前言
冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生
离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具在冷冲压加工
中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称
为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技
术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有
直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低
的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差
距。这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度
冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。覆盖件模具，
具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。
虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接
近国际水平，在模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周
期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进
模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化
的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。
因此我们在学习完《飞机钣金成形原理和工艺》等模具相关基础课程后，安
排了模具设计课程设计，以帮助我们掌握模具设计的过程，为以后参加工作打下
基础。
设计内容
一、零件的工艺性分析
图1零件图
1）零件的尺寸精度分析如图1所示零件图，该零件外形尺寸为R11，19；内
孔尺寸为R3，6，均未标注公差，公差等级选用IT14级，则用一般精度的模
具即可满足制件的精度要求。
2）零件结构工艺性分析零件形状简单，适合冲裁成形。
3）制件材料分析制件材料为45钢，抗剪强度为432～549Mpa，抗拉强度为
540～685Mpa，伸长率为16%。适合冲压成形。
综合以上分析，得到最终结论:该制件可以用冲压生产的方式进行生产。但
有几点应注意：
1）孔与零件左边缘最近处仅为2mm，在设计模具是应加以注意。
2）制件较小，从安全方面考虑，要采取适当的取件方式。
3）有一定批量，应重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命。
二、工艺方案的确定
由零件图可知，该制件需落料和冲孔两种冲压工艺，设计模具时可有以下三
种方案：
方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。
方案二：冲孔、落料连续冲压，采用级进模生产。
方案三：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。
方案一采用单工序模生产，模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能
完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件年产20万件的需求，而且要考
虑第二套模具中工序件的定位问题，操作不便。
方案二采用级进模生产，可有效地提高生产效率，但连续模制造和设计难度
大，费用高，用于生产该制件达不到经济性要求。
方案三采用复合模生产，亦有很高的生产效率，复合模能在压力机一次行程
内，完成落料、冲孔两道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，能
较好的满足该制件内孔与外形同心的要求。
通过对比，故采用方案三，比较适合该零件。
三、模具结构形式的确定
（一）模具类型及卸料方式分析
因制件材料较薄，为了保证制件的平整度，所以采用正装式复合模，即凸凹
模安装在上模，这样，从模柄中穿入导杆可以直接把嵌在凸凹模里的废料从刃口
中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用弹性卸料板卸料；冲孔凸模与落料
凹模安装于下模，用顶件器带动卸料板顶出制件。
（二）模具定位方式分析
在模具设计中，抛弃了传统的销钉定位，而是把凸凹模和凹模分别在上、下
模座定位，上、下模座的定位沉台在制造时是和导柱、导套固定在一起加工完成
的，这样保证了上、下模工作零件的同轴度，从而达到保证零件尺寸精度的目的。
同时没有使用销钉，也使模具的维修方便了很多，即使多次拆卸也能保证零件的
精度不变。
四、工艺设计与计算
（一）制件排样与材料利用率计算