冲压模的工艺与模具设计--冲裁

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1、1冲压:通过模具对板材施加压力或拉力，使板材塑性成形，有时对板材施加剪切力而使板材分离从而获得一定尺寸，形状和性能的一种零件加工的方法。（三要素：工艺，模具，设备）冲压模：是在冷冲压加工中，将材料加工成零件的一种特殊工艺装备冲压模结构：工艺构件：分离工序包括落料,冲孔,切口,切边,剖切,修整,精密,冲裁冲压成形工序弯曲，卷圆，扭曲，拉深，变薄拉深，翻孔，翻边，拉弯，胀形，起伏，扩口，缩口，旋压，校形冲裁:利用模具使板料沿一定的轮廓形状产生产生分离的冲压工序.(包括落料,冲孔,切口,切边,剖切,修整,精密,冲裁等)作用： 冲裁所得到的零

2、件可以用来直接作为零件使用或用于装配部件，也可作为弯曲，拉深，成形等其他工序的毛坯冲裁过程：弹性变形阶段；冲裁开始时，板料在凸模的压力下，发生弹性压缩和弯曲。凸模继续下压，板料底面相应部分材料略挤入凹模孔口内。板料与凸，凹模接触处形成很小的圆角。由于凸，凹模之间有间隙存在，使板料同时受到弯曲和拉伸的作用，凸模下的板料产生弯曲，位于凹模上的板料开始上翘，间隙越大，弯曲和上翘越严重。塑性变形阶段：凸模继续下降，压力增加，当材料内部应力达到屈服点时，板料进入塑性变形阶段。此时凸模开始挤入板料，并将下部材料挤入凹模孔内，板料在凸，凹模刃口附近

3、产生塑性剪切变形，形成光亮的剪切断面。在剪切面的边缘，由于凸，凹模间隙存在而引起的弯曲和拉伸的作用形成圆角。随着切刃的深入，变形区向板材的深度方向发展，扩大，应力也随之增加，变形区材料的硬化加剧，载荷增加，最后在凸模和凹模刃口附近达到极限应变与应力值时，材料便产生微裂纹，这就意味着破坏开始，塑性变形阶段结束。断裂分离阶段：此时凸模继续压入，凸凹模刃口附近产生的微裂纹不断向板材内部扩展，若间隙合理，上下裂纹则相遇重合，板料被拉断分离。由于拉断结果，断面上形成一个粗糙的区域。当凸模再下行，冲落部分将克服摩擦阻力从板材中推出，全部挤入凹模洞

4、口，冲裁过程到此结束。冲裁断面分析：（1）圆角带：这个区域的形成主要是当凸模下降，刃口刚压入板料时，刃口附近产生弯曲和伸长变形，刃口附近的板材被带进模具间隙的结果。（2）光亮带：这个区域发生在塑性变形阶段。主要是由于金属板料产生塑性剪切变形时，板料在和模具的接触中被模具侧面挤光而形成的光亮垂直的断面。（3）断裂带：这个区域是在断裂阶段形成的。是由刃口处的微裂纹在拉应力的作用下，不断扩展而形成的撕裂面，其断面粗糙，具有金属本色，且带有斜度。（4）毛刺：是由于塑性变形阶段后期，凸模和凹模的刃口切入被加工材料一定深度时，刃口正面材料被压缩，

5、刃尖部分为高静水压应力状态，使裂纹起点不会在刃尖处发生，而是在模具侧面距刃尖不远处发生，在拉应力作用下裂纹加长，材料断裂而产生毛刺。卸料力：从凸模上将零件或废料卸下来所需要的力称卸料力。推件力：顺着冲裁方向将零件或废料从凹模腔推出的力称推件力。顶件力：逆着冲裁方向将零件或废料从凹模腔顶出的力称顶件力。冲裁力：指在冲裁时材料对模具的最大抵抗力。1.冲裁间隙的影响对冲裁件质量的影响；对模具寿命的影响；对冲裁力及卸料力的影响 2.间隙对冲裁件质量的影响. (1)间隙对冲裁件切断面质量的影响:①间隙过小,制件断面中部留下撕裂面,出现两个光亮带

6、,有夹层,出现挤长的毛刺;②间隙适中,断面平整光洁,毛刺小,冲裁力小;③间隙过大,光亮带和圆角带斜度都大,毛刺大而厚. (2)间隙对尺寸精度的影响: ①间隙较大,落料尺寸小冲孔孔径大;②间隙较小,落料尺寸大冲孔孔径小 间隙对模具寿命的影响：间隙较小时，接触压力较大，摩擦距离较长，摩擦发热严重，因此模具磨损加剧，甚至使模具与材料之间产生粘结现象。间隙过大时，板料的弯曲拉伸相应增大，使模具刃口端面上的正压力增大，容易产生崩刃或产生塑性变形使模具磨损加剧，降低模具寿命。同时，间隙过大，卸料力会随之增大，也会加剧模具的磨损。4.降低冲裁力的方

7、法:①将凹凸模做成斜刃口;②多凸模冲裁时做阶梯布置;③材料加热冲裁 卸料力：从凸模上将零件或废料卸下来所需要的力称卸料力。推件力：顺着冲裁方向将零件或废料从凹模腔推出的力称推件力。顶件力：逆着冲裁方向将零件或废料从凹模腔顶出的力称顶件力。冲裁力：指在冲裁时材料对模具的最大抵抗力。排样：冲裁件在板，条等材料上的布置方法称为排样。材料的利用率：衡量排样经济性，合理性的指标是材料的利用率结构废料：由于工件结构形状的需要，如工件内孔的存在而产生的废料，称为结构废料。它决定于工件的形状，一般不能改变。工艺废料：工件之间和工件与条料边缘之间存在的

8、搭边，定位需要切去的料边与定位孔，不可避免的料头和料尾废料，称为工艺废料。它决定于冲压方式和排样方式排样的作用；1计算步距2确定首工位定位线3决定定距方式4计算条料宽度5计算材料利用率6计算压力中心7确定凹模孔型的形状，