模具设计与制造 第2版 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 教学课件 李奇 朱江峰2.1.6.ppt

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1、第2章冲裁模结构与设计8/27/20211．冲裁间隙；2．模具制造方法；①分别加工法；②单配加工法3．尺寸计算的原则；4．凸模和凹模工作部分尺寸的计算复习：8/27/2021用单配加工法制造模具常用于复杂形状及薄料的冲裁件。在计算复杂形状的凸模和凹模工作部分的尺寸时，往往可以发现在一个凸模或凹模上会同时存在着三类不同性质的尺寸需要区别对待。动画：凸凹模工作尺寸3．凸模和凹模单配加工时的尺寸的计算8/27/2021第一类：凸模或凹模在磨损后会增大的工作尺寸a、b、c；第二类：凸模或凹模在磨损后会减小的工作尺寸d；第三类：凸模或凹模在磨

2、损后基本不变的工作尺寸e。3．凸模和凹模单配加工时的尺寸的计算尺寸分类：8/27/2021如冲裁图2.12所示的工件，其中尺寸a、b、c对冲孔凸模来说是属于第二类尺寸，对于落料凹模来说则是属于第一类尺寸；尺寸d对于冲孔凸模来说是属于第一类尺寸，对于落料凹模来说则是属于第二类尺寸；尺寸e对于凸模和凹模来说都是属于第三类尺寸。3．凸模和凹模单配加工时的尺寸的计算分析：8/27/2021①对于落料凹模或冲孔凸模在磨损后将会增大的第一类尺寸，相当于简单形状的落料凹模尺寸。第一类尺寸＝（冲裁件上该尺寸的最大极限尺寸–xΔ）3．凸模和凹模单配加工

3、时的尺寸的计算三类尺寸的计算方法8/27/2021②对于冲孔凸模或落料凹模在磨损后将会减小的第二类尺寸，相当于简单形状的冲孔凸模尺寸。第二类尺寸＝（冲裁件上该尺寸的最小极限尺寸+xΔ）3．凸模和凹模单配加工时的尺寸的计算三类尺寸的计算方法8/27/2021③对于凸模或凹模在磨损后基本不变的第三类尺寸不必考虑磨损的影响，凸模和凹模的基本尺寸就取冲裁件的中间尺寸，其公差取正负对称公布。第三类尺寸＝冲裁件上该尺寸的中间尺寸±（1/8）Δ3．凸模和凹模单配加工时的尺寸的计算三类尺寸的计算方法8/27/20218/27/20211．冲裁力的计算

4、；2．降低冲裁力的措施；3．卸料力、推件力和顶件力；4．压力机所需总冲压力的计算。2．1．6冲裁力8/27/2021冲裁力是选择压力机的主要依据，也是设计模具所必须的数据。在冲裁过程中，冲裁力的大小是不断变化的，如图2.14所示。1．冲裁力的计算8/27/2021冲裁力是指板料作用在凸模上的最大抗力。对于普通平刃口的冲裁，其冲裁力F可按下式计算：F＝KLtτK—系数。是考虑到刃口钝化、间隙不均匀、材料力学性能与厚度波动等因素而增加的安全系数。常取K＝1.3。1．冲裁力的计算8/27/20218/27/20218/27/2021一般情况

5、下，材料的抗拉强度σb≈l.3τ，为计算方便，也可用下式计算冲裁力：F＝Ltσb1．冲裁力的计算8/27/20211．冲裁力的计算短连杆计算冲裁力材料：20月产量：5000件8/27/2021当板料较厚或冲裁件较大，所产生的冲裁力过大或压力机吨位不够时，可采用以下三种方法来降低冲裁力。（1）加热冲裁；（2）斜刃冲裁；（3）阶梯冲裁。2．降低冲裁力的措施8/27/2021把材料加热后冲裁，可以大大降低其抗剪强度。表2.7所示为钢材在不同加热温度下的抗剪强度。由表可知，将材料加热到7000C~9000C，冲裁力只及常温的1/3甚至更小。2

6、．降低冲裁力的措施（1）加热冲裁8/27/20212．降低冲裁力的措施（1）加热冲裁8/27/2021加热冲裁的优点是冲裁力降低显著。缺点是断面质量较差（圆角大、有毛刺），精度低，冲裁件上会产生氧化皮；加热冲裁的劳动条件也差，只用于精度要求不高的厚料冲裁。2．降低冲裁力的措施（1）加热冲裁8/27/2021将凸模或凹模刃口做成斜刃口，整个刃口不是与冲裁件周边同时接触，而是逐步切入，所以冲裁力可以减小，如图2.15所示。2．降低冲裁力的措施（2）斜刃冲裁8/27/2021为了获得平整的冲裁件，落料时应将斜刃做在凹模上（图a），冲孔时应将

7、斜刃做在凸模上（图b）。刃口倾斜程度H愈大，冲裁力愈小，但凸模需进入凹模愈深，板料的弯曲较严重，所以一般取H值为：当t<3mm时，H＝2t；t＝3~10mm时，H＝t。2．降低冲裁力的措施（2）斜刃冲裁8/27/2021斜刃口冲裁时，冲裁力可按下式计算：F斜＝K斜Ltτ式中F斜—斜刃冲裁力（N）K斜—降低冲裁力系数，其值与斜刃高度有关。当H＝t时，K斜＝0.4~0.6当H＝2t时，K斜＝0.2~0.42．降低冲裁力的措施（2）斜刃冲裁8/27/2021斜刃冲裁的优点是压力机能在柔和条件下工作，当冲裁件很大时，降低冲裁力很显著。缺点是模

8、具制造难度提高，刃口修磨也困难，有些情况下模具刃口形状还要修正。冲裁时，废料的弯曲在一定程度上会是影响冲裁件的平整，这在冲裁厚料时更严重。因此它适用于形状简单、精度要求不高、料不太厚的大件冲裁。在汽车、拖拉机等大型覆盖件