### [冲压模具基础知识培训教材 · 完整讲座版](https://www.mouldclub.com/docs/68)

**Published:** 2026-06-16T06:06:36

**Author:** rogen

**Excerpt:** 冲压模具基础知识培训教材 · 完整版 ⚙️ 冲压模具基础知识 培训教材 · 完整讲座版 冲压工艺 · 模具结构 · 排样设计 · 冲裁与成形 📖 全书目录 第一章 概论 第二章 级进模结构设计 第三章 排样设计 第四章 冲压工艺设计 第五章

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# ⚙️ 冲压模具基础知识

培训教材 · 完整讲座版

冲压工艺 · 模具结构 · 排样设计 · 冲裁与成形

## 📖 全书目录

[第一章 概论](#ch1) [第二章 级进模结构设计](#ch2) [第三章 排样设计](#ch3) [第四章 冲压工艺设计](#ch4) [第五章 冲裁](#ch5)

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## 第一章 概论

### 一、冲压加工的重要性及优点

**重要性**：冲压工艺应用范围广泛，在汽车、飞机、电器、仪表、轻工等领域均占有重要比重。**优点**：生产率高、精度高、材料利用率高、操作简便，适合大批量自动化生产。

**冲压加工三要素**：冲床、模具、材料。

### 二、冲压工序的分类

按变形性质分为 **分离** 与 **成形** 两大类。

-   **冲裁**：落料（封闭线冲切，工件为冲下部分）、冲孔（封闭线冲切，废料为冲下部分）。
-   **弯曲**：V型/U型/Z型弯曲、卷圆、扭曲。
-   **拉深**：将板料压制成空心工件，变薄拉深、孔翻边、外缘翻边。
-   **其他**：缩口、扩口、起伏、胀形、旋压、整形、压印、正/反/复合挤压等。

图：冲裁、弯曲、拉深、翻边、缩口、扩口等工序示意

### 三、冷冲模类型与特点

**单工序模**：一个工位，一类工艺；**复合模**：一个工位，两类以上工艺；**级进模**：多个工位，顺序完成系列工艺。

| 对比项 | 单工序模 | 复合模 | 级进模 |
| --- | --- | --- | --- |
| 结构  | 简单  | 较复杂 | 复杂  |
| 成本/周期 | 小/短 | 小/短 | 高/长 |
| 生产效率 | 低   | 低   | 高   |
| 应用  | 小批量、大中件试制 | 大批量、精度高 | 中、小件大批量生产 |

**级进模特点**：效率高、操作安全、寿命长、产品质量高、设计制造难度大，适合大批量生产。

### 四、级进模设计流程

四个阶段：工艺设计 → 排样与概要设计 → 结构设计 → 零件设计。设计前需掌握工件材质、批量、冲床参数等数据（见表1-5、1-6）。

📌 设计注意事项：系统观点、重视经验、科学严谨、并行交叉。

## 第二章 级进模结构设计

### 一、级进模结构分类

**日本式**：卸料板压料，压料可靠但噪音大；**美国式**：无卸料板，局部压料，噪音小但压料稍弱。

模具构成：模板（8块）、工作零件（凸模/入子/凹模）、导向零件、连接零件、定位零件、辅助零件等。

### 二、结构设计原则

-   优先选用成熟结构或标准结构
-   足够的刚性，保证寿命与精度
-   简单、实用、经济
-   送料方便、操作安全
-   零件定位准确、连接牢固
-   便于加工、安装与更换

**模具基本尺寸**：平面尺寸（以凹模外形为基础）、闭合高度（各模板厚度之和），需满足压力机闭合高度要求：Hmin+10 ≤ H ≤ Hmax-5。

### 三、工作零件设计

**凸模**：分类（圆凸模、机械加工凸模），导向（卸料板），闪位设计，长度确定：凸模长度=PP板+SBP板+SP板+(1～2mm)。

**入子**：冲子固定板入子（便于改模、防呆）、卸料板入子（便于更换、提高寿命），固定方式（倒角、靠肩）。

**模仁**：冲裁模仁（线割/PG加工，直刀面2～3mm，落料斜度1°或30′），冲裁间隙取(3～5%)t，固定方式（压板、斜锲、导板）。成形模仁间隙为一个料厚t。

### 四、辅助零件与导向零件

**连接**：螺钉、等高套筒；**定位**：定位销、导正销、定距侧刃、灌胶PIN；**导料**：导料板、Lifter；**传力**：螺塞、弹簧、传力销；**检测**：误送/叠料/波动检测。

**导向**：滑动导向（间隙配合）与滚动导向（过盈配合），连续模常用主导向（滚动导柱）与副导向（滑动或滚动）。

### 五、模板设计及组立

八块模板：TP、TBP、PP、SBP、SP、DP、DBP、DS，各板材质、厚度、热处理要求详见表。组立流程：下模灌胶 → 上模灌胶 → 模具组立 → 剥料板组立 → 下模板组立 → 上模板组立 → 合模 → 装弹簧等 → 全面审查。

🔧 试模流程：准备 → 架模 → 送料 → 调整维修 → 样品生产与量测。

### 六、跳屑及防止

-   改变废料形状（最有效）
-   点焊模仁内表面、冲子磨异形、真空吸下法
-   冲子加吹气孔/弹顶销、减小冲裁间隙
-   降低直刀面高度、退磁、减小切削油用量
-   镶拼式模仁孔圆心错开、刀口钝化研磨

## 第三章 排样设计

### 一、概述

排样决定从毛坯到产品的工序过程，分为 **毛坯排样**、**冲切刃口设计**、**工序排样**。

### 二、毛坯排样

**排样方案**：单排、斜排、对排、无废料排样、多排、混合排样。无废料排样材料利用率高，但存在侧向力、毛刺方向不一致等问题。

**搭边**：侧搭边与中心搭边，搭边宽度影响材料利用率、凸模强度、条料刚性及产品品质。

**步距**：S = L + a（L为沿送进方向最大轮廓宽度，a为搭边值）。**条料宽度**：B = D + 2b（有侧压装置时B = D + 2b + △）。

| 排样类型 | 特征  | 适用范围 |
| --- | --- | --- |
| 单排  | 简单  | 形状简单的产品 |
| 对排  | 需倒冲 | 特定形状材料利用率高 |
| 无废料排样 | 材料利用率高 | 数量多、形状单一 |
| 多排  | 精度低 | 产品精度要求不高 |

**材料利用率**：η = A / (B·S) × 100%，是衡量排样优劣的重要指标。

### 三、冲切刃口设计

将复杂轮廓分解为简单几何单元，再组合。原则：简化模具、保证精度、连接平顺、避免薄弱部位。搭接形式：交接、平接、切接。

### 四、工序排样

**类型**：落料型、切边型、混合型。落料型最末工位落料，毛刺方向相反；切边型分段冲切，产品留在凹模面；混合型兼具两者优点。

**空工位**：提高模具强度、保证寿命。**载体**：无载体、边料载体、单载体、双载体、中心载体、双桥载体。

**定距与导正**：步距相等，粗定位（侧刃）与精定位（导正销）。导正孔在第一工位冲出，重要工位前设导正销。

**排样原则**：先冲孔后外形、工序分散、复杂型孔分解、保证凹模强度、精度高轮廓后冲、弯曲件考虑回弹与最小弯曲半径、拉深件设工艺切口等。

## 第四章 冲压工艺设计

### 一、工艺设计内容

包括工艺方案设计、工艺性分析、工艺计算。根据产品形状、尺寸、材料、批量确定加工方案，进行工艺性分析（冲裁、弯曲、拉深等适应性），计算毛坯尺寸、排样、成形力等。

### 二、工艺性分析要点

**冲裁件**：轮廓圆角、最小孔尺寸（见表2-4）、孔间距、精度等级（表2-5、2-6）。**弯曲件**：最小弯曲半径（表2-8）、孔边距、最小弯边高度、切口弯曲、精度（表2-9、2-10）。

| 材料  | 最小弯曲半径（退火/正火） | 最小弯曲半径（冷作硬化） |
| --- | --- | --- |
| 软钢  | 0.1t | 0.5t |
| 黄铜  | 0.1t | 0.35t |
| 硬钢  | 1t  | 3t  |

### 三、工艺计算

**毛坯展开**：弯曲件展开长度 = 直边长度 + 弯曲部分展开（中心层半径 ρ = r + x·t，x为移动系数）。

**成形力**：冲裁力 F=1.3·L·t·τ；弯曲力 V形 F=0.6·k·b·t²·σb/(r+t)；拉深力 Pmax=3(σs+σb)(D-d-rd)t。校正弯曲单位压力见表2-16。

凸凹模间隙对冲裁断面质量、模具寿命至关重要。

## 第五章 冲裁

### 一、冲裁变形机理

冲裁时凸凹模间隙产生力矩，材料在刃口附近发生弹性、塑性变形，最终断裂分离。剪切力行程曲线呈现弹性变形→塑性变形→裂纹→断裂过程。

图：冲裁力-行程曲线 / 剪切断面四个特征区

### 二、剪切断面分析

冲裁断面分为 **圆角带**（塌角）、**光亮带**、**断裂带**、**毛刺**。光亮带占比与材料塑性、间隙、刃口磨损有关。增加光亮带高度需延长塑性变形阶段，减少应力集中。

💡 提高断面质量方法：合理间隙、精密导向、压料、整修工序。

### 三、冲裁间隙与刃口设计

冲裁间隙取单边 (3%～5%)t，根据材质、料厚、废料形状及加工方式调整。线割加工间隙比PG加工大；硬脆材料间隙适当放大；SKD11模仁间隙比硬质合金小。

模仁直刀面高度2～3mm，落料斜度线割1°、PG加工30′。固定方式：压板、斜锲、导板等。

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《冲压模具基础知识培训教材》· 完整讲座版 ｜ 涵盖概论、结构设计、排样、工艺设计、冲裁机理

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