史上最全!188页PPT吃透《模具设计及制造》冲压工艺

冲压是一种在室温下利用压力机和模具对金属板材施加外力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需形状和尺寸零件的金属加工方法。根据变形特点，冲压工艺分为分离工序（冲裁、落料、冲孔等）和成形工序（弯曲、拉深、翻边等）两大类。

该工艺具有生产效率高、产品尺寸一致性好、材料利用率高、适合大批量生产等显著优势，在汽车制造、家电生产、电子通讯等领域应用极为广泛，汽车车身超过60%的部件均由冲压工艺制造。

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1、冲压设备与模具结构

冲压设备主要包括机械压力机、液压机和伺服压力机，选型时需依据工序性质、所需吨位、行程及闭合高度等参数综合确定。

模具是冲压生产的核心工装，典型结构由上模部分（上模座、凸模、垫板、卸料板等）和下模部分（下模座、凹模、定位装置等）组成，并通过导柱导套实现精确导向。

卸料与顶件机构（如弹性卸料板、顶杆）确保工件顺利脱离模具，各部件间配合间隙通常控制在0.01~0.05mm范围内，以保证冲压精度和模具寿命。

2.模具设计核心要素

模具设计的关键参数包括冲裁间隙、刃口尺寸、排样方式和冲压力计算。

冲裁间隙是凸模与凹模之间的空隙，其大小直接影响断面质量、尺寸精度和模具寿命，一般取板厚的4%~8%。刃口尺寸计算遵循“落料以凹模为准、冲孔以凸模为准”的原则，并预留磨损余量。

排样设计需通过合理布置搭边值最大限度地提高材料利用率，可采用有废料、少废料或无废料排样方式。冲压力（含冲裁力、卸料力、推件力等）是选择压力机吨位和校核模具强度的重要依据。

3.典型模具类型及工艺方案

根据工序组合程度，冲压模具分为单工序模、复合模和级进模。

①单工序模仅完成一道工序，结构简单但效率较低；

②复合模在压力机一次行程内于同一工位完成多道工序，精度高且效率较好；

③级进模在多个工位依次完成多道工序，适合大批量复杂零件生产，效率可达60~120次/分钟。

模具设计需进行工艺方案规划，包括零件分析、工序顺序确定、排样设计和模具结构布局，并借助CAE仿真（如AutoForm）验证材料流动与应力分布，预防开裂、起皱和回弹等缺陷。

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