冲切模具设计技术

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1、l衝床模具衝壓過程l從廢料情況看出的資訊6廢料本質上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料，你可以判斷上下模間隙是否正確。l沖切特性與模具間隙分類依據類別ⅠⅡⅢ制件剪切面質量剪切面特征(廢料)t=材料厚度模輥(r)(2-5)%t(小)(4~7)%t(中)(8~10)%t(大)切斷面(b)(50~70)%t(35~55)%t(15~25)%t拉斷面(f)(25~45)%t(小)(35~55)%t(中)大毛邊,毛頭(h)稍大小超大破斷角（θ∘）----6°~7°8°~11°制件精度撓曲F小小大尺寸精

2、度下料稍小於沖模尺寸接近沖模尺寸小於沖模尺寸沖孔稍小於沖頭尺寸接近沖頭尺寸小於沖頭尺寸模具壽命短一般最高沖切力大中小l正常的GAP會有以下的優點61正常的切斷面及較高的尺寸精度。2較小的沖裁力及脫料效果好3.均勻的切斷面4.減少刃磨次數、延長模具壽命5減小毛刺和翻邊。6孔徑一致不會刮花板材。7保持板材平直。8沖孔定位準確。6l間隙對尺寸精度及模具壽命的影響探討原因及目的：間隙小間隙大優點1更好的斷面質量2更高的尺寸精度2較小的沖裁力2模具壽命較高缺點1.磨擦大，模具壽命短。2.較大的沖裁力3.因磨擦大互相撞擊

3、而造成沖頭斷裂4沖頭底面與板料之間形成真空產生廢料反彈。1斷面質量差2尺寸精度差3等於做抽伸加工容易跳屑4毛邊大6l沖剪孔與沖剪外形時製品之臨界尺寸：⊙長條或下料之邊緣接近時沖剪孔之界限Smin(臨界值)與S(推薦值)之表:mmP或L臨界值推薦值板厚t之範圍0.8以下0.8~1.61.6~3.23.2~55．t以下Smin.1.21.5*tSa2.02.5~3.83.8~5.55.5~810．t以下Smin.1.62*tSa2.52.5~4.54.5~88~1210．t~25.tSmin.2.02.5*tSa

4、3.03.0~5.55.5~1010~15變形為t之5%以下為限。衝裁間隙選取(僅供參考)見表4-2(見下頁)表4-2沖切模具間隙(tx%)(單位:%)材質類別精密正常最大軟鋼、低碳鋼2～56～1010～12.5硬鋼、高碳鋼4～89～1315～18矽鋼片4～67～12不銹鋼、中碳鋼3～67～1111～15紅銅1～34～7磷青銅2～56～10洋白銅(銅鎳鋅合金)2～56～10鋁(軟)1～34～8鋁(硬)2～56～10Permalloy(高導磁鐵鎳合金)2～56～8＊本表用於一般料厚，如遇料厚較厚時間隙比值應取大

5、些;l如何提高模具的使用壽命：1.材料的類型及厚度。2.是否選擇合理的下模間隙。3.模具的結構形式。4.材料衝壓時是否有良好的潤滑。5.模具是否經過特殊的表面處理，如鍍鈦、碳素氮化鈦。6.上下轉塔的對中性。7.調整墊片的合理使用。8.是否適當採用斜刃口模具。9.儘量不用標準模具去加工非標準形狀。61.機床模座是否已經磨損。l沖小孔沖頭及斜剪角時之條件當刃口不是斜刃口時，剪切強度為100%）斜剪角曲線表大約5-6度左右衝壓力及壓力中心例如在表面稍有起伏之板（不是平坦表面），要沖孔時，在沖小孔沖頭如本節圖解所示，

6、其剪斷表面有時賦予剪角。一般，刃尖徑在13mm以下時，剪斷表面做成凸狀，其以上之徑則做成凹狀。由此種剪角沖頭之刃尖與材料板接觸時不會因滑動而在沖頭尖端產生必要以上之彎曲作用，因此最好賦予剪角。此剪角之深度，圖表中以板厚乘係數表示之，使用板厚極薄時，亦可作成t之數倍之剪角。圖表中未列出，在細長裂口沖剪，L字或U字之溝沖剪時，如沖頭之刃尖為避免發生彎曲荷重，可作成同樣程度之剪角。目的：為減輕沖頭沖壓所受之力(分散沖壓的力量)；指小沖頭而言。刃尖徑為ψ13㎜以下刃尖徑為ψ13㎜以上刃尖徑為ψ50㎜以上l沖頭所能沖孔

7、之最小孔徑之臨界值：板材之抗拉強度σB(kg/mm2)材質P與t之關係t=1.2mm以下t=1.2mm以上25銅、鋁Ｐ＝0.45*tＰ＝0.6*t36黃銅、青銅Ｐ＝0.65*tＰ＝0.8*t48軟鋼Ｐ＝0.85*tＰ＝1.0*t60硬鋼Ｐ＝1.0*tＰ＝1.2*t☉重負荷之沖小孔沖頭加襯套6l求最大剪斷荷重計算圖表與板材料之剪斷抵抗值最大剪斷荷重P＝1×t×τ或＝π×d×t×τ各種材料板之抗剪應力值τ（㎏/mm2）板材料軟質硬質黃銅22~3035~400.8﹪C7090鉛2~3－磷青銅32~4040~601.

8、0﹪C80105錫3~4－鈹銅35~4548~68不銹鋼5056鋁7~913~16冷乹鋼（SPC）26以上－矽鋼4555杜拉鋁2238碳鋼0.2﹪C3240纖維9~18耐蝕鋁11180.3﹪C3648雲母（Mica）t:0.5厚8t:0.2厚5鋅12200.4﹪C4556尼龍賽璐珞3~6銅18~2225~300.6﹪C5572熱硬化性樹脂10~13l沖切力的計算沖切過程中，沖切抵抗力隨著沖頭之探入材