冲裁工艺及冲裁模具(1).ppt

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1、第三章冲裁工艺及冲裁模具本章要点本章主要讲述冲裁过程变形分析、冲裁件质量分析及冲裁间隙、冲裁件工艺性分析、凸模和凹模工作部分尺寸计算、冲裁力的计算、冲裁工件的排样方法、冲裁模具分类、冲裁模典型结构及特点等内容第三章冲裁工艺及冲裁模具一、基本概念冲裁：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。包括:落料、冲孔、切断、修边等工序冲裁模:冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲裁过程必不可少的工艺装备。凸、凹模刃口锋利，间隙小。作用：分类:普通冲裁、精密冲裁CompanyLogo3.1冲裁变形过程分析普通冲裁工作(如图3-1）。第

2、三章冲裁工艺及冲裁模具图3-1落料与冲孔1-工作台2-凹模3-板料4-凸模CompanyLogo普通冲裁板料分离过程1.弹性变形阶段凸模与板料接触并压下板料，板料产生上翘，下拱。但板料内部应力小于屈服极限。在板料与凸模、凹模接触处出现微痕为止。卸载后，板料能恢复原状。2.塑性变形阶段板料内部应力达到并超过屈服极限，此时凸模挤入材料。材料挤入凹模洞口。直到应力达到强度极限，板料与凸、凹模接触处出现微裂为止。3.断裂分离阶段板料内部应力大于强度极限后，第二阶段产生的微裂逐渐扩大，上、下裂纹重合，板料产生分离。图3-2冲裁变形过程第三章

3、冲裁工艺及冲裁模具CompanyLogo冲裁件断面质量1.断面特征（如图3-3）（1）圆角带。（2）光亮带。（3）断裂带。（4）毛刺。第三章冲裁工艺及冲裁模具图3-3冲裁件断面特佂1—毛刺2—断裂带3—光亮带4—圆角带CompanyLogo2.材料的性能对断面质量的影响塑性好的材料，裂纹出现较迟，材料被剪切的深度较大，光亮带较大，断裂带较小，但塌角及毛刺高度相应增大。反之，光亮带较小，断裂带增大，塌角及毛刺较小。3.冲裁条件对断面质量的影响同一种材料，由于冲裁条件不同，在断面上形成的各个区域的比例也不相同。第三章冲裁工艺及冲裁模具

4、CompanyLogo第三章冲裁工艺及冲裁模具3.2冲裁件质量分析及冲裁间隙3.2.1冲裁件质量分析从三个方面考察冲裁件质量：保证一定的尺寸精度，良好的断面质量，无明显的毛刺。冲裁件质量：垂直、光洁、毛刺小图纸规定的公差范围内外形满足图纸要求；表面平直，即拱弯小指断面状况、尺寸精度和形状误差。CompanyLogo第三章冲裁工艺及冲裁模具1.尺寸精度：指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小则精度越高。影响冲裁件尺寸精度的因素：冲裁模制造精度、材料性质、冲裁间隙、工件形状和尺寸。（1）冲裁模的制造精度。精度越高，制件精度也越高

5、；（2）材料性质。软材料弹性变形量较少，冲裁后的回弹值亦小，精度高，硬材料，情况相反；（3）冲裁间隙。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。（4）冲裁件的形状。形状越简单，精度越高。CompanyLogo2.断面质量冲裁间隙对断面质量起决定作用。第三章冲裁工艺及冲裁模具CompanyLogo第三章冲裁工艺及冲裁模具CompanyLogo第三章冲裁工艺及冲裁模具3.毛刺产生毛刺的原因：（1）冲裁间隙不合理。间隙过大，产生明显的

6、拉断毛刺；间隙过小，产生尖锐的挤出毛刺。（2）凸模或凹模刃口磨钝后形成圆角，这是产生毛刺的主要原因。当凸模、凹模刃口带有圆角后，在冲裁时削减了应力集中而增大了变形区域，产生的裂纹偏离刃口，凸、凹模间金属在剪裂前有很大的拉伸，这就产生了毛刺。CompanyLogo第三章冲裁工艺及冲裁模具模具刃口状态对断面质量的影响CompanyLogo3.2.2冲裁间隙冲裁间隙是指冲裁凸、凹模之间工作部分的尺寸之差,Z=D凹-D凸,（如图3-4）。第三章冲裁工艺及冲裁模具图3-4冲裁间隙CompanyLogo第三章冲裁工艺及冲裁模具间隙对模具寿命的

7、影响模具寿命总寿命刃口寿命间隙过小-----加剧模具刃口磨损，故在保证冲件质量的前提下,应适当采用较大的间隙值。1）冲裁件断面质量及制造公差要求较高时，其间隙应取较小值；2）冲裁件断面质量没有严格要求时，应取较大间隙，以降低冲压力及提高模具寿命；3）计算冲裁模刃口尺寸时，考虑到模具在使用过程中的磨损，应按最小合理间隙值计算。CompanyLogo间隙值的确定：1.理论计算法。2.经验确定法。Z=ct式中t──材料厚度，单位mm；c──系数，与材料性能及厚度有关。当t<3mm时当t>3mm时软钢、纯铁c=(6~9)%c=(15~19

8、)%铜、铝合金c=(6~10)%c=(16~21)%硬钢c=(8~12)%c=(17~25)%3.查表法。生产上一般采用查表法。第三章冲裁工艺及冲裁模具理论依据：保证在塑性剪切变形结束后，由凸模和凹模刃口处所产生的上、下剪切裂纹重合查表3-2、3-