3.3 金属塑性成形工艺设计
3.3.1 自由锻工艺设计
主要内容,
①绘制锻件图；
②确定变形工序；
③计算坯料的重量和尺寸；
④确定加热温度及冷却方式；
⑤选定锻造设备等。
1.绘制锻件图
锻件图＝零件图 + 余块
+ 加工余量 + 锻造公差
绘制方法,一般用粗实线画出锻件最终轮
廓,用双点划线画出零件的主要轮廓形状
。在尺寸线上方或左面标注锻件的尺寸与
公差；在尺寸线下方或右面用圆括号标出
零件尺寸。
例：如图所示的轴，批量为 10件 /月，材料为 45号钢。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
2.确定变形工序
锻造变形工序应依据锻件的形状、尺寸、
技术要求、生产批量和生产条件等综合考虑
。
一般来说，盘类锻件以镦粗为主，轴杆类
锻件以拔长为主，空心件肯定要冲孔 (大孔还
需要进一步扩孔 )，弯杆少不了弯曲。各类自
由锻件的基本变形工序方案见表 3-8。
3.计算毛坯重量
m0=（ md+mc+mq）（ 1+δ）
式中 m0 —— 毛坯重量（ kg）
md —— 锻件重量（ kg）
mc —— 冲孔芯料重量（ kg）
mq —— 切除料头重量（ kg）
δ—— 烧损率，燃料加热一般取 2％ ~3％,
电加热取 0.5%~1%。
4.计算毛坯尺寸
当锻造的第一工序为镦粗时,
则坯料直径,D0≥ 0.8
当锻造的第一工序为拔长时,
D0≥ Dmax
D0 — 毛坯直径 （ mm） ；
V0 — 坯料的体积 （ mm3） ；
Dmax— 拔长后锻件的最大直径 （ mm） ；
Y — 锻造比 。
3
0V
Y
根据算出的坯料 重 量可算出坯料的体积,
坯料的尺寸则取决于第一工序的性质。
若是 镦粗,则坯料的高径比不应超过 2.5（ 以
免镦弯）,但 要 大于 1.25（使下料方便）；
若是 拔长,则按锻件的最大截面（最小变形）
处满足锻 造 比要求来选择坯料尺寸。
最后所确定的坯料直径或边长应为标准值 (市
场可买到），再按体积计算坯料的长度，即,
L0＝ V0/F0 ＝ 4 V0/?D02
采用钢锭为坯料的大型锻件，则根据算出的
坯料重量选取标准钢锭。
5.确定锻造温度范围及加热冷却规范
（ 1） 锻造温度范围,对于 45号钢
始锻温度,1200℃, 终锻温度,800℃
（ 2） 加热, 箱式加热炉 （ 煤, 油或电能 ）
可将冷的坯料直接送入高温的加热炉中, 提高生产率 。
（ 3） 冷却,
空冷,
WC≤ 0.5%的碳钢
及 WC≤ 0.3%的低合金钢中, 小锻件一般采用空冷 。
6.选择锻造设备
（ 1）选择依据,锻件重量、类型和尺寸。
设备吨位大小要适当，既不能造成能量的过分浪费，
又要保证锻件能充分锻透。
（ 2）确定方法,理论计算法和查表法。
目前生产中比较实用的是查表法，可根据锻件大小
和形状查表选择锻锤的吨位。
工艺设计还包括选用工夹具、确定加热设备、制
定加热及冷却规范、热处理工艺等内容，最终需将
设计结果填写在工艺卡片上。
7.零件结构的自由锻工艺性
① 应避免锥形、楔形,
尽量采用圆柱面或平行平面,以利于锻造。
②各表面交接处应避免弧线或曲线,
尽量采用直线或圆，以利于锻制。
③应避免肋板或凸台,
以利于减少余块和简化锻造工艺。
④大件和形状复杂的锻件,
可采用锻 -焊、锻 -螺纹联接等组合结构,
以利于锻造和机械加工。
8.自由锻工艺设计示例
例,试绘出图示齿轮轴的自由锻件图，并选
择锻造工序和计算坯料尺寸。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
解, ① 绘锻件图：根据锻件总长度 340,最大直
径 100查表知, a=10± 4绘出锻件图如下 。
50± 8
150± 8
360± 8
(30)
(130)
(340)
?1
10
±
4
(40)
(100)
② 变形工序：头部镦粗 → 杆部分段拔长
③计算坯料,
头部镦粗段 V1＝ 3.14× 0.552× 0.5＝ 0.475 dm3
D01＝（ 0.8～ 1） ＝（ 63 ～ 79） mm
杆部拔长段 D02＝ Dmax ＝ (1.14 ～ 1.22)× 70
＝（ 80 ～ 86） mm
最终取 D0＝ 80 mm
V锻 ＝ 3.14× (0.552× 0.5+0.352× 1+0.252× 2.1)＝ 1.27 dm3
m锻 ＝ V锻 × ρ,m烧损 ＝ ? m锻 ＝ 3％ m锻,m料损 忽略不计
m坯 ＝ 1.03 m锻 ＝ 1.03× V锻 × ρ
L0＝ mm
即坯料尺寸为 φ80× 260 。
3 1V
5.1~3.1
2 6 0
4.014.3
27.103.1
2
0
?
?
?＝坯
F
V
3.3.2 锤模锻工艺设计
主要内容,
1,绘制模锻件图；
2,计算坯料的重量和尺寸；
3,确定模锻工步；
4,选择锻压设备；
5,设计锻模模膛；
6,确定锻造温度范围, 加热和冷却规范 。
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1.绘制模锻件图
模锻件图＝零件图 +分模面 +加工余量 +模锻斜度
+冲孔连皮 +余块 +圆角 +公差
★ 分模面 （ 上, 下模的分界面 ）
选择原则,
A,应选在锻件最大截面处, 以利锻件脱模 ;
B,尽量选用平面, 以简化模具结构, 方便制造 ;
C,应选在上, 下模膛轮廓相同的位置上, 以便
于及时发现错模；
D,选在模膛深度最浅且上, 下模深度基本一致
的位置, 以便于金属充满模膛 。
例 1,
★ 余块 （ 为简化形状而增加的料块 ）,窄槽, 齿形, 小
孔 （ 孔径小于 25mm）, 深孔 （ 深度大于 3倍直径 ）,
横向孔以及其它妨碍出模的凹部均不锻出 。
★ 冲孔连皮 （ 为避免上、下冲头对撞损坏模具而在模锻
通孔时留下的金属层 ）, 连皮厚度一般为 4～ 8 mm,
锻后再由冲孔切边模切除。
★ 加工余量和公差,只在锻后需机加工之处添加。
★ 模锻斜度,垂直于分型面的表面上加。
外壁斜度 5o或 7o,内壁斜度 7o或 10o
★ 圆角半径,所有转角都应为圆角。
内圆角 r =1 ~ 4mm，外圆角 R =(3 ~ 4)r
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齿轮锻件图
3.计算坯料尺寸,根据锻件质量和加热,
锻造过程中的损耗计算。（略）
4.选定模锻锤吨位, 根据锻件质量查表确定 。
5.确定锻造温度范围, 加热和冷却规范 。
2.确定模锻工步
拔 or滚 or弯制坯 +预锻 +终
锻
盘类（ 齿轮、法兰等 ）,
镦粗制坯 +（预锻） +终锻
轴类（ 曲轴、连杆等 ）,
6.修整工序,
即模锻件成形后提高精度和表面质量的工序。
① 切边,即带飞边的模锻件终锻后切除飞边的工序。
②冲连皮,即带孔的锻件经终锻后，冲除孔内连皮
的工序。
③校正,即为消除锻件在锻后产生的弯曲、扭转等
变形，使之符合锻件图技术要求的工序。
④热处理和清理,模锻件经过修整后，一般还需通
过热处理和清理。
采用正火或退火, 细化晶粒；
清理表面缺陷或氧化皮 。
7.零件结构的模锻工艺性
① 应有合理的分模面，保证锻件从模膛中取
出又利于金属填充、减少余块和易于制模。
②与分模面垂直的非加工面应有结构斜度，
以利于从模膛中取出锻件。
③应避免肋的设置过密或高宽比过大，以利
于金属充填模腔。
④应避免腹板过薄，以减小变形抗力及利于
金属充填模腔。
避免横截面
面积相差过大
避免薄壁、高肋
及直径过大的凸缘
⑤ 应尽量避免深孔或多孔结构。以利于制模
和减少余块。
⑥形状复杂件宜采用锻 -焊、锻 -螺纹联接等
组合结构，以简化模具和减少余块。
7.模锻工艺设计示例
例：齿轮零件，材料为 45钢，中批量生产。
试编制模锻工艺规程。
（ 1）零件结构分析,零件结构合理。
（ 2）绘制锻件图,该零件孔内应有连皮，
参考有关标准和资料，选定机械加工余量、
锻件公差、模锻斜度、模锻圆角等参数值，
绘出锻件图。
（ 3）确定变形工步,该锻件系盘类件，应
采用镦粗－终锻工步。
（ 4）选择修整工序,需安排切边、冲连皮、
校正、热处理（正火或退火）、清理等修
整工序。
3.3.3 冲压工艺设计（自学）
冲压工艺设计包括冲裁、弯曲、拉深等工序中的工
艺设计以及冲压工序选择、模具选择等。
1.冲裁工艺设计
(1)落料模刃口尺寸,
落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸,
且随着凹模磨损刃口尺寸会增大；
(2)冲孔模刃口尺寸,
由于制件孔的尺寸取决于凸模刃口尺寸,
且随着凸模磨损刃口尺寸会减少。
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确定新制凸模、凹模尺寸的基本原则为,
落料 → 以 凹模 为基准，凹模尺寸接近于落料件的最
尺寸，凸模比凹模缩小一个最小间隙值；
冲孔 → 以 凸模 为基准，凸模尺寸接近于冲孔件的最
大尺寸，凹模比凸模放大一个最小间隙值。
2.弯曲工艺设计
(1)凸模圆角半径 rp,
一般情况下，凸模圆角半径取等于或略小于工件内
侧圆角半径 r。当工件圆角半径较大时且精度较高时，
应进行回弹计算。
(2)弯曲件毛坯长度计算,
弯曲件毛坯长度为弯曲件的直线部分和弯曲部分的
中性层长度之和。
3.拉深工艺设计
（ 1）拉深间隙 Z,即拉深模具中凸模和凹模之间的
单边径向间隙。
（ 2）凸、凹模直径,当要求拉深件外形正确时，凹
模直径应等于拉深件外径，凸模直径为凹模直径
减去间隙值。当要求拉深件内形正确时，凸模直
径应等于拉深件内径，凹模直径等于凸模直径加
间隙值。
（ 3）毛坯直径计算,毛坯直径通常是根据拉深件与
坯料表面积相等的原则计算得出的。
（ 4）拉深次数确定,当拉深件的拉深系数小于极限
拉深系数时，须采用多次拉深工艺。
4.冲压工序选择
（ 1）工序类型的选择,
主要根据冲压件的形状、尺寸等确定。查表
（ 2）工序顺序,
主要根据零件的结构形状和模具类型确定。
?带孔平板件采用单工序模时一般先落料后冲孔,
采用连续模时则须先冲孔后落料。
?带空的弯曲件或拉深件应先弯曲或拉深后再冲孔,
以防孔变形。
?形状复杂的弯曲件一般先弯两端和两侧,
后弯中间部分。
5.模具选择
（ 1）模具类型的选择,
按照冲模完成的工序性质可分为
冲孔模、落料模、弯曲模、拉深模等,
按其工序的组合程度 可分为,
单工序模、复合模和连续模三类。
考虑因素,
冲压件的形状、尺寸、精度要求和生产批量等。
?单工序模 ---只能完成一道冲压工序的冲模 。
（简单模）
特点,结构简单、制造容易，但生产效率低,
适于生产小批量、低精度的冲压件。
?连续模 ---在冲床一次行程中，在模具不同工
（级进模） 上同时完成多道冲压工序的冲模。
特点,结构简单，生产效率高,
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?复合模 ---在冲床的一次行程中，在模具的同一
工位上同时完成多道冲压工序的冲模。
特点,生产效率高但模具结构复杂，通常用于冲孔与
落料、落料与拉深等少量工序的复合,
适合 大批量生产高精度的冲压件。
连续模
冲孔
凸模
落 料
凸 模
凹
模
导
正
销
复合模
凸凹模
凸
模
凹
模
（ 2）模具结构的选择,
考虑冲压件的形状、尺寸、精度及生产批量等。
1）简易模：用于新品种试制或小批量生产
①镶块式模；
②柔性模；
③低熔点合金模。
2）高精度冲模：用于精密冲压件。
6.零件结构的冲压工艺性
(1)冲压件材料,
应尽量选用价格较低的材料,
并充分利用边角余料，以降低材料费。
(2)冲压件的精度和表面质量,
冲压件的精度要求不应超过冲压工艺所能达
到的一般精度,
以减少制模成本和工序数。
(3)冲压件的形状和尺寸
1)冲裁件的形状和尺寸
?落料件的外形和冲孔件的孔形
均应简单、对称,
?落料件形状还应使排样时废料较少。
?冲裁件的各边交接处应采用圆弧过渡,
以防止模具相应部位易于磨损或产生应力集中。
?冲裁件孔径和孔边距不得过小,
以防止凸模刚性不足或孔边冲裂
2） 弯曲件的形状和尺寸
?弯曲件的形状：弯曲件的形状应力求简单、
对称，尽量采用 V形,Z形等简单、对称的
形状，以利于制模和减少弯曲次数。
?弯曲半径：弯曲件的弯曲半径不应小于最
小弯曲半径，以防止弯曲处开裂：但也不
宜过大，以免因回弹量过大而使制件精度
降低。
?弯曲边高度 h：弯曲件的弯曲边不应过短，
以利于弯曲成形：不允许增加弯曲边高度 h
时，可在弯曲后再切短或先预压工艺槽后
再弯曲。
?防止孔变形：带孔工件弯曲时，孔的位置应
避开变形区，或在孔附近预冲工艺孔、槽，
以免弯曲时孔变形。
?防止撕裂：仅有局部弯曲的工件，应在交接
处冲孔、以避免产生应力集中而撕裂。
3）拉深件的形状和尺寸
?拉深件形状：拉深件形状应力求简单、对称，
尽量采用回转体，尤其是圆筒形，并尽量
减少拉深件深度，以利于制模和减少拉深
次数。
?拉深件转角：拉深件各转角的圆角半径不宜
过小，以免增加拉深次数和整形工序。
?孔的位置：拉深件上的孔应避开转角处，以
防止孔变形或利于冲孔。
4）采用组合工艺或切口工艺
?形状复杂件和大件
可采用冲 -焊、冲 -铆接,
冲 -螺纹联接等组合工艺。
?形状复杂件 还可采用切口工艺。
?优缺点,
以简化模具结构和冲压工艺，省工省料；
但制件的结构刚性较差。
7.冲压工艺设计示例（自学）
(1)零件结构分析
(2)冲裁间隙
(3)模具刃口尺寸
(4)冲压工序选择 1)工序类型,2）工序顺序。
(5)模具类型
3.3.1 自由锻工艺设计
主要内容,
①绘制锻件图；
②确定变形工序；
③计算坯料的重量和尺寸；
④确定加热温度及冷却方式；
⑤选定锻造设备等。
1.绘制锻件图
锻件图＝零件图 + 余块
+ 加工余量 + 锻造公差
绘制方法,一般用粗实线画出锻件最终轮
廓,用双点划线画出零件的主要轮廓形状
。在尺寸线上方或左面标注锻件的尺寸与
公差；在尺寸线下方或右面用圆括号标出
零件尺寸。
例：如图所示的轴，批量为 10件 /月，材料为 45号钢。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
2.确定变形工序
锻造变形工序应依据锻件的形状、尺寸、
技术要求、生产批量和生产条件等综合考虑
。
一般来说，盘类锻件以镦粗为主，轴杆类
锻件以拔长为主，空心件肯定要冲孔 (大孔还
需要进一步扩孔 )，弯杆少不了弯曲。各类自
由锻件的基本变形工序方案见表 3-8。
3.计算毛坯重量
m0=（ md+mc+mq）（ 1+δ）
式中 m0 —— 毛坯重量（ kg）
md —— 锻件重量（ kg）
mc —— 冲孔芯料重量（ kg）
mq —— 切除料头重量（ kg）
δ—— 烧损率，燃料加热一般取 2％ ~3％,
电加热取 0.5%~1%。
4.计算毛坯尺寸
当锻造的第一工序为镦粗时,
则坯料直径,D0≥ 0.8
当锻造的第一工序为拔长时,
D0≥ Dmax
D0 — 毛坯直径 （ mm） ；
V0 — 坯料的体积 （ mm3） ；
Dmax— 拔长后锻件的最大直径 （ mm） ；
Y — 锻造比 。
3
0V
Y
根据算出的坯料 重 量可算出坯料的体积,
坯料的尺寸则取决于第一工序的性质。
若是 镦粗,则坯料的高径比不应超过 2.5（ 以
免镦弯）,但 要 大于 1.25（使下料方便）；
若是 拔长,则按锻件的最大截面（最小变形）
处满足锻 造 比要求来选择坯料尺寸。
最后所确定的坯料直径或边长应为标准值 (市
场可买到），再按体积计算坯料的长度，即,
L0＝ V0/F0 ＝ 4 V0/?D02
采用钢锭为坯料的大型锻件，则根据算出的
坯料重量选取标准钢锭。
5.确定锻造温度范围及加热冷却规范
（ 1） 锻造温度范围,对于 45号钢
始锻温度,1200℃, 终锻温度,800℃
（ 2） 加热, 箱式加热炉 （ 煤, 油或电能 ）
可将冷的坯料直接送入高温的加热炉中, 提高生产率 。
（ 3） 冷却,
空冷,
WC≤ 0.5%的碳钢
及 WC≤ 0.3%的低合金钢中, 小锻件一般采用空冷 。
6.选择锻造设备
（ 1）选择依据,锻件重量、类型和尺寸。
设备吨位大小要适当，既不能造成能量的过分浪费，
又要保证锻件能充分锻透。
（ 2）确定方法,理论计算法和查表法。
目前生产中比较实用的是查表法，可根据锻件大小
和形状查表选择锻锤的吨位。
工艺设计还包括选用工夹具、确定加热设备、制
定加热及冷却规范、热处理工艺等内容，最终需将
设计结果填写在工艺卡片上。
7.零件结构的自由锻工艺性
① 应避免锥形、楔形,
尽量采用圆柱面或平行平面,以利于锻造。
②各表面交接处应避免弧线或曲线,
尽量采用直线或圆，以利于锻制。
③应避免肋板或凸台,
以利于减少余块和简化锻造工艺。
④大件和形状复杂的锻件,
可采用锻 -焊、锻 -螺纹联接等组合结构,
以利于锻造和机械加工。
8.自由锻工艺设计示例
例,试绘出图示齿轮轴的自由锻件图，并选
择锻造工序和计算坯料尺寸。
安徽工程科技学院机械系
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解, ① 绘锻件图：根据锻件总长度 340,最大直
径 100查表知, a=10± 4绘出锻件图如下 。
50± 8
150± 8
360± 8
(30)
(130)
(340)
?1
10
±
4
(40)
(100)
② 变形工序：头部镦粗 → 杆部分段拔长
③计算坯料,
头部镦粗段 V1＝ 3.14× 0.552× 0.5＝ 0.475 dm3
D01＝（ 0.8～ 1） ＝（ 63 ～ 79） mm
杆部拔长段 D02＝ Dmax ＝ (1.14 ～ 1.22)× 70
＝（ 80 ～ 86） mm
最终取 D0＝ 80 mm
V锻 ＝ 3.14× (0.552× 0.5+0.352× 1+0.252× 2.1)＝ 1.27 dm3
m锻 ＝ V锻 × ρ,m烧损 ＝ ? m锻 ＝ 3％ m锻,m料损 忽略不计
m坯 ＝ 1.03 m锻 ＝ 1.03× V锻 × ρ
L0＝ mm
即坯料尺寸为 φ80× 260 。
3 1V
5.1~3.1
2 6 0
4.014.3
27.103.1
2
0
?
?
?＝坯
F
V
3.3.2 锤模锻工艺设计
主要内容,
1,绘制模锻件图；
2,计算坯料的重量和尺寸；
3,确定模锻工步；
4,选择锻压设备；
5,设计锻模模膛；
6,确定锻造温度范围, 加热和冷却规范 。
A U T S
1.绘制模锻件图
模锻件图＝零件图 +分模面 +加工余量 +模锻斜度
+冲孔连皮 +余块 +圆角 +公差
★ 分模面 （ 上, 下模的分界面 ）
选择原则,
A,应选在锻件最大截面处, 以利锻件脱模 ;
B,尽量选用平面, 以简化模具结构, 方便制造 ;
C,应选在上, 下模膛轮廓相同的位置上, 以便
于及时发现错模；
D,选在模膛深度最浅且上, 下模深度基本一致
的位置, 以便于金属充满模膛 。
例 1,
★ 余块 （ 为简化形状而增加的料块 ）,窄槽, 齿形, 小
孔 （ 孔径小于 25mm）, 深孔 （ 深度大于 3倍直径 ）,
横向孔以及其它妨碍出模的凹部均不锻出 。
★ 冲孔连皮 （ 为避免上、下冲头对撞损坏模具而在模锻
通孔时留下的金属层 ）, 连皮厚度一般为 4～ 8 mm,
锻后再由冲孔切边模切除。
★ 加工余量和公差,只在锻后需机加工之处添加。
★ 模锻斜度,垂直于分型面的表面上加。
外壁斜度 5o或 7o,内壁斜度 7o或 10o
★ 圆角半径,所有转角都应为圆角。
内圆角 r =1 ~ 4mm，外圆角 R =(3 ~ 4)r
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齿轮锻件图
3.计算坯料尺寸,根据锻件质量和加热,
锻造过程中的损耗计算。（略）
4.选定模锻锤吨位, 根据锻件质量查表确定 。
5.确定锻造温度范围, 加热和冷却规范 。
2.确定模锻工步
拔 or滚 or弯制坯 +预锻 +终
锻
盘类（ 齿轮、法兰等 ）,
镦粗制坯 +（预锻） +终锻
轴类（ 曲轴、连杆等 ）,
6.修整工序,
即模锻件成形后提高精度和表面质量的工序。
① 切边,即带飞边的模锻件终锻后切除飞边的工序。
②冲连皮,即带孔的锻件经终锻后，冲除孔内连皮
的工序。
③校正,即为消除锻件在锻后产生的弯曲、扭转等
变形，使之符合锻件图技术要求的工序。
④热处理和清理,模锻件经过修整后，一般还需通
过热处理和清理。
采用正火或退火, 细化晶粒；
清理表面缺陷或氧化皮 。
7.零件结构的模锻工艺性
① 应有合理的分模面，保证锻件从模膛中取
出又利于金属填充、减少余块和易于制模。
②与分模面垂直的非加工面应有结构斜度，
以利于从模膛中取出锻件。
③应避免肋的设置过密或高宽比过大，以利
于金属充填模腔。
④应避免腹板过薄，以减小变形抗力及利于
金属充填模腔。
避免横截面
面积相差过大
避免薄壁、高肋
及直径过大的凸缘
⑤ 应尽量避免深孔或多孔结构。以利于制模
和减少余块。
⑥形状复杂件宜采用锻 -焊、锻 -螺纹联接等
组合结构，以简化模具和减少余块。
7.模锻工艺设计示例
例：齿轮零件，材料为 45钢，中批量生产。
试编制模锻工艺规程。
（ 1）零件结构分析,零件结构合理。
（ 2）绘制锻件图,该零件孔内应有连皮，
参考有关标准和资料，选定机械加工余量、
锻件公差、模锻斜度、模锻圆角等参数值，
绘出锻件图。
（ 3）确定变形工步,该锻件系盘类件，应
采用镦粗－终锻工步。
（ 4）选择修整工序,需安排切边、冲连皮、
校正、热处理（正火或退火）、清理等修
整工序。
3.3.3 冲压工艺设计（自学）
冲压工艺设计包括冲裁、弯曲、拉深等工序中的工
艺设计以及冲压工序选择、模具选择等。
1.冲裁工艺设计
(1)落料模刃口尺寸,
落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸,
且随着凹模磨损刃口尺寸会增大；
(2)冲孔模刃口尺寸,
由于制件孔的尺寸取决于凸模刃口尺寸,
且随着凸模磨损刃口尺寸会减少。
安徽工程科技学院机械系
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确定新制凸模、凹模尺寸的基本原则为,
落料 → 以 凹模 为基准，凹模尺寸接近于落料件的最
尺寸，凸模比凹模缩小一个最小间隙值；
冲孔 → 以 凸模 为基准，凸模尺寸接近于冲孔件的最
大尺寸，凹模比凸模放大一个最小间隙值。
2.弯曲工艺设计
(1)凸模圆角半径 rp,
一般情况下，凸模圆角半径取等于或略小于工件内
侧圆角半径 r。当工件圆角半径较大时且精度较高时，
应进行回弹计算。
(2)弯曲件毛坯长度计算,
弯曲件毛坯长度为弯曲件的直线部分和弯曲部分的
中性层长度之和。
3.拉深工艺设计
（ 1）拉深间隙 Z,即拉深模具中凸模和凹模之间的
单边径向间隙。
（ 2）凸、凹模直径,当要求拉深件外形正确时，凹
模直径应等于拉深件外径，凸模直径为凹模直径
减去间隙值。当要求拉深件内形正确时，凸模直
径应等于拉深件内径，凹模直径等于凸模直径加
间隙值。
（ 3）毛坯直径计算,毛坯直径通常是根据拉深件与
坯料表面积相等的原则计算得出的。
（ 4）拉深次数确定,当拉深件的拉深系数小于极限
拉深系数时，须采用多次拉深工艺。
4.冲压工序选择
（ 1）工序类型的选择,
主要根据冲压件的形状、尺寸等确定。查表
（ 2）工序顺序,
主要根据零件的结构形状和模具类型确定。
?带孔平板件采用单工序模时一般先落料后冲孔,
采用连续模时则须先冲孔后落料。
?带空的弯曲件或拉深件应先弯曲或拉深后再冲孔,
以防孔变形。
?形状复杂的弯曲件一般先弯两端和两侧,
后弯中间部分。
5.模具选择
（ 1）模具类型的选择,
按照冲模完成的工序性质可分为
冲孔模、落料模、弯曲模、拉深模等,
按其工序的组合程度 可分为,
单工序模、复合模和连续模三类。
考虑因素,
冲压件的形状、尺寸、精度要求和生产批量等。
?单工序模 ---只能完成一道冲压工序的冲模 。
（简单模）
特点,结构简单、制造容易，但生产效率低,
适于生产小批量、低精度的冲压件。
?连续模 ---在冲床一次行程中，在模具不同工
（级进模） 上同时完成多道冲压工序的冲模。
特点,结构简单，生产效率高,
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?复合模 ---在冲床的一次行程中，在模具的同一
工位上同时完成多道冲压工序的冲模。
特点,生产效率高但模具结构复杂，通常用于冲孔与
落料、落料与拉深等少量工序的复合,
适合 大批量生产高精度的冲压件。
连续模
冲孔
凸模
落 料
凸 模
凹
模
导
正
销
复合模
凸凹模
凸
模
凹
模
（ 2）模具结构的选择,
考虑冲压件的形状、尺寸、精度及生产批量等。
1）简易模：用于新品种试制或小批量生产
①镶块式模；
②柔性模；
③低熔点合金模。
2）高精度冲模：用于精密冲压件。
6.零件结构的冲压工艺性
(1)冲压件材料,
应尽量选用价格较低的材料,
并充分利用边角余料，以降低材料费。
(2)冲压件的精度和表面质量,
冲压件的精度要求不应超过冲压工艺所能达
到的一般精度,
以减少制模成本和工序数。
(3)冲压件的形状和尺寸
1)冲裁件的形状和尺寸
?落料件的外形和冲孔件的孔形
均应简单、对称,
?落料件形状还应使排样时废料较少。
?冲裁件的各边交接处应采用圆弧过渡,
以防止模具相应部位易于磨损或产生应力集中。
?冲裁件孔径和孔边距不得过小,
以防止凸模刚性不足或孔边冲裂
2） 弯曲件的形状和尺寸
?弯曲件的形状：弯曲件的形状应力求简单、
对称，尽量采用 V形,Z形等简单、对称的
形状，以利于制模和减少弯曲次数。
?弯曲半径：弯曲件的弯曲半径不应小于最
小弯曲半径，以防止弯曲处开裂：但也不
宜过大，以免因回弹量过大而使制件精度
降低。
?弯曲边高度 h：弯曲件的弯曲边不应过短，
以利于弯曲成形：不允许增加弯曲边高度 h
时，可在弯曲后再切短或先预压工艺槽后
再弯曲。
?防止孔变形：带孔工件弯曲时，孔的位置应
避开变形区，或在孔附近预冲工艺孔、槽，
以免弯曲时孔变形。
?防止撕裂：仅有局部弯曲的工件，应在交接
处冲孔、以避免产生应力集中而撕裂。
3）拉深件的形状和尺寸
?拉深件形状：拉深件形状应力求简单、对称，
尽量采用回转体，尤其是圆筒形，并尽量
减少拉深件深度，以利于制模和减少拉深
次数。
?拉深件转角：拉深件各转角的圆角半径不宜
过小，以免增加拉深次数和整形工序。
?孔的位置：拉深件上的孔应避开转角处，以
防止孔变形或利于冲孔。
4）采用组合工艺或切口工艺
?形状复杂件和大件
可采用冲 -焊、冲 -铆接,
冲 -螺纹联接等组合工艺。
?形状复杂件 还可采用切口工艺。
?优缺点,
以简化模具结构和冲压工艺，省工省料；
但制件的结构刚性较差。
7.冲压工艺设计示例（自学）
(1)零件结构分析
(2)冲裁间隙
(3)模具刃口尺寸
(4)冲压工序选择 1)工序类型,2）工序顺序。
(5)模具类型
