第 2 章 冲裁工艺与模具设计讲义.ppt

冲裁变形分析 ;2.1 冲裁变形分析 ;2.1.2 冲裁变形过程(如图2.1.3) 弹性变形阶段 板料产生弹性压缩、弯曲和拉伸等变形 塑性变形阶段　　板料的应力达到屈服 极限，板料开始产生塑性剪切变形 断裂分离阶段　　已成形的裂纹沿最大剪应变速度方向向材料内延伸，呈楔形状发展 ;2.1.3 冲裁力--凸模行程曲线 ;2.1.4 冲裁件断面质量及影响因数 1.断面特征 圆角带 光亮带 断裂带 毛 刺 ;2.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； 塑性差的材料，剪切开始不久即被拉裂，断面光亮带少。 3.模具冲裁间隙大小对断面质量的影响(如图2.1.6) ;2.2 冲裁模具的间隙 ;2.2.1 间隙对冲裁件尺寸精度的影响 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：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。 ;2.2.2 间隙对模具寿命的影响 2.2.3 间隙对冲裁工艺力的影响 2.2.4 间隙值的确定 1.理论确定法 由图2.2.2中三角形ABC的关系得： ;2.经验确定法;2.3 凸凹模刃口尺寸计算 ;2、考虑冲模的磨损规律 落料模：凹模基本尺寸应取最小极限尺寸； 冲孔模：凸模基本尺寸应取最大极限尺寸。 3、凸、凹模刃口制造公差应合理 形状简单的刃口制造偏差：按IT6～IT7级； 形状复杂的刃口制造偏差：取冲裁件相应部位公差的1/4；对刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差：取冲裁件相应部位公差的1/8并冠以（±）； ;4、冲裁间隙采用最小合理间隙值（Cmin 单边） 凸凹模磨损到一定程度情况下,仍能冲出合格制件. 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. ;2.3.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法;（1）落料;2、凸模与凹模配合加工; 设计时：基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注，非基准件上只标注公称尺寸，但在图样上注明：“凸(凹)模刃口按凹(凸)模实际刃口尺寸配作，保证最小双面合理间隙值2cmin”。;;2.4 冲裁力和压力中心的计算 ; 原则：压力机公称压力=冲裁工艺力总和 弹压卸料+下出件的模具 弹压卸料+上出件的模具 刚性卸料+下出件的模具 ;压力中心：冲压力合力的作用点。 方法：求空间平行力系的合力作用点。 原则： （1）对称形状的单个冲裁件冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。 （2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 （3）形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可用解析计算法求出冲模的压力中心(如图2.4.2); 斜刃冲裁 阶梯凸模 加热红冲　 　　　　　　　 减小冲裁力的设计(如图2.4.3);2.5 排样设计 ;排样考虑的原则： 　 ﹡提高材料利用率 　 ﹡保证零件质量 　 ﹡简化模具结构 　 ﹡生产率高 ﹡操作方便;有废料排样法 少废料排样法 无废料排样法 　少无废料排样的 优点： 简化模具结构 　　　　　 提高材料的利用率 缺点： 　　　　 刃口单边磨损 　　　　 模具寿命低 　　　　 零件精度低; 1、搭边 　指零件与条料边缘之间或零件之间的余料。 　搭边作用：补偿定位误差、增加条料刚度、保证零件质量。 　搭边值的确定：根据经验定，搭边值不可过小也不可过大。 ;2、条料宽度的确定 （１）有侧压装置时条料的宽度（图2.5.3） （２）无侧压装置时条料的宽度（图2.5.4） （３）有定距侧刃时条料的宽度（图2.5.5）;2.6 冲裁工艺设计 ;1.冲裁件的形状和尺寸 ⑴冲裁件形状应尽可能简单、对称、排样废料少(如图2.6.1） ⑵采用圆角过渡，避免清角； ⑶避免冲裁件上产生过长悬臂与狭槽（如图２.６.２） ⑷孔间距、孔与零件边缘之间的壁距离不能过小（如图２.６.３） ⑸孔径不宜太小。;２．冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度要求 　　对于普通冲裁，冲孔件公差最好低于 ＩＴ９级；落料件公差最好低于ＩＴ１０级。 ３．冲裁件的尺寸基准 　　冲裁件的尺寸基准