冲模标准系指在冲模设计及生产过程中需严格遵守的技术规范和准则。制定这一标准的必要性体现在多个方面：首先，它能有效缩短模具设计及生产的时间周期；其次，由于模具的结构与制造精度直接关联到冲压件的形状、尺寸精度以及生产数量，因此冲模种类繁多，结构亦相当复杂。精密级进模的零部件数量有时多达上百个，甚至更多，这导致模具的设计与制造过程变得尤为漫长。然而，一旦模具实现标准化，所有标准化的零部件均可通过外部采购获得，此举简化了模具设计流程，并大幅降低了模具零件的制造工作量，最终结果是显著缩短了模具的制造周期。有助于确保质量稳定并维持模具设计及制造过程中的质量标准，从而保障冲压件的质量。同时，有利于模具的计算机辅助设计与制造，因为模具技术标准是这一过程的基础，可以这样表达：若缺乏模具标准化，模具的计算机辅助设计与制造将无法实现。技术名词术语的规范化和技术条件的标准化，对于促进国内外交流与合作具有重要意义，这将有助于提升企业及国家的技术经济实力。在我国模具行业，广泛推行的模具标准包括经国家技术监督局核准的国家标准（GB）以及机械行业标准（JB）。此外，国际模具标准化组织ISO/TC29/SC8还制定了关于冲模与成形模的相关标准。此外，我国众多企业已引入众多级进模以及汽车覆盖件模具，这些模具的引入使得国外冲模标准亦在我国部分企业中得到应用，例如日本三住商事株式会议（MISUMI）的Face标准、德国STRACK公司的标准、美国DANLY公司的标准等。鉴于文章篇幅限制，本文仅对GB、JB标准以及部分日本Face标准进行介绍。在冲模设计过程中，我们通常会参照一系列既定的标准。这些标准在我国已经正式发布，具体的技术标准详见表14-1。设计冲压模具时，还需遵循国家基础标准，包括公差与配合标准、形状与位置公差标准、表面粗糙度标准、机械制图标准以及尺寸及尺寸系列标准。在《冲压模具术语》标准GB/T8845-2006中，对冲模、冲模通用零部件、圆凸模、圆凹模的结构要素进行了详细说明，并明确了冲模设计中的若干关键术语和定义。表14-2则从中选取了部分内容进行展示。表14-2中列出的冲模术语（根据GB/T8845-2006标准）给出了对应的英文定义。其中，“冲模”指的是通过冲压和加压的方式，将金属或非金属的板材或型材进行分离、成形或接合，从而得到所需制件的工艺装备。而“单工序模”则是指在压力机的一次行程中，仅能完成一道冲压工序的冲模。复合模具仅设有一个工作站，能够在压力机的单次行程内，一次性完成复合模具两道或更多道冲压作业。级进模具在物料输送方向上设有两个或更多的工作站，同样在压力机的单次行程中，能够在不同的工作站上依次完成两道或更多道的冲压作业。无导向模具的上下模部分缺乏导向设施，属于冲压模具的一种。导板模具的上下模部分通过导板进行导向，形成另一种冲压模具。导柱模具的上下模部分则是由导柱和导套进行导向，这也是一种特定的冲压模具。通过适当的调整，这些模具在一定范围内能够完成各种制件的相似工序。通用模具则是冲压模具中的一种，其冲模设计具有广泛的应用性。为特定冲压加工任务而设计，用于完成特定工序的专用模具，即冲模。该模具的送料、出件以及废料排除均由自动化设备自动完成。自动模具在运作期间仅用于冲压特定零件，然而，在完成拆装后，这些模具的部件可以重新组合，形成组合冲模，这样的冲模能够适应不同的工艺流程或用于冲压不同的零件。简易模结构简便，制造周期较短，成本相对较低，非常适合用于小批量生产或低成本模具的试制。橡胶冲模的工作零件采用橡胶材料制成，属于简易模的一种。钢带模则是以淬硬的钢带为刃口，嵌入由桦木层压板、低熔点合金或塑料等材料制成的模体中，这也是简易模的一种。低熔点合金所制成的简易模具，具体指由低熔点合金构成的模具。这类模具中的锌基合金模具，也是由锌基合金材料制成的简易模具。同样，薄板模具，包括凹模、固定板和卸料板，均是用薄钢板制作而成的简易模具。冲裁模具能够实现板材的分离，从而形成所需尺寸和形状的平板毛坯或成品。落料模具则通过封闭轮廓，将成品或毛坯从板材中分离出来。而冲孔模具则是在毛坯或板材上，沿着封闭的轮廓分离出废料，从而得到带有孔洞的成品。切舌模具沿着未封闭的轮廓切割部分板材，并使其向下弯曲；同时，沿不封闭轮廓的冲模将半成品分离成两个或多个制件；剖切模具用于沿半成品制件的外缘或内孔修整材料；整修模具则通过修整来提升制件的尺寸精度和冲裁截面的光洁度。将板材置于三维压力环境中进行冲裁加工，从而制得表面无裂纹、无撕裂且尺寸精确的冲切面精冲模具；使用切断模具，可以沿着非封闭的轮廓将板材分离；此外，弯曲模具能够将毛坯或半成品沿曲线弯曲至特定角度和形状。卷边模具能够将板材的末端弯曲成近似封闭的圆柱形冲压模具。通过施加扭矩，可以使毛坯旋转至特定角度，从而形成所需的制件或半成品，这种模具被称为扭转模具。将毛坯拉伸成中空形状，亦或是对中空形状进行拉伸，使其尺寸更小且壁厚变化不大的冲压模具，其凸模从最初拉深得到的毛坯底部反向施加压力，以此实现与初次拉深方向相反的再次拉深，进而将毛坯的内部表面转变为外部表面，最终形成深度更大的制品模具。凸模与凹模之间的空隙宽度小于空心毛坯的壁厚，通过使用变薄拉深模具，将空心毛坯加工成侧壁厚度小于原壁厚的薄壁制品。这一过程促使板料产生局部塑性变形，进而根据凸模和凹模的形状，直接通过变形模具进行复制，形成所需的冲模。在双向拉应力的作用下，空心毛坯内部发生塑性变形，此时，胀形模具能够制成具有凸肚形状的制件。而整形模具则用于对制件进行校正，确保其形状和尺寸的准确性。此外，缩口模具能够使空心毛坯或管状毛坯端部的径向尺寸缩小。在常温条件下，金属坯料在凸模施加的压力作用下，经过凹模进行冷挤压，从而实现塑性变形，导致金属材料体积发生转移并最终形成所需形状。这种在挤压成形过程中，金属流动方向与凸模运动方向一致的冲模，被称为正挤压模。在挤压成形过程中，金属受到凸模施加的压力，沿着径向方向进行流动，这种挤压模具被称为径向挤压模。它由模架、上模座、下模座、导柱以及导套等部件组合而成。此外，还有一种带有弹簧导板的模架，即弹簧导板模，其上下模通过导板进行导向。四架plate后导柱模架中的backpillar（post）sets，其两个导柱与导套分别被安装在上下模座的后侧，而另一组对角导柱模的backpillar（post）sets，其两个导柱与导套则分别被设置在上下模座的对角中心线上。中间导柱模的两个导柱与导套，分别安置在上、下模座的左右中心线上的centerpillar（post）sets架模架上。精冲模架，即fineblankingdiesets，是一种用于精冲作业的模架，其刚性好，导向精度高。滑动导向模，即slidingguidediesets，其上、下模通过导柱与导套的相对滑动来实现导向。该模架配备有滚动导向的防摩擦模具，其导柱与导套之间装有沿柱面滚动的钢球或滚柱。该模架能够通过更换凸模、凹模及定位部件，适用于冲压各类制品，并实现不同工序的模具操作，从而构成一种通用的模具装置。工作零件，即workingelements，是那些直接对毛坯和板料实施冲压作业的模具部件。在冲压作业中，这些工作零件中的凸模部分，被用来容纳制件或废料。同时，在冲压作业中，这些工作零件还需与凹模配合，以实现对制件的直接分离或成形。凸凹模punck-matrix复合模内含有兼具凸模和凹模功能的工作部件。这些部件并非与主体工作零件一体制造，而是作为局部镶件insert，镶嵌在主体工作零件之上。凹模或凸模由多个分离制造的拼块section拼接而成。柔性模则采用液体、气体、橡皮等具有柔性的材料作为凸（凹）模进行冲压。柔性定位元件，称为定位零件，负责在冲模中精确确定条料或毛坯的位置。它们阻挡条料、毛坯及半成品的边缘，确保这些材料能够被正确定位。此外，还包括用于定位的销钉，即定位销（也称作量规销钉）。确保条料、毛坯及半成品四周的阻挡，以便准确放置定位板上的板状部件。挡料销用于限制条料或卷料的进给距离，并在冲裁过程中，首先进入预冲孔内，校正板料的位置，确保孔与导正销的相对位置正确，从而消除送料误差。对条料或卷料的边缘实施引导，确保其准确送入导料板指定的位置。在级进模加工过程中，通过在条料边缘设置定距侧刃，对条料进行冲切，形成特定形状的缺口，以此控制条料的送料距离。侧刃挡块，即stopblockforpitchpunch，其功能在于承受条料对定距侧刃施加的侧向压力，同时起到阻挡材料的作用。该板块件被嵌入模座中，用以支撑在冲压过程中受到侧向力的凸模、凹模或刃口，并配备有止退键diestop（sidekey）以防止其后退。在级进模的起始阶段，采用fingerstoppin（挡料销）这一部件。该挡料销（块）在条料开始进入模具时发挥作用。它位于两块导料板之间，将条料压向一侧的导料板，从而消除侧压板与条料之间的空隙，确保条料能够准确无误地被送入模具的侧面压料板。限位块（柱）这一部件在冲压作业中起到了关键作用，它能够有效控制冲压的行程和深度。这种部件主要用于压料和卸料，是夹紧和去除零件的必要元素。而推件板（ejector）则是一个将制件或废料从凹模（位于上模）中推出的小型块状零件。推杆ejectorpin是用于将工件或废料推出的杆状部件。推板ejectorplate则是位于打杆与推杆之间，负责传递推力的平板。连接推杆ejecyortie rod则是将推板与推件块相连接，起到传递推力的作用。它穿过模柄孔，将压力机滑块上的打杆横梁的力传递至推板打杆knockoutpin。顶件块kicker负责将制件或废料从凹模（位于下模）中顶出，形成块状。顶杆kickerpin则是将力量传递给顶件块的杆状部件。卸料螺钉stripperbolt用于连接卸料板，并调整卸料板的卸料行程。在冷挤压模和拉深模中，它被固定在上模座上，借助托板将拉杆tierod产生的开模力传递至顶杆的杆件。与弹顶器相连，并将力量传递至压料板、压边圈或卸料板的杆件，同时，它也是推动运托杆pressurepin（cushionpin）运动的部件。位于下模座下方，该板件负责将弹顶器的弹力或拉杆的拉力传递至托板plate，起到支撑作用。废料切断刀，即scrapcutter，是用于在冲压过程中将废料进行切割的部件。它被安装在模具的下部或模具座下方，通过气压、油压、弹簧或橡胶等介质，借助托板、托杆和顶杆等部件，对压边圈或顶件块施加向上的压力，从而实现弹顶功能。与凹模或导料板相连接的，是用于支撑进入模具前条料的承料板。在冲裁、弯曲和成形加工过程中，它将板料紧压在凸模或凹模上的压料板。在拉深模或成形模的设计中，需要调整材料流动的阻力，以避免压边圈blankholder导致毛坯边缘的零件出现皱褶。同时，在精冲模的应用中，为了形成强烈的三向压应力，防止板料齿圈压板serratedring在自冲切层滑移以及冲裁表面出现撕裂，特采用了齿形强压力圈的设计。用于精确标定上下模具间的相对位置，确保运动导向达到零误差的导向元件。这些元件与设置在另一模具座上的导向套（或孔）相匹配，共同确定导柱（导向柱）上、下模具的相对位置，进而保障运动导向的精确度。它们是圆柱形的零件。该零件与另一模座上的导柱相匹配，用于精确确定上、下模导套的相对位置，确保运动导向的精确度；在冲压作业中，它与凸模同步滑动，同时作为凸模运动的导向板件。在大型成形模具和拉伸模具中，使用的是用于调整上模内部或下模内滑板slideplate各部件之间相对位置的淬硬板材，或者嵌入润滑材料的板材。这些板材镶嵌在冲模内部，并位于能够产生相对运动的零件滑动面上，它们可以是淬硬板或是耐磨板wearplate，同时嵌入润滑材料。在弹压导板模中，该装置不仅对凸模提供保护并引导其运动，还借助弹簧导板弹簧导板的作用，实现弹性件的卸料和压料功能。钢球保持圈是一种带有多个通孔的筒状部件。在套筒的这些通孔中，安装有钢球或笼式滚珠，并确保它们位于导柱与导套之间。止动件，即retainer，是用于将保持圈固定在导柱或导套内部的部件。将凸模和凹模分别稳固地安装在上下模上，同时将上下模与固定零件，即保留元件，在压力机上固定好。上模座，也称作冲头支架（上模），是用于支撑上模所有部件的模架组成部分。下模座中的dieholder（lowshoe）部件，其作用是支撑下模的各个组成部分。凸模固定板punchplate，是用于放置并固定凸模的板状结构。凹模固定板matrixplate，则是用来放置并固定凹模的板状部件。此外，垫板backingplate被置于凸模、凹模与模座之间，其主要功能是承受并分散冲压过程中的负荷。将模具的轴线与压力机的轴线对齐，并将上模的模柄shank牢固地安装在压力机滑块上的相应连接部件。这种能够实现自动定位的模柄被称为浮动模柄self-centering shank。斜楔camdriver是一种用于改变运动方向的部件。该部件与斜楔协同工作，以改变运动方向，并使滑块slideblock沿着新的方向进行往复滑动。冲裁间隙，即凸、凹模刃口之间形成的缝隙距离。模具闭合高度，指的是当模具处于工作状态并闭合时，从下模座的底部表面至上模座顶部表面之间的垂直距离。而在压力机滑块达到下死点位置时，滑块底部表面与压力机闭合台上表面之间的垂直距离，则被定义为压力机的闭合高度。压力机在连杆调整至最短位置时，其闭合高度达到最大值；而当连杆调整至最长位置时，闭合高度则降至最小。压力中心是指冲压力合力的作用点，而冲模中心则是冲模的几何中心所在。冲压作业中的方向之一为冲压方向，即指冲压力作用的具体方向；而送料方向则是指毛坯或条料进入模具时的运动方向。在排样过程中，制件在板料或条料上的排列方式被称为排样，此时制件与制件之间、制件与条（板）料边缘之间会有搭边，即scrap的余料。在级进模中，加工过程中的条料或制件，在送料方向上，每经过一道工序，都会发生一定的移动，这个移动的距离被称为进距。冲压模具的关键技术规范，在GB/T 14662-2006标准中明确列出，涵盖了冲模零件的技术标准、组装技术规范，以及检验与接收的技术条件、标识、包装、运输、储存和使用等方面的具体规定。1．冲模工作零件常用材料及热处理要求，见表14-3。7表14-3中列出了冲模工作零件的常用材料及其热处理硬度要求（资料来源于GB/T 14662-2006）。针对模具的冲件情况，需选用特定材料并达到一定的热处理硬度。例如，对于形状简单、精度不高、冲裁材料厚度不超过3毫米的凸模和凹模，建议使用T10A钢，硬度要求为GB1298Ⅰ标准中的56～60HRC。对于带有台肩、快换式以及形状简单的镶块，推荐使用Mn2V钢，符合GB1299标准，硬度应在60～64HRC之间。若冲裁材料厚度超过3毫米，形状较为复杂时，则应选用CrWMn钢，硬度要求为GB1299标准中的58～62HRC。对于耐磨性要求高、使用寿命长的零件，推荐使用Cr12MoV钢，硬度要求为GB1299标准中的58～62HRC或60～64HRC。此外，针对不同用途和加工要求，还有其他多种材料可供选择。例如，用于冲薄材料的凹模，可选用T10A钢，硬度要求为GB1298标准中的Ⅰ级。对于一般弯曲的凸、凹模及镶块，同样推荐使用T10A钢，硬度要求为GB1298标准中的56～62HRC。而对于形状复杂、耐磨性要求高的凸、凹模及镶块，则建议使用Cr12钢，硬度要求为GB1299标准中的60～64HRC。在生产批量特别大的情况下，可选用YG14至YG20系列材料。对于加热弯曲的零件，可选用5CrNiMo钢，硬度要求为GB1299标准中的52～56HRC或62～65HRC。在一般拉深加工中，推荐使用T10A钢，硬度要求为GB1298标准中的56～60HRC或58～62HRC。对于形状复杂、耐磨性要求高的拉深零件，建议使用Cr12MoV钢，硬度要求为GB1299标准中的58～62HRC或60～64HRC。在生产批量特别大的情况下，可选用YG10YB849至YG14系列材料。对于变薄拉深凸模，推荐使用Cr12MoV钢，硬度要求为GB1299标准中的58～62HRC。对于变薄拉深凹模，同样推荐使用Cr12MoV钢，硬度要求为GB1299标准中的58～62HRC。在加热拉深加工中，可选用5CrNiTi钢，硬度要求为GB1299标准中的52～56HRC或62～65HRC。对于大型HT200钢，推荐使用GB9439标准中的Ⅰ级镍铬铸铁火焰淬硬，硬度要求为40～45HRC。对于中小批量拉深加工，可选用QT600-20钢，硬度要求为GB1348标准中的HB197～269。在模具的大批量生产中，可选用镍铬铸铁火焰淬硬，硬度要求为40～45HRC。此外，还有钼铬铸铁和钼钒铸铁火焰淬硬，硬度要求分别为50～55HRC。2．冲模装配技术要求的具体技术要求可参考表14-4。在执行冲模装配技术时，必须确保凸模与凹模之间的间隙保持均匀且一致，其配合间隙需满足设计规范，严禁使用任何可能导致凸模或凹模变形的方法来调整间隙。4.2 推料和卸料机构需具备良好的灵活性，在冲模开启期间，卸料板或推件器通常应略微突出于凸、凹模表面，高度在0.5至1.0毫米之间。4.3 在使用机械方式连接硬质合金部件时，连接部位的表面粗糙度参数Ra值应为0.8微米。4.4 确保所有接合面都能紧密贴合。4.5 在制造落料和冲孔的凹模刃口时，必须严格按照设计规范进行，确保漏料孔的畅通无阻，通常其尺寸应比刃口宽出0.22毫米。4.6 对于冲模的所有活动部件，其运动需保持平稳且灵活，不得出现任何卡滞现象；在滑块和楔块沿固定滑动面移动时，它们的最小接触面积应不少于其总面积的四分之三。4.7 各紧固件所用的螺钉、销钉必须牢固，确保其端面与模座平面平行，不得有突出部分。4.8 各卸料螺钉的沉孔深度必须保持统一。4.9 各卸料螺钉及顶杆的长度需要保持一致。4.10 凸模的垂直高度应控制在凸凹模间隙允许的范围内，并建议参照下表中的数据。间隙值（毫米）、垂直度公差等级、单凸模、多凸模、薄片。
