冲压工艺及模具设计.pdf

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1、 冲压工艺及模具设计 冲压工艺及模具设计 课程设计指导书 曹晓卿编 曹晓卿编 太原理工大学 材料科学与工程学院 2008 年 11 月 Guide Book for the Course Exercise in Sheet Metal Forming Processes and Die Design CAO XIAO-QING 2College of Materials Science and Engineering Taiyuan University of Technology November,2008 0 课程设计的目的和要求/Aim and Requirement 冲压工艺及模具设计

2、课程设计是在学完冲压工艺及模具设计课程并经过生产实习，对冲压模具结构有一定感性知识的基础上进行的。0.1 设计目的/Aim of design 总结和巩固基础技术课程和专业课程中所获得的知识，综合应用这些知识，并将理论知识用于解决生产实际问题；通过设计使学生获得课堂讲授不易掌握的冲模结构知识；培养学生的设计、计算和绘图能力，培养学生独立解决冲压范围内工程问题的能力。0.2 设计要求/Requirement of design 1)巩固和扩大本课程所学的理论知识。2)综合运用本课程和其它课程的知识，能够设计一般冲压零件的工艺过程和模具。3)进一步提高设计、计算和绘图能力，熟悉工程计算方法和技巧，

3、正确绘制装配图和零件工作图，要求做到 字体端正，图面整洁。通过编写计算说明书，提高总结技术问题与编写报告的能力。4)熟悉使用机械零件手册、冲压设计资料（如模具设计与制造简明手册、冷冲压模具结构图册）、技术规范、国家标准(如冷冲模国家标准)以及其它技术资料。5)树立正确的设计思想，设计必须从实际出发，在设计中培养学生认真踏实的工作态度和工作作风。1 冲压模设计的准备工作/Preparation for Design 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/St

4、udy the task of design 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。1)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；2)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。3)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。4)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

5、的要求进行课程设计。1.2 资料及工具准备/Prepare references and tools 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。31.3 设计步骤/Steps of design 冲压工艺及模具设计课程设计按以下几个步骤进行。1)拟定冲压工序安排方案、画出冲压工序图、画出待设计模具的排样图(阶段考核比例为 15%)；2)计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凹模周界

6、、确定待设计模具的有关结构要素、选用模具典型组合等，初选压力机吨位(20%)；3)确定压力机吨位(5%)；4)设计及绘制模具装配图(assembly drawing)(25%)；5)设计及绘制模具零件图(part drawing)(25%)；6)按规定格式编制设计说明书(description of design)(10%)；7)课程设计面批或答辩(建议对总成绩在 10%的范围内适度调整)。1.4 明确考核要求/Make clear the Requirement of assessment 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

7、计面批或答辩不仅有助于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/Model of Design of Blanking Die 2.1 排样论证的基本思路/Basic route of blank layout proving 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。1)保证冲压件的尺寸精度/Ensure the dimensional

8、accuracy of blanking parts 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)考虑冲压件的生产批量/Consider the production 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(multi-line layout)、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(s

9、traightforward single-pass layout)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(single-line angle layout)、一模一件、级进排样方案为宜。3)提高原材料利用率/Increase the material economy 图 1 冲压件及排样图 Fig.1 Stamping part and its layout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

10、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 4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进行排样，则可排(1000-1.5)/(34+1.5)=28.1 个。可见每个步距上省下 0.7mm长的料，最终整张条料上并不

11、能多排一个工件，两者的利用率是完全相同的。除使用卷料进行冲压外，一般搭边值均应在amin的基础上圆整(料宽尺寸也须圆整)，以降低模具制造难度。4)模具结构论证/Verify the die structure 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，这是设计模具的原则。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。图 2 垫圈冲压件及冲裁排样图 Fig.2 Gasket and its lay-out for stamping 倒装复合模(drop-blank compond die)的结构比顺

12、装复合模(return-blank compond die)简单，所以应优先考虑采用倒装复合模。最终能否采用复合模冲裁方案以及采用何种复合模结构的关键是验算冲压件的最小壁厚。经验算垫圈冲压件的最小壁厚，可用倒装复合模冲裁方案。2.2 选择压力机及确定压力中心示范/Press choosing and the determination of the centre of die pressure 根据图 1 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

13、后：300mm、左右：450mm；垫板尺寸厚度：40mm；孔径：210mm；模柄孔尺寸直径：40mm；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(precision blanking die)、多工位自动级进模(multi-station automative progressive die)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O点与实际

14、压力中心之间的偏距小于模柄半径(已知模柄直径为40mm)，就能达到模具平稳工作要求；而一旦 O 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/Make use of national standard for stamping dies 根据图 1 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=Kb1=0.438=15.2mm；直径D=L1+2l1=34+222=78mm。查阅GB2858.4-81，根据“就近就

15、高”的原则初定凹模周界(die block dimension)：HD=1680。51)确定模具的主要结构要素/Main structural factors of dies 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/Stock guide design 模具相对于模架是采用从前往后（from front to rear）的纵向送料方式，还是采用从右往左(from right to left)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

16、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/Stripper design 模具是采用弹压卸料板(elastic stripper)，还是采用固定卸料板(solid stripper)，取决于卸料力(stripper force)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

17、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/Die set 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(four-post die sets)则常用于大型模具；而

18、精密模具还须采用滚珠导柱导套(ball cage post and post bushing)。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)典型组合选择示范/Selection of typical assembly 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 HD=1680，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 HD 如下：(1)上垫板/backing plate(GB

19、2858.6-81)480 1 块；(2)固定板/holder(GB2858.5-81)1280 1 块；(3)凹模/die block(GB2858.4-81)(2280)调整至 1880 1 块；(4)卸料板/stripper plate(GB2858.5-81)1080 1 块；(5)固定板/holder(GB2858.5-81)1480 1 块；(6)下垫板/backing plate(GB2858.6-81)480 1 块；本典型组合推荐使用 3 只 M8 的紧固螺钉(screw)、2 只 8 的圆柱销(dowel)、3 只杆部直径为 8 的台肩式卸料螺钉(stripper bolt

20、)、凸凹模的推荐长度为 42mm、配用模架闭合高度在 140165mm 之间。字 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即可，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。3)非标准模具的对照设计/Design of non-standard die block 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：HLB=2060125，与之最为接近的标准凹模板尺寸为：HLB=20125125，仍相差悬殊。解决

21、的办法是根据 HLB=20125125 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/Draw die assembly drawing 6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。图 3 图面布置示意图 1-档案编号 2-主视图 3-俯视图 4-产品图 5-排样图 6-技术要求说明 7-明细表 8标题栏Fig

22、.3 Arangement of drawing 1-file number 2-front view 3-top view 4-product5-layout 6-technical requirements specification 7-item block 8-title bar 1)图面布置规范/Arrangement rule of drawing 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。图纸的左上角 1 处是档案编号。如果这份图纸将来要归档，就在该处编上档案号(且档案号是倒写的)，以便存档。不能随意

23、在此处填写其它内容。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5060mm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 5060mm 的空白。4 处布置冲压产品图。并在冲压产品图的右方或下方标注冲压件的名称、材料及料

24、厚等参数。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必须一致，以使其他读图人员一目了然。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，应使名称的首尾两字对齐，中间的字则均匀插入；(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

25、画面为中心依顺时针旋转的方向为依顺时针旋转的方向为序依次序依次编定。由于模具装配图一般算作图号00，因此明细表中的零件图号应从 01 开始计数。没有零件图的零件则没有图号。(4)备注一栏主要标标准件规格、热处理、外购或外加工等说明。一般不另注其它内容。8 处布置标题栏。作为课程设计，标题栏主要填写的内容有模具名称、作图比例及签名等内容。其余内容可不填。7图 4 标题栏及明细表填写示例 Fig.4 Title bar and item block filling2)装配图的绘制要求/Requirement to draw an assembly drawing 图 5 所示是垫圈冲孔落料复合模的

26、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，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。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

27、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/State of assembly drawing 冲裁模装配图可以画成敞开状态，上模部分和下模部分敞开 1015mm，具有读图直观的优点。对于初学者则建议画合模的工作状态，这有助于校核各模具零件之间的相关关系。(2)剖面的选择/Slection of section plane 图 5 所示模具的上模部分上模部分(upper die)剖面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凸模的固定、凹模洞口的形状、各模板之间的装配关系

28、(即螺钉、销钉的安装情况即螺钉、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、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，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。图 5 倒装复合模 1下模座 2,3导柱 4卸料螺钉 5下垫板 6凹模固定板 7凸凹模 8弹压橡皮 9卸料板 10挡料钉 11推块 12,27冲孔凸模 13冲孔凸模固定板 14开制三叉型孔的垫板 15,25,33圆柱销 16上模座 17,1

29、8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 27-冲孔凸模 28内六角螺钉 29活动挡料销 30半圆头螺钉31扭簧 Fig.5 Return-blank compound die 1-die shoe 2,3-guide post 4-stripper screw 5-backing plate 6-die 模具下模部分下模部分(lower die)剖面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，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

30、形状等，这些地方应尽可能考虑全剖全剖，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。8(3)序号引出线的画法/Drawing of se

31、rial number line 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。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。3）关于螺钉、销钉的画法/Drawing of sc

32、rews and dowels 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+13mm；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 8 或 6)。(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

33、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。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/Design of Compoents of a Blanking Die 3.1 图形的绘制方法/Method of drawing 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。1）图形的不绘条件/Conditions of no need to draw 画零件图的目的画零件图的目

34、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。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。2）零件图的视图布置/View arrangement of part drawing 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按装配位置画零件图，但轴类零件按加工位置(一

35、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）零件图的绘制步骤/Drawing steps of part drawing 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。在上半部分的零件图时在上半部分的零件图时，绘制的顺序一般采用“自下往上，相关零件优先自下往上，相关零件优先”的步骤进行

36、。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，相关零件优先自上往下，相关零件优先”

37、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。9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/Method of dimensioning(size marking)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

38、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。图 6 凸模(材料：T10A)Fig.6 Punch(material:T10A)1)尺寸的布置方法/Arrangement o

39、f dimensions 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 6 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”尽量一致。如

40、图 7 所示的上垫板 14 中的尺寸就参照了图 6中布置方法，尽量地作到“同一尺寸在图纸的同一地点出现同一尺寸在图纸的同一地点出现”。如 9、7、30、56、80、30、厚度 14 等尺寸的“布置”基本上同图 8 冲孔凸模固定板零件图中的“布置”相同。这样的尺寸标注方式极大地便利了读图者。学生要确立图纸主要是“画给别人看的！”的观念，学习与借鉴本例中的尺寸布置方法。2)尺寸标注的思路/Train of thought in dimensioning 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

41、”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/Size marking of cut edge 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）；但复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，把这三张图纸对照起来，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)标准相关零件的相关尺寸/Size marking

42、of standard parts 相关尺寸正确，各模具零件才能装配组成一副模具，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 5，与该模具零件相关的零件有内六角螺钉 24、销钉 25、推块 11、冲孔凸模 13，应从分析这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 8H7。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 8H7，可立即在上模座 16 的零件图上标出该尺寸。而销钉通过

43、13、14 模板的孔是应有 0.51mm 的间隙，因此 13、14 上相应的过孔直径为 9，也应在 10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 图 7 开制三叉型孔的上垫板(材料：45)图 8 冲孔凸模固定板(材料：Q235)Fig.7 Backing plate with trifurcate hole(material:45)Fig.8 Punching punch holder(material:Q235)钉 24 也同过 16、13、14、16 等模板，其中与 13、14、16 上的过

44、孔也有 0.51mm 的间隙，相应的图纸上应立即标注 9。各模板上的 9 螺纹孔，在各模板上均布置在 56 的圆上，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 0.20.6mm 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。推块尺寸的标注见图 9。11图 9 推块(材料：45)Fig.9 Knockout block(material:45)图 10 冲孔凸模(材料：T10A)Fig.10 Punching punch

45、(material:T10A)标注完凹模与凸模相关零件上相关尺寸后，再标注冲孔凸模固定板 13 上相关零件的相关尺寸，直至上模中所有零件的相关尺寸标注完毕。再举一例进一步说明相关尺寸的标注。装配图中的冲孔凸模 27 与冲孔凸模固定板 13 和推块 11相关；其中冲孔凸模固定板 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 0.51mm，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18.5，而推块 11 上开制的凸模过孔应比凸模刃口部分直径大出 0.51mm，实际为 18.8mm。上述尺寸应

46、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”的顺序进行。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。(3)补全其它尺寸及技术要求/Complete other dimension and technical requirements 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

47、行命名等。3.3 其它尺寸标注问题/Other kinds of size marking 1)复杂型孔的尺寸标注/Size marking of complex openning 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。2)判断冲压件上未注公差尺寸的偏差方向/Deviati

48、ons of sizes without dimensional tolerance 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1 中，26.2，24.2、20.8 等尺寸为负偏差；15、12、2 及 2-5 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 IT12IT14，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

49、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(very coarse 最粗级)四个公差等级。一般可选用 c 级。表 1、表 2、表 3 级表 4 分别列出了 GB/T15055-94 中的有关内容，供设计者参考。3)其它模板上型孔的配制标注/Matching making marking of other opennings 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

50、靠尺子等常规测量工具，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，可在凹模图上标注原注 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”功能使其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，既简单明晰、又符合模具制作的实际。以图 13 为例，凸模固定模 12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(interference fit)”即可。图