第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计ppt课件.ppt

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1、教学提示冲裁时利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。根据冲裁变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。通常说的冲裁指普通冲裁。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。冲裁既可直接冲制成品零件，又可为其它成形工序制备毛坯。第2章冲裁工艺与冲裁模具设计学习目的与要求了解冲裁原理；掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法；掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算、冲裁力计算、排样设计等设计计算方法；认识冲裁模典型结构及特点，了解模具标准，掌握模具零部件设计及模具标准应用方法；第2章冲裁工艺与冲裁模具设计重点难点冲裁工艺性分析刃口尺寸计算原则和方法；冲裁模结

2、构设计及模具标准应用；冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤第2章冲裁工艺与冲裁模具设计冲裁工艺性分析与工艺方案制定；冲裁间隙的确定；刃口尺寸计算原则和方法；冲裁模典型结构及特点；冲裁模结构设计及模具标准应用。2.1冲裁变形分析冲裁变形分析对了解冲裁变形机理和变形过程，掌握冲裁时作用于板材内部的应力应变状态，正确应用冲裁工艺及设计模具，控制冲裁件质量有着重要意义。第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.1冲裁变形分析第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.1.1板料的受力分析无压边装置的冲裁过程中板料所受外力如图所示。2.1冲裁变形分析第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.1.2冲裁

3、变形过程分析板料的分离是瞬间完成的，冲裁变形过程大致可分成3个阶段，如图所示。2.1冲裁变形分析第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.1.2冲裁变形过程分析（续）(1)弹性变形阶段如图所示，当凸模开始接触板料并下压时，板料发生弹性压缩和弯曲。(2)塑性变形阶段如图所示，当板料的应力达到屈服点，板料进入塑性变形阶段。(3)断裂分离阶段如图所示，当板料的应力达到抗剪强度后，凸模继续下压，凸、凹模刃口附近产生微裂纹不断向板料内部扩展。2.1冲裁变形分析第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.1.3冲裁断面特征由于冲裁变形的特点，冲裁断面可明显分成4个特征区，即塌角带、光亮带、

4、断裂带和毛刺。2.1冲裁变形分析第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.1.3冲裁断面特征若忽略弹性变形的影响，得出以下重要的关系式：落料尺寸=凹模尺寸冲孔尺寸=凸模尺寸这是计算凸、凹模刃口尺寸的重要依据。2.2冲裁工艺设计第2章冲裁工艺与冲裁模具设计冲裁工艺设计主要包括冲裁件工艺性分析和冲裁工艺方案确定两个方面的内容。2.2.1冲裁件的工艺分析冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。冲裁件的工艺性应考虑以下几点：1.冲裁件的形状和尺寸要求(1)冲裁件的形状应尽可能简单、对称，避免形状复杂的曲线。2.2冲裁工艺设计第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.2.1冲裁件

5、的工艺分析冲裁件的工艺性应考虑以下几点：1.冲裁件的形状和尺寸要求（续）(2)应尽量避免应力集中的结构。冲裁件的最小圆角半径见书中表。2.2冲裁工艺设计第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.2.1冲裁件的工艺分析冲裁件的工艺性应考虑以下几点：1.冲裁件的形状和尺寸要求（续）（3）冲裁件应避免有过长的悬臂和窄槽。（4）冲孔尺寸不宜过小，否则凸模强度不够。无导向凸模冲孔的最小孔径见书中表。2.2冲裁工艺设计第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.2.1冲裁件的工艺分析冲裁件的工艺性应考虑以下几点：1.冲裁件的形状和尺寸要求（续）（5）在弯曲件或拉深件上冲孔时，为避免凸模受水

6、平推力而折断。孔壁与制件直壁之间应保持一定距离。使L≥R+0.5t，如图所示。2.2冲裁工艺设计第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.2.1冲裁件的工艺分析2.冲裁件的精度与断面粗糙度冲裁件的经济精度一般不高于IT11级，最高可达IT8～IT10级，冲孔比落料的精度约高1级。冲裁件的尺寸公差、孔中心距的公差及孔对外缘轮廓的偏移公差分别见表。(2)冲裁件的断面粗糙度一般为，最高为，见表。2.2冲裁工艺设计第2章冲裁工艺与冲裁模具设计3.冲裁件其他工艺性问题冲裁件除了主要结构形状、尺寸精度的工艺性，还有必要注意以下几个问题的分析。(1)普通冲裁件断面质量普通冲裁件断

7、面的近似表面粗糙程度，见表。(2)冲裁件设计一般都会对毛刺高度提出要求。(3)冲裁件的尺寸标注冲裁件的尺寸标注应符合冲压工艺要求。2.2.1冲裁件的工艺分析2.2冲裁工艺设计第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.2.1冲裁件的工艺分析3.冲裁件其他工艺性问题（续）(4)当冲裁件作为其他工序(如弯曲)的坯料时，还要考虑材料的轧制方向与弯曲线的关系，如图所示。2.2冲裁工艺设计第2章冲裁工艺与冲裁模具设计2.2.2冲裁工艺方案的确定确定工艺方案就是确定冲裁件的工艺路线，主要包括确定工序数目、确定工序组合和工序顺序安排等，并在工艺分析的基础上制定几种可能方案；再根据冲

8、裁件的生产批量、形状复杂程度、尺寸大小、材料厚薄、模具制造和维修条