冲裁工艺设计研究报告.pptx

第3章 冲裁工艺设计 内容简介 冲裁是最基本的冲压工序。 本章是本课程的重点章。 掌握三个方面的知识： 1、冲裁理论基础 2、冲裁工艺设计 3、冲裁模具设计和设备选择原则 目的与要求 1．了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素； 2．掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算、排样设计、冲裁力计算等设计计算方法。 3．掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法。 4. 了解精密冲裁。 重点与难点 重点 1．冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素； 2．刃口尺寸计算原则和方法； 3．冲裁工艺性分析与工艺方案制定。 难点 1．冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素； 2．刃口尺寸计算原则和方法； 3．冲裁工艺设计的方法和步骤。 前要 冲裁?成品零件、准备毛坯、修边和冲孔?基本工序/最主要的工序 带孔的部分和冲落的部分 冲孔 落料 剪切——同属分离工序 平刃剪切 斜刃剪切 滚剪 振动剪 激光剪 前要 3.1 典型模具的原理及结构 简单模 3.1 典型模具的原理及结构 3.1 典型模具的原理及结构 3.2 冲裁工艺设计 冲裁工艺设计包括两个方面 冲裁件工艺性分析 冲裁工艺方案确定 冲裁件的工艺性 冲裁件（的）工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。 判断冲裁件能否冲裁、冲裁的难易程度及可能出现的问题 主要从冲裁件结构（形状）工艺性及尺寸精度两方面入手 冲裁工艺方案确定即确定工艺路线 确定工序数量、工序组合和工序安排等，制定几种可能方案 根据生产批量、形状复杂程度、尺寸大小、材料厚薄、模具制造和维修条件及冲压设备等方面的因素，拟出多种可能方案，选取合理的 3.2.1 冲裁变形过程 了解和掌握冲裁变形规律，有利于冲裁工艺与冲裁模设计，控制冲裁件质量。 一、冲裁变形时板材变形区受力情况分析 四对力 凸、凹模间隙存在，产生弯矩 3.2.1 冲裁变形过程 二、冲裁变形过程 三个阶段 弹性变形 塑性变形 断裂分离 3.2.1 冲裁变形过程 三、断面质量 圆角带 光亮带 断裂带 毛刺（区） 3.1.2 冲裁变形过程 3.2.2 冲裁间隙 冲裁间隙是凸模和凹模刃口之间的尺寸之差。单边间隙用 C 表示，双边间隙用 Z 表示。 表达式 落料件 Z=Dd-Dp 冲孔件Z=dd-dp 合理间隙Zmin ~Zmax 模具在使用中会磨损 设计时应采用最小合理间隙 1. 间隙对冲裁工作的影响 1）间隙对制件质量的影响 间隙合理 过大 过小 回断面质量 1. 间隙对冲裁工作的影响 2）间隙对冲裁力的影响 间隙增大 材料所受的拉应力增大、 材料容易断裂分离， 冲裁力可得到一定程度的降低 间隙减小 材料所受拉应力减小， 压应力增大， 材料不易产生撕裂， 使冲裁力增大。 在间隙合理情况下，冲裁力最小。 1. 间隙对冲裁工作的影响 3）间隙对卸料力、推件力或顶件力的影响 间隙对卸料力、推件力或顶件力的影响比较显著。 随间隙增大，冲裁件光亮带窄，落料件尺寸偏差为负，冲孔件尺寸偏差为正，卸料力、推件力或顶件力都将减小。 间隙继续增大，制件毛刺增大，卸料力、顶件力迅速增大。 1. 间隙对冲裁工作的影响 4）间隙对模具寿命的影响 模具寿命分为刃磨寿命和模具总寿命。 模具失效的原因一般有：磨损、变形、崩刃、折断和涨裂。 小间隙将使磨损增加，甚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。 1. 间隙对冲裁工作的影响 5）间隙增大使冲裁工艺力减小 冲裁力、卸料力减小 刃口侧面与材料间的摩擦减小 刃口磨损减小 适当增大间隙 可补偿因刃口制造精度不够及动态精度不匀所造成的不足 不至于啃伤刃口 可延长模具使用寿命 2. 合理间隙值的选取 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和加工能量这四个因素综合考虑，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 1）理论法确定法 2. 合理间隙值的选取 2）经验确定法 Zmin=Kt 一般K=0.08-0.14 3)查表确定法 生产中使用的经验数值在一般的冲压资料中均可查到。但各技术资料中推荐的间隙值并不相同，有的甚至出入很大，这是由于各种冲压件对其断面质量和尺寸精度的要求不同及生产条件的差异所致。所以在选用时除考虑材料性质与厚度外，还应根据零件的具体要求选用不同的间隙表。 3.2.3 冲裁件的质量分析 冲裁件质量 断面质量 垂直、光洁、毛刺小 尺寸精度 图纸规定的公差范围内 形状误差 外形满足图纸要求；表面平直，即拱弯小 1. 尺寸精度 冲裁件的尺寸精度： 指冲裁件的实际尺寸与图纸上基本（公称）尺寸之差。 该差值包括两方面的偏差： 一是冲裁件相对于凸