冲裁工艺与模具设计

《冲裁工艺与模具设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2章冲裁工艺与模具设计2.1冲裁加工概述冲裁是利用装在压力机上的模具，使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的冲压工序，包括落料、冲孔、切断、切口、切边、剖切等。其中落料和冲孔是最常见的工序。落料是从板料上冲下所需形状的工件（或毛坯），冲孔是在工件上冲出所需形状的孔。图2-2导柱式落料模1－螺钉；2－导料销；3－固定挡料销；4－卸料弹簧；5－凸模固定板；6－销钉；7－模柄；8－垫板；9－止转销；10－卸料螺钉；11－上模座；12－凸模；13－导套；14－导柱；15－卸料板；16－凹模；17－内六角螺钉落；18－下模座2.2冲裁变形特点2.2.1冲裁变形过程弹性变形阶段塑性变形阶段剪裂分离阶段2

2、.2.2冲裁变形区的应力状态2.2.3冲裁件断面特征图2-5冲裁件剪切断面特征1-圆角带2-光亮带3-断裂带4-毛刺2.2.4冲裁件质量分析冲裁件质量是指断面状况、尺寸精度和形状误差。断面状况尽可能垂直、光洁、毛刺小。尺寸精度应保证在图纸规定的公差范围内。零件外形应满足图纸要求，表面尽可能平直、穹弯小。影响零件质量的因素有：材料性能、间隙大小及均匀性、刃口锋利程度、模具精度以及模具结构形式等。1.冲裁件断面质量的影响因素材料性能的影响模具间隙的影响模具刃口状态的影响2.冲裁件的毛刺及其影响因素3.冲裁件的尺寸精度及其影响因素模具的制造精度材料性质冲裁间隙冲裁件的形状2.2.5冲裁件的工艺性

3、冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。所谓冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。因此，冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料及厚度等是否符合冲裁的工艺要求，对冲裁件质量、模具寿命和生产效率有很大影响。1.冲裁件的结构工艺性冲裁件的形状冲裁件内形及外形的转角冲裁件上凸出的悬臂和凹槽冲裁件的孔边距与孔间距在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔边与直壁之间应保持一定距离冲孔时，因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小2.冲裁件的精度冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度，而经济级是指模具达到最大许

4、可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上又最合理的精度，即所谓经济精度。为降低冲压成本，获得最佳的技术经济效果，在不影响冲裁件使用要求的前提下，应尽可能采用经济精度。冲裁件的经济精度一般不高于ITll级，最高可达IT8～10级，冲孔比落料的精度约高一级。一般要求落料件公差等级最好低于ITl0级，冲孔件最好低于IT9级。2.3冲裁工艺计算冲裁间隙冲裁间隙一般是指双边间隙冲裁凸模、凹模刃口尺寸计算凸模与凹模分别加工①可行性判断②计算公式2．凸模与凹模配合加工凸模与凹模配合加工时，凸模或凹模尺寸计算步骤①在尺寸计算之前，应确定基准件，落料时凹模为基准件，冲孔时凸模为基准件。②对基准

5、件上的尺寸分类，并选用适当公式逐个进行尺寸计算。最后将计算的尺寸及上下偏差标注在基准件的零件图上。③与基准件相配的非基准件不要进行尺寸计算，只需将基准件的基本尺寸作为非基准件的基本尺寸，标注在非基准件的零件图上，不要标注偏差。但在技术条件中应注明：“按基准件的实际尺寸配作，保证间隙值在Zmin～Zmax”即可。2.3.3冲裁件的排样图2-18排样方法3.搭边排样时冲裁件与冲裁件之间（a）以及冲裁件与条料侧边之间（a1）留下的工艺余料称为搭边。搭边的作用搭边的数值4.排样图排样图是排样设计的最终表达形式，排样图是编制冲压工艺与设计模具的重要工艺文件。一张完整的模具装配图应在其右上角画出工件图

6、及排样图。在排样图上应标注条料宽度及其公差、送料步距及搭边值。采用斜排方法排样时，还应注明倾斜角度的大小。必要时，还可用双点划线画出条料在送料时定位元件（如挡料销等）的位置。对有纤维方向要求的排样图，则应用箭头标出条料的纤维方向。排样时应注意的事项公差要求较严的零件，排样时工步不宜太多，否则积累误差大，零件公差要求不易保证；对孔壁较小的冲裁件，其孔可以分步冲出，以保证凹模孔壁的强度；零件孔距公差要求较严时，应尽量在同一工步冲出或在相邻工步冲出；当凹模壁厚太小时，应增设空工步，以提高凹模孔壁的强度；尽量避免复杂型孔，对复杂外形零件的冲裁，可分步冲出，以减小模具制造难度；零件小而批量大时，应尽

7、可能采用多工位级进模成形的排样法；零件较大的大量生产中，为了缩短模具的长度，可采用连续-复合成形的排样法；对于要求较高或工步较多的冲件，为了减小定位误差，排样时可在条料两侧设置工艺定位孔，用导正销定位。在级进模的连续成形排样中，如有切口翘脚、起伏成形、翻边等工步时，一般应安排在落料前完成；当材料塑性较差时，在有弯曲工步的连续成形排样中，必须使弯曲线与材料的轧制方向成一定角度。2.3.4冲裁力计算3.卸料力、推件力和顶件力