目 录
摘要 . ................................................................................................................................. 1
绪论 . .................................................................................................................................... 2
第1章
第2章 工艺分析 ........................................................................................................... 3 工艺方案的确定 ............................................................................................... 4
2.1 模具类型的确定 . ................................................................................................. 4
2.2 模具结构的选择 . ................................................................................................. 4
第３章 冲裁工艺计算 . .................................................................................................... 5
3.1 排样的设计与计算 . ............................................................................................. 5
3.1.1 搭边值及步距的确定 . .............................................................................. 5
3.1.2 排样的设计 . .............................................................................................. 5
3.1.3 条料宽度及壁厚的计算 . .......................................................................... 6
3.1.4 材料的利用率 . .......................................................................................... 6
3.2 冲裁方式的选择 . ................................................................................................. 6
3.3 计算冲压力、初选压力机的吨位 . ..................................................................... 7
3.3.1 冲裁力的计算 . .......................................................................................... 7
3.3.2 冲压压力中心的确定 . .............................................................................. 8
3.4 凸模和凹模刃口尺寸的确定及其制造公差的确定 . ........................................ 11
3.5 凸、凹模刃口尺寸的计算 . ................................................................................ 11
第４章 冲裁模主要零部件的结构设计 . ...................................................................... 14
4.1 凹模与凹模板的结构设计及计算 . ................................................................... 14
4.2 凸模与凸模固定板的设计 . ............................................................................... 16
4.3 模架的选择 . ....................................................................................................... 16
4.4 定位零件与导向零件的设计 . ........................................................................... 16
4.5 卸料装置的选择 . ............................................................................................... 17
4.6 模柄的选用 . ....................................................................................................... 17
4.7 其它冲模零件设计 . ........................................................................................... 17
第５章 压力机的校核及模具的闭合校核 . .................................................................. 18
5.1 压力机的校核 . ................................................................................................... 18
5.2 压力机高度的校核 . ........................................................................................... 18
结束语 . .............................................................................................................................. 19
致 谢 . ................................................................................................................................ 20
参考文献 . .......................................................................................................................... 21
摘 要
本说明书主要是针对焊片的设计，本次设计采用了冲孔落料级进模，也针对了
非标准零件的设计。其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺
方案的确定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压
设备以及工作部分尺寸的计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。
关健词 工艺分析；冲压力；零部件
绪 论
现代制造业的发展，尤其是电子、电器、仪表、汽车等产品的发展，几乎都离
不开冲模。能否向社会提供更多的优质模具，会直接影响工业产品的质量、生产成
本和更新换代的速度。合理的冲模结构可有效实现冷冲模的功能，达到成本低、制
作周期短和操作安全性，并能保证产品零件的各项技术要求。正确选择适用的模具
结构是模具设计者高技术素质的体现。
许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。中国冷冲模工业从
起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有长足的进步，部分模
具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年
仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，
在模具技术上仍有不小的差距。我国模具行业在进行不断的技术创新，以缩小与国
际先进水平的距离。
本说明书主要是针对焊片的设计，本次设计采用了冲孔落料级进模，也针对了
非标准零件的设计。其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺
方案的确定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压
设备以及工作部分尺寸的计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。
在设计过程中，同时也更好的掌握了许多重点和难点，使自己在冷冲模这一专
业上进行了职业意义的熏陶和锻炼，使自己受益匪浅。
限于本人的能力与水平，书中难免存有欠妥之处，恳请各位读者给予批评指正。
第1章 工艺分析
冲裁件的工艺性主要是指工件在冲裁加工中的难易程度。良好的冲裁工艺性应
保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单而寿命长、产品质量稳定、操作简单
等。而影响冲裁件的因素很多，如冲裁件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料
性能等。本次设计制件如下：
名称：焊片 材料：H62 厚度：0.7mm 大批量生产
制品图（如图1-1）：
图 1-1 制品图
1．该工件结构形状简单、对称，属于普通大间隙冲压件。
2．材料为H62，为优质黄铜，抗剪强度τ=255~412Mpa ，考文献[2]表4-8。
第2章
2.1 模具类型的确定 工艺方案的确定
根据制件工艺性分析：因为该模具能在压力机一次行程内，完成冲孔落料两道
工序，在完成这些工序的过程中无需进给移动。方案可分为以下三种：
方案一：采用单工序模逐步加工
（1）冲孔→落料单工序模
（2）落料→冲孔单工序模
由于采用单工序模，模具制造简单，制造周期短，价格低，维修方便，生产率
低，工件精度低，不适合大批量生产，但生产通用性好，适合于中小批量生产。
方案二：采用级进模加工
级进模具有操作安全的显著特点，一般适用于大批量生产小型零件。
方案三：采用复合模加工成形
生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，主要用于生产批量大、
精度要求高的冲裁件。
根据零件的设计要求，以及上述三种方案的特点看来，决定采用第二种方案加
工焊片零件比较合理。
2.2 模具结构的选择
由于该工件有冲孔、落料两个工位，材料的厚度为0.7mm, 可采用侧刃定距的进
级冲裁模，并采用弹性卸料方式。
综上所述：该模具应选择侧刃弹压卸料进级冲裁模。
第３章 冲裁工艺计算
3.1 排样的设计与计算
排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。合理的排样和选择适当的
搭边值，是降低成本和保证工件质量及模具寿命的有效措施。其中, 排样的设计则包
括搭边值条料宽度、壁厚的计算。
3.1.1 搭边值及步距的确定
可得： 制件与制件之间的余料a ＝0.8mm
横搭边:制件与条料边缘之间的余料a 1＝1.0mm
步距：
S ＝D+a＝12+0.8＝12.8mm
D ——工件横向最大尺寸 (mm) （查参考文献【1】表2-10）
3.1.2 排样的设计
排样图（如图3-1）：
图 3-1排样图
排样方法选用直对排方式，相对于直排方式，直对排方式的材料利用率较高。
本次设计选用侧刃定距方式，条料两边产生侧刃冲切的料边定距宽度b 1，b 1=1.5mm,
（参考文献【5】表2-16）。
3.1.3 条料宽度及壁厚的计算
条料宽度的计算：
为了保证条料有足够的搭边, 能使条料始终接触基准导料板送料, 条料宽度Ｂ, 采
用有侧刃装置，按公式计算如下：
' 0B 0
-∆=（L max +2b1+2a1）-∆
=(36+2⨯1.5+2⨯0.75) 0
-0.15
=40.50
-0.15mm
' ' a 1为侧刃定距方式的侧搭边，b 1为侧刃冲切的料边定距宽度，a 1=0.75a1 , (参
考文献【2】表2-13和表2-14) 。
3.1.4 材料的利用率
一般应尽量选择材料利用率较高的排样。
一个步距的材料利用率η计算公式如下：
公式 η=A/SB×100%
=124.718mm2/518.4mm2×100%
=24.05%
式中 A ——１个制件的实际面积；
S ——步距；
B ——条料宽度。
3.2 冲裁方式的选择
为了顺利进行冲裁，必须适合解决出件、卸料及废料排出等问题。下面有三种
基本的冲裁方式：
1．固定卸料顺出件
固定卸料式的模具结构比较简单，板料厚度合适时，用于落料加工较为合适。
但一般不用于冲孔。
2．弹压卸料顺出件
弹压卸料方式很适于冲薄件，一般当板料厚度小于5mm 时，必须采用弹压卸料
方式。冲较厚的板料也可以采用弹压卸料方式，以获得较平整的冲裁件，薄料收效
较为明显。
3．弹压卸料逆出件方式
用于顺装式冲裁模的结构形式。用于倒装式模具时，反顶板又称推件板。在顺
装模具中，顶件力需由弹性元件提供，多用于倒装复合模。
所以：根据上述各种冲裁方式的特点，该制件应选择弹性卸料顺出件。
3.3 计算冲压力、初选压力机的吨位
计算冲裁力的目的是为了保证压力的额定压力，可取安全系数为1.3。
3.3.1 冲裁力的计算
根据冲裁力的公式1-3（参考文献【3】）
F=KLtτb （N ）
式中τb ——料板的抗拉强度（MPa ）；
查表得：H62材料在常温下的抗剪强度τb=295 Mp；
取安全系数为k=1.3
两个制件的周长２L ＝6.3π×3×2+2.4π+12π×[1-
0.6⨯2π
⨯2+
＝195.53 mm
则： F冲裁力＝1.3×195.53×0.7×412 2arcsin(2.25/6) ]＋。3604.5π]×2 2
＝73308.11 N
推件力的计算
推件力一般采用经验公式进行计算:
F T ＝nK T F
＝6×0.05×73308.11
＝21992.43 N
K T —— 推件力系数 （参考文献【3】查表1－7）
n —梗塞在凹模内料的个数n ＝h/t,h＝5mm 为凹模刃壁垂直部分
高度（mm ）,t 为料厚（mm ）。
弹性卸料力采用经验公式计算:
F X ＝K X F
＝0.05 73308.11
＝3665.41 N
则冲压力：
F ＝F ＋F T +FX
＝73308.11+3665.41+2199.43
＝98966 N
＝98.966 KN
为了安全期间选取压力时按总力的1.6～1.8倍取，初选开始式可倾压力机为（J23-16）型，公称压力为160KN (参考文献【2】表１－４) 。
3.3.2 冲压压力中心的确定
压力中心应与压力机的压力中心重合。
落料凸模的压力中心：
目 录
摘要 . ................................................................................................................................. 1
绪论 . .................................................................................................................................... 2
第1章
第2章 工艺分析 ........................................................................................................... 3 工艺方案的确定 ............................................................................................... 4
2.1 模具类型的确定 . ................................................................................................. 4
2.2 模具结构的选择 . ................................................................................................. 4
第３章 冲裁工艺计算 . .................................................................................................... 5
3.1 排样的设计与计算 . ............................................................................................. 5
3.1.1 搭边值及步距的确定 . .............................................................................. 5
3.1.2 排样的设计 . .............................................................................................. 5
3.1.3 条料宽度及壁厚的计算 . .......................................................................... 6
3.1.4 材料的利用率 . .......................................................................................... 6
3.2 冲裁方式的选择 . ................................................................................................. 6
3.3 计算冲压力、初选压力机的吨位 . ..................................................................... 7
3.3.1 冲裁力的计算 . .......................................................................................... 7
3.3.2 冲压压力中心的确定 . .............................................................................. 8
3.4 凸模和凹模刃口尺寸的确定及其制造公差的确定 . ........................................ 11
3.5 凸、凹模刃口尺寸的计算 . ................................................................................ 11
第４章 冲裁模主要零部件的结构设计 . ...................................................................... 14
4.1 凹模与凹模板的结构设计及计算 . ................................................................... 14
4.2 凸模与凸模固定板的设计 . ............................................................................... 16
4.3 模架的选择 . ....................................................................................................... 16
4.4 定位零件与导向零件的设计 . ........................................................................... 16
4.5 卸料装置的选择 . ............................................................................................... 17
4.6 模柄的选用 . ....................................................................................................... 17
4.7 其它冲模零件设计 . ........................................................................................... 17
第５章 压力机的校核及模具的闭合校核 . .................................................................. 18
5.1 压力机的校核 . ................................................................................................... 18
5.2 压力机高度的校核 . ........................................................................................... 18
结束语 . .............................................................................................................................. 19
致 谢 . ................................................................................................................................ 20
参考文献 . .......................................................................................................................... 21
摘 要
本说明书主要是针对焊片的设计，本次设计采用了冲孔落料级进模，也针对了
非标准零件的设计。其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺
方案的确定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压
设备以及工作部分尺寸的计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。
关健词 工艺分析；冲压力；零部件
绪 论
现代制造业的发展，尤其是电子、电器、仪表、汽车等产品的发展，几乎都离
不开冲模。能否向社会提供更多的优质模具，会直接影响工业产品的质量、生产成
本和更新换代的速度。合理的冲模结构可有效实现冷冲模的功能，达到成本低、制
作周期短和操作安全性，并能保证产品零件的各项技术要求。正确选择适用的模具
结构是模具设计者高技术素质的体现。
许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。中国冷冲模工业从
起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有长足的进步，部分模
具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年
仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，
在模具技术上仍有不小的差距。我国模具行业在进行不断的技术创新，以缩小与国
际先进水平的距离。
本说明书主要是针对焊片的设计，本次设计采用了冲孔落料级进模，也针对了
非标准零件的设计。其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺
方案的确定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压
设备以及工作部分尺寸的计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。
在设计过程中，同时也更好的掌握了许多重点和难点，使自己在冷冲模这一专
业上进行了职业意义的熏陶和锻炼，使自己受益匪浅。
限于本人的能力与水平，书中难免存有欠妥之处，恳请各位读者给予批评指正。
第1章 工艺分析
冲裁件的工艺性主要是指工件在冲裁加工中的难易程度。良好的冲裁工艺性应
保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单而寿命长、产品质量稳定、操作简单
等。而影响冲裁件的因素很多，如冲裁件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料
性能等。本次设计制件如下：
名称：焊片 材料：H62 厚度：0.7mm 大批量生产
制品图（如图1-1）：
图 1-1 制品图
1．该工件结构形状简单、对称，属于普通大间隙冲压件。
2．材料为H62，为优质黄铜，抗剪强度τ=255~412Mpa ，考文献[2]表4-8。
第2章
2.1 模具类型的确定 工艺方案的确定
根据制件工艺性分析：因为该模具能在压力机一次行程内，完成冲孔落料两道
工序，在完成这些工序的过程中无需进给移动。方案可分为以下三种：
方案一：采用单工序模逐步加工
（1）冲孔→落料单工序模
（2）落料→冲孔单工序模
由于采用单工序模，模具制造简单，制造周期短，价格低，维修方便，生产率
低，工件精度低，不适合大批量生产，但生产通用性好，适合于中小批量生产。
方案二：采用级进模加工
级进模具有操作安全的显著特点，一般适用于大批量生产小型零件。
方案三：采用复合模加工成形
生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，主要用于生产批量大、
精度要求高的冲裁件。
根据零件的设计要求，以及上述三种方案的特点看来，决定采用第二种方案加
工焊片零件比较合理。
2.2 模具结构的选择
由于该工件有冲孔、落料两个工位，材料的厚度为0.7mm, 可采用侧刃定距的进
级冲裁模，并采用弹性卸料方式。
综上所述：该模具应选择侧刃弹压卸料进级冲裁模。
第３章 冲裁工艺计算
3.1 排样的设计与计算
排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。合理的排样和选择适当的
搭边值，是降低成本和保证工件质量及模具寿命的有效措施。其中, 排样的设计则包
括搭边值条料宽度、壁厚的计算。
3.1.1 搭边值及步距的确定
可得： 制件与制件之间的余料a ＝0.8mm
横搭边:制件与条料边缘之间的余料a 1＝1.0mm
步距：
S ＝D+a＝12+0.8＝12.8mm
D ——工件横向最大尺寸 (mm) （查参考文献【1】表2-10）
3.1.2 排样的设计
排样图（如图3-1）：
图 3-1排样图
排样方法选用直对排方式，相对于直排方式，直对排方式的材料利用率较高。
本次设计选用侧刃定距方式，条料两边产生侧刃冲切的料边定距宽度b 1，b 1=1.5mm,
（参考文献【5】表2-16）。
3.1.3 条料宽度及壁厚的计算
条料宽度的计算：
为了保证条料有足够的搭边, 能使条料始终接触基准导料板送料, 条料宽度Ｂ, 采
用有侧刃装置，按公式计算如下：
' 0B 0
-∆=（L max +2b1+2a1）-∆
=(36+2⨯1.5+2⨯0.75) 0
-0.15
=40.50
-0.15mm
' ' a 1为侧刃定距方式的侧搭边，b 1为侧刃冲切的料边定距宽度，a 1=0.75a1 , (参
考文献【2】表2-13和表2-14) 。
3.1.4 材料的利用率
一般应尽量选择材料利用率较高的排样。
一个步距的材料利用率η计算公式如下：
公式 η=A/SB×100%
=124.718mm2/518.4mm2×100%
=24.05%
式中 A ——１个制件的实际面积；
S ——步距；
B ——条料宽度。
3.2 冲裁方式的选择
为了顺利进行冲裁，必须适合解决出件、卸料及废料排出等问题。下面有三种
基本的冲裁方式：
1．固定卸料顺出件
固定卸料式的模具结构比较简单，板料厚度合适时，用于落料加工较为合适。
但一般不用于冲孔。
2．弹压卸料顺出件
弹压卸料方式很适于冲薄件，一般当板料厚度小于5mm 时，必须采用弹压卸料
方式。冲较厚的板料也可以采用弹压卸料方式，以获得较平整的冲裁件，薄料收效
较为明显。
3．弹压卸料逆出件方式
用于顺装式冲裁模的结构形式。用于倒装式模具时，反顶板又称推件板。在顺
装模具中，顶件力需由弹性元件提供，多用于倒装复合模。
所以：根据上述各种冲裁方式的特点，该制件应选择弹性卸料顺出件。
3.3 计算冲压力、初选压力机的吨位
计算冲裁力的目的是为了保证压力的额定压力，可取安全系数为1.3。
3.3.1 冲裁力的计算
根据冲裁力的公式1-3（参考文献【3】）
F=KLtτb （N ）
式中τb ——料板的抗拉强度（MPa ）；
查表得：H62材料在常温下的抗剪强度τb=295 Mp；
取安全系数为k=1.3
两个制件的周长２L ＝6.3π×3×2+2.4π+12π×[1-
0.6⨯2π
⨯2+
＝195.53 mm
则： F冲裁力＝1.3×195.53×0.7×412 2arcsin(2.25/6) ]＋。3604.5π]×2 2
＝73308.11 N
推件力的计算
推件力一般采用经验公式进行计算:
F T ＝nK T F
＝6×0.05×73308.11
＝21992.43 N
K T —— 推件力系数 （参考文献【3】查表1－7）
n —梗塞在凹模内料的个数n ＝h/t,h＝5mm 为凹模刃壁垂直部分
高度（mm ）,t 为料厚（mm ）。
弹性卸料力采用经验公式计算:
F X ＝K X F
＝0.05 73308.11
＝3665.41 N
则冲压力：
F ＝F ＋F T +FX
＝73308.11+3665.41+2199.43
＝98966 N
＝98.966 KN
为了安全期间选取压力时按总力的1.6～1.8倍取，初选开始式可倾压力机为（J23-16）型，公称压力为160KN (参考文献【2】表１－４) 。
3.3.2 冲压压力中心的确定
压力中心应与压力机的压力中心重合。
落料凸模的压力中心：