MISUMI冲压模具讲座.docx

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1、MISUMI冲压模具讲座第1讲 冲压模具的精度判断种别：模具设计2012年07月20日模具精度通常采用产品的尺寸精度和形状精度来作为标尺。对于容许差要求严格的产品，例如IC引线框架或连接器等要求高精度的产品，通常认为加工这些产品的模具属于高精度模具。估计对这一点没有人会提出异议。那么这样的模具的哪些部分属于高精度呢？产品是复制凸模、凹模的形状，也许是因为这些模具使用了采用仿形磨削加工（PG加工）或电火花线切割加工（W/EDM）这样的多次切割等方法获得的精度良好的凸模、凹模形状吧。的确，获得满足产品尺寸容许差要求的凸模、凹模形状，是判断模具精度的一个重要标准。制作凸模、凹模的形状，有时候也是维持

2、间隙的必要条件。当产品的板材板厚变薄时，冲压的间隙也会成比例缩小。要想维持一致性，有相当高的难度。相应地，即使产品的形状尺寸的容许差较大，当采用薄板进行加工时，为了维持较小的间隙，也需要实现精确的凸模形状并在装配至模具内时保持组装位置的高精度。可以说产品的材料板厚也是衡量模具精度的一个标尺。对产品的形状精度来说，当板材的板厚变薄时，即使接触情况发生细微的变化也会导致精度出现大幅波动。总之，保证凸模、凹模的形状精度极为重要。通过保证凸模、凹模的形状精度，可以得到满意的零件。由于凸模、凹模分别布置于上模和下模，所以用于保证上模与下模位置关系精度的导柱、导套（导向）也间接性具有保证模具精度的重要功能

3、。考虑到需要用卸料板对凸模进行凸模导向，卸料板（内导向）、卸料板螺栓及弹簧等的制作也有相关影响。如果不明确作为标尺的影响因素，就无法讨论模具精度。例如，内导向应保证何种状态这一命题。根据所需精度不同，所使用的零件和装配方法也会发生变化。在没有明确要求内容的前提下制作的模具，即便看起来像那么回事，也难以称之为高精度模具。如果明确了前提就十分清楚了。例如，以加工较薄的材料为前提来考虑模具，按照间隙较小凸模、凹模的形状精度/表面粗糙度凸模、凹模的位置精度保证导向这样的思路，自然而然地就能想到模具应具备的形态。模具精度与冲压加工产品的加工数量无关，而是由产品本身决定的。第2讲 冲压模具的寿命种别：模具

4、设计2012年07月20日在冲压加工中冲切毛刺的增大最快，因此可认为模具维护周期由毛刺的高度决定。相应地，可以设定恰当的冲切间隙为前提，通过观察冲切加工部位可在一定程度上对模具寿命进行判断。当冲切形状有尖角时容易出现崩刀，因此毛刺出现较早。众所周知，作为解决毛刺的措施可采用使角度变钝的方法。凸模、凹模的模具材料按照SKSSKD粉末高速钢硬质合金的顺序，模具寿命逐渐增长。即使采用的是相同材质，当凸模、凹模的表面粗糙度较好时可延长寿命，此外还会因润滑情况而出现差异。废料的落料方式接近于切屑堆积状态时，寿命会缩短。此外，模架的导向或卸料板导向（副导向）等也会影响模具的刚性及模具的动态精度。模具寿命可

5、分为维护寿命（研磨周期）和总寿命。总寿命是可以说是由历次维护寿命之和构成的，但根据模具的结构不同，有些时候很难判断模具的总寿命。对于整体式模具来说，每次研磨时板都会变薄，因此很容易判断模具的总寿命。对于嵌件式模具来说，仅需对嵌件部分进行再次研磨并调整水平后即可继续使用，当寿命到期时只需更换嵌件部分。同样，当副导向等发生磨损时，也只需更换发生了磨损的零部件。如此不断反复，很难达到模具的总寿命。对于这样的模具，怎样判断其总寿命需要通过观察板来判断。关注目标为嵌件孔的松动、板的变形。当嵌件孔因变形或磨损而导致出现松动而无法保证嵌件的位置精度时，这就已到达使用寿命。在板的变形方面，每次进行冲压加工时，

6、尽管变形量很小，但模具仍会产生弹性变形。当长时间使用模具时，这种变形会残留在板内。当处于这种状态时，即使装入新的嵌件，也无法加工之前那样的件数。当出现这种维护寿命也无法满足生产要求的情况时，可以判断已到达总寿命。当考虑板寿命时，如果希望获得长寿命，则采用较厚的板、进行淬火，如果短寿命即可满足要求时，采用淬火但较薄的板，或者在未经淬火的板上安装嵌件的方式。副导向也是一样的。当希望获得长寿命时，采用导套，当生产量较小时，直接利用板上的孔位作为导柱的孔。模具可分为用于少量生产或大量生产，多种多样。保证质量、寿命适当的模具制作是非常难的。特别是用于少量生产的模具由于制作费用有限，制作难度更大。第3讲

7、冲裁加工的废料回跳对策（1）种别：剪切加工2012年07月20日废料回跳是指冲裁废料未停留在凹模上、而是升至凹模表面的不良现象。毛刺对策虽然改善了冲裁效果，但同时也减弱了冲裁废料与凹模侧面的摩擦力，导致易产生废料回跳。废料回跳的原因以上为主要原因。此外还存在磁性、回弹等因素，但影响都比较小。附油的原因附着于材料表面的加工油，使凸模下表面与材料紧密贴合，阻碍周围的空气流入，材料被吊起。油着対策对材料的供油在凹模面多给、凸模面少给。在凸模下表面（与材料的接触面）设置让位，减小接触面积。设置空气孔，吹少量空气。（可与上述让位同时采用）吸附的原因在加工完成、凸模复位的工序中，凹模成为气缸、凹模内的材料

8、作为底部、凸模成为活塞，材料与凸模下表面之间产生减压，材料被吸上去。吸附对策由于减压与凸模速度成正比，所以可降低加工spm。开吸气孔。设置卸料螺钉、强制控制废料回跳的方法对任何原因的废料回跳均有效。本讲座只对除这种方法之外的其他的可能有效的对策进行了介绍。 第4讲小孔冲孔凸模凹模的设计种别：模具设计2012年07月20日提及小径冲孔，给人的印象大致是小于同时，1.0mm小径孔相对应的材料板厚一般在1.0mm上下。凸模的设计为了进行保护，冲孔凸模如【图1】所示，采用了通过卸料板对凸模前端进行导向（凸模导向）以防止凸模破损的对策。凸模尺寸中P与B的关系，以B10P为设计准绳。小孔凸模中，随着B尺寸

9、变短，凸模导向亦随之愈加困难。 作为解决措施，采用了如【图2】所示的台阶凸模。P上的d尺寸采用dP2t左右。原因是为了避免凸模从材料中拔出时防止孔内部产生形变。 凸模前端导向长度的设定条件：导向长度凸模直径。此外，凸模与卸料板孔的单边间隙0.003以上。其设计原理是参考不发生油膜断裂的最小间隙0.003。当然，对凸模侧面进行抛光加工也是可行的。 凹模的设计凹模设计的要点是避免冲裁废料积留在凹模孔内。 其要点的问题症结在于，所需的落料力之大，同时相抵触的冲压力之多参阅【图3】作为对策，应尽可能缩短刃口长度（A）。如果可能的话，应以逐一单片落料为设计理念。原则上，落料孔（d寸）相对于P寸，应谨防尺

10、寸悬殊。同时，若缩小d寸，凹模长度（L）亦应相应缩短。防堵塞对策。配合间隙要大于常规间隙，以降低冲压加工力。 在小径孔加工时，若采用常规间隙加工，则会使冲压面拉长。同时亦是冲裁废料留积凹模的原因。 第5讲 冲裁加工的间隙种别：模具设计2012年07月20日单边间隙是指【图1】中凸模与凹模之间的间隙。当间隙较大时，冲裁所需的力较小，但【图2】中剪切面塌角及断裂面的倾斜会变大。【表1】中列出了冲裁加工的单边间隙的数值。【表1】按材质区分的冲裁间隙（相对于板厚的材质精密冲裁普通冲裁软钢25610硬钢48915硅钢46712不锈钢36712铜1347黄铜14510磷青铜25610镍银合金25610铝（

11、软）1348铝（硬）25610坡莫合金24581. 常规冲裁板厚越厚时，采用较大数值。2. 冲裁条件较好的圆孔等采用较小数值。3. 冲裁条件较差的角部等采用较大数值。4. 厚板、硬质材料采用较小值时易产生二次剪切。5. 裁断加工采用较小数值（如果可能应采用精密冲裁）。虽然过去曾流行配合间隙均一化的观点，但最近认为，根據冲压条件的变化，相应得调整配合间隙，不仅可提高凸凹模的耐磨耗性，同时亦是种防止产品形变的对策。第6讲 冲裁凹模的形状设计种别：模具设计2012年07月20日冲裁模中被冲裁的材料通过凹模内部落下。该部分（凹模截面）由刃口部、刃壁（也称平行部）及让位部（有时也称退让等）构成。刃壁制作

12、时考虑了再研磨余量，但如果太长的话就会导致下述问题。1. 刃壁部的侧面摩擦剧烈，易产生毛刺。2. 冲裁制件的弯曲变大。3. 冲孔时冲裁废料的卸料力增大，增加凸模的负担（导致凸模破损的原因）。4. 容易卡死、烧结，造成废料堵塞。【图1】中列出了冲裁凹模的侧面形状。冲裁凹模形状说明（1）全斜壁（从刃口开始让位）利用电火花线切割加工制作凹模时经常采用。可降低制作成本。考虑到再研磨会导致凹模尺寸变大，间隙应选用较小值。（2）2级角度让位虽然形状比较复杂，但是是冲裁材料可顺利通过的理想形状。多用于薄板加工用精密模具。（3）有刃壁的让位可以说是标准的凹模形状。属于普通产品，多用于生产量从中等数量到较大数量

13、的模具。少量生产时多采用从刃口开始让位 （全斜壁）形。（4）分段让位多用于冲孔等较小形状的加工。分段让位如果设置不合理（孔径的2倍左右），容易产生废料堵塞。应采用较小的高低差或特别大的高低差。第7讲 模具的基本结构种别：模具设计2012年07月27日冲压加工用模具中最重要的是凸模和凹模。其次是卸料板。模具的结构当然以这三要素为中心而构成。【图1】是对这三种要素的整理汇总。【图1】的内容是根据以下两个条件进行分类。分别说明各结构。1.凸模与凹模的位置凸模在上、凹模在下（正装）；凸模在下、凹模在上（反装）2.有无卸料板及其位置处于凸模侧还是凹模侧、是可动式还是固定式（1）正装无卸料板结构用于不需要

14、压边、不用担心材料会嵌入凸模的加工所使用。意外的是被用于多种用途。例如V形弯曲模、不需要防皱压板的拉深冲裁模等。（2）正装固定卸料板结构卸料板位于凹模侧、固定于凹模的结构。代表性的用途是落料模。不需要压边且材料嵌入凸模时使用。也经常用于弯曲或拉深的级进模。虽然结构简单、使用方便，但材料会被卸料板遮挡而无法观察到加工部位，因此需要切除卸料板的多余部分以方便观察加工部位。（3）正装可动卸料板结构通常称可动卸料板结构，是大家熟知的结构形式。卸料板位于凸模侧，采用可动形式。这种结构在当需要压边且材料会嵌入凸模时使用。多用于冲孔模或级进模。有时也用于精密加工用模具。精密加工用模具中利用卸料板导柱（销）对

15、卸料板进行导向、限制卸料板的动作。然后利用卸料板对凸模前端进行导向，提高凸模和凹模的配合。（4）正装下模可动卸料板结构卸料板位于凹模侧、采用可动形式的结构。当弯曲加工等不需要压边，但希望取出附着于凸模的制件时，经常使用这种结构。因为采用可动卸料板可以在模具内部制作出将材料插入的空间。也用于拉深的级进加工。（5）反装无卸料板结构凸模在下、凹模在上的结构。反装结构必须在凹模内设置顶出装置。顶出装置是将已进入凹模内的制件从凹模内排出为目的的部件。没有卸料板的这种结构经常用于拉深制件的修边模等。（6）反装可动卸料板结构在下方的凸模侧安装可动式卸料板的结构形式。用于需要进行压边的加工。此外，由于材料滑过

16、卸料板的上表面，所以有时候也将该面用作材料导向。由于顶出装置也可用作压边装置，所以经常用于需要平面度的加工、也作为拉深加工用模具使用。即使是相同的加工，改变模具结构会使质量发生变化。例如需要压边但没有进行压边的时候等。相反，如果不需要压边却对材料进行了压紧，就会导致模具成本增加，因此需要多加注意。结构应根据加工所需的功能进行设计。第8讲 复合模结构的制作方法种别：模具设计2012年07月27日进行落料冲孔加工、落料拉深加工等复合加工的模具结构是通过组合基本模具结构来完成。 在这些加工中首先制作外形（落料）、然后进行追加加工（例如冲孔或拉深）。通常进行这些加工时落料朝上冲裁、追加的冲孔等加工是朝

17、下进行加工的方式较多。选择能够分别完成这些加工的基本模具结构，进行组合集成，来完成复合模具结构。以落料冲孔加工（复合凹模）为例来进行说明。请参阅【图1】。 落料冲孔加工模具是同时进行落料和冲孔的模具。由于具有外形与孔的位置关系准确、制件平面度好、外形与孔的毛刺方向相同等优点，所以经常被使用。此外还能够缩短加工时间。缺点是因为制件会进入凹模（上模），所以出件容易出现问题。【图1】中的外形加工采用反装可动卸料板结构、朝上冲裁。冲孔采用常规的朝下正装可动卸料板结构进行冲裁。通过采用这种位置关系，消除了冲孔时的废料处理问题。将这两个模具一体化。在一体化过程中，不通用的零部件原样保留。互相干涉的零件、落

18、料凸模和冲孔凹模及卸料板和顶出销分别合并成1个零件。这样的零件称为复合零件。通过使用复合零件来完成复合模结构。在希望进行复合加工时，在对互相干涉的零件进行一体化时，应确定其形状作为模具零部件是否合适、强度是否有问题，如果没有问题的话就可以采用复合模。由于落料冲孔加工、落料拉伸加工等经常使用，其结构也与参考书籍上的普通模具没有什么区别，所以可以采用这样的形式来完成结构。即使是过去没有的复合加工，也可以参考上述说明的步骤来实现复合加工。第9讲 模具的板件结构和板件形式种别：模具设计2012年07月27日决定模具结构的一个主要因素是板件的结构。板件的结构与模具主要板件的制作方法有很大关系。通过【图1

19、】进行说明。构成模具的板件的最多数量为8片（不含复合模与简易木模等）基本结构包括5片（1）上模座（3）凸模固定板（5）卸料板（6）凹模固定板（8）下模座 。当凸模较大时，有些模具省略了凸模固定板、上模座，将模柄直接安装在凸模上。此时，板件结构由卸料板、凹模固定板及下模座等3片构成。弯曲模等有时候不需要卸料板，仅采用2片结构。但是，这样的板件结构属于比较特殊的，通常多采用在5片基础上增加不定片数的结构。不定片数部分是垫板。垫板的主要功能是对凸模等进行支撑，但有时候也用于固定镶块、调整高度水平，偶尔还用作底冲板。决定是否需要垫板的一个主要因素是板件的形式。整体式、槽式以及轭式，由图可知，不需要垫板

20、。这三种类型中最近多使用整体式。其他两种很少使用。嵌件式由于在板件内装有其他零件（镶块零件），需要对镶块进行固定、支承，因此需要垫板。如上所述，将嵌件式板件用于凹模、卸料板时，也就是属于常说的精密模具的板件结构件数多，多数采用8片结构。板件结构数量少时当然能够以较低的成本制作模具。应考虑模具的用途（冲压加工数量的多少）及模具精度来决定板件的结构组成。第10讲 导向引起的模具结构变化种别：模具设计2012年07月27日冲压加工用模具由上模和下模组成。如果上模和下模的位置关系不正确，就无法进行良好的冲压加工，需要尽快修理。保证两者位置关系的就是导向。这种导向被称为合模导向或刃口配合导向。大家熟知的

21、是模架。但模架只是刃口配合导向的一种形式。通过【图】对导向形式进行说明。【模具的结构】因导向引起的模具结构变化（1）无导向的结构在说明导向时谈到这种结构有点不可思议，不过有些模具的结构是利用凸模来直接保证与凹模的位置关系。此外，这种结构体现了模具的基本形式。导向为二级结构。有导向可使将模具安装于冲压设备时的操作变得容易，模具装配轻松，可提高冲压加工中的精度（动态精度）。即使没有导向也可以使用模具 、进行冲压加工。 （2）外导向结构（模架结构）这是最基本的导向结构。其目的是使模具组装和安装至冲压设备时更加简单。因在板件的外侧进行导向，故称外导向。凸模、凹模的位置关系由固定销（定位销）来传递。通过

22、固定销的装入方法来确定凸模和凹模的位置关系精度。 （3）内导向附加结构这是在模架结构中附加了内导向（副导向）的结构。内导向是指位于板件内进行导向的结构。内导向限制卸料板的动作、来提高精度。确定凸模、凹模的位置关系。由于不需要固定销来传递、可保持凸模、凹模的位置关系，因此精度得以提高。但制作比较困难。这种结构由于有固定销，所以有时候会因外导向与内导向干涉而产生故障。 （4）无固定销结构在模架结构内增加内导向时有时会产生固定销干涉。出于无固定销就能够消除干涉的考虑，一般是去掉上方或下方的固定销的结构。通常多去掉上模的固定销。 （5）内导向结构导向是保证凸模、凹模位置关系的零部件。同时采用外导向和内

23、导向来进行导向属于双重结构。出于用一种方式来实现功能的考虑，仅采用了能够直接导向的内导向的结构。适用于小型模具。大模具拆卸上模、下模非常困难。 （追加）快速换模单元还有一种可以简单拆卸的快速换模组件。这种结构可视作仅对带模架模具的模架内部的换模单元。决定位置用的定位销可以说是可动式的固定销。由于使用带有松动的固定销，所以小间隙模具无法使用（如有内导向则可以使用）。只采用形式上的导向不能充分发挥作用。应考虑模具的精度及导向的使用目的来使用导向。第11讲 冲压加工入门之一 落料加工种别：剪切加工2012年07月27日冲压加工的基础是冲裁加工。大多数的冲裁加工是制作冲压产品的轮廓形状。轮廓形状加工称

24、为冲制外形或落料加工。如示意图【图1】所示。从材料上冲切下来的部分就是产品。落料用的材料要比产品稍大些。材料中比产品略大的部分称为搭边料。搭边料又分为进给搭边料和边缘搭边料搭边料宽度的最小值如下所示。进给搭边料1.5t或0.7mm边缘搭边料1.5进给搭边料圆形或直线部分较短的形状，还可比上述数值更小些。如果搭边料宽度过小，将不能正常冲裁，还会导致凸模、凹模加速磨损，产品出现毛刺。落料尺寸加上进给搭边料和边缘搭边料之后，就是进给间距和材料宽度。通常对搭边料宽度进行少量调整，以使进给间距和材料宽度成为整数等简洁的数值。落料尺寸和模具尺寸的关系极为重要。如果出错将引起严重后果。其关系如【图2】所示。

25、落料加工中将落料（产品）尺寸设为凹模尺寸。而凸模尺寸以可通过间隙的仅小尺寸。冲落下的材料进入凹模中。落料后从凹模中取出产品有两种方法：冲落的产品穿过凹模后取出，或者在凹模中被推出后取出。从凹模中推出落料产品的模具部件称为顶料杆。还须注意落料加工时产生毛刺的方向。（参阅【图2】)。很多产品都要求外形和孔的毛刺方向一致。落料加工时落料形状的排列方法称为落料设计（下料设计）。【图3】即下料设计的示例。材料的利用率因不同的下料法而异。应采用优良的排列法，以充分利用材料。第12讲 冲压加工入门之二 冲孔加工种别：剪切加工2012年08月03日冲孔加工是冲压加工的基础。应掌握条件设定及加工方面的问题点。冲

26、孔加工虽然与落料加工属于同类加工，但模具的条件设定不同。【图1】表示了相应内容。凸模尺寸=加工孔尺寸。然后凹模增加间隙尺寸。与落料加工时的设定相反。制件残留在凹模上面。废料通过凹模落下。一般情况下，为了避免因冲孔加工而导致制件反翘变形，通常多采用可动卸料板结构制作模具。这是为了进行压料。 在进行冲孔加工时，当处于如【图2】所示的状态时，必须加以注意。因为有发生【图2】所示问题的可能性。当变形等可能对制件带来影响时，必须采取回避措施。对于这些问题，希望能够通过模具等的对策来进行解决。如【图3】所示，在夹着弯曲部分的位置有需要保证位置精度的孔时，如在弯曲前的落料材料上加工孔，会有时候尺寸变动而产生

27、问题。应采用落料弯曲冲孔的顺序，通过工序设计消除变化因素。 同样，当孔数量较多时，经常无法一次性加工所有孔。此时，应分工序进行加工。这时的注意事项包括：1.需要保证必要关联精度的孔划分为一组2.担心相邻孔可能导致破损时需要分开加工3.需要注意按粗糙孔高精度孔的顺序进行加工等。之所以在粗糙孔之后加工高精度孔，是考虑为了避免在孔位置临近的情况下，因加工孔时的侧向力的影响而导致孔变形。第13讲 冲压加工入门之三 切断加工种别：剪切加工2012年08月03日切断加工属于简单的剪切加工。采用这种加工方法可使用简单的模具实现材料利用率较高的加工。【图1】为切断加工示意图。切断是沿一条线切割材料。因此切断后

28、左右部分的毛刺方向是相反的。有些产品指定了毛刺方向，所以无法采用这种加工形式，但如果采用的话能够实现无废料加工、在极大程度上提高材料利用率。 沿一条线进行加工存在【图2】所示的限制。也就是说，左右形状不同的话就无法采用。有时候可稍微改变制件形状，以便采用切断加工方式。应尽量考虑利用切断加工。切断加工时的凸模、凹模及间隙的关系如【图3】所示。制件尺寸比材料的进给长度短相当于间隙尺寸的长度。冲压加工中仅这种加工方式的间隙设置方式是特殊的。请注意。其原因是因为沿一条线进行加工。 沿一条线进行加工时的其他问题如【图4】所示。由于是单面切断，受在切断部位产生的弯曲力矩的影响，凸模下的材料会倾斜。如果继续

29、裁切的话，制件切口面就会出现倾斜。解决措施是采用较小的间隙，将其大小控制在常规冲裁间隙的一半以下。积极的对策是为凹模添加反向压紧装置，消除加工时材料的倾斜。采用简单的加工方法不仅可简化模具制作，而且可降低成本。应该经常回顾一下基本的加工方式，重新进行审视，这非常重要。第14讲 冲压加工入门之四 剖切加工种别：剪切加工2012年08月03日【图1】为剖切加工示意图。由于加工过程与切断加工类似，所以经常被比较。切断加工制件的左右部分的毛刺方向相反，而剖切则是一致的。相应地是用宽度（沿2条线）来切割，所以会产生废料。比切断加工的材料利用率要低一些。基本是当希望获得左右一致的毛刺方向时使用。 剖切加工

30、时的模具尺寸与制件尺寸的关系如【图2】所示。制件尺寸+凸模宽度=进给长度（进给间距）。进给长度的偏差会直接反映在制件尺寸上。在凹模上设置间隙尺寸。 【图3】为剖切加工的使用方式示意图。（a）是最能体现剖切加工特征的使用方法。在弯曲或翻边成型时需保持加工力平衡、或生产量大时，采用左右对称下料或一次冲两件。然后进行分离。（b）是利用板材或卷材进行落料的示意图。会产生宽度为凸模宽度的废料。（c）是（b）的应用形式之一。如果是图示中的形状，可确定适当的模具尺寸以保证废料部分也可作为制件使用，这样可实现无废料加工，而且生产效率也很高。（d）是进一步变化的应用形式。因多用于加工EI型磁芯硅钢片而为大家熟知

31、。是考虑到材料利用率和生产效率而完成的产品设计。完美综合了制件形状特征和加工方法特征，是非常合理的加工方法。可以说是冲压加工与产品设计互相协作的成功实例。第15讲 冲压加工入门之五 切边加工种别：剪切加工2012年08月03日切边加工是非常普通的加工方式，但使用频率很高。请掌握它的特点。【图1】为切边加工示意图。切边加工的尺寸设定与冲孔加工相同。切边尺寸=凸模尺寸。相应地，在凹模上设置间隙尺寸。切边加工的特征是不对全周进行冲切，如【图1】所示，存在凸模不加工的面。这一点会带来问题。 如【图2】所示的侧向力（推力负载）会作用于凸模。这会导致间隙扩大、产生毛刺。作为解决对策需要对凸模进行支承。一种

32、方法是设计支承突出部。采用支承突出部时，突出部在进行加工之前先进入凹模，当侧向力作用时该部分受力，确保凸模不会移动。除了支承突出部方式的对策之外，还有在凹模侧制作凸起，利用该部分承受侧向力的方法。这种方法被称为支承块方式。两者的使用目的是相同的。可根据加工条件来区分使用。【图3】为切边加工的应用示意图。（a）在落料的一部分设有细槽（特指切边宽度较小的形状），落料加工好像是细槽部分的凹模损坏的形状。这种情况应取下落料中的细槽部分，另设工序进行切边（有时候也称开槽）。当制件中有孔时，在冲孔加工中组合切边加工。（b）是在利用剪板（定尺寸钢材）进行四方形拉深加工时，经常切除角部以避免拉深发生问题。此时

33、的角部切除也属于切边加工（也许有人会采用图示的直线切除方式。属于两者的判断有所区分。）（c）是在进行较大形状的轮廓加工（落料或修边）时，如果一次性加工所有部分，很难处理废料。此时经常如图所示，采用切边加工，分多次进行加工。在使用剪板的冲压生产线加工中，经常采用这种方式。第16讲 冲压加工入门之六 切槽（切口）加工种别：剪切加工2012年08月03日切槽加工是设置切口线的加工方式。在不产生废料的条件下可制作形状。请掌握切槽加工的使用方法。【图1】为切槽加工示意图。分为从材料端部开切口和在材料中间开切口两种方法。切槽加工属于对凸模设置角度进行剪切的加工形式。从凸模的前端开始切割、在倾斜角的中途停止

34、，会残留未经切割加工的部分。可在不产生废料的条件下制作形状。 也存在问题。由于采用带角度的锐角凸模进行切割，凸模刃口会产生崩刃（角部微小欠缺），导致早期发生毛刺。被切割的凸模下的材料进入凹模，有时候很难取出。这是由于切割宽度部分嵌入凹模而导致的。类似问题的解决对策如【图2】所示。中心线上方的是不理想的形状。将该形状更改为中心线下方的形状，可减少问题。切槽应用示例。【图3】是在切割同时制作弯曲形状的方法。虽然会给凸模带来很大的负荷，但能够用单工序来完成加工是非常有吸引力的。 【图4】（a）为同时进行切槽和成形的加工。利用材料的延展来获得成形高度。图中对两侧进行了切割，有些仅对单面进行切割成型。这

35、样的成型称为百叶窗加工。百叶窗加工常用作通气孔。【图4】（b）表示了将切槽应用于拉深加工的形式。通过设置双重切槽来吸收进行拉深加工时因落料收缩而造成的材料变动。第17讲 冲压加工入门之七 外形冲切加工（1）种别：剪切加工2012年08月10日冲裁加工的基本加工形式如【图1】所示。落料与冲孔的加工内容相同，仅应用方法不同。通过组合这些基本的加工方法，进行外形形状加工。以【图2】的形状为例，说明通过外形冲切加工获得轮廓形状的方法。 【图3】为利用剖切加工获得外形形状的方法。如果凸模、凹模的强度没问题、凸模、凹模的形状加工也没问题的话，就可以用一个凸模来完成形状加工。这种加工方式会在图示中的搭接头部

36、分产生冲切接缝部分。搭接头部分的外观与其他部分不同。而且毛刺比其他地方更早容易出现。因此，设计时应避免搭接头处于重要部分。如果感觉凸模或凹模强度有问题，应分割凸模来消除问题。【图4】组合切边加工与剖切加工来获得外形形状。注意搭接头部位个数有所增加。当凸模数量增加时，搭接头部位数量也会成比例增加。这种制作方法多在用凹模和卸料板夹住材料、希望获得较佳平面度时使用。也经常用于采用级进加工的形状加工。所加工的制件残留在凹模上面。指出的是需要下工夫采取合理的措施把制件取出。外形冲切加工中凸模的形状可由设计人员自由决定，但有时候也可能因其制作方法而导致产生问题。第18讲 冲压加工入门之八 外形冲切加工（2

37、）种别：剪切加工2012年08月10日【图1】为利用切边加工和切断加工进行外形形状加工的示例。材料宽度方向的形状采用切边加工，进给方向的形状采用切断加工，以节约材料。由于采用了切断加工，所加工制件的毛刺方向会有部分差异。【图2】为采用切边加工和剖切加工的外形形状加工示例。采用这种方式时所加工制件的全周的毛刺方向均相同。在外形冲切加工的形状加工中可以说是最常使用的加工方法。这种形状制作方法会在材料的中央附近部位产生落料与落料的连接。根据制件不同，有时候很难进行宽度方向的导向。作为解决措施，可以考虑如【图3】所示的加工方法。是尽可能保留原有材料宽度的方法。为了实现这样的目的，除切边加工外还需要使用

38、冲孔加工。通过采用冲孔加工，确保了在保留原有材料宽度的条件下进行形状加工。这种方式的加工方法的优点是容易进行材料导向的同时，能够防止材料的强度降低。其缺点是材料损失有少量增加。采用切边加工和剖切加工的外形形状加工实例。采用这种方式时所加工制件的全周的毛刺方向均相同。在外形冲切加工的形状加工中可以说是最常使用的加工方法。外形冲切加工不仅用于获得外形形状，而且还应用于通过级进加工进行的含弯曲等在内的制件的冲裁形状加工。 外形冲切加工中的冲裁形状凸模的设计比较自由。可以随意采用切边、剖切、冲孔、切断、切槽等加工。但相应地，失败的实例也很多。设计时应注意尽量减少外形冲切加工用凸模的数量、保证各凸模的强

39、度平衡、采用简单的形状等事项。第19讲 冲压加工入门之九 外形冲切加工（3）落料的连接方法种别：模具设计2012年08月10日外形冲切加工以切边加工为中心进行外形形状加工。这时，如【图1】所示，自然会在落料中央部分产生落料之间的连接。该形状被称为中间载体（centre carrier）。载体是指用于材料进给的材料连接部分。载体需要具备在材料进给时不会变形、能够移动材料的强度。中间载体的连接较少时，易产生弯曲。必须尽可能采用宽度较宽的连接。此外，由于切边加工使材料边缘产生凹凸，因此材料的导向比较困难。为了消除这一问题，可在落料的两侧设置双边载体，【图2】所示为两侧双边载体的形式。不仅便于进行材料

40、导向，而且还能够稳定材料强度。可视为外形冲切加工的标准载体设置方式。与中间载体相比，可能发现双边载体部分属于浪费。从材料这方面看的确如此。这是为了实现稳定的形状加工而付出的代价。【图3】是在单侧有弯曲等的级进加工时的载体形式。被称为单边载体。其特征与中间载体相似。是需要注意材料的横向弯曲的落料连接形式。 【图4】是用于加工非常小的形状的形式。是优先考虑落料保持稳定而不是材料损失的落料连接方式。载体的功能是支持落料。同时必须保证在最终工序中裁切下的落料能够容易回收。采用何种落料连接形式进行外形冲切加工，这也是非常重要的项目。载体经常作为级进加工的一部分进行说明，但也有基于落料制作方式的考虑方法。

41、第20讲 冲压加工入门之十 外形冲切加工（4）搭接头种别：模具设计2012年08月10日采用级进加工等利用外形冲切加工制作外形形状时，会在【图1】所示的（a）（d）等位置产生冲切连接部分。冲切连接部分是指两个凸模交叉工作所产生的形状部分。该部分通常称作搭接头。【图1】中（a）部分是90度直交部分的搭接头。（b）为在直线部位产生的搭接头。（c）为角部的搭接头（d）为R圆角部分的搭接头。这四种形式是搭接头的基本形式。90度直交搭接头不需要特殊处理。可以说是理想的搭接头状态。【图2】的直线部分的搭接头如果不处理，就会产生高度差或毛刺。其原因是由于凸模对同一部分进行了两次加工。作为解决措施，在进行两次

42、加工的部分设计避让，使加工部位交叉。制件外观方面，搭接头以凹陷形式残留。 搭接头对外观多少有影响，因此应避免搭接头处于给制件的功能带来问题的部分。【图3】中的角部的搭接头位置容易出现象揪出来一样的毛刺。应设计采用尽可能缩短倾斜线的延长部分的刃口形状（冲切凸模）。对于【图4】的R圆角部的搭接头，如果试图忠实复制R形状，就会产生与直线部位的搭接头相同的情况。相应地，应从R部位做切线，成角度与直线部交叉来设计冲切凸模。外形冲切加工可通过自由设计冲切凸模来进行各种对应，但缺点是会产生搭接头。搭接头处理不当会出现毛刺等的异常。已出现这种问题的模具很难处理。因此，在设计冲切凸模时就应该考虑避免问题发生，进

43、行合理设计，这一点非常重要。第21讲 冲压加工入门之十一 外形冲切加工（5）侧刃种别：模具设计2012年08月10日外形冲切加工有时也称冲切送进方式。因为是使材料按进给长度（进给间距）移动来进行加工。进给间距不正确时加工形状就会出现偏差，甚至报废。侧刃就是用来保证进给间距的稳定。【图1】为侧刃的使用方式示意图。对材料的端部按进给间距进行切边，使切口部分碰触挡块来确定进给长度。切口宽度以材料板厚的1.52倍左右为最低标准。如果完全按L形冲切，就会产生如【图2】所示的凸起状搭接头。这样就会挂在材料导向上，成为产生问题的元凶。此外，侧刃还是容易产生废料回跳的形状。特别是简单的L形侧刃易产生废料回跳。

44、对策是采用复杂的侧刃形状以解决凸起搭接头和废料回跳。【图3】是大家通常最先尝试的形状。看起来不错，但并不是完善的对策。在搭接头部位很可能出现异常。【图4】是可以解决问题的形状。能够同时消除搭接头和废料回跳。侧刃宽度需要稍宽一点。这里仅表示了最基本的内容。实际上为了进一步解决废料回跳，有时候还需采用复杂的形状。还可将侧刃与制件的部分外形形状作为整体来进行加工。仅采用侧刃来保证进给间距时，侧刃凸模与进给间距相同，使用导正销进行定位，通常侧刃长度超过进给间距。材料处于过进给状态，通过导正销可少量回位。第22讲 冲压加工入门之十二 外形冲切加工（6）导正种别：模具设计2012年08月17日在外形冲切加

45、工中，通过侧刃及进给装置使材料按进给长度（进给间距）逐次移动（进给），进行加工。此时的进给间距的偏差会给制件带来影响。导正就是用于在加工之前对进给误差进行修正的部件。导正通常采用圆孔，将前端尖锐的轴（导正销）插入该孔内来修正误差。孔的利用方法分为两种。【图1】所示的直接将制件的孔用于修正的方法被称为直接导正。由于是利用制件的孔，所以不会出现浪费。缺点是用于导正的孔可能发生变形。如果材料是铜、纯铝等软质材料就必须引起注意了。为了避免这样的问题，可在将成为废料部分加工用于导正的特殊孔，如【图2】所示。被称为间接导正。可自由决定导正孔的位置和大小。导正必须在导正用孔完成冲孔后立即插入。如果能够多次连续插入导正，可减轻各凸模所承受的负荷。导正孔孔径与导正销直径有一定关系。导正孔孔径=导正销直径时定位精度最佳，但导正销从孔中拔出时会吊起材料。因此，采用如【图3】所示的关系，导正孔孔径（D）导正销直径（d）。当材料板厚约为1mm时，进行高精度制件加工时直径差选择0.02左右，一般精度制件选择0.04左右。加工材料的板厚越薄则数值越小，越厚则相反，数值应越大。 【图4】为导正矫正量示意图。利用导正的前端部分对进给间距误差进行修正。前端部的加工形状包括炮弹形和锥形。导正销的直径较大时对矫正量有利，但保持与材料板厚的平衡也非常重要。设