### [冷冲模设计与制造](https://www.mouldclub.com/docs/20)

**Published:** 2026-06-11T09:20:00

**Author:** rogen

**Excerpt:** ⚙️ 冷冲模设计与制造完全教程 Stamping Die Design & Manufacturing — 从工艺分析到模具落地 涵盖冲压工艺基础·典型模具结构·设计计算·材料选用·加工装配全流程 📖 绪论 🔧 冲压工艺 🏭 模具类型 📐 

  
  
  

  
  
  

  

# ⚙️ 冷冲模设计与制造完全教程

  

Stamping Die Design & Manufacturing — 从工艺分析到模具落地

  

涵盖冲压工艺基础·典型模具结构·设计计算·材料选用·加工装配全流程

  

  
  
  

  
[📖 绪论](#intro)  
[🔧 冲压工艺](#process)  
[🏭 模具类型](#die-types)  
[📐 设计计算](#design)  
[🛠️ 制造装配](#manufacture)  
[📦 材料与标准](#material)  
[💡 实战技巧](#tips)  

  
  
  

  
  
  

  

## 📖 绪论：冷冲模在制造业中的核心地位

  

冷冲压是利用安装在压力机上的模具对金属板料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得零件的一种先进加工方法。冷冲模是决定冲压件质量、生产效率及成本的关键因素，广泛应用于汽车、电子、家电、航空航天等领域。

  

  

  

### 🎯 教程目标

  

✔ 掌握冲压工艺分析与工序设计  
✔ 熟悉典型冷冲模结构（冲裁、弯曲、拉深）  
✔ 能够进行冲压力计算与压力中心确定  
✔ 了解模具材料、加工及装配调试要点

  

  

  

### 📌 行业标准与规范

  

📏 GB/T 2851 — 冲模模架  
📏 GB/T 14662 — 冲模术语  
📏 JB/T 7180 — 冲模零件技术条件

  

  

  

  
  
  

  

## 🔧 冲压工艺基础与分类

  

  
**▶ 分离工序：** 冲裁、落料、冲孔、切断、切边等，使板料按轮廓分离。  
  
**▶ 成形工序：** 弯曲、拉深、翻边、胀形、缩口等，使板料发生塑性变形成为所需形状。  

  

  

  

### 🔪 冲裁工艺

  

冲裁间隙、凸凹模刃口尺寸计算、搭边值、排样设计是核心。合理间隙影响断面质量和模具寿命。

  

  

  

### 📐 弯曲工艺

  

最小弯曲半径、回弹控制、弯曲力计算。注意纤维方向及弯曲件毛坯展开长度。

  

  

  

### 🏺 拉深工艺

  

拉深系数、压边力、润滑、起皱与开裂预防。多次拉深时需进行工序计算。

  

  

  

  
💡 工艺性审查（DFM）是模具设计的第一步：检查冲压件是否有尖角、窄槽、过小圆角等工艺缺陷。  

  

  
  
  

  

## 🏭 冷冲模主要类型与典型结构

  

  

  

### 🔩 单工序模

  

一次冲压只完成一道工序（落料、冲孔、弯曲等），结构简单，适合小批量或试制。

  

  

  

### ⚙️ 复合模

  

在压力机一次行程中，在模具同一位置完成两个或以上工序（如落料+冲孔）。精度高，生产率高。

  

  

  

### 🔁 级进模（连续模）

  

料带送进，在不同工位依次完成冲裁、弯曲、拉深等多道工序，自动化程度高，适合大批量。

  

  

  

  
**📌 模具典型零件组成：** 上模座、下模座、凸模固定板、凹模、凸模、卸料板、导柱导套、垫板、推件装置等。  

  
  

  
🧩 **简易模具结构示意（冲裁模）**  
  
\[上模座\] → \[垫板\] → \[凸模固定板\] → \[凸模\]  
  
\[导柱导套\] 导向 + \[卸料板\] (弹性卸料)  
  
\[凹模\] → \[下模座\] → \[下垫板\]  

  

  
  
  

  

## 📐 模具设计计算核心

  

  

  

### 🔢 冲压力计算

  

冲裁力 F = KLtτ (K一般取1.3，L冲裁轮廓周长，t料厚，τ抗剪强度)。卸料力、推件力按经验系数选取。

  

  

  

### ⚖️ 压力中心

  

保证模具压力中心与压力机滑块中心重合，防止偏载。按各冲裁力合力作用点确定。

  

  

  

### ✂️ 冲裁间隙

  

间隙值一般为板厚5%~10%，根据材料种类及厚度查表。间隙影响断面质量及模具寿命。

  

  

  

### 📏 凸凹模刃口尺寸

  

落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准。考虑磨损和制造公差，按国标公式计算。

  

  

  

### 📐 弯曲回弹补偿

  

根据相对弯曲半径r/t，经验法或查表修正凸模角度，或设计校正机构。

  

  

  

### 🧮 拉深系数与次数

  

m = d/D (d拉深件直径，D毛坯直径)，查极限拉深系数，确定拉深次数及中间工序尺寸。

  

  

  

  
💡 利用冲压工艺仿真软件（AutoForm、Dynaform等）可辅助分析成形性，优化工艺。  

  

  
  
  

  

## 🛠️ 模具制造与装配工艺

  

  

  

### 🔨 主要加工方法

  

  
-   传统机加工（车、铣、磨、钻）
  
-   数控加工（CNC铣、线切割、电火花）
  
-   慢走丝加工（高精度凸凹模）
  
-   磨削（平面磨、内外圆磨）
  

  

  

  

### 🔧 装配要点

  

  
-   确定装配基准（通常以凸凹模间隙为基准）
  
-   保证导向组件（导柱导套）配合精度
  
-   调整卸料板与凸模间隙均匀
  
-   试模与调整（研磨刃口、调整间隙）
  

  

  

  

  
**✅ 模具调试关键步骤：** 安装 → 空运行 → 首件试冲 → 检查毛刺与尺寸 → 间隙调整 → 再试验 → 定型投产。  

  

  
  
  

  

## 📦 常用模具材料及标准件

  

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

| 模具零件 | 常用材料 | 热处理硬度 |
| --- | --- | --- |
| 凸模、凹模 | Cr12MoV, SKD11, DC53 | HRC 58~62 |
| 模座、模板 | HT300, 45钢, Q235 | 调质/不热处理 |
| 卸料板、固定板 | 45钢, 40Cr | HRC 28~32 |
| 导柱/导套 | GCr15, 20Cr渗碳 | HRC 58~62 |

  

  

  
🧷 标准件推荐：模架选用GB/T 2851系列；弹簧、螺钉、销钉按国标或米思米标准选用，提高互换性。  

  

  
  
  

  

## 💡 冷冲模设计流程与实战技巧

  

  
**📌 完整设计步骤：**  
  
1️⃣ 冲压件工艺分析及工序确定 → 2️⃣ 排样图设计（条料利用率计算） → 3️⃣ 计算冲压力、压力中心 → 4️⃣ 确定模具结构类型 → 5️⃣ 计算凸凹模刃口尺寸及间隙 → 6️⃣ 选择模架及压力机 → 7️⃣ 绘制模具总装图及零件图 → 8️⃣ 编制加工工艺卡 → 9️⃣ 试模与调试。  

  

  

  

### 🎯 排样优化

  

材料利用率≥70%为佳，合理选择搭边值，复杂零件可采用套排、对排。

  

  

  

### ⚡ 降低制造成本

  

避免微小孔、过小圆角，简化模具结构，镶拼结构可降低热处理变形。

  

  

  

### 🛡️ 安全设计

  

增加防护罩、防止废料回升装置，设计防止手入模区结构。

  

  

  

  
  
  

  

### 📌 典型案例：电机硅钢片冲裁级进模

  

定转子冲片采用多工位级进模，包含冲导正孔、转子落料、定子落料、分离等工位。材料利用率高，生产效率可达200次/分钟。设计关键：步距精度控制、卸料力平衡、小凸模保护结构。

  

  

  
  
  

  
⚙️ 冷冲模设计与制造教程 | 依据 GB/T 及行业通用规范编写 | 适用于模具设计人员及机械专业师生参考学习



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