冲压模具设计实用手册 核心模具卷
出版时间：2016年版
丛编项： 冲压模具设计实用手册
内容简介
本手册基于科学性、先进性和实用性特点，兼顾理论基础和设计实践两个方面，根据设计人员在冲压模具设计过程中的需要，系统地介绍了冲压模具中核心模具的设计标准、原则、步骤与方法，并列举了大量先进实用、全面可靠的结构范例。主要内容包括冲模设计基础与设计步骤，冲压模具用材料，冲压件设计与冲压工艺性；冲压模具结构中应用量大面广的冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模的设计原理、方法和要点等。对于不同类型的冲模，每章均介绍了新颖的典型结构，有些图例为首次发表。本手册可为从事冲压模具设计的工程技术人员提供帮助，也可供高校相关专业的师生查阅参考。
目录
第1章冲模设计基础与设计步骤
1.1冲压生产与冲模1
1.1.1冲压加工的基本原理与冲模1
1.1.2冲压加工在工业生产中的地位1
1.1.3冲压加工的特点3
1.1.4冲模的分类3
1.1.5冲压加工工序的分类、特征及模具3
1.2冲模术语9
1.3冲模设计步骤15
1.3.1冲模设计应具备的资料15
1.3.2冲模设计的基本要求15
1.3.3冲模设计的一般步骤15
1.4冲模结构形式的选用17
1.4.1根据制件的生产批量选用17
1.4.2根据制件的精度要求选用18
1.4.3根据制件的形状大小和复杂程度选用19
1.4.4根据生产部门的现有设备情况选用19
1.4.5根据冲模能达到的使用寿命选用19
1.4.6根据模具制造能力选用20
1.4.7各种不同类型冲模选用比较20
1.5压力中心的确定23
1.5.1确定压力中心的目的23
1.5.2确定压力中心的方法24
1.6冲压设备的选用25
1.6.1压力机的分类与型号表示方法25
1.6.2各类冲压设备的用途27
1.6.3常用压力机的主要技术参数含义与要求28
1.6.4冲压设备的选用30
1.7冲模图的设计34
1.7.1模具图的作用和重要性34
1.7.2冲模图样的绘制要求与标准34
1.7.3冲模装配图的绘制与要求41
1.7.4冲模零件图的绘制与要求49
1.7.5冲模图的校核66
1.8冲模设计的几种实用方法与冲压模具的总体尺寸68
1.8.1冲模设计实用方法68
1.8.2冲压模具的总体尺寸70
第2章冲压模具用材料
2.1冲压模具材料的基本要求与选用原则71
2.1.1冲压模具材料的基本要求71
2.1.2冲压模具材料的选用原则73
2.2冲压模具钢的分类、常用钢材牌号及应用特点74
2.2.1冷作模具钢的分类74
2.2.2常用冷作模具钢和硬质合金75
2.2.3常见的非国标牌号（国产和进口）冷作模具钢82
2.3常用模具钢化学成分及主要用途84
2.3.1常用的模具钢化学成分及主要用途84
2.3.2模具常用钢结硬质合金和硬质合金化学成分86
2.4硬质合金86
2.4.1硬质合金的分类86
2.4.2模具常用硬质合金性能与用途87
2.4.3硬质合金的应用与钢模具的比较87
2.5钢结硬质合金88
2.5.1钢结硬质合金的基本类型与性能88
2.5.2钢结硬质合金的热加工与热处理89
2.5.3冷作模具常用钢结硬质合金的使用性能与用途90
2.6粉末冶金高速钢和高合金钢91
2.7冲模零件材料的选用与硬度要求92
2.7.1冲模工作零件材料选用的依据92
2.7.2冲模工作零件常用材料及硬度的指导性选用94
2.7.3冲模结构零件材料及硬度选用98
2.8模具材料与使用寿命99
2.8.1模具的使用寿命99
2.8.2判断模具寿命的依据100
2.8.3影响模具刃口磨损的因素101
2.8.4模具零件常用热处理工序的目的与适用范围102
2.8.5提高模具使用寿命的措施103
2.8.6模具常用机加工方法与所能达到的加工精度和表面粗糙度104
2.9常用钢材国内外牌号对照表106
第3章冲压件设计与冲压工艺性
3.1冲压件的工艺性与冲压件设计原则109
3.1.1冲压件的工艺性109
3.1.2冲压件设计原则109
3.2冲裁件精度、表面粗糙度和毛刺110
3.2.1冲裁件的精度110
3.2.2冲裁件的尺寸公差111
3.2.3冲裁件切断面质量115
3.2.4冲裁件的切断面表面粗糙度116
3.2.5精密冲裁件的尺寸精度116
3.2.6金属冲裁件允许的毛刺高度117
3.3冲裁件的工艺性117
3.3.1对冲裁件（落料件和冲孔件）的形状要求117
3.3.2对冲孔件的尺寸要求119
3.4弯曲件的精度与工艺性120
3.4.1弯曲件的精度120
3.4.2弯曲圆角半径与最小弯曲半径Rmin123
3.4.3弯曲件的工艺性与弯曲件的结构要点123
3.5拉深件精度与工艺性129
3.5.1拉深件的精度129
3.5.2拉深件一次拉深成形条件130
3.5.3拉深件的工艺性与拉深件的结构要点132
3.5.4小型件带料连续拉深工艺条件136
3.6翻边工艺性138
3.6.1翻边工艺的分类和应用138
3.6.2圆孔翻边的工艺性141
3.6.3非圆孔翻边与工艺性143
3.6.4变薄翻边144
3.7压筋、压包的工艺性145
3.7.1压筋的工艺性145
3.7.2压凸包的工艺性147
3.8冷挤压件精度与工艺性148
3.8.1冷挤压件的尺寸精度148
3.8.2冷挤压件合理的形状与尺寸151
3.9冲压件公差标注方法规范化建议152
3.10冲压件的尺寸、角度公差、形状和位置未注公差（GB/T 13914、
13915、13916—2002）、未注公差尺寸的极限偏差（GB/T 15055—1994）等154
第4章冲裁模
4.1冲裁与冲裁过程分析161
4.1.1冲裁与冲裁模161
4.1.2冲裁变形过程分析161
4.1.3冲裁断面特征162
4.1.4冲裁件的质量分析163
4.2冲裁间隙与选用165
4.2.1冲裁间隙的含义165
4.2.2间隙大小对冲裁的影响166
4.2.3冲裁间隙方向的确定原则170
4.2.4确定合理冲裁间隙的方法170
4.2.5冲裁间隙的分类172
4.2.6常用的几种冲裁间隙值174
4.2.7选用冲裁间隙的依据和原则178
4.3冲裁凸模、凹模刃口尺寸及制造公差的确定179
4.3.1冲裁凸模、凹模刃口尺寸确定原则179
4.3.2冲裁凸、凹模分开加工时刃口尺寸计算180
4.3.3冲裁凸、凹模配合加工时刃口尺寸计算181
4.3.4冲裁模凸、凹模刃口尺寸计算示例183
4.3.5凸、凹模分开加工法与配合加工法的特点和应用比较184
4.4冲裁力、卸料力、推件力、顶出力185
4.4.1冲裁力计算185
4.4.2减小冲裁力的方法187
4.4.3卸料力、 推件力和顶出力的计算189
4.4.4选用压力机时总压力计算方法189
4.4.5计算冲裁功的意义和冲裁功的验算190
4.5排样、搭边、料宽及材料利用率191
4.5.1排样191
4.5.2材料的消耗与材料利用率195
4.5.3搭边与搭边值的确定199
4.5.4条（带） 料宽度的确定201
4.5.5冲裁排样实例分析与材料利用率计算203
4.5.6排样图的画法与图例205
4.6冲模零件的分类、功能及使用范例211
4.6.1冲模零件的分类与功能211
4.6.2各种冲模零件的使用范例212
4.7凸模设计结构219
4.7.1凸模的种类和标准结构219
4.7.2常见的凸模形式与固定方法219
4.7.3凸模的防转245
4.7.4级进模的凸模固定示例245
4.7.5凸模长度的确定（包括多工位级进模的多凸模长度）247
4.7.6凸模的强度验算249
4.8凹模结构设计251
4.8.1凹模的基本类型与应用251
4.8.2凹模的常用结构252
4.8.3凹模刃口形式275
4.8.4凹模外形尺寸的确定277
4.8.5凹模强度计算279
4.8.6凹模的固定螺孔和定位销孔大小及间距280
4.8.7螺钉拧入深度和圆柱销配合长度281
4.8.8凸模和凹模的加工精度与互换性281
4.9冲裁模典型结构283
4.9.1冲裁模的分类283
4.9.2落料模283
4.9.3冲孔模288
4.9.4切角模308
4.9.5切口模309
4.9.6冲槽模314
4.9.7切舌模316
4.9.8剖切模317
4.9.9切边模318
4.9.10切断模332
第5章弯曲模
5.1板料的弯曲变形342
5.1.1弯曲方法342
5.1.2弯曲变形过程与特点343
5.2最小弯曲半径（rmin）344
5.2.1弯裂与最小弯曲半径（rmin）344
5.2.2影响最小弯曲半径的因素344
5.2.3最小弯曲半径的确定345
5.3回弹及防止346
5.3.1弯曲件的回弹及回弹表现形式346
5.3.2影响回弹的因素347
5.3.3回弹值的确定347
5.3.4减小回弹的措施354
5.4弯曲件展开尺寸的计算357
5.4.1弯曲件中性层位置的确定357
5.4.2弯曲件展开长度计算358
5.5弯曲力、顶件力及压料力362
5.5.1弯曲力的计算362
5.5.2顶件力和压料力的计算362
5.5.3弯曲设备标称压力的选择363
5.6弯曲模工作部分尺寸设计364
5.6.1凸、凹模圆角半径364
5.6.2凹模的工作深度364
5.6.3U形弯曲件凹模的长度和宽度尺寸确定365
5.6.4弯曲凸模与凹模之间的间隙365
5.6.5弯曲凸、凹模工作部分尺寸与制造公差的确定367
5.6.6弯曲或成形凸模和凹模的尺寸差367
5.7弯曲模的结构设计368
5.7.1弯曲模结构设计要点368
5.7.2弯曲件的工序安排369
5.8弯曲模典型结构372
5.8.1V形件弯曲模372
5.8.2L形件弯曲模376
5.8.3U形件弯曲模377
5.8.4形件弯曲模378
5.8.5Z形件弯曲模380
5.8.6圆形和卡环类件弯曲模383
5.8.7铰链卷边模387
5.8.8其他弯曲模391
5.9弯曲件产生缺陷或废品原因及消除方法407
第6章拉深模
6.1拉深件分类及板料的拉深变形分析409
6.1.1拉深方法与拉深件分类409
6.1.2圆筒形件拉深变形过程特性410
6.1.3圆筒形件拉深过程中毛坯的应力应变状态411
6.1.4拉深时的起皱、厚度变化和硬化现象412
6.1.5盒形件拉深变形特点415
6.2拉深件毛坯形状的确定与毛坯尺寸的计算417
6.2.1确定拉深件毛坯形状的原则与方法417
6.2.2拉深件切边余量417
6.2.3拉深件毛坯尺寸的基本计算方法417
6.2.4旋转体拉深件毛坯尺寸的计算方法419
6.2.5矩形盒形件毛坯尺寸的计算方法432
6.3拉深工艺计算438
6.3.1拉深系数与合理选用438
6.3.2无凸缘圆筒形件拉深次数443
6.3.3无凸缘圆筒形件工序尺寸的计算443
6.3.4有凸缘圆筒形件工序尺寸的计算445
6.3.5矩形件工序的计算453
6.4变薄拉深472
6.4.1变薄拉深应用、方法与特点472
6.4.2变薄拉深的工艺计算472
6.4.3变薄拉深的模具设计474
6.4.4举例介绍变薄拉深工艺计算476
6.4.5变薄拉深产生废品原因477
6.5反向拉深478
6.5.1反向拉深方法与应用478
6.5.2反向拉深特点478
6.6阶梯形、锥形、球形、抛物体形件的拉深480
6.6.1阶梯形件的拉深480
6.6.2锥形件的拉深481
6.6.3半球形件的拉深488
6.6.4抛物线形件的拉深494
6.7拉深力和压边力的计算495
6.7.1拉深力495
6.7.2压边力497
6.7.3压力机公称压力的确定502
6.7.4拉深功的计算503
6.7.5拉深速度503
6.8拉深凸模和凹模工作部分设计504
6.8.1拉深凸、凹模结构形式与凸模的通气孔504
6.8.2拉深凸、凹模圆角半径506
6.8.3拉深凸、凹模之间的间隙507
6.8.4拉深凸、凹模工作部分尺寸的计算509
6.9拉深的润滑、退火和酸洗510
6.9.1润滑510
6.9.2退火512
6.9.3酸洗514
6.9.4拉深工艺中相关工序的应用514
6.10拉深模结构514
6.10.1拉深模的种类514
6.10.2拉深模的设计要点515
6.10.3拉深模典型结构518
6.11拉深件的质量分析537
6.11.1拉深件常见缺陷或废品形式、原因分析和解决措施537
6.11.2中小型拉深件的质量分析538
第7章成形模
7.1起伏成形540
7.1.1起伏成形基本原理、特点、应用和变形极限540
7.1.2压加强筋541
7.1.3压凸包（压包、 压凸、 压窝）541
7.1.4压筋、 压包、 百叶窗成形模结构542
7.2翻边与翻孔550
7.2.1圆孔翻边（翻孔）550
7.2.2小螺纹底孔的变薄翻边555
7.2.3外缘翻边559
7.3胀形563
7.3.1胀形的种类与特点563
7.3.2翻边模结构564
7.3.3圆柱形空心毛坯胀形方法与特点567
7.3.4空心毛坯胀形工艺计算567
7.3.5胀形模结构571
7.4缩口584
7.4.1缩口变形特点与变形程度584
7.4.2缩口工艺计算585
7.4.3缩口的方法586
7.4.4缩口模具结构588
7.5扩口591
7.5.1扩口的变形特点与变形程度591
7.5.2扩口成形计算592
7.5.3扩口模结构593
7.6校平与整形597
7.6.1校平与整形的作用与特点597
7.6.2校平、 校平模分类与应用597
7.6.3整形特点与应用599
7.6.4校平、 整形力的计算601
7.6.5整形、 校平模结构601
附录
附录A标准公差数值与基孔制、基轴制优先、常用配合606
附录B冲压常用材料的性能612
附录C模内攻牙（螺纹）机型号、规格与挤压螺纹底孔尺寸616
附录D金属材料力学性能符号对照表619
参考文献
