第3章 冲裁工艺

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1、第三章冲裁工艺使板料分离的冲压工序称为冲裁冲裁工序是冲压工艺中最基本工序之一。既可以直接冲出成品零件，也可以作为弯曲、拉深和挤压等其他工序的坯料，还可以在已成形的工件上进行再加工（如：切边、切口、冲孔等）冲裁工艺一、概述二、冲裁过程分析三、冲裁件的质量分析四、冲裁间隙五、凸模与凹模工作部分尺寸计算六、冲裁工艺力及压力中心七、排样、搭边以及送料步距与条料宽度的计算冲裁：利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。基本工序：落料和冲孔。既可加工零件，也可加工冲压工序件。一、概述根据冲裁变形机理分类

2、:普通冲裁、精密冲裁图3-1垫圈的落料与冲孔二、冲裁过程分析1、冲裁变形时板材变形区受力情况分析冲裁时作用于板料上的力1-凸模2-板材3-凹模F1、F2──凸、凹模对板料的垂直作用力；F3、F4──凸、凹模对板料的侧压力；μF1、μF2──凸、凹模端面与板料间的摩擦力μF3、μF4──凸、凹模侧面与板料间的摩擦力相关链接：弯曲模具a、弹性变形阶段b、塑性变形阶段c、断裂分离（剪裂）阶段2、变形过程变形过程1、弹性变形阶段2、塑性变形阶段3、(应力屈服点)出现剪裂纹点4、断裂阶段(剪裂纹重合)5、断裂分离3

3、、4、5—剪裂阶段a、圆角带b、光亮带c、断裂带d、毛刺圆角带又称为塌角，产生在板料不与凸模或凹模相接触的一面，是由于板料受弯曲、拉深作用而形成的。材料塑性越好，凸、凹模之间间隙越大，形成的塌角也越大。紧挨着圆角带的是光亮带，它是由于凸模切入板料、板料被挤入凹模而形成的。光亮带的长度约占整个断面的1/3～1/2左右。光亮带垂直于底面。材料塑性越好，模间间隙越小，光亮带的高度越高。光亮带下来紧接着的是断裂带。断裂带是由冲裁时产生的裂纹扩张而形成的断裂带表面粗糙，并带有4°～6°的斜角。模间间隙越大，断裂带高

4、度越大，斜角也越大。毛刺紧挨着断裂带的边缘，是由裂纹在分离面上形成的粗糙部分。理论上讲冲裁的过程必然造成毛刺的产生。也就是说毛刺是不可避免的；但是如果间隙合适，毛刺的高度可以很小。3、四个特征带4、注意点a、粗大毛刺的产生部位：当凸模刃口磨钝时，落料件的上端会出现粗大的毛刺当凹模刃口磨钝时，冲孔件的下端会出现粗大的毛刺b、关于实际应用与尺寸测量的问题:对于落料件，光亮带是工件的最大实体尺寸，当它与孔类配合时，光亮带尺寸就是工件的工作尺寸。对于冲孔件，光亮带是工件的最小实体尺寸，当它与轴类零件相配合时，光亮

5、带尺寸就是工件的工作尺寸。因此，冲裁件是以光亮带作为其工作、配合、检测的标准。冲裁模凸、凹模与冲裁件之间的关系若不考虑弹性变形的影响：冲孔件的光亮带尺寸决定了它与轴类零件的配合性质冲孔件的光亮带尺寸近似等于凸模尺寸落料件的光亮带尺寸决定了它与孔类零件的配合性质落料件的光亮带尺寸近似等于凹模尺寸凸、凹模的设计依据：冲孔尺寸＝凸模尺寸落料尺寸＝凹模尺寸落料是以最大部分尺寸为其尺寸→以凹模尺寸为准冲孔是以最小部分尺寸为其尺寸→以凸模尺寸为准三、冲裁件的质量分析冲裁后的零件应该保证一定的尺寸精度、良好的断面质量和

6、没有明显的毛刺一、尺寸精度冲裁件应保证图纸规定的公差范围二、断面质量冲裁件的切断面应平直、光洁；无裂纹、撕裂、夹层等缺陷三、毛刺应该避免粗大的毛刺1、尺寸精度a、冲模的制造精度b、材料性质c、冲裁件的形状d、冲裁间隙冲模的制造精度a、冲模的制造精度冲模的制造精度对冲裁件的尺寸精度有直接的影响。冲模的精度越高，冲裁件的精度也越高。冲模制造精度板料厚度t(mm)0.50.81.01.523456781012IT6~7IT8IT8IT9IT10IT10IT7~8IT9IT10IT10IT12IT12IT12IT

7、9IT12IT12IT12IT12IT12IT14IT14IT14IT14IT14材料性质、冲裁件形状b、材料性质材料性质的问题主要：是由于存在的弹性恢复(“回弹”)现象造成的，使得冲裁件的尺寸与凸、凹模不符，从而影响精度。屈服点低，回弹小c、冲裁件形状形状越简单，精度越高冲裁间隙冲裁间隙对于冲裁件精度是一个关键。当间隙合适时，板料在比较纯的剪切作用下被分离，使落料尺寸等于凹模尺寸，冲孔尺寸等于凸模尺寸。间隙太大：同时存在拉伸和弯曲变形，冲裁后尺寸向实体方向收缩落料件尺寸小于凹模尺寸；冲孔件尺寸大于凸模尺

8、寸间隙太小：同时受到较大的挤压作用，冲裁后尺寸向实体反方向胀大落料件尺寸大于凹模尺寸；冲孔件尺寸小于凸模尺寸2、断面质量断面质量取决于冲裁间隙。间隙合理：由凸、凹模刃口所产生的裂纹重合间隙不合理：则上下裂纹不重合间隙对剪切裂纹与断面质量的影响ａ）间隙过小ｂ）间隙合理ｃ）间隙过大3、毛刺a、由冲裁的过程可以知道，冲裁件产生微小的毛刺是不可避免的，因此，对于要求较高的工件，必须增加一道去毛刺的工序。b、一旦冲裁过程不合理，毛刺会明