《冲裁及冲裁模设计》ppt课件

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1、模具设计与制造2第2章冲裁第2章冲裁4第2章冲裁工艺及冲裁模设计冲裁：利用冲模在压力机上使板料分离的一种冲压工序。从广义上说，是分离工序的总称，包括切断、落料、冲孔、修边、切口等多种工序。一般来说，冲裁工艺主要是指落料和冲孔。落料：冲裁的目的是为了制取一定外形的冲落部分。（冲下部分为零件或毛料）冲孔：冲裁的目的是为了制取内孔。（冲下部分为废料）根据变形机理的不同，冲裁可以分为普通冲裁和精密冲裁两类。5第2章冲裁工艺及冲裁模设计6第2章冲裁工艺及冲裁模设计冲裁变形机理（过程及其断面特征）冲裁模具间隙凸凹模刃口尺寸的计算冲裁力的计算及降低冲裁力的方法排样与搭边及其他冲裁方法冲模零部件与类型冲裁

2、模设计要点72.1.1冲裁过程分析2.1.2剪切区力态分析（对于剪切线是直线的情况）2.1.3裂纹的形成与发展2.1.4剪切力行程2.1.5剪切断面分析2-1冲裁变形机理第2章冲裁工艺及冲裁模设计8第2章冲裁工艺及冲裁模设计2-1冲裁变形机理2.1.1冲裁过程分析弹性变形阶段－材料产生弹性压缩、拉伸与弯曲等变形。塑性变形阶段－除剪切变形外，冲裁区还产生弯曲和拉伸变形，至刃口附近的材料由于拉应力的作用而出现微裂纹断裂分离阶段－形成的上、下微裂纹逐渐扩大并向材料内延伸，当上、下裂纹重合时，材料便被剪断分离。9第2章冲裁2-1冲裁变形机理冲裁过程的分析10第2章冲裁2-1冲裁变形机理2.1.2剪

3、切区力态分析（对于剪切线是直线的情况）板材剪切加工工艺原理图Schematicdiagramofsheetmetalshearingprocess11第2章冲裁─凸、凹模对板料的竖直作用力；─凸、凹模对板料的侧压力（水平作用力）；─凸、凹模端面与板料间的摩擦力；─凸、凹模侧面与板料间的摩擦力。板坯受力简图Diagramofsheetmetalunderload12第2章冲裁2.1.3裂纹的形成与发展2-1冲裁变形机理裂纹产生的条件：当变形区的应变达到极限塑性应变值时，就产生微裂纹裂纹扩展的方向：沿着最大剪切应变速度的方向扩展裂纹的成长过程：裂纹首先在低应力区产生，由于变形过程中最大剪切应变

4、的速度方向发生变化，使得新的裂纹不断产生，旧裂纹的扩展不断停止，然后在旧裂纹的前端附近重新产生新的裂纹，不断产生的微裂纹的根部汇成了一条主裂纹极限塑性应变值除和材质外，还和应力状态、变形历史（损伤程度）有关。13第2章冲裁2-1冲裁变形机理2.1.4剪切力行程剪切加工过程非稳定、不均匀。在剪切的初期，先产生弹性变形，然后进入塑性阶段，之后，虽然剪切面积减少了，但由于产生了加工硬化，其剪切力随着剪切行程的增大而增大，对于塑性材料达到最大点后（微裂纹），剪切力开始降低，直至断裂。塑性材料、脆性材料的区别。塑性材料：比如铁线（丝),可以随意变曲,变形,也不会断裂,就是具有可塑性的材料.脆性材料：

5、象玻璃,稍一用力变形就会断裂,破碎掉的材料.14第2章冲裁2-1冲裁变形机理2.1.5断面特征1）圆角带：冲裁过程中，纤维的弯曲与拉伸形成，软材料圆角大。2）光亮带：塑剪变形时，由于相对移动，凸凹模侧压力将毛料压平形成的光亮垂直断面。3）断裂带：刃口微裂纹受拉应力不断扩展形成的撕裂面，导致断面粗糙并有斜度。4）毛刺：由微裂纹位置与冲裁间隙等引起，是金属拉断而形成的金属刺残留在冲裁件上15第2章冲裁2.1.5剪切断面分析a.圆角带纤维的弯曲与拉伸引起的结果。间隙大→a↑b.光亮带表面光洁。塑性变形的结果。塑性好→b↑c.断裂带微裂纹在拉应力作用下不断扩展而形成的撕裂面，表面粗糙，略带斜度，不

6、与板平面垂直。塑性好→c↓d.毛刺出现微裂纹时形成，刃口状态是影响毛刺的主要原因，刃口钝易产生毛刺；从冲裁原理上讲，毛刺是不可避免的。塑性好→d↑冲裁区应力、变形和冲裁件正常的断面状况a）冲孔件b）落料件第2章冲裁17第2章冲裁2-2冲裁模具间隙间隙的概念模具凸凹模刃口缝隙间的距离。单边间隙c、双边间隙z。间隙对冲裁件的质量、模具寿命、冲裁力都有很大的影响，是冲裁工艺和模具设计中的最重要的工艺参数。2.2.1间隙对冲裁件质量的影响2.2.2间隙对冲裁力的影响2.2.3间隙对模具寿命的影响2.2.4间隙的确定18第2章冲裁2.2.1间隙对冲裁件质量的影响2-2冲裁模具间隙冲裁件的质量：断面质

7、量、尺寸精度a间隙对断面质量的影响小间隙、合理间隙、大间隙情况下的剪切过程断面特征值与间隙的关系图。19第2章冲裁2-2冲裁模间隙间隙对断面质量的影响20b间隙对尺寸精度的影响尺寸精度：实际尺寸与名义尺寸的差值。差值由两个方面引起的：一是模具的制造偏差、二是冲裁件相对于模具的尺寸偏差。大间隙和小间隙情况下冲裁件尺寸相对于模具尺寸的变化(P14)尺寸变化量的大小与材料性质、厚度等因素有关。第2章冲裁2.2.1间隙对冲裁件质