第二章 冲裁工艺与模具结构.pptx

第二章 冲裁工艺与模具结构;第一节 冲裁与冲裁件工艺性;一、冲裁及冲裁间隙;; 工程中，根据冲裁需要，将冲裁分为冲孔和落料两种工序。冲裁后，若冲落部分是制件时称为落料，反之，若带孔部分是制件时（冲落部分作为废料）称为冲孔。所以，落料是沿封闭曲线从板料上分离出制件的工序，其制件称为落料件；冲孔是沿封闭曲线从板料上分离出废料的工序，其制件称为冲孔件。;2．冲裁过程及冲裁件断面;（1）塌角 塌角俗称圆角带，是在制件冲裁截面边缘产生的微圆角，由冲裁时模具刃口附近的材料受弯曲、拉伸作用而形成。冲孔工序中，塌角位于孔断面的小端；落料工序中，塌角位于工件断面的大端。 （2）光亮带 光亮带紧挨着塌角，是制件冲裁截面的光亮部分，也是质量最好的区域。它是由于凸模切入板料，板料被挤入凹模而产生塑性剪切变形所形成。光亮带高度约占整个断面的1/3～1/2，光亮带垂直于底面。;（3）断裂带 断裂带紧挨着光亮带，是由于冲裁时所产生的裂纹扩张所形成。断裂带表面粗糙，并带有一定的断裂角。在冲孔工序中，断裂带位于零件断面的大端；在落料工序中，断裂带位于零件断面的小端。 （4）毛刺 毛刺带紧挨着断裂带的边缘，是在制件冲裁截面边缘产生的竖立尖状凸起物，它的产生是由于裂纹的产生不是正对着凸模和凹模的刃口，而是在靠近刃口的侧面。只要有凸模、凹模间隙存在，毛刺便不可避免。 ;3．冲裁间隙;（1）冲裁间隙分类 根据国家标准，考虑到冲裁件尺寸精度、剪切面质量、模具寿命和力能消耗等主要因素，冲裁金属板料时，冲裁间隙分成小间隙 （i类）、较小间隙 （ii类）、中等间隙 （iii类）、较大间隙（iv类）和大间隙 （v类）五类 。 （2）冲裁间隙档次 实践证明，冲裁间隙在一个适当范围内可得到合格的冲裁件，并使冲裁力降低，延长模具使用寿命。这一间隙范围称为冲模的合理间隙。合理间隙的取值与许多因素有关，其中最主要的是材料的力学性能和板料厚度。考虑到模具在使用过程中的磨损会使间隙增大，故新模具应选用最小合理间隙作为初始间隙。 ;二、冲裁件工艺性;1．冲裁件的形状和尺寸要求;材料;（4）冲孔时，因受冲孔凸模强度限制，孔的尺寸不宜过小。;材料; （6）在弯曲件或拉深件上冲孔时，为避免凸模受侧向力而折断，其孔边与制件直壁间应保持一定的距离，孔边离弯曲半径中心的距离应不小于板料厚度的两倍。 需要提醒的是，冲裁件的尺寸标注还应考虑冲压工艺要求。如下图所示冲裁件，按图6a标注，尺寸S2会随着模具磨损而增大，故此标注方法不够合理；按图b标注，则尺寸S2与模具磨损无关。;2．冲裁件的精度与断面粗糙度要求;第二节 冲裁工艺计算; 冲裁工艺计算的内容包括：冲模刃口尺寸计算、条料尺寸计算、冲压力与压力中心计算。;1．计算原则;模具制造精度;2．计算方法;凸、凹模刃口尺寸计算方法;二、条料尺寸计算;条料宽度B; 相应地，导料板间的距离可按公式B1＝Dmax＋2a＋C计算，其中，C为导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值可按下表选取。;2．无侧压装置模具;3．采用侧刃定距模具;;三、冲压力与压力中心计算; 影响冲裁力的主要因素有板料的力学性能、厚度、冲件轮廓周长及其他因素。对于普通平刃口冲裁，冲裁力F一般按下式计算： F=KLt;2）减小冲裁力的措施; ②斜刃冲裁。斜刃冲裁是指采用刃口不在同一平面内的凸模或凹模进行冲裁。采用斜刃冲裁时，由于模具整个刃口不与制件周边同时接触，而是逐步将材料切离，因此，冲裁力显著下降。 为了获得平整制件，落料模凸模应为平刃，将斜刃开在凹模上；冲孔模则相反，凹模应为平刃，凸模为斜刃。 ; ③加热冲裁。加热冲裁俗称红冲，是利用材料加热后其抗剪强度显著降低的特点，使冲裁力减小。一般碳素结构钢加热到900℃时，其抗剪强度能降低90%，所以在冲裁厚板时，常将板料加热来解决压力机吨位不足的问题。 需要说明的是，加热冲裁易破坏制件表面质量，同时会产生热变形，精度低，因此应用比较少。;（2）卸料力、推件力和顶件力计算;力的类型;（3）总冲压力计算 在计算压力机所需总压力时，须考虑冲裁力、卸料力、推件力和顶件力。如果采用橡皮、弹簧或气动卸料器时，还须加上这些缓冲装置的压缩力。即：;2．压力中心计算;确定压力中心的常用方法是解析计算法，其计算根据是“力矩定理”。;（2）复杂形状制件模具压力中心确定 对于形状复杂的凸模，其压力中心的确定常用的是解析法。除此之外，还有图解法和合成法可供选用。;;;第三节 冲裁模典型结构;分类特征;一、单工序冲裁模;1．落料模;（2）导板模 导板模是指上、下模之间由导板导向的冲