冲压模具从入门到精通

模具是现代制造业中不可缺少的重要工艺装备，支撑了我国制造业的蓬勃发展。当前我国工业高速发展，对模具领域提出了越来越高的要求，也为其高质量发展提供了强大的动力。

冲压模具是各类模具中应用广的一种模具，也是实现冲压加工的主要工艺装备，主要分为冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和以多工位级进模为主导的冲压模具。冲压模具的设计与制造是一项非常艰辛而又极富创造性的工作。随着科技进步和产业结构的调整，模具行业对高级应用型人才的综合能力要求越来越高，对复合型人才的需求越来越旺盛。为了与时俱进，适应冲压技术的发展和行业读者的需求，使更多从事模具设计与制造工作的技术人员系统、全面地了解并掌握冲压模具结构设计技巧和制造要点，进一步提高冲压模具的设计与制造水平，我们编写了本书。

本书针对冲压模具行业的实际需求，以工艺分析、模具结构设计与制造为重点，系统讲述了冲压基本工艺的特点与工艺参数，结合冲压模具设计与制造的典型实例，详细讲解了冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模（翻孔模，胀形、镦压模，缩口模）及多工位级进模的设计与制造过程。

全书共分为8章。第1章为概述，介绍什么是冲压模具以及冲压加工的特点与应用；第2章介绍冲压模具设计基础；第3章介绍冲压模具制造基础；第4章介绍冲裁工艺及模具设计与制造；第5章介绍弯曲工艺及模具设计与制造；第6章介绍拉深工艺及模具设计与制造；第7章介绍成形工艺及模具设计与制造；第8章介绍多工位级进模设计与制造。

本书具体有如下特点：

1.兼顾了理论基础和生产实践两个方面，使用简洁明了的语言，避免晦涩难懂的理论

分析。

2.讲解了各类常用模具的设计与制造实例，着重介绍模具结构分析、设计与制造的过程。所选的模具实例来自生产实践，既注重典型模具结构，又反映富有创新意义的设计，具有一定的代表性。

3.归纳了丰富的经验数据，图、表、文紧密配合，可供实际生产中参考。

4.本书采用双色印刷，经验性的内容以及图样中的重点会用蓝色标注。

5.书中配有二维码，用手机扫码即可观看视频讲解。

本书由松渤电器（上海）有限公司金龙建，上海工程技术大学、上海市高级技工学校杨梅编著。在编写过程中，陈杰红、金龙周、王朴、王浩、于位灵、陈波、陈月霞、赵燕、徐玲玲、束军平等提供了部分资料并参与整理工作。编写过程中还得到了陈炎嗣高级工程师、上海交通大学塑性成形技术与装备研究院洪慎章教授、上海工程技术大学高职学院李厚佳教授、《模具制造》编辑部杜贵军主编及台州高精密智能化模具研发创新团队李克杰等老师的热情帮助和指导，在此一并表示衷心的感谢！

由于水平所限，书中不妥之处在所难免，敬请广大专家和读者批评指正，请发送邮件至jinlongjian2010@163.com。

金龙建

本书立足于冲压模具的全流程，从基础到设计到制造，全方位讲解了冲压模具的相关知识。主要内容包括：冲压模具设计基础、冲压模具制造基础、冲裁工艺及模具设计与制造、弯曲工艺及模具设计与制造、拉深工艺及模具设计与制造、成形工艺及模具设计与制造、多工位级进模设计与制造。所选的模具实例来自生产实践，既注重典型模具结构，又反映富有创新意义的设计，具有一定的代表性。

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本书可供从事冲压模具相关工作的工程技术人员使用，也可供高校相关专业师生学习参考。

金龙建，上海普极电子有限公司，工程师、技术部经理，从事冲压模具行业多年，攻破了不少冲压、拉深、成形等级进模的技术难关。担任上海模具行业协会技术信息联络委员会委员、北京《科技创新导报》编辑部特约编委；担任《模具工业》第五届通讯员、

上海模具技术协会通讯员。出版多部图书，发表专业文章30余篇。

第1章概述

1.1什么是冲压模具 001

1.1.1什么是冲裁模 001

1.1.2什么是弯曲模 002

1.1.3什么是拉深模 003

1.1.4什么是成形模 004

1.1.5什么是精冲模 004

1.1.6什么是冷挤压模 007

1.1.7什么是单工序模 009

1.1.8什么是复合模 009

1.1.9什么是多工位级进模 010

1.1.10什么是多工位传递模 010

1.2冲压加工的特点及应用 013

1.2.1冲压加工的特点 013

1.2.2冲压加工的应用 013

第2章冲压模具设计基础

2.1冲压模具设计基本要求及一般步骤 014

2.1.1冲压模具设计应具备的资料 014

2.1.2冲压模具设计的基本要求 014

2.1.3冲压模具设计一般步骤 015

2.2冲压用材料 017

2.2.1冲压工艺对材料的要求 017

2.2.2常用冲压材料 018

2.3冲压模具材料 022

2.3.1冲压模具材料基本要求与选用原则 022

2.3.2冲模零件材料的选用与硬度要求 023

2.3.3常用钢材国内外牌号对照表 031

2.4冲压设备 034

2.4.1冲压设备的类型 034

2.4.2冲压设备类型的选择 038

2.4.3冲压设备规格的选择 039

第3章冲压模具制造基础

3.1模具制造主要设备与加工方法 042

3.1.1模具加工工艺流程 042

3.1.2车床加工 043

3.1.3铣床加工 044

3.1.4磨床加工 045

3.1.5镗床 058

3.1.6数控加工 061

3.1.7电火花加工 065

3.1.8数控电火花线切割加工 066

3.2模具钳工 070

3.2.1划线 070

3.2.2锉削 074

3.2.3钻孔、扩孔、锪孔和铰孔 078

3.2.4攻螺纹与套螺纹 087

3.2.5模具抛光 092

3.3冲模装配技术 100

3.3.1冲压模具装配工艺 100

3.3.2冲模装配技术要求 101

3.3.3模具装配顺序 104

3.3.4凸模与凹模间隙的控制方法 104

3.3.5级进模的加工及装配要点 105

3.3.6模架装配 106

第4章冲裁工艺及模具设计与制造

4.1冲裁基本概念 112

4.2冲裁变形过程及断面分析 112

4.2.1冲裁变形过程 112

4.2.2冲裁件断面分析 113

4.3冲裁间隙 113

4.3.1间隙对制件质量的影响 113

4.3.2间隙对模具寿命的影响 114

4.3.3冲裁模合理间隙值的确定 115

4.4冲裁凸模与凹模刃口尺寸计算 120

4.4.1冲裁凸、凹模刃口尺寸计算原则 120

4.4.2冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 121

4.5冲压力及降低冲压力的工艺措施 123

4.5.1冲压力计算 123

4.5.2降低冲裁力的工艺措施 125

4.5.3计算冲裁功的意义和冲裁功的验算 126

4.5.4压力中心计算 127

4.6排样、搭边、料宽及材料利用率 128

4.6.1排样方法 128

4.6.2搭边与条料宽度 128

4.6.3材料利用率 131

4.7冲裁模主要零部件设计 132

4.7.1 模架、模座、导向装置 132

4.7.2固定板、垫板设计 143

4.7.3凸、凹模设计 143

4.7.4卸料装置 155

4.7.5顶出装置 156

4.7.6定位装置 157

4.7.7限位装置 158

4.7.8模柄 159

4.7.9 螺钉与销钉 160

4.8冲裁模设计实例 163

4.8.1工艺分析 163

4.8.2刃口尺寸计算 163

4.8.3工序排样图设计 164

4.8.4冲压力的计算 165

4.8.5压力中心计算 165

4.8.6模具零部件尺寸的确定 165

4.8.7模具结构图设计 166

4.8.8主要模具零部件设计与加工 167

4.8.9冲裁模的装配 176

4.9冲裁模典型结构 179

第5章玩去工艺及模具设计与制造

5.1板料弯曲的变形 180

5.1.1弯曲方法 180

5.1.2弯曲过程及变形特点 180

5.1.3弯曲应力应变状态 181

5.2小弯曲半径 182

5.3弯曲件回弹及其防止方法 183

5.3.1回弹方式 183

5.3.2回弹值的确定 183

5.3.3减小回弹的措施 188

5.4弯曲件展开尺寸计算 189

5.4.1应变中性层位置的确定 189

5.4.2弯曲件毛坯长度计算 190

5.5弯曲力、顶件力及压料力 193

5.5.1自由弯曲时的弯曲力 193

5.5.2校正弯曲时的弯曲力 194

5.5.3顶件力和压料力 194

5.5.4弯曲时压力机吨位的确定 194

5.6弯曲模工作部分尺寸设计 195

5.6.1弯曲凸、凹模的圆角半径及凹模的工作深度 195

5.6.2弯曲凸模和凹模之间的间隙 196

5.6.3U形弯曲件凹模的长度和宽度尺寸确定 196

5.6.4U形件弯曲模凸、凹模工作部分尺寸的计算 197

5.6.5弯曲凸、凹模的尺寸差 198

5.7弯曲模设计实例 198

5.7.1工艺分析 198

5.7.2制件展开尺寸计算 199

5.7.3制件弯曲方案确定 199

5.7.4模具零部件尺寸的确定 200

5.7.5弯曲力的计算 201

5.7.6模具结构图设计 201

5.7.7主要模具零部件设计与加工 202

5.7.8弯曲模装配 208

5.8弯曲模典型结构 210

第6章拉深工艺及模具设计与制造

6.1拉深的变形分析 211

6.1.1圆筒形拉深变形过程及特点 211

6.1.2圆筒形拉深变形中毛坯的应力 应变 212

6.1.3矩形件拉深变形特点 212

6.2拉深件毛坯尺寸的计算 214

6.2.1拉深件修边余量的选用 214

6.2.2简单旋转体拉深件坯料尺寸 的确定 215

6.2.3矩形件毛坯形状与尺寸的计算 220

6.3拉深工艺计算 225

6.3.1圆筒形拉深系数和拉深次数 225

6.3.2圆筒形件的拉深高度计算 228

6.3.3无凸缘圆筒形件的工艺计算 229

6.3.4带凸缘圆筒形件的工艺计算 230

6.3.5矩形件的拉深系数、拉深次数及拉深工艺的计算 233

6.4变薄拉深 241

6.4.1变薄拉深的特点 241

6.4.2变薄系数 241

6.4.3变薄拉深工序尺寸的计算 242

6.4.4变薄拉深凸、凹模结构 243

6.5压边力、拉深力及拉深总工艺力 的计算 244

6.5.1压边力 244

6.5.2拉深力 248

6.5.3拉深总工艺力 249

6.6拉深凸、凹模设计 250

6.6.1凸、凹模圆角半径 250

6.6.2凸、凹模间隙 251

6.6.3凸、凹模径向尺寸计算 253

6.6.4拉深凸、凹模结构设计 254

6.7拉深模设计实例 256

6.7.1工艺分析 256

6.7.2拉深工艺计算 256

6.7.3工序图设计 260

6.7.4模具工作部分尺寸的确定 260

6.7.5主要拉深工序模具结构设计与制造及装配 262

6.8拉深模典型结构 284

第7章成形工艺及模具设计与制造

7.1翻边与翻孔 285

7.1.1翻边 285

7.1.2翻孔 286

7.2胀形 291

7.2.1胀形的变形特点 291

7.2.2胀形工艺计算 291

7.3缩口 292

7.3.1缩口变形分析 292

7.3.2缩口工艺计算 293

7.4扩口 294

7.4.1扩口变形程度 295

7.4.2扩口工艺计算 295

7.4.3扩口力的计算 296

7.5起伏 296

7.5.1起伏成形变形限值 296

7.5.2压加强筋、压凸包工艺 297

7.5.3起伏成形的压力计算 298

7.6校平 299

7.6.1校平工序模具类型 299

7.6.2校平力的计算 299

7.7成形模设计实例 300

7.7.1壳体底部翻孔模设计、制造及装配 300

7.7.2外壳胀形、镦压及口部成形模设计、制造及装配 305

7.7.3直口压力气瓶缩口模设计、制造及装配 317

7.8成形模典型结构 326

第8章多工位级进模设计与制造

8.1多工位级进模设计基础 327

8.1.1多工位级进模的特点 327

8.1.2多工位级进模的分类 327

8.2排样设计 328

8.2.1排样设计原则 328

8.2.2排样设计应考虑的因素 329

8.2.3设计废料与工艺废料 332

8.2.4载体设计 334

8.2.5分段冲切废料设计 339

8.2.6空工位设计 340

8.2.7基本步距及步距精度的确定 341

8.3多工位连续拉深工艺计算和排样设计要点 342

8.3.1带料连续拉深的应用范围 342

8.3.2连续拉深修边余量的确定 343

8.3.3连续拉深系数和相对拉深高度 344

8.3.4拉深次数计算 346

8.3.5带料连续拉深工艺切口形式、料宽和步距的计算 346

8.3.6连续拉深的各次高度计算 348

8.4多工位级进模主要结构件设计 349

8.4.1带料（条料）导料、浮料装置设计 349

8.4.2多工位级进模弹压卸料装置设计 355

8.4.3带料（条料）定距机构设计 360

8.4.4防止废料回跳或堵料 370

8.4.5微调机构设计 375

8.5斜楔与滑块在多工位级进模中的应用 376

8.5.1斜楔、滑块的分类 377

8.5.2斜楔与滑块的设计要点 378

8.5.3常用侧向冲压滑块的复位结构 379

8.5.4斜楔、滑块的安装 380

8.6多工位级进模的自动监测与安全保护装置 381

8.6.1接触传感器监测 382

8.6.2光电传感器监测 382

8.6.3气动传感器监测 383

8.6.4放射性同位素监测 383

8.7多工位级进模设计实例 383

8.7.1工艺分析 383

8.7.2拉深工艺的计算 384

8.7.3绘制出连续拉深的排样图 387

8.7.4模具结构图设计 387

8.7.5主要模具零部件设计与加工 392

8.7.6多工位级进模装配 404

8.8多工位级进模典型结构 411

参考文献

1、立足于冲压模具的全局，从基础到设计到制造，全方位讲解了冲压模具的相关知识。

2、采取基础知识和设计制造方法、经验相结合的方式，详细梳理了各类冲压模具的特点、工艺及设计制造要点。

3、列举了大量实例，详细介绍了冲压模具设计、制造及装配的全过程。

4、所选的模具实例来自生产实践，既注重典型模具结构，又反映富有创新意义的设计，具有一定的代表性。

5、采用双色印刷，经验性的内容以及图样中的重点会用蓝色标注。

6、书中配有二维码，扫描即可观看视频讲解。