课题二 冲裁模刃口尺寸及冲裁件的结构工艺性.ppt

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1、课题二冲裁模刃口尺寸及冲裁件的结构工艺性知识目标1.熟悉冲裁间隙对冲裁过程的影响。2.掌握冲裁模刃口尺寸计算的基本方法。技能目标1.会计算冲裁件的凸凹模刃口尺寸。2.熟悉设计给定冲裁件的结构。目录2.1冲裁间隙2.2间隙值的确定2.3凸模和凹模刃口尺寸计算2.4冲裁件的结构工艺性2.1冲裁间隙凸模与凹模之间单侧的间隙称为单面间隙，用Z/2表示；两侧间隙之间称为两面间隙，用Z表示。冲裁间隙的大小影响冲裁件的寿命、卸料力、推件力、冲裁力、和冲裁件的尺寸精度。因此，冲裁间隙是冲裁模具设计中一个非常重要的工艺参数。冲裁间隙的定义：是指冲裁模具中凸模与凹

2、模刃口之间的间隙。2.1.1间隙对冲裁件尺寸精度的影响冲裁件的尺寸精度：是指冲裁件的实际尺寸与设计的理想尺寸之间的差值。差值越小，则精度越高。这个差值包括两方面的偏差：一、是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差；二、是模具本身的制造偏差。影响冲裁件尺寸精度的因素：间隙、材料、工件形状和尺寸。当模具制造精度确定后：间隙较大时，拉伸作用增大，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径；间隙较小时，挤压力大，落料件尺寸增大，冲孔孔径变小。2.1.2间隙对模具寿命的影响模具失效原因：磨损、变形、崩刃、折断、涨裂受力：受垂直压力和侧压力小间隙将使磨损增加，甚

3、至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模相互啃刃等异常损坏。所以，为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下适当采用较大的间隙值是十分必要的。采用较小间隙，必须提高模具硬度、精度、减小粗糙度、润滑良好。2.1.3冲裁间隙对冲裁力的影响间隙对卸料力、推件力的影响比较显著。随间隙增大，从凸模上卸下零件和从凹模中推出零件都比较省力（卸料力和推件力都将减小）。随间隙的增大，材料所受拉应力增大，材料容易断裂分离，导致冲裁力减小。但冲裁力的降低并不显著。当单边间隙达到厚度的15%~25%时，卸料力几乎为0。但间隙过大引起毛刺增

4、加，反而又使卸料力和推件力迅速增加。2.2间隙值的确定在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一个范围值。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙Zmin。2.2.1理论确定法主要依据是保证上、下裂纹重合，且正好交于一条直线上，以获得良好的断面质量。冲裁过程中产生裂纹的瞬时状态理论确定法根据材料的性质、板料厚度等因素来确定间隙数值，反映了这些因素对模具间隙的影响。2.2.2经验确定法1.对于尺寸精度、断面垂直度要求较高的制件，应选用较小的间隙值；2.对于尺寸精度、

5、断面垂直度要求不太高的制件，应以降低冲裁力、提高模具寿命为主，可以选用较大的间隙值。经验公式：系数m与材料性质合板料厚度t有关，通常给出一个范围，用t的百分比表示。冲裁模合理双面间隙值Z2.3凸模与凹模刃口尺寸计算重要性：凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。2.3.1刃口计算尺寸1.根据冲孔和落料的特点（1）设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。（2）设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙

6、通过增大凹模刃口尺寸来取得。2.考虑凸模与凹模的磨损（1）根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；（2）设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。（3）不论落料还是冲孔，凸、凹模间隙都应选取合理间隙范围的最小值。3.把握好刃口制造精度与工件精度的关系（1）凸、凹模刃口尺寸精度的选择，应以保证工件的精度要求为前提；（2）一般情况下，凸、凹模制造公差可按工件公差的1/3-1/4选取；（3）对于圆形凸、凹模，由于制造容易，精度易控制，制造公差可按IT6、IT7级选取。2.3.2刃口

7、尺寸计算方法2.3.2.1.凸模与凹模分别单独加工。适用于圆形或矩形等规则形状刃口的制造。为了保证间隙值，应满足下列关系式：或者落料与冲孔时，凸、凹模刃口尺寸、公差与冲裁件尺寸及其公差的关系如下图所示。冲模刃口尺寸的确定概括刃口尺寸计算原则如下：1.依据落料——由凹模决定冲孔——由凸模决定2.考虑磨损问题落料时，凹模尺寸为冲裁件的最小尺寸冲孔时，凸模尺寸为冲裁件的最大尺寸5.尺寸偏差应按“入体”原则标注落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。凸模与凹模分别加工计算模具刃口尺寸公式：1.冲孔2.落料3.孔心距当工件上需要冲制多个

8、孔时，孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保证。2.3.2.2凸模与凹模配合加工是先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个（基准件），然后依此为基