冲压工艺与模具设计 教学课件 李大成 第 2 章 冲裁工艺与模具设计.pdf

第 2 章 冲裁工艺与模具设计 第 2 章 冲裁工艺与模具设计 2.1 冲裁变形分析 2.2 冲裁模具的间隙 2.3 凸凹模刃口尺寸的计算 2.4 冲裁力和压力中心的计算 2.5 排样设计 2.6 冲裁工艺设计 2.7 冲裁模的结构设计 2.1 冲裁变形分析 2.1 冲裁变形分析 2.1.1 变形区的力学分析 2.1.1 变形区的力学分析 冲裁时作用于材料上的力 (如图2.1.1) 冲裁时板料的应力状态图 (如图2.1.2) 2.1.2 冲裁变形过程(如图2.1.3) 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 2.1.3 冲裁力--凸模行程曲线 如图2.1.4 2.1.4 冲裁件断面质量及影响因数 2.1.4 冲裁件断面质量及影响因数 1.断面特征 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 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 3.模具冲裁间隙大小对断面质量的 影响(如图2.1.6) 影响 2.2 冲裁模具的间隙 2.2 冲裁模具的间隙 模具间隙的概念:　指凹模与凸模刃口 横向尺寸的差值，是设计模具的重要工艺 参数。 间隙的大小影响冲裁件断面质量、尺 寸精度、冲裁力、模具寿命。 2.2.1 间隙对冲裁件尺寸精度的影 2.2.1 间隙对冲裁件尺寸精度的影 响 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 2.2.2 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： C (t h ) tan  t(1h / t) tan  0 0 2.经验确定法 2.经验确定法 经验公式法 C kt 2.3 凸凹模刃口尺寸计算 2.3 凸凹模刃口尺寸计算 2.3.1 凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原 则 观察冲压件,寻找计算的依据， 根据观察的结果确定刃口尺寸计算和选 择公差的原则： 1、先确定基准件 落料：以凹模为基准，间隙取在凸模 上；冲孔：以凸模为基准，间隙取在凹模 上。 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