冲压工艺与模具设计第二章课件.ppt

第一节 冲裁工艺分析 前言 一、冲裁变形过程 二、板料受力情况 冲裁时的变形区 第二节冲裁件质量及影响因素 一、冲裁件断面质特征 二、冲裁件的尺寸大小 三、冲裁件质量及其影响因素 二、冲裁件的尺寸大小 小的部分尺寸对于凸模尺寸；大的部分尺寸对于凹模尺寸。 第三节 冲裁模间隙 一、间隙对冲裁的影响 二、合理间隙值的确定 一、间隙对冲裁的影响 1、间隙对零件质量的影响 提高断面质量的关键在于推迟裂纹的产生，以增大光亮带宽度，其主要途径就是减小间隙。此外间隙又是影响尺寸精度的主要因素。 2、间隙对冲裁力的影响 间隙增大，冲裁力降低； 间隙减小，冲裁力增大。 在间隙合理情况下，冲裁力最小。 间隙对卸料力、推件力或顶件力的影响比较显著。 3、间隙对模具寿命的影响 适当增大的间隙可以补偿因模具制造精度不够及动态间隙不匀所造成的不足，不至于啃伤刃口，起到延长模具寿命的作用。 二、合理间隙值的确定 合理的间隙 使冲裁件的断面质量较好，所需冲裁力较小，模具寿命较高。 考虑到模具制造偏差和磨损，生产中通常是选择一个适当的范围作为合理间隙。即最小合理间隙Zmin，和最大合理间隙Zmax。 设计与制造新模具时应采用最小合理间隙值。 确定凸、凹模合理间隙有理论确定法和查表确定法。 1、理论确定法 主要根据：保证上、下裂纹重合，以获得良好的冲裁断面。 从图中直角三角形关系可确定间隙Z。即 2、查表确定 间隙的选取主要与材料的种类、厚度有关。 但由于各种冲压件对其断面质量和尺寸精度的要求不同，以及生产条件的差异，在生产实践中就很难有一种统一的间隙数值，各种资料中所给的间隙值并不相同，有的相差较大，选用时应按使用要求分别选取。 第四节 凸、凹模刃口尺寸计算 一、凸、凹模刃口尺寸计算原则 二、刃口尺寸计算方法 三、例题 一、凸、凹模刃口尺寸计算原则 1、计算冲裁凸、凹模刃口尺寸的依据为： ①冲裁变形规律，即落料件尺寸与凹模尺寸相等，冲孔尺寸与凸模尺寸相同。 ②零件的尺寸精度。 ③合理的间隙值。 ④磨损规律。 ⑤冲模的加工制造方法。 2、计算刃口尺寸原则。 （1）保证冲出合格的零件 （ 2 ）、保证模具有一定的使用寿命 考虑到冲裁时凸凹模的磨损，在设计时： 对基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的数值。 对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。 （ 3 ）考虑冲模制造修理方便、降低成本 为使新模具的间隙值不小于最小合理间隙，一般凹模公差标注成+?d，凸模公差标注成-?p。 一般模具制造精度比工件精度高3～4级。若零件没有标注公差，对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14精度处理。 二、刃口尺寸计算方法 1、凸模与凹模分开加工 冲孔： 零件孔的尺寸d0+Δ，根据上述原则，首先确定基准件凸模刃口尺寸dp，再加上Zmin便是凹模刃口尺寸。 落料： 零件外径尺寸为D 0-Δ，根据上述原则，先确定基准件凹模刃口尺寸Dd，再减去Zmin便是凸模刃口尺寸。 必须满足下列条件： 为了保证合理间隙， │?p∣+∣?d ∣≤Zmax-Zmin。 若出现│?p∣+∣?d ∣≥Zmax-Zmin且大得不多时， 凸、凹模公差按公式 ?p≤0.4(Zmax-Zmin)、 ?d≤0.6(Zmax-Zmin) 适当调整，以满足上述条件。 如果出现│?p∣+∣?d ∣?Zmax-Zmin时，则应采用凸、凹模配作。 磨损系数x 为了使零件的实际尺寸尽量接近零件公差带的中间尺寸。x值在0.5～1之间，与零件制造精度有关。可查表或按下列关系取： 零件精度为IT10以上时， x =1； 零件精度为IT11～13时, x = 0.75； 零件精度为IT14时, x =0.5。 2、凸模与凹模配合加工 对于形状复杂或薄料的冲裁件冲裁，为了保证凸、凹模之间一定的间隙值，一般采用配合加工。 配合加工 是先加工好其中的一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件为标准来加工另一件，使它们之间保持一定的间隙。 冲孔 应以凸模为基准，然后配作凹模。 （1）变小的尺寸（A类） 这类尺寸就是前面所述冲孔基准件凸模尺寸，A1p、A2p应按下式计算： Ap=(A +xΔ)0-?p