篇　冲压模具标准零件

第4篇　冲压模具CAD/CAE技术

冲压模具是进行冲压工艺生产的重要工艺装备，在现代机械、汽车、电子产品等制造业中有着广泛的应用。