冲压工艺与模具设计第二章ppt课件.ppt

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1、1.掌握冲裁模刃口尺寸计算方法和排样设计；2.掌握冲裁工艺性分析、工艺设计和工艺计算；3.掌握冲裁模典型结构的特点和模具主要零部件的设计；4.熟悉冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤；5.了解冲裁变形规律和冲裁件质量的影响因素；6.了解冲压模具标准。本章学习要求：冲裁模的典型结构2.1冲裁变形分析2.2冲裁模具的间隙2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算2.4冲裁力和压力中心的计算2.5排样设计2.6冲裁工艺设计2.7冲裁模的结构设计2.8冲裁模主要零部件的结构设计与标准选用2.9精密冲裁工艺与精冲模具介绍2.10硬质合金冲裁模1—下模座；2、15—销钉；3—凹

2、模；4—套；5—导柱；6—导套；7—上模座；8—卸料板9—橡胶；10—凸模固定板；11—垫板；12—卸料螺钉；13—凸模；14—模柄；16、17—螺钉图2.0.1冲裁模典型结构与模具总体设计尺寸关系图2.1冲裁变形分析2.1.1冲裁变形时板料变形区力态分析冲裁时作用于材料上的力(如图2.1.1)冲裁时板料的应力状态图(如图2.1.2)2.1.2冲裁时板料的变形过程(如图2.1.3)弹性变形阶段板料产生弹性压缩、弯曲和拉伸等变形。塑性变形阶段板料的应力达到屈服极限，板料开始产生塑性剪切变形。断裂分离阶段已成形的裂纹沿最大剪应变速度方向向材料内延伸，呈

3、楔形状发展。2.1.3冲裁力-----凸模行程曲线(如图2.1.4)2.1.4冲裁件断面质量及影响因素1.断面特征(如图2.1.5)圆角带光亮带断裂带毛刺2.材料的性能对断面质量的影响塑性好的材料，裂纹出现较迟，材料被剪切的深度较大；塑性差的材料，剪切开始不久即被拉裂，断面光亮带少。3.模具冲裁间隙大小对断面质量的影响(如图2.1.6)4.模具刃口状态对断面质量的影响（如图2.1.7）a—圆角带；b—光亮带;c—断裂带;d—毛刺2.1.5冲裁件的断面特征图2.1.6间隙大小对冲裁件断面质量的影响a)间隙过小；b)间隙合适；c)间隙过大图2.1.7模

4、具刃口状态对断面质量的影响2.2冲裁模具的间隙概念：指凹模与凸模刃口横向尺寸的差值，是设计模具的重要工艺参数。间隙的大小影响冲裁件断面质量、尺寸精度、冲裁力、模具寿命。2.2.1间隙对冲裁件尺寸精度的影响(如图2.2.1)尺寸精度：指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小则精度越高。影响冲裁件尺寸精度的因素：间隙、材料、工件形状和尺寸。当模具制造精度确定后:间隙较大时，拉伸作用增大，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径；间隙较小时，挤压力大，落料件尺寸增大，冲孔孔径变小。2.2.2间隙对模具寿命的影响2.2.3间隙对冲裁工艺力的影响2.2

5、.4间隙值的确定1.理论确定法由图2.2.2中三角形ABC的关系得：2.经验确定法经验公式2.3凸模与凹模刃口的尺寸计算2.3.1凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则观察冲压件,寻找计算的依据，根据观察的结果确定刃口尺寸计算和选择公差的原则：1.先确定基准件落料：以凹模为基准，间隙取在凸模上；冲孔：以凸模为基准，间隙取在凹模上。2.考虑冲模的磨损规律落料模：凹模基本尺寸应取最小极限尺寸；冲孔模：凸模基本尺寸应取最大极限尺寸。3.凸、凹模刃口制造公差应合理形状简单的刃口制造偏差：按IT6～IT7级或查教材表3-9；形状复杂的刃口制造偏差：取冲裁件相应部位公

6、差的1/4；对刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差：取冲裁件相应部位公差的1/8并冠以（±）。4.冲裁间隙采用最小合理间隙值（单边）凸凹模磨损到一定程度情况下,仍能冲出合格制件。5.尺寸偏差应按“入体”原则标注落料件上偏差为零,下偏差为负；冲孔件上偏差为正,下偏差为零。2.3.2凸、凹模刃口尺寸的计算方法1.凸模与凹模分别加工计算模具刃口尺寸(如图2.3.1)冲模的制造公差与冲裁间隙之间应满足：或适用于：圆形或简单刃口。（1)落料凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：（2）冲孔凸模刃口尺寸：凹模刃口尺寸：（3）孔心距凸模和凹模配制加工计算刃口尺寸是先按尺寸和公差制造

7、出凹模或凸模其中一个(基准件)，然后依此为基准再按最小合理间隙配作另一件。特点：（1）模具的冲裁间隙在配制中保证，不需受到条件限制，加工基准件时可适当放宽公差，使加工容易。根据经验，普通冲裁模具的制造偏差或一般可取（为制件公差）。（2）尺寸标注简单，只在基准件上标注尺寸和制造公差，配制件只标注公称基本尺寸并注明配做所留的间隙值。但该方法制造的凸模、凹模是不能互换的。一个凸模或凹模会同时存在着三类不同磨损性质的尺寸：①凸模或凹模磨损会增大的尺寸；②凸模或凹模磨损后会减小的尺寸；③凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸。形状复杂落料件的尺寸分类及凹模磨损情况，如

8、图2.3.3所示。形状复杂冲压件孔及冲孔凸模磨损情况，如图2.3.4所示。例2-2图2.3.5。图2.3.3