《冲压工艺工装》
课程设计指导书
2004年10月
冲压模具课程设计指导书
冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完《材料成型工艺》、《模具制造工艺》等基础理论课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。其目的是：
1) 综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，从而培养并提高学生独立工作的能力。
2) 帮助学生具体运用和巩固《材料成型工艺》、《模具制造工艺》等课程的相关理论知识，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。训练学生初步设计冷冲压模具的能力，为以后的工作打下初步的基础。
3) 掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、。使学生能够熟练地运用有关技术资料，如查阅《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》等设计资料和手册，熟悉设计标准和有关规范等。
1冲压模设计的准备工作
根据课程设计目的，设计课题由指导教师用“设计任务书”的形式下达，课题难度以轻度复杂（如冲孔落料复合模）为宜。设计工作量根据课程设计时间安排情况，由指导教师酌定。
1.1研究设计任务
学生应充分研究设计任务书，了解产品用途，并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析，对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的，必须征询指导教师的意见后进行改进。在初步明确设计要求的基础上，可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。
第一步，酝酿冲压工序安排的初步方案，并画出各步的冲压工序草图；
第二步，通过工序安排计算及《冷冲压模具结构图册》等技术资料，验证各步的冲压成型方案是否可行，构画该道工序的模具结构草图。
第三步，构画其它模具的结构草图，进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。第四步，冲压工序安排方案经指导教师过目后，即可正式绘制各步的冲压工序图，并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。
1.2资料及工具准备
课程设计开始前必须预先准备好《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》等技术资料，及图板、图纸、绘图仪器等工具。也可将课程设计全部或部分工作安排在计算机上用Auto CAD 等软件（不建议使用三维设计软件）来完成，相应地需事前调试设备及软件、准备好打印用纸及墨盒等材料。
1.3设计步骤
冲压模课程设计按以下几个步骤进行。
1．分析冲压件的工艺性
根据设计题目的要求，分析冲压件成形的结构工艺性，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合冲压工艺要求。如果发现冲压件工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。
2．制定冲压件工艺方案
在分析了冲压件的工艺性之后，通常可以列出几种不同的冲压工艺方案(包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式) ，从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和模具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面，进行综合分析、比较，然后确定适合于工厂具体生产条件的最经济合理的工艺方案。
3．确定毛坯形状、尺寸和下料方式
在最经济的原则下，决定毛还的形状、尺寸和下料方式，，并确定材料的消耗量。
4．确定冲模类型及结构型式
根据所确定的工艺方案和冲压件的形状持点、精度要求、生产批量、模具制造条件、操作方便及安全的要求，以及利用现有通用机械化、自动化装置的可能，选定冲模类型及结构型式，绘制模具结构草图。
5．进行必要的工艺计算
1) 计算毛坯尺寸，以便在员经济的原则下进行排样和合理使用材料。
2) 计算冲压力(包括冲裁力、弯曲力、拉深力、卸料力、惟件力、压边力等) ，以便选择压力机。
3) 计算摸具压力中心，防止模具因受偏心负荷作用影响模具精度相寿命。
4) 计算或估算模具各主要零件(凹模、凸模固定板、垫板、凸模) 的外形尺寸以及卸料橡胶或弹簧的自由高度等。
5) 确定凸、凹模的间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸。
6) 对于拉深模，需要计算是否采用压边圈，计算拉深次数，半成品的尺寸和各中间工序模具的尺寸分配等。
6．选择压力机
压力机的选择是模具设计的一项重要内容，设计模具时，必须把所选用的压力机的类型、型号、规格确定下来。
7．绘制模具总图和非标准零件图
根据上述分析、计算及方案论证后绘制模具总装配固及零件图
8．编写设计计算说明书。
9．设计总结及答辩。
1.4明确考核要求
根据以上6个阶段应该形成的阶段设计成果实施各阶段的质量及考核，从而形成各阶段的考核成绩。其中课程设计面批或答辩不仅有助与当面指出学生的各类设计错例，也是课程设计考核的重要手段。最终的考核成绩在6个阶段考核成绩的基础上，由指导教师结合考勤记录及面批或答辩记录对总成绩在10%左右的范围内适度调整。
2冲裁模结构设计示范
2.1排样论证的基本思路
排样论证的目的是为了画出正确的模具排样图。一个较佳的排样方案必须兼顾冲压件的公差等级、冲压件的生产批量、模具结构和材料利用率等方面的因素。
2.1.1保证冲压件的尺寸精度
图1所示冲压件，材料为10钢板，料厚1mm，其未注公差尺寸精度等级为IT12，属一般冲裁模能达到的公差等级，不需采用精冲或整修等特殊冲裁方式。从该冲压件的形状来看，完全可以实现少、无废料排样法。但该冲压件的尺度精度等级决定了应采用有废料排样法。
2.1.2考虑冲压件的生产批量
该冲压件的月生产批量为3000件，属于中等批量的生产类型，因此不考虑多排、或一模多件的方案（该方案较适宜大批量生产，约几十万件以上）；也不考虑采用简易冲裁模常用的单、直排方案，根据成批生产的特点，再结合该冲压的形状特点，以单斜排、一模一件、级进排样方案为宜。
2.1.3提高原材料利用率
在绘制排样图的过程中，应注意提高冲压原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高冲裁模结构的复杂程度为代价。图2所示是垫圈冲压件及其冲裁排样图。如果单纯为了提高原材料的利用率而采用三排或三排以上、一模多件的冲载方案，虽然确实有助于提高原材料的利用率，但模具制造成本却随之大幅提高，其结果往往得不偿失。
排样图上搭边值设计是否合理，直接影响到原材料的利用率和模具制造的难易程度。总是采用最小许用搭边值[amin ]、[a1min ]往往人为地提高了模具的制造难度，而在通常情况下却并
不能提高原材料的利用率。以一条长1000mm 的料条为例，若对图2所示的垫圈冲压件以
[amin ]=0.8mm进行排样，可排（1000-0.8）/(34+0.8)=28.7个，实际为28个；若以a=1.5mm
在保证产品尺寸公差等级的前提下，应尽量简化模具结构复杂程度，降低模具制造费用，这是设计模具的铁则。图2所示的垫圈冲压件，因外形比较简单，且壁厚较大，所以采用复合模冲裁排样方案就比采用级进模冲裁的方案好。
倒装复合模的结构比顺装复合模简单，所以应优先考虑采用倒装复合模。最终能否采用
2.2选择压力机及确定压力中心示范
根据图2复合模冲裁排样图，经计算模具工艺总力P ∑=10.32（tf），可初步选择J23-16F 压力机。记录有关技术参数供今后校核用。最大封闭高度：205mm；封闭高度调节量：45mm；工作台尺寸前后：300mm、左右：450mm；垫板尺寸厚度：40mm；孔径：Φ210mm；模柄孔尺寸直径：Φ40mm；模柄孔深度：60mm。
计算压力中心的方法教材上已有详尽的介绍。要计算出压力中心的精确位置既繁锁又无必要。除了少数几种情况，例如：精密冲裁模具、多工位自动级进模和一些造价昂贵的模具为保险起见需要精确计算外，一般情况下，可以根据对称原理把压力中心大致定在条料宽向的中心线和送料方向上最远的两个凸模（有侧刃时，侧刃也算作凸模）距离的中线的交合点”O”上，只要这个0点与实际压力中心之间的偏距小于模柄半径（已知模柄直径为Φ40mm），就能达到模具平稳工作要求；而一旦0点与实际压力中心之间的偏距超出模柄半径的范围，就要调整各凹模洞口在凹模板上的位置，使实际压力中心进入模柄半径范围内。
2.3冷冲模国家标准的使用
应尽量选用国家标准件及工厂冲模标准件。使模具设计典型化及制造简单化，缩短设计制造周期，降低成本。
根据图2复合模冲裁排样图，结合模具制造工艺，圆形模板比矩形模板加工简便，因此本模具就采用圆形模板。首先要计算圆形凹模板的轮廓尺寸：厚度H=K·b1=0.4×38=15.2mm；直径D=L1+2l1=34+2×22=78mm。查阅GB2858.4-81，根据”就近
就高”的原则初定凹模周界：H×D=16×Φ80。
2.3.1确定模具的主要结构要素
根据垫圈产品图排样方案论证结果，已确定本模具采用倒装式复合模结构。在此基础上，尚须确定如下结构要素。
(1)确定送料方式
模具相对于模架是采用从前往后的纵向送料方式，还是采用从右往左的横向送料方式，这主要取决于凹模的周界尺寸。如L（送料方向的凹模长度）＜B（垂直于送料方向的凹模宽度）时，采用纵向送料方式；L＞B时，则采用横向送料方式；L=B时，纵向或横向均可。就本例的圆形凹模板而言，其送料方式应采用纵向送料。另外采用何种送料方式，还得考虑压力机本身是开式还是闭式而定。
(2)确定卸料形式
模具是采用弹压卸料板，还是采用固定卸料板，取决于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考虑因素。由于弹压卸料模具操作时比固定卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动作，且弹压卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损伤工件表面，因此实际设计中尽量采弹压卸料板，而只有在弹压卸料板卸料力不足时，才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增强（如采用矩形弹簧），弹压卸料板的卸料力大大增强。根据目前情况，当材料料厚约在2mm 以下时采用弹压卸料板，大于2mm 时采用固定卸料板较为贴近实际。本模具所冲材料的料厚为1mm，因此可采用弹压卸料板。
(3)模架形式
如采用纵向送料方式，适宜采用中间导柱导套模架（对角导柱导套模架也可）；横向送料适宜采用对角导柱导套模架：而后侧导柱导套模架有利于送料（纵横向均可且送料较顺畅），但工作时受力均衡性和对称性比中间导柱导套模架及对角导柱导套模架差一些；四角导柱导套模架则常用于大型模具；而精密模具还须采用滚珠导柱导套。本模具采用中间导柱导套模架，一是对纵向送料方式较适宜，二是中间导柱导套模架工作时受力比较均衡、对称。
2.3.2典型组合选择示范
计算凹模周界及确定模具的主要结构是为了选用合适的模具结构典型组合。根据本模具采用纵向送料方式、弹压卸料板、倒装复合模、中间导柱导套模架及凹模周界为H×D=16×Ф80，可从《冷冲模国家标准》查到复合模圆形厚凹模典型组合（GB2873.3-81）。各模具零件的标准外形尺寸H×D如下：
（1）上垫板（GB2858.6-81）4×Ф801块；
（2）固定板（GB2858.5-81）12×Ф801块；
（3）凹模（GB2858.4-81）(22×Ф80)调整至18×Ф801块；
（4）卸料板（GB2858.5-81）10×Ф801块；
（5）固定板（GB2858.5-81）14×Ф801块；
（6）下垫板（GB2858.6-81）4×Ф801块；
本典型组合推荐使用3只M8的紧固螺钉、2只Ф8的圆柱销、3只杆部直径为Ф8的台肩式卸料螺钉、凸凹模的推荐长度为42mm、配用模架闭合高度在140～165mm之间。
有了模具结构的典型图，模具设计就大为简化。只要根据排样图中凸模或凸凹模的位置，分别把各个凸模或凸凹模画入典型组合可，并相应地在凹模板或凸凹模上开制相应的凹模洞口及在其它零件上画出漏料孔、打料系统等，就可得到一张完整又正确的装配图。
2.3.3非标准模具的对照设计
有些矩形凹模板根据计算结果会很难选到一个合适的标准凹模板。例如某狭长冲压件，其凹模周界的计算值：H×L×B=20×60×125，与之最为接近的标准凹模板尺寸为：H×L×B=20×125×125，仍相差悬殊。解决的办法是根据H×L×B=20×125×125的标准凹模板找到模具的典型组合，同样根据该典型组合构画装配图，只是把模具内的所有模板的L 尺寸全部换成非标准尺寸60mm，而尺寸H 及B 保持不变，进行必要的有限非标准设计。
2.4绘制模具装配图示范
有了模具结构典型组合图，就可以着手绘制模具装配图。我们一般应根据模具结构典型组合图绘制模具结构草图，这样无论在布置图面、还是考虑结构细节等问题上都将带来许多便利之处。
2.4.1图面布置规范
模具视图主要用来表达模具的主要结构形状、工作原理及零件的装配关系。视图的数量一般为主视图相俯视图两个，必要时可以加绘辅助视图；视图的表达方法以剖视为主．以表至清楚模具的内部组成相装配关系。主视图应画模具闭合时的工作状态，而不能将上模与下模分开来画。主视图的布置一般情况下应与模具的工作状态一致。为了绘制一张美观、正确的模具装配图，必须掌握模具装配图面的布置规范。图3所示是模具装配图的图面布置示意图，可参考使用。
图面有下角是标题栏，标题栏上方绘出明细表。图面右上角画出用该套模具生产出来
6-技术要求说明处7-明细表8—标题栏
2处通常布置模具结构主视图。在画主视图前，应先估算整个主视图大致的长与宽，然后选用合适的比例作图。主视图画好后其四周一般与其它图或外框线之间应保持有约50～60mm 的空白，不要画得“顶天立地”，也不要画得“缩成一团”，这就需要选择一合适的比例。推荐尽量采用1:1的比例，如不合适，再考虑选用其它《机械制图国家标准》上推荐的比例。
3处布置模具结构俯视图。应画拿走上模部分后的结构形状，其重点是为了反映下模部分所安装的工作零件的情况。俯视图与边框、主视图、标题栏或明细表之间也应保持约50～60mm 的空白。
4处布置冲压产品图。制件应严格按比例画出，其方向应与冲压方向一致，复杂制件图不能按冲压方向画出时须用箭头注明。在冲压产品图的右方或下方标注冲压件的名称、材料及料厚等参数，若制件图比例与总图比例不一致时，应标出比例。对于不能在一道工序内完成的产品，装配图上应将该道工序图画出，并且还要标注本道工序有关的尺寸。
5处布置排样图。排样图上的送料方向与模具结构图上的送料方向必须一致，否则须用箭头注明。排样图中应标明料宽、搭边值和进距。制件图或排样图上应注明制件在冲模中的位置(冲模和制件中心线一致时不注) 。
6处主要技术要求。如模具的闭合高度、标准模架及代号及装配要求和所用的冲压设备型号等。
7处布置明细表及标题栏。结合图4标题栏及明细表（推荐使用a）填写示例，应注意的要点如下。
（1）明细表至少应有序号、图号、零件名称、数量、材料、标准代号和备注等栏目；
（2）在填写零件名称一栏时，名称后面是标准件的规格或者零件毛坯尺寸；
（3）在填写图号一栏时，应给出所有零件图的图号。数字序号一般应与序号一样以主视图画面为中心依顺时针旋转的方向为序依次编定。由于模具装配图一般算作图号00，因
（b ）
（c ）
8－弹压橡皮9－卸料板10－挡料顶11－推块12、27－冲孔凸模13－冲孔凸模固定板
14－开制三叉通孔的垫板15、25、33－圆柱销16－上模座17、18－导套19－模柄
20－防转销21－打杆22－三叉打板23－上垫板24－顶杆26－凹模28－内六角螺钉
29－活动挡料销30－半圆头螺钉31－扭簧32－内六角螺钉
2.4.2装配图的绘制要求
图5所示是垫圈冲孔落料复合模的装配图，在绘制模具装配图时，初学者的主要问题是图面紊乱无条理、结构表达不清、剖面选择不合理等，还有作图质量差如引出线”重叠交叉”、螺销钉作图比例失真，多漏线条等错误屡见不鲜。上述问题除平时练习过少外，更主要的是缺乏作图技巧所致。一旦掌握了必要的技巧，这些错误是可以避免的。结合范例，下面简要地叙述绘制模具装配图的具体要求。
要说清这个问题，先要了解为什么要绘制模具装配图。绘制模具装配图最主要的是要反映模具的基本构造，表达零件之间的相互装配关系。从这个目的出发，一张模具装配图所必须达到的最起码要求一是模具装配图中各个零件（或部件）不能遗漏。不论哪个模具零件，装配图中均应有所表达；二是模具装配图中各个零件位置及与其它零件间的装配关系应明确。下面简要叙述装配图的作图技巧。
（1）装配图的作图状态
冲裁模装配图画合模的工作状态，这有助于校核各模具零件之间的相关关系。对于左右对称的模具可以一半画成闭合状态，一般画成敞开状态，上模部分和下模部分敞开10～15mm，具有读图直观的优点。
（2）剖面的选择
图5所示模具的上模部分剖面的选择应重点反映凸模的固定，凹模洞口的形状、各模板之间的装配关系（即螺钉、销钉的安装情况），模柄与上模座间的安装关系及由打杆、打板、顶杆和推块等组成的打料系统的装配关系等。上述需重点突出的地方应尽可能地采用全剖或半剖，而除此之外的一些装配关系则可不剖而用虚线画出或省去不画，在其它图上（如俯视图）另作表达即可。
模具下模部分剖面的选择应重点反映凸凹模的安装关系、凸凹模的洞口形状、各模板间的安装关系（即螺钉、销钉如何安装）、漏料孔的形状等，这些地方应尽可能考虑全剖，其它一些非重点之处则尽量简化。
图5中上模部分全剖了凸模的固定，凹模洞口形状及螺销钉的安装情况（并在左面布置销钉、右面布置紧固螺钉及另一销钉显得错落有致），对于模柄与上模座的联接情况进行了局部剖（并顺便画出防转销钉显得构图极为巧妙），而对打料系统的装配关系也尽量全剖，使其他读图者一目了然。
下模部分对凸凹模的固定，凸凹模洞口及漏料孔的形状，卸料板与卸料螺钉的联接情况，紧固螺钉与圆柱销的结构情况都进行了全剖。而对活动挡料钉的安装情况则采取了用虚线表达的方式。这样的布置需要设计者经过一番精心的运筹后才能获得。
（3）序号引出线的画法
在画序号引出线前应先数出模具中零件的个数，然后再作统筹安排。在图5的模具装配图中，在画序号引出线前，数出整副模具中有33个零件，因此设计者考虑左方布置18个序号，右方再布置15个序号。根据上述布置，然后用相等间距画出33个短横线，最后从模具内引画零件到短横线之间的序号引出线。按照“数出零件数目→布置序号位置→画短横线→引画序号引出线”的作图步骤，可使所有序号引出线布置整齐、间距相等，避免了初学者画序号引出线常出现的”重叠交叉”现象。
2.4.3关于螺钉、销钉的画法
画螺钉应注意以下几点：
（1）螺钉各部分尺寸必须画正确。螺钉的近似画法是：如螺纹部分直径为D，则螺钉头部直径画成1.5D，内六角螺钉的头部沉头深度应为D+1～3mm；销钉与螺钉联用时，销钉直径应选用与螺钉直径相同或小一号（即如选用M8的螺钉，销钉则应选Ф8或Ф6）。固定螺钉拧入模体的深度勿太深。如拧入铸铁件般钢件深度是螺钉直径的1.5—2倍。
（2）画螺钉连接时应注意不要漏线条。以图5中螺钉24为例，螺钉只与尾部的凹模26螺纹连接，而螺钉经过冲孔凸固定板13、上垫板14及上模坐16均应为过孔。
（3）画销钉联接时也要注意不要漏线条。以图5中的销钉15为例，在销钉经过的通孔凸模固定板13与上模座16零件需用销钉进行定位，而上垫板14则无需用销钉15来定位，所以应为过孔。冲模中的定位销常选用内螺纹圆柱销（GB878-86），每组合件上只需两个销钉，其长度勿太长，其进入模体长度是直径的2—2.5倍。
模具装配图绘制完成后，要审核模具的闭合高度、漏料孔直径、模柄直径及高度、打杆高度、下模座外形尺寸等与压力机有关技术参数间的关系是否正确。本例经审核后确认满足J23-16F 压力机参数要求。
3冲裁模零件设计示范
3.1图形的绘制方法
图形的绘制方法虽依各人习惯而不尽相同，以下的观点及建议，可供参考。
画零件图的目的是为了反映零件的构造，为加工该零件提供图示说明。那么哪些零件需要画零件图呢？这可用一句话概括：一切非标准件、或虽是标准件但仍需进一步加工的零件均需绘制零件图。以图5倒装复合模为例，下模座1虽是标准件，但仍需要上面加工漏料孔、螺钉过孔及销钉孔，因此要画零件图；导柱、导套及螺销钉等零件是标准件也不需进一步加工，因此可以不画零件图。
3.1.2零件图的视图布置
为保证绘制零件图正确，建议按装配位置画零件图，但轴类零件按加工位置（一般轴心线为水平布置）。以图5所示的凸模26为例，装配图上该零件的主视图反映了厚度方向的结构，俯视图则为原平面内的结构情况，在绘该凸模26的零件图时，建议就按装配图上的状态来布置零件图的视图，实践证明：这样能有效地避免投影关系绘制的错误。
3.1.3零件图的绘制步骤
绘制模具装配图后，应对照装配图来拆画零件图。推荐如下步骤。
绘制所有零件图的图形，尺寸线可先引出，相关尺寸后标注，以图5为例。模具可分为上下两大部分。在画上半部分的零件图时，绘制的顺序一般采用“自下往上，相关零件优先”的步骤进行。凹模26是工作零件可以首先画出；绘完凹模26的图形后，对照装配图，推块11与凹模26相关，其外形与凹模洞口完全一致，厚度应比凹模大出0.5mm，根据这一关系马上画出推块11的图形；接下来再画冲孔凸模固定板13的图形画好凸模固定板13以后，再对照模具装配图画出装在冲孔凸模板13内的冲孔凸模12、冲孔凸模27等与之相关零件的图形……。在画上模部分的零件图时，应注意经过上模座16、上垫板14、冲孔凸模固定板13及凹模26等模板上的螺销钉孔的位置一致。
在画下模部分的零件图时，一般采用“自上往下，相关零件优先”的步骤进行。先画卸
料板9的图形，然后对照装配图上的装配关系，画活动挡料钉28、挡料钉10的图形。再画凸凹7的图形……。在画下模的零件图时，也应注意经过卸料板9、凸凹模固定板6、下垫板5、下模座1上的螺丝钉孔的位置及凸凹模7、下垫板5、下模座1上漏料孔位置的一致。
按照上述步骤，根据装配关系对零件形状的要求，绘制各零件图的图形，能很容易地正确绘制出模具零件的图形，并使之与装配关系完全吻合。
3.2尺寸标注方法
从事模具设计的人都有这样的体会：画图容易标注尺寸难。将一张零件图的图形绘制正确和将一张零件图上的所有尺寸标注正确相比要容易得多。然而初学者中普遍存在一种“重图形、轻尺寸标注”的倾向，一旦进行课程设计，所标注的尺寸或错误百出或紊乱不堪，令人难以读图；甚至出现螺销钉孔错位致使模具无法装配的严重错误，漏尺寸漏公差值等现象更是比比皆是。究其原因除了平时练习少外，更为重要的是缺乏必要的方法。进行尺寸标注时，建议根据装配图上的装配关系，用“联系对照”的方法标注尺寸，可有效地提高尺寸标注的正确率，具有较好的合理性。
3.2.1尺寸的布置方法
对于初学者出现尺寸标注紊乱、无条件等现象，主要是尺寸“布置”方法不当。要使用所有标注的尺寸在图面上布置合理、条理清晰，必须很好地运筹。图7所示的冲孔凸模固定板13的零件图中共有近20个尺寸，其中俯视图左侧布置螺销钉及顶杆过孔尺寸；下方布置顶杆过孔孔距尺寸、冲孔凸模12固定孔孔距尺寸、螺销钉孔的孔距尺寸及模板的外形直径尺寸；上方则布置孔距的角度尺寸。主视图上布置了冲孔凸模27和12的固定孔形状尺寸、及模板的厚度等尺寸。这种布置方法合理地利用了零件图形周围的空白，既条理分明、又方便了别人读图。
尺寸布置还要求其它相关零件图相关尺寸的“布置地”尽量一致。如图8所示的上垫板14中的尺寸就参照了图7中布置方法，尽量地作到“同一尺寸在图纸的同一地点出现”。如Ф9、Ф7、Ф30、Ф56、Ф80、30°、厚度14等尺寸的“布置地”基本上同图7冲孔凸模固定板零件图中的“布置地”相同。这样的尺寸标注方式极大地便利了读图者。学生要确
要使尺寸标注正确，就要把握尺寸标注的“思路”。前面要求绘制所要零件图的图形而先不标注任何尺寸，就是为了在标注尺寸时能够统筹兼顾，用一种正确的“思路”来正确地
标注尺寸。下面以图5倒装复合模为例阐述尺寸标注的“思路”。
(1)标注工作零件的刃口尺寸
根据模具设计法则，先标注基准件上刃口尺寸（即冲孔凸模和落料上的刃口尺寸），再标注对应件上的刃口尺寸（即凸凹模上的刃口尺寸）；但符合模中也可将凸凹模作为基准件，凸模、凹模作为对应件进行尺寸标注。所有零件图的图形绘好后，先找出本模具的工作零件即凸凹模7、冲孔凸模12和27、落料凹模26，把着三张图纸对照起来，按照尺寸布置后安排好的“地点”标注刃口尺寸。这样可保证刃口尺寸标注的正确性。
(2)标准想关零件的相关尺寸
相关尺寸正确，各模具零件才能装配组成一幅模具，必须保证正确。在上模部分，相关尺寸的标注建议按照“自上而下”的顺序进行。先从工作零件凹模26开始，观察装配图6，与该零件模具相关的零件有内六角螺钉24、销钉25推块11、冲孔凸模13，应从分析着些相关关系入手进行“相关尺寸”的标注。
凹模26与销钉25成H7/m6配合，故销钉孔直径为Ф8H7。销钉25要通过26、13、14、16等模板，其中与26与16成H7/m6配合，因此上模座16上销钉孔直径也应为Ф8H7，可立即在上模座16的零件图上标出该尺寸。而销钉通过13、14模板的孔是应有0.5～1mm的间隙，因此13、14上相应的过孔直径为Ф9，也应在相应的图纸上立即标出。
凹模26与3个M8的内六角螺钉24是螺纹连接，因此凹模26的图纸上对应螺纹孔应标注为3-M8；螺钉24也同过16、13、14、16等模板，其中与13、14、16上的过孔也有0.5～1mm 的间隙，相应的图纸上应立即标注Ф9，各模板上的螺纹孔距均为Ф9，各模板上的螺纹孔距均为Ф56一并标出。
凹模26还与推块11相关。从装配关系知：推块11的外形应与凹模洞口一致，只是尺寸比洞口尺寸小，四周有0.2～0.6mm的间隙，按这一关系找出推块11的零件图纸，标上推板的外形尺寸。为了保证推块11完全将工件推出凹模26，推块的推料段高度是8.5mm。推
13相应处为一吊装固定台阶孔，大孔高度与凸模吊装段等高，即同为3mm，孔径应比凸模台阶直径大出0.5～1mm，是22.5mm；小孔与凸模固定段成H7/m6的配合，即冲孔凸模固定板13上的小孔直径应为Ф18.5，而推块11上开制的凸模过孔应比凸模刃口部分直径大出0.5～1mm，实际为Ф18.8mm。上述尺寸应依次同时标注。冲孔凸模27的零件图见图10。
模具下模部分的相关尺寸标注可按“自上而下”的顺序尽心。先标注弹压卸料板9与挡料钉10、28，弹压卸料板与卸料螺钉4之间的相关尺寸；再标注凸凹模固定板6与凸凹模7、卸料螺钉4、紧固螺钉32、圆柱销33之间的相关尺寸……，直至所有相关尺寸标注完毕。
这个阶段可逐张零件进行，先补全其它尺寸，例如轮廓大小尺寸、位置尺寸等；再标注各加工面的粗糙度要求及倒角、圆角的加工情况，最后是选材及热处理，并对本零件进行命名等。
3.3其它尺寸标注问题
3.3.1复杂型孔的尺寸标注
形状越复杂，尺寸就越多，由此造成的标注困难是初学者设计冲压模时的主要障碍。图11所示的凸模零件，因洞口形状的尺寸繁多而出现标注困难。有两个解决方法：一是放大标注法。将凹模零件图适当放大后再标注尺寸；二是移出放大标注法。将复杂的洞口型孔单独移至零件图外面的适合位置，再单独标记繁多的型孔尺寸，而零件图内仅标注型孔图形的位置尺寸即可。图11中采用了移位标注法。
3.3.2未注公差尺寸的标注
判断冲压件上未注公差尺寸的偏差方向。采用“入体原则”、可先画出该冲压件的假想磨损图。图12所示工件的假想磨损图用双点划线画出，再根据以下方法进行判断。如该尺寸磨损后变小为负偏差；变大为正偏差；不变则为正负偏差。拒此可确定图2-1中，26.2，24.2、20.8等尺寸为负偏差；15、12、2及2-Ф5等尺寸为正偏差；而尺寸14.5则为正负偏差。若需判别半径R 及角度尺寸的偏差方向同样可采用此法。
冲压件未注公差配合尺寸极限偏差一般为IT12～IT14，常用IT14。若该冲压件使用时与其它工件并无装配关系，则未注公差尺寸的偏差方向及极限偏差可按国际GB/T15055-94圆角半径等的极限偏差分为f(fine精密级)、m （medium 中等级）、c(coarse粗糙级)、v(verycoarse 最粗级)四个公差等级。一般可选用c 级。有关资料请见参考资料。
3.3.3其它模板上型孔的配制标注
在进行凹模洞口的刃口尺寸计算时如何处理半径尺寸R？实践中视对R 的测量手段以及使用要求而定，如有能精确测定R 值的量具，则需对R 值进行刃口尺寸的计算；如仅有靠尺等常规测量工具，则对R 进行刃口尺寸计算并在凹模图上标注计算结果就无必要，可在凹模图山标注原注R 值。
由于凸模外形、凹模洞口及其它模板上相应的型孔都是在同一台线切割机床上用同一加工程序，根据线切割机床的“间隙自动补偿”功能使起在线切割机床的割制过程中自动配制一定的间隙而成。因此其它模板上型孔可按上述配制加工的特点进行标注，即简单明晰、又符合模具制作的实际。以图13为例，凸模固定模板按配制法特点进行标注时，仅需在模板内标注型孔的位置尺寸，而型孔的形状尺寸则在图纸的适当位置加注：“型孔尺寸按凸模的实际尺寸成0.02mm 的过盈配合”即可。
设计计算说明书是整个设计计算过程的整理总结，也是图样设计的理论依据，同时还是审核设计能否满足生产和使用要求的技术文件之一。因此，设计计算说明书应能反映所设计的模具是否可靠和经济。
4.1设计计算说明书的内容与要求
设计计算说明书应以计算内容为主，要求写明整个设计的主要计算及简要的说明。
对于汁算过程的书写，要求写出的公式并注明来源，同时代入相关数据，直接得出运算结果。
在设计计算说明书中，还应附有与计算有关的必要简图，如压力中心的计算中应绘制零件的排样图；确定工艺方案时，需画出多种工艺方案的结构图，以便进行分析比较。
设计计算说明书应在全部计算及全部图样完成之后整理编写，主要内容有冲压件的工艺性分析，毛坯的展开尺寸计算，排祥方式及经济性分挤，工艺过程的确定，半成品过渡形状的尺寸计算，工艺方案的技术和经济分析比较，模具结构形式的合理性分析，模具主要零件结构形式、材料选择、公差配合和技术要求的说明，凸、凹模工作部分尺寸与公差的计算，冲压力的计算，模具主要零件的强度计算、压力中心的确定，弹性元件的选用与核算及冲压设备的选用依据等。具体概括如下：
1) 目录(标题及页次)
2) 设计任务书（零件图纸，技术要求，设计要求）
3) 工艺方案分析及确定（冲压件的结构工艺性分析）
4) 工艺计算（毛坯尺寸展开计算；排样及裁板方式的经济性分析；工序次数的确定：半成品过波形状及尺寸计算；工艺方案的技术、经济综合分析比较；）
5) 模具结构设计（选定模具结构型式的合理性分析）
6) 模具零部件工艺设计（模具主要零件结构型式、材料选择、公差配合、技术要求的说明：凸、凹模工作部分尺寸与公差的计算；模具主要零件的强度计算、压力中心的
确定：弹性元件的选用和核算等；）
7) 选择冲压设备类型及吨位的依据；
8) 其它需要说明的内容。
9) 结束语
10) 参考资料目录。
4.2设计总结与答辩
总结与答辩是冷仲压模具设计的最后环节。是对整个设计过程的系统总结和评价。学生在完成全部图样及缩写设计计算说明书之后，应全面分析此次设计中存在的优缺点，找出设计中应该注意的问题，掌握通用棋具设计的一般方法相步骤。通过总结，提高分析与解决实际工程设计的能力。
设计答辩工作，应对每个学生单独进行，在进行的前一天由教师拟定并公布答辩顺序，答辩小组的成员，以设计指导教师为主，聘请与专业课有关的各门专业课教师，必要时可聘请l~2名工程技术人员组成。
答辩中所提问题，一般以设计方法、方案及设计计算说明书和设计图样中所涉及到的内容为限，可就计算过程、结构设计、查取数据、视图表达尺寸与公差配合、材料及热处理等方面广泛提出质疑让学生回答，也可要求学生当场查取数据等。
通过个人系统地回顾总结和教师的质疑、答辩，使学生能更进一步发现自己设计过程中存在的问题，摘清尚未弄懂的、不甚理解或未曾考虑到的问题。从而取得更大的收获，完满地达到整个设计的目的及要求。
设计成绩的评定，应以设计计算说明书、设计图样和在答辩中回答的情况为根据，参考
材料工程系
2004年10月修订
《冲压工艺工装》
课程设计指导书
2004年10月
冲压模具课程设计指导书
冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完《材料成型工艺》、《模具制造工艺》等基础理论课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。其目的是：
1) 综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，从而培养并提高学生独立工作的能力。
2) 帮助学生具体运用和巩固《材料成型工艺》、《模具制造工艺》等课程的相关理论知识，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。训练学生初步设计冷冲压模具的能力，为以后的工作打下初步的基础。
3) 掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、。使学生能够熟练地运用有关技术资料，如查阅《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》等设计资料和手册，熟悉设计标准和有关规范等。
1冲压模设计的准备工作
根据课程设计目的，设计课题由指导教师用“设计任务书”的形式下达，课题难度以轻度复杂（如冲孔落料复合模）为宜。设计工作量根据课程设计时间安排情况，由指导教师酌定。
1.1研究设计任务
学生应充分研究设计任务书，了解产品用途，并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析，对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的，必须征询指导教师的意见后进行改进。在初步明确设计要求的基础上，可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。
第一步，酝酿冲压工序安排的初步方案，并画出各步的冲压工序草图；
第二步，通过工序安排计算及《冷冲压模具结构图册》等技术资料，验证各步的冲压成型方案是否可行，构画该道工序的模具结构草图。
第三步，构画其它模具的结构草图，进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。第四步，冲压工序安排方案经指导教师过目后，即可正式绘制各步的冲压工序图，并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。
1.2资料及工具准备
课程设计开始前必须预先准备好《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》等技术资料，及图板、图纸、绘图仪器等工具。也可将课程设计全部或部分工作安排在计算机上用Auto CAD 等软件（不建议使用三维设计软件）来完成，相应地需事前调试设备及软件、准备好打印用纸及墨盒等材料。
1.3设计步骤
冲压模课程设计按以下几个步骤进行。
1．分析冲压件的工艺性
根据设计题目的要求，分析冲压件成形的结构工艺性，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合冲压工艺要求。如果发现冲压件工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。
2．制定冲压件工艺方案
在分析了冲压件的工艺性之后，通常可以列出几种不同的冲压工艺方案(包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式) ，从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和模具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面，进行综合分析、比较，然后确定适合于工厂具体生产条件的最经济合理的工艺方案。
3．确定毛坯形状、尺寸和下料方式
在最经济的原则下，决定毛还的形状、尺寸和下料方式，，并确定材料的消耗量。
4．确定冲模类型及结构型式
根据所确定的工艺方案和冲压件的形状持点、精度要求、生产批量、模具制造条件、操作方便及安全的要求，以及利用现有通用机械化、自动化装置的可能，选定冲模类型及结构型式，绘制模具结构草图。
5．进行必要的工艺计算
1) 计算毛坯尺寸，以便在员经济的原则下进行排样和合理使用材料。
2) 计算冲压力(包括冲裁力、弯曲力、拉深力、卸料力、惟件力、压边力等) ，以便选择压力机。
3) 计算摸具压力中心，防止模具因受偏心负荷作用影响模具精度相寿命。
4) 计算或估算模具各主要零件(凹模、凸模固定板、垫板、凸模) 的外形尺寸以及卸料橡胶或弹簧的自由高度等。
5) 确定凸、凹模的间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸。
6) 对于拉深模，需要计算是否采用压边圈，计算拉深次数，半成品的尺寸和各中间工序模具的尺寸分配等。
6．选择压力机
压力机的选择是模具设计的一项重要内容，设计模具时，必须把所选用的压力机的类型、型号、规格确定下来。
7．绘制模具总图和非标准零件图
根据上述分析、计算及方案论证后绘制模具总装配固及零件图
8．编写设计计算说明书。
9．设计总结及答辩。
1.4明确考核要求
根据以上6个阶段应该形成的阶段设计成果实施各阶段的质量及考核，从而形成各阶段的考核成绩。其中课程设计面批或答辩不仅有助与当面指出学生的各类设计错例，也是课程设计考核的重要手段。最终的考核成绩在6个阶段考核成绩的基础上，由指导教师结合考勤记录及面批或答辩记录对总成绩在10%左右的范围内适度调整。
2冲裁模结构设计示范
2.1排样论证的基本思路
排样论证的目的是为了画出正确的模具排样图。一个较佳的排样方案必须兼顾冲压件的公差等级、冲压件的生产批量、模具结构和材料利用率等方面的因素。
2.1.1保证冲压件的尺寸精度
图1所示冲压件，材料为10钢板，料厚1mm，其未注公差尺寸精度等级为IT12，属一般冲裁模能达到的公差等级，不需采用精冲或整修等特殊冲裁方式。从该冲压件的形状来看，完全可以实现少、无废料排样法。但该冲压件的尺度精度等级决定了应采用有废料排样法。
2.1.2考虑冲压件的生产批量
该冲压件的月生产批量为3000件，属于中等批量的生产类型，因此不考虑多排、或一模多件的方案（该方案较适宜大批量生产，约几十万件以上）；也不考虑采用简易冲裁模常用的单、直排方案，根据成批生产的特点，再结合该冲压的形状特点，以单斜排、一模一件、级进排样方案为宜。
2.1.3提高原材料利用率
在绘制排样图的过程中，应注意提高冲压原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高冲裁模结构的复杂程度为代价。图2所示是垫圈冲压件及其冲裁排样图。如果单纯为了提高原材料的利用率而采用三排或三排以上、一模多件的冲载方案，虽然确实有助于提高原材料的利用率，但模具制造成本却随之大幅提高，其结果往往得不偿失。
排样图上搭边值设计是否合理，直接影响到原材料的利用率和模具制造的难易程度。总是采用最小许用搭边值[amin ]、[a1min ]往往人为地提高了模具的制造难度，而在通常情况下却并
不能提高原材料的利用率。以一条长1000mm 的料条为例，若对图2所示的垫圈冲压件以
[amin ]=0.8mm进行排样，可排（1000-0.8）/(34+0.8)=28.7个，实际为28个；若以a=1.5mm
在保证产品尺寸公差等级的前提下，应尽量简化模具结构复杂程度，降低模具制造费用，这是设计模具的铁则。图2所示的垫圈冲压件，因外形比较简单，且壁厚较大，所以采用复合模冲裁排样方案就比采用级进模冲裁的方案好。
倒装复合模的结构比顺装复合模简单，所以应优先考虑采用倒装复合模。最终能否采用
2.2选择压力机及确定压力中心示范
根据图2复合模冲裁排样图，经计算模具工艺总力P ∑=10.32（tf），可初步选择J23-16F 压力机。记录有关技术参数供今后校核用。最大封闭高度：205mm；封闭高度调节量：45mm；工作台尺寸前后：300mm、左右：450mm；垫板尺寸厚度：40mm；孔径：Φ210mm；模柄孔尺寸直径：Φ40mm；模柄孔深度：60mm。
计算压力中心的方法教材上已有详尽的介绍。要计算出压力中心的精确位置既繁锁又无必要。除了少数几种情况，例如：精密冲裁模具、多工位自动级进模和一些造价昂贵的模具为保险起见需要精确计算外，一般情况下，可以根据对称原理把压力中心大致定在条料宽向的中心线和送料方向上最远的两个凸模（有侧刃时，侧刃也算作凸模）距离的中线的交合点”O”上，只要这个0点与实际压力中心之间的偏距小于模柄半径（已知模柄直径为Φ40mm），就能达到模具平稳工作要求；而一旦0点与实际压力中心之间的偏距超出模柄半径的范围，就要调整各凹模洞口在凹模板上的位置，使实际压力中心进入模柄半径范围内。
2.3冷冲模国家标准的使用
应尽量选用国家标准件及工厂冲模标准件。使模具设计典型化及制造简单化，缩短设计制造周期，降低成本。
根据图2复合模冲裁排样图，结合模具制造工艺，圆形模板比矩形模板加工简便，因此本模具就采用圆形模板。首先要计算圆形凹模板的轮廓尺寸：厚度H=K·b1=0.4×38=15.2mm；直径D=L1+2l1=34+2×22=78mm。查阅GB2858.4-81，根据”就近
就高”的原则初定凹模周界：H×D=16×Φ80。
2.3.1确定模具的主要结构要素
根据垫圈产品图排样方案论证结果，已确定本模具采用倒装式复合模结构。在此基础上，尚须确定如下结构要素。
(1)确定送料方式
模具相对于模架是采用从前往后的纵向送料方式，还是采用从右往左的横向送料方式，这主要取决于凹模的周界尺寸。如L（送料方向的凹模长度）＜B（垂直于送料方向的凹模宽度）时，采用纵向送料方式；L＞B时，则采用横向送料方式；L=B时，纵向或横向均可。就本例的圆形凹模板而言，其送料方式应采用纵向送料。另外采用何种送料方式，还得考虑压力机本身是开式还是闭式而定。
(2)确定卸料形式
模具是采用弹压卸料板，还是采用固定卸料板，取决于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考虑因素。由于弹压卸料模具操作时比固定卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动作，且弹压卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损伤工件表面，因此实际设计中尽量采弹压卸料板，而只有在弹压卸料板卸料力不足时，才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增强（如采用矩形弹簧），弹压卸料板的卸料力大大增强。根据目前情况，当材料料厚约在2mm 以下时采用弹压卸料板，大于2mm 时采用固定卸料板较为贴近实际。本模具所冲材料的料厚为1mm，因此可采用弹压卸料板。
(3)模架形式
如采用纵向送料方式，适宜采用中间导柱导套模架（对角导柱导套模架也可）；横向送料适宜采用对角导柱导套模架：而后侧导柱导套模架有利于送料（纵横向均可且送料较顺畅），但工作时受力均衡性和对称性比中间导柱导套模架及对角导柱导套模架差一些；四角导柱导套模架则常用于大型模具；而精密模具还须采用滚珠导柱导套。本模具采用中间导柱导套模架，一是对纵向送料方式较适宜，二是中间导柱导套模架工作时受力比较均衡、对称。
2.3.2典型组合选择示范
计算凹模周界及确定模具的主要结构是为了选用合适的模具结构典型组合。根据本模具采用纵向送料方式、弹压卸料板、倒装复合模、中间导柱导套模架及凹模周界为H×D=16×Ф80，可从《冷冲模国家标准》查到复合模圆形厚凹模典型组合（GB2873.3-81）。各模具零件的标准外形尺寸H×D如下：
（1）上垫板（GB2858.6-81）4×Ф801块；
（2）固定板（GB2858.5-81）12×Ф801块；
（3）凹模（GB2858.4-81）(22×Ф80)调整至18×Ф801块；
（4）卸料板（GB2858.5-81）10×Ф801块；
（5）固定板（GB2858.5-81）14×Ф801块；
（6）下垫板（GB2858.6-81）4×Ф801块；
本典型组合推荐使用3只M8的紧固螺钉、2只Ф8的圆柱销、3只杆部直径为Ф8的台肩式卸料螺钉、凸凹模的推荐长度为42mm、配用模架闭合高度在140～165mm之间。
有了模具结构的典型图，模具设计就大为简化。只要根据排样图中凸模或凸凹模的位置，分别把各个凸模或凸凹模画入典型组合可，并相应地在凹模板或凸凹模上开制相应的凹模洞口及在其它零件上画出漏料孔、打料系统等，就可得到一张完整又正确的装配图。
2.3.3非标准模具的对照设计
有些矩形凹模板根据计算结果会很难选到一个合适的标准凹模板。例如某狭长冲压件，其凹模周界的计算值：H×L×B=20×60×125，与之最为接近的标准凹模板尺寸为：H×L×B=20×125×125，仍相差悬殊。解决的办法是根据H×L×B=20×125×125的标准凹模板找到模具的典型组合，同样根据该典型组合构画装配图，只是把模具内的所有模板的L 尺寸全部换成非标准尺寸60mm，而尺寸H 及B 保持不变，进行必要的有限非标准设计。
2.4绘制模具装配图示范
有了模具结构典型组合图，就可以着手绘制模具装配图。我们一般应根据模具结构典型组合图绘制模具结构草图，这样无论在布置图面、还是考虑结构细节等问题上都将带来许多便利之处。
2.4.1图面布置规范
模具视图主要用来表达模具的主要结构形状、工作原理及零件的装配关系。视图的数量一般为主视图相俯视图两个，必要时可以加绘辅助视图；视图的表达方法以剖视为主．以表至清楚模具的内部组成相装配关系。主视图应画模具闭合时的工作状态，而不能将上模与下模分开来画。主视图的布置一般情况下应与模具的工作状态一致。为了绘制一张美观、正确的模具装配图，必须掌握模具装配图面的布置规范。图3所示是模具装配图的图面布置示意图，可参考使用。
图面有下角是标题栏，标题栏上方绘出明细表。图面右上角画出用该套模具生产出来
6-技术要求说明处7-明细表8—标题栏
2处通常布置模具结构主视图。在画主视图前，应先估算整个主视图大致的长与宽，然后选用合适的比例作图。主视图画好后其四周一般与其它图或外框线之间应保持有约50～60mm 的空白，不要画得“顶天立地”，也不要画得“缩成一团”，这就需要选择一合适的比例。推荐尽量采用1:1的比例，如不合适，再考虑选用其它《机械制图国家标准》上推荐的比例。
3处布置模具结构俯视图。应画拿走上模部分后的结构形状，其重点是为了反映下模部分所安装的工作零件的情况。俯视图与边框、主视图、标题栏或明细表之间也应保持约50～60mm 的空白。
4处布置冲压产品图。制件应严格按比例画出，其方向应与冲压方向一致，复杂制件图不能按冲压方向画出时须用箭头注明。在冲压产品图的右方或下方标注冲压件的名称、材料及料厚等参数，若制件图比例与总图比例不一致时，应标出比例。对于不能在一道工序内完成的产品，装配图上应将该道工序图画出，并且还要标注本道工序有关的尺寸。
5处布置排样图。排样图上的送料方向与模具结构图上的送料方向必须一致，否则须用箭头注明。排样图中应标明料宽、搭边值和进距。制件图或排样图上应注明制件在冲模中的位置(冲模和制件中心线一致时不注) 。
6处主要技术要求。如模具的闭合高度、标准模架及代号及装配要求和所用的冲压设备型号等。
7处布置明细表及标题栏。结合图4标题栏及明细表（推荐使用a）填写示例，应注意的要点如下。
（1）明细表至少应有序号、图号、零件名称、数量、材料、标准代号和备注等栏目；
（2）在填写零件名称一栏时，名称后面是标准件的规格或者零件毛坯尺寸；
（3）在填写图号一栏时，应给出所有零件图的图号。数字序号一般应与序号一样以主视图画面为中心依顺时针旋转的方向为序依次编定。由于模具装配图一般算作图号00，因
（b ）
（c ）
8－弹压橡皮9－卸料板10－挡料顶11－推块12、27－冲孔凸模13－冲孔凸模固定板
14－开制三叉通孔的垫板15、25、33－圆柱销16－上模座17、18－导套19－模柄
20－防转销21－打杆22－三叉打板23－上垫板24－顶杆26－凹模28－内六角螺钉
29－活动挡料销30－半圆头螺钉31－扭簧32－内六角螺钉
2.4.2装配图的绘制要求
图5所示是垫圈冲孔落料复合模的装配图，在绘制模具装配图时，初学者的主要问题是图面紊乱无条理、结构表达不清、剖面选择不合理等，还有作图质量差如引出线”重叠交叉”、螺销钉作图比例失真，多漏线条等错误屡见不鲜。上述问题除平时练习过少外，更主要的是缺乏作图技巧所致。一旦掌握了必要的技巧，这些错误是可以避免的。结合范例，下面简要地叙述绘制模具装配图的具体要求。
要说清这个问题，先要了解为什么要绘制模具装配图。绘制模具装配图最主要的是要反映模具的基本构造，表达零件之间的相互装配关系。从这个目的出发，一张模具装配图所必须达到的最起码要求一是模具装配图中各个零件（或部件）不能遗漏。不论哪个模具零件，装配图中均应有所表达；二是模具装配图中各个零件位置及与其它零件间的装配关系应明确。下面简要叙述装配图的作图技巧。
（1）装配图的作图状态
冲裁模装配图画合模的工作状态，这有助于校核各模具零件之间的相关关系。对于左右对称的模具可以一半画成闭合状态，一般画成敞开状态，上模部分和下模部分敞开10～15mm，具有读图直观的优点。
（2）剖面的选择
图5所示模具的上模部分剖面的选择应重点反映凸模的固定，凹模洞口的形状、各模板之间的装配关系（即螺钉、销钉的安装情况），模柄与上模座间的安装关系及由打杆、打板、顶杆和推块等组成的打料系统的装配关系等。上述需重点突出的地方应尽可能地采用全剖或半剖，而除此之外的一些装配关系则可不剖而用虚线画出或省去不画，在其它图上（如俯视图）另作表达即可。
模具下模部分剖面的选择应重点反映凸凹模的安装关系、凸凹模的洞口形状、各模板间的安装关系（即螺钉、销钉如何安装）、漏料孔的形状等，这些地方应尽可能考虑全剖，其它一些非重点之处则尽量简化。
图5中上模部分全剖了凸模的固定，凹模洞口形状及螺销钉的安装情况（并在左面布置销钉、右面布置紧固螺钉及另一销钉显得错落有致），对于模柄与上模座的联接情况进行了局部剖（并顺便画出防转销钉显得构图极为巧妙），而对打料系统的装配关系也尽量全剖，使其他读图者一目了然。
下模部分对凸凹模的固定，凸凹模洞口及漏料孔的形状，卸料板与卸料螺钉的联接情况，紧固螺钉与圆柱销的结构情况都进行了全剖。而对活动挡料钉的安装情况则采取了用虚线表达的方式。这样的布置需要设计者经过一番精心的运筹后才能获得。
（3）序号引出线的画法
在画序号引出线前应先数出模具中零件的个数，然后再作统筹安排。在图5的模具装配图中，在画序号引出线前，数出整副模具中有33个零件，因此设计者考虑左方布置18个序号，右方再布置15个序号。根据上述布置，然后用相等间距画出33个短横线，最后从模具内引画零件到短横线之间的序号引出线。按照“数出零件数目→布置序号位置→画短横线→引画序号引出线”的作图步骤，可使所有序号引出线布置整齐、间距相等，避免了初学者画序号引出线常出现的”重叠交叉”现象。
2.4.3关于螺钉、销钉的画法
画螺钉应注意以下几点：
（1）螺钉各部分尺寸必须画正确。螺钉的近似画法是：如螺纹部分直径为D，则螺钉头部直径画成1.5D，内六角螺钉的头部沉头深度应为D+1～3mm；销钉与螺钉联用时，销钉直径应选用与螺钉直径相同或小一号（即如选用M8的螺钉，销钉则应选Ф8或Ф6）。固定螺钉拧入模体的深度勿太深。如拧入铸铁件般钢件深度是螺钉直径的1.5—2倍。
（2）画螺钉连接时应注意不要漏线条。以图5中螺钉24为例，螺钉只与尾部的凹模26螺纹连接，而螺钉经过冲孔凸固定板13、上垫板14及上模坐16均应为过孔。
（3）画销钉联接时也要注意不要漏线条。以图5中的销钉15为例，在销钉经过的通孔凸模固定板13与上模座16零件需用销钉进行定位，而上垫板14则无需用销钉15来定位，所以应为过孔。冲模中的定位销常选用内螺纹圆柱销（GB878-86），每组合件上只需两个销钉，其长度勿太长，其进入模体长度是直径的2—2.5倍。
模具装配图绘制完成后，要审核模具的闭合高度、漏料孔直径、模柄直径及高度、打杆高度、下模座外形尺寸等与压力机有关技术参数间的关系是否正确。本例经审核后确认满足J23-16F 压力机参数要求。
3冲裁模零件设计示范
3.1图形的绘制方法
图形的绘制方法虽依各人习惯而不尽相同，以下的观点及建议，可供参考。
画零件图的目的是为了反映零件的构造，为加工该零件提供图示说明。那么哪些零件需要画零件图呢？这可用一句话概括：一切非标准件、或虽是标准件但仍需进一步加工的零件均需绘制零件图。以图5倒装复合模为例，下模座1虽是标准件，但仍需要上面加工漏料孔、螺钉过孔及销钉孔，因此要画零件图；导柱、导套及螺销钉等零件是标准件也不需进一步加工，因此可以不画零件图。
3.1.2零件图的视图布置
为保证绘制零件图正确，建议按装配位置画零件图，但轴类零件按加工位置（一般轴心线为水平布置）。以图5所示的凸模26为例，装配图上该零件的主视图反映了厚度方向的结构，俯视图则为原平面内的结构情况，在绘该凸模26的零件图时，建议就按装配图上的状态来布置零件图的视图，实践证明：这样能有效地避免投影关系绘制的错误。
3.1.3零件图的绘制步骤
绘制模具装配图后，应对照装配图来拆画零件图。推荐如下步骤。
绘制所有零件图的图形，尺寸线可先引出，相关尺寸后标注，以图5为例。模具可分为上下两大部分。在画上半部分的零件图时，绘制的顺序一般采用“自下往上，相关零件优先”的步骤进行。凹模26是工作零件可以首先画出；绘完凹模26的图形后，对照装配图，推块11与凹模26相关，其外形与凹模洞口完全一致，厚度应比凹模大出0.5mm，根据这一关系马上画出推块11的图形；接下来再画冲孔凸模固定板13的图形画好凸模固定板13以后，再对照模具装配图画出装在冲孔凸模板13内的冲孔凸模12、冲孔凸模27等与之相关零件的图形……。在画上模部分的零件图时，应注意经过上模座16、上垫板14、冲孔凸模固定板13及凹模26等模板上的螺销钉孔的位置一致。
在画下模部分的零件图时，一般采用“自上往下，相关零件优先”的步骤进行。先画卸
料板9的图形，然后对照装配图上的装配关系，画活动挡料钉28、挡料钉10的图形。再画凸凹7的图形……。在画下模的零件图时，也应注意经过卸料板9、凸凹模固定板6、下垫板5、下模座1上的螺丝钉孔的位置及凸凹模7、下垫板5、下模座1上漏料孔位置的一致。
按照上述步骤，根据装配关系对零件形状的要求，绘制各零件图的图形，能很容易地正确绘制出模具零件的图形，并使之与装配关系完全吻合。
3.2尺寸标注方法
从事模具设计的人都有这样的体会：画图容易标注尺寸难。将一张零件图的图形绘制正确和将一张零件图上的所有尺寸标注正确相比要容易得多。然而初学者中普遍存在一种“重图形、轻尺寸标注”的倾向，一旦进行课程设计，所标注的尺寸或错误百出或紊乱不堪，令人难以读图；甚至出现螺销钉孔错位致使模具无法装配的严重错误，漏尺寸漏公差值等现象更是比比皆是。究其原因除了平时练习少外，更为重要的是缺乏必要的方法。进行尺寸标注时，建议根据装配图上的装配关系，用“联系对照”的方法标注尺寸，可有效地提高尺寸标注的正确率，具有较好的合理性。
3.2.1尺寸的布置方法
对于初学者出现尺寸标注紊乱、无条件等现象，主要是尺寸“布置”方法不当。要使用所有标注的尺寸在图面上布置合理、条理清晰，必须很好地运筹。图7所示的冲孔凸模固定板13的零件图中共有近20个尺寸，其中俯视图左侧布置螺销钉及顶杆过孔尺寸；下方布置顶杆过孔孔距尺寸、冲孔凸模12固定孔孔距尺寸、螺销钉孔的孔距尺寸及模板的外形直径尺寸；上方则布置孔距的角度尺寸。主视图上布置了冲孔凸模27和12的固定孔形状尺寸、及模板的厚度等尺寸。这种布置方法合理地利用了零件图形周围的空白，既条理分明、又方便了别人读图。
尺寸布置还要求其它相关零件图相关尺寸的“布置地”尽量一致。如图8所示的上垫板14中的尺寸就参照了图7中布置方法，尽量地作到“同一尺寸在图纸的同一地点出现”。如Ф9、Ф7、Ф30、Ф56、Ф80、30°、厚度14等尺寸的“布置地”基本上同图7冲孔凸模固定板零件图中的“布置地”相同。这样的尺寸标注方式极大地便利了读图者。学生要确
要使尺寸标注正确，就要把握尺寸标注的“思路”。前面要求绘制所要零件图的图形而先不标注任何尺寸，就是为了在标注尺寸时能够统筹兼顾，用一种正确的“思路”来正确地
标注尺寸。下面以图5倒装复合模为例阐述尺寸标注的“思路”。
(1)标注工作零件的刃口尺寸
根据模具设计法则，先标注基准件上刃口尺寸（即冲孔凸模和落料上的刃口尺寸），再标注对应件上的刃口尺寸（即凸凹模上的刃口尺寸）；但符合模中也可将凸凹模作为基准件，凸模、凹模作为对应件进行尺寸标注。所有零件图的图形绘好后，先找出本模具的工作零件即凸凹模7、冲孔凸模12和27、落料凹模26，把着三张图纸对照起来，按照尺寸布置后安排好的“地点”标注刃口尺寸。这样可保证刃口尺寸标注的正确性。
(2)标准想关零件的相关尺寸
相关尺寸正确，各模具零件才能装配组成一幅模具，必须保证正确。在上模部分，相关尺寸的标注建议按照“自上而下”的顺序进行。先从工作零件凹模26开始，观察装配图6，与该零件模具相关的零件有内六角螺钉24、销钉25推块11、冲孔凸模13，应从分析着些相关关系入手进行“相关尺寸”的标注。
凹模26与销钉25成H7/m6配合，故销钉孔直径为Ф8H7。销钉25要通过26、13、14、16等模板，其中与26与16成H7/m6配合，因此上模座16上销钉孔直径也应为Ф8H7，可立即在上模座16的零件图上标出该尺寸。而销钉通过13、14模板的孔是应有0.5～1mm的间隙，因此13、14上相应的过孔直径为Ф9，也应在相应的图纸上立即标出。
凹模26与3个M8的内六角螺钉24是螺纹连接，因此凹模26的图纸上对应螺纹孔应标注为3-M8；螺钉24也同过16、13、14、16等模板，其中与13、14、16上的过孔也有0.5～1mm 的间隙，相应的图纸上应立即标注Ф9，各模板上的螺纹孔距均为Ф9，各模板上的螺纹孔距均为Ф56一并标出。
凹模26还与推块11相关。从装配关系知：推块11的外形应与凹模洞口一致，只是尺寸比洞口尺寸小，四周有0.2～0.6mm的间隙，按这一关系找出推块11的零件图纸，标上推板的外形尺寸。为了保证推块11完全将工件推出凹模26，推块的推料段高度是8.5mm。推
13相应处为一吊装固定台阶孔，大孔高度与凸模吊装段等高，即同为3mm，孔径应比凸模台阶直径大出0.5～1mm，是22.5mm；小孔与凸模固定段成H7/m6的配合，即冲孔凸模固定板13上的小孔直径应为Ф18.5，而推块11上开制的凸模过孔应比凸模刃口部分直径大出0.5～1mm，实际为Ф18.8mm。上述尺寸应依次同时标注。冲孔凸模27的零件图见图10。
模具下模部分的相关尺寸标注可按“自上而下”的顺序尽心。先标注弹压卸料板9与挡料钉10、28，弹压卸料板与卸料螺钉4之间的相关尺寸；再标注凸凹模固定板6与凸凹模7、卸料螺钉4、紧固螺钉32、圆柱销33之间的相关尺寸……，直至所有相关尺寸标注完毕。
这个阶段可逐张零件进行，先补全其它尺寸，例如轮廓大小尺寸、位置尺寸等；再标注各加工面的粗糙度要求及倒角、圆角的加工情况，最后是选材及热处理，并对本零件进行命名等。
3.3其它尺寸标注问题
3.3.1复杂型孔的尺寸标注
形状越复杂，尺寸就越多，由此造成的标注困难是初学者设计冲压模时的主要障碍。图11所示的凸模零件，因洞口形状的尺寸繁多而出现标注困难。有两个解决方法：一是放大标注法。将凹模零件图适当放大后再标注尺寸；二是移出放大标注法。将复杂的洞口型孔单独移至零件图外面的适合位置，再单独标记繁多的型孔尺寸，而零件图内仅标注型孔图形的位置尺寸即可。图11中采用了移位标注法。
3.3.2未注公差尺寸的标注
判断冲压件上未注公差尺寸的偏差方向。采用“入体原则”、可先画出该冲压件的假想磨损图。图12所示工件的假想磨损图用双点划线画出，再根据以下方法进行判断。如该尺寸磨损后变小为负偏差；变大为正偏差；不变则为正负偏差。拒此可确定图2-1中，26.2，24.2、20.8等尺寸为负偏差；15、12、2及2-Ф5等尺寸为正偏差；而尺寸14.5则为正负偏差。若需判别半径R 及角度尺寸的偏差方向同样可采用此法。
冲压件未注公差配合尺寸极限偏差一般为IT12～IT14，常用IT14。若该冲压件使用时与其它工件并无装配关系，则未注公差尺寸的偏差方向及极限偏差可按国际GB/T15055-94圆角半径等的极限偏差分为f(fine精密级)、m （medium 中等级）、c(coarse粗糙级)、v(verycoarse 最粗级)四个公差等级。一般可选用c 级。有关资料请见参考资料。
3.3.3其它模板上型孔的配制标注
在进行凹模洞口的刃口尺寸计算时如何处理半径尺寸R？实践中视对R 的测量手段以及使用要求而定，如有能精确测定R 值的量具，则需对R 值进行刃口尺寸的计算；如仅有靠尺等常规测量工具，则对R 进行刃口尺寸计算并在凹模图上标注计算结果就无必要，可在凹模图山标注原注R 值。
由于凸模外形、凹模洞口及其它模板上相应的型孔都是在同一台线切割机床上用同一加工程序，根据线切割机床的“间隙自动补偿”功能使起在线切割机床的割制过程中自动配制一定的间隙而成。因此其它模板上型孔可按上述配制加工的特点进行标注，即简单明晰、又符合模具制作的实际。以图13为例，凸模固定模板按配制法特点进行标注时，仅需在模板内标注型孔的位置尺寸，而型孔的形状尺寸则在图纸的适当位置加注：“型孔尺寸按凸模的实际尺寸成0.02mm 的过盈配合”即可。
设计计算说明书是整个设计计算过程的整理总结，也是图样设计的理论依据，同时还是审核设计能否满足生产和使用要求的技术文件之一。因此，设计计算说明书应能反映所设计的模具是否可靠和经济。
4.1设计计算说明书的内容与要求
设计计算说明书应以计算内容为主，要求写明整个设计的主要计算及简要的说明。
对于汁算过程的书写，要求写出的公式并注明来源，同时代入相关数据，直接得出运算结果。
在设计计算说明书中，还应附有与计算有关的必要简图，如压力中心的计算中应绘制零件的排样图；确定工艺方案时，需画出多种工艺方案的结构图，以便进行分析比较。
设计计算说明书应在全部计算及全部图样完成之后整理编写，主要内容有冲压件的工艺性分析，毛坯的展开尺寸计算，排祥方式及经济性分挤，工艺过程的确定，半成品过渡形状的尺寸计算，工艺方案的技术和经济分析比较，模具结构形式的合理性分析，模具主要零件结构形式、材料选择、公差配合和技术要求的说明，凸、凹模工作部分尺寸与公差的计算，冲压力的计算，模具主要零件的强度计算、压力中心的确定，弹性元件的选用与核算及冲压设备的选用依据等。具体概括如下：
1) 目录(标题及页次)
2) 设计任务书（零件图纸，技术要求，设计要求）
3) 工艺方案分析及确定（冲压件的结构工艺性分析）
4) 工艺计算（毛坯尺寸展开计算；排样及裁板方式的经济性分析；工序次数的确定：半成品过波形状及尺寸计算；工艺方案的技术、经济综合分析比较；）
5) 模具结构设计（选定模具结构型式的合理性分析）
6) 模具零部件工艺设计（模具主要零件结构型式、材料选择、公差配合、技术要求的说明：凸、凹模工作部分尺寸与公差的计算；模具主要零件的强度计算、压力中心的
确定：弹性元件的选用和核算等；）
7) 选择冲压设备类型及吨位的依据；
8) 其它需要说明的内容。
9) 结束语
10) 参考资料目录。
4.2设计总结与答辩
总结与答辩是冷仲压模具设计的最后环节。是对整个设计过程的系统总结和评价。学生在完成全部图样及缩写设计计算说明书之后，应全面分析此次设计中存在的优缺点，找出设计中应该注意的问题，掌握通用棋具设计的一般方法相步骤。通过总结，提高分析与解决实际工程设计的能力。
设计答辩工作，应对每个学生单独进行，在进行的前一天由教师拟定并公布答辩顺序，答辩小组的成员，以设计指导教师为主，聘请与专业课有关的各门专业课教师，必要时可聘请l~2名工程技术人员组成。
答辩中所提问题，一般以设计方法、方案及设计计算说明书和设计图样中所涉及到的内容为限，可就计算过程、结构设计、查取数据、视图表达尺寸与公差配合、材料及热处理等方面广泛提出质疑让学生回答，也可要求学生当场查取数据等。
通过个人系统地回顾总结和教师的质疑、答辩，使学生能更进一步发现自己设计过程中存在的问题，摘清尚未弄懂的、不甚理解或未曾考虑到的问题。从而取得更大的收获，完满地达到整个设计的目的及要求。
设计成绩的评定，应以设计计算说明书、设计图样和在答辩中回答的情况为根据，参考
材料工程系
2004年10月修订