冲压模具重点

一，冲压工序分类：分离工序，成形工序分离工序：落料，冲孔，切断，切舌，切边，剖切，整修，精冲成型工序：弯曲，卷边，拉弯，扭弯，拉深，变薄拉深，翻孔，翻边，卷缘，胀形，起伏，扩口，缩口缩径，校平整形，旋压塑性变形基本原理：答：（1），影响金属塑性和变形抗力的因素a，变形温度（随着温度的升高，塑性增加，变形抗力下降）b，应变速率（必须考虑变形温度大小，温度效应强弱。

对冷变形，一般随着应变速率的增加，开始时塑性略有下降，以后由于温度效应的增加，塑性会有较大的回升。

）c，应力，应变状态（主应力状态下静水压力越大，即压应力的个数越多，数值越大时，金属表现出的塑性越好。

在主应变状态中，压应变的成分越多，拉应变的成分越少，越有利材料塑性的发挥）d，尺寸因素（同一种材料，在其他条件相同时，尺寸越大，塑性越差，变形抗力越小）（2），塑性变形体积不变条件：主应变分量1+主应变分量2+主应变分量3=0(3),塑性条件（屈服准则）受力物体是否进入塑性变形，是由其内在的物理性能和一定的外部变形条件（变形温度，变形速度，力学条件等）所决定的，塑性条件是指受力物体内不同应力状态的质点进入塑性状态并使塑性变形继续进行所需遵守的条件。

常用的两个塑性条件是屈雷斯加准则和米塞斯准则。

屈雷斯加准则的数学表达式是：即当受力物体内质点的最大切应力达到材料单向拉伸时屈服点值的一半时，该点就发生屈服。

或者说，材料处于塑性状态时，其最大切应力等于材料单向拉伸时屈服点值的一半。

该准则也称为最大切应力不变条件。

米塞斯准则的数学表达式是：即当受力物体内质点的等效应力达到材料单向拉伸时屈服点值时，该点就发生屈服。

该准则也称为能量准则。

（4），塑性变形时应力和应变的关系增量理论和全量理论（5），冷冲压成形中的硬化现象（加工硬化对冲压成形有较大的影响，由于材料变形抗力增大，塑性下降，使需要大变形量的冲压件无法一次成形，增加了退火工序。

但在单道冲压成形工序中，加工硬化可以促使变形扩展，避免过大的局部集中变形，有利于提高变形的均匀性，从而增大成形极限。

）（6），塑性拉伸失稳及极限应变（单向拉伸失稳时的极限应变主要取决于材料的硬化指数，而双向拉伸失稳时的极限应变还与应力比有关）2，板料的机械性能与成型性能的关系答：（1），伸长率在单向拉伸试验中试样开始产生局部集中变形（刚出现颈缩时）伸长率，称均匀伸长率。

试样拉断时的伸长率，称为总伸长率。

在伸长类变形工序中，均匀伸长率越大，极限变形程度越大。

（2），屈服极限屈服极限小，材料容易屈服，成形后回弹小，贴模性和定形性较好。

屈服时的状态对零件表面质量也有影响，若板料的屈服极限较大，经过屈服伸长后，表面就会出现明显的滑移线痕迹，导致零件出现粗糙的表观。

（3），屈强比屈强比对板料冲压成形性能影响较大。

屈强比小，即材料易进入塑性变形（需较小的力），而又不容易产生破裂（需较大的力）。

（4），应变硬化指数n 硬化指数n表示材料在冷塑性变形中材料硬化的程度。

n值大的材料，硬化效应就大，这意味在变形过程中材料局部变形程度的增加会使该处变形抗力较快增大，补偿该处因截面积减小而引起的承载能力的减弱，制止了局部集中变形的进一步发展，使变形区扩展，从而使应变分布趋于均匀化。

也就是提高了板料的局部抗失稳能力和板料成形时的总体成形极限。

（5），塑性应变比r ：指板料试样单向拉伸时，宽向应变与厚向应变之比。

r 值大，表明板平面方向上越容易变形，而厚度方向上较难变形。

板料的r 值大，则其拉深成形性能好。

（6），板平面方向性系数：板料经轧制后其力学，物理性能在板平面内出现各向异性。

板平面方向性系数值越大，板材的方向性越明显，对冲压成形性能的影响就越大。

（7）应变速度敏感系数m ：材料在单向拉伸过程中变形抗力的增长率和应变速率的比值。

如果m 值大，则板料变形抗力的增长率高，局部应变容易向周期转移扩散，有利于抑制成形时的颈缩或破裂。

影响冲裁件质量的因素1. 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2冲裁间隙：冲裁件的质量主要通过切断面质量，尺寸精度和表面平直度来判断。

在影响冲裁件质量的诸多因素中，间隙是主要的因素之一。

1） 间隙对断面质量的影响：冲裁件的断面质量只要指塌角的大小，光面约占板厚的比例，毛面的斜角大小及毛刺等。

间隙适合时，冲裁件上下刃口产生的剪切裂纹基本重合，塌角，毛刺，斜度均很小，完全满足一般冲裁件要求。

2） 间隙过小时，凸模刃口处裂纹向外错开一段距离，在上，下裂纹间形成第二个光面，挤出毛刺，这种挤长高毛刺高，但易去除，斜度塌角小，翘曲小，所以只要中间撕裂不深，仍可用。

3） 间隙过大时，凸模刃口处的裂纹比合理间隙时向内错开一般距离，材料弯曲与拉伸增大，拉应力增大，塑性变形阶段较早结束，光面减小，塌角与斜度增大，形成厚度大的拉长毛刺，难以去除，翘曲严重，影响生产4） 若间隙不均匀，小间隙形成双光面，大间隙形成很大塌角，斜度。

冲裁力和压力中心的计算冲裁力：b KLt F τ=压力中心：1）对称冲件的压力中心，位于冲件轮廓图形的几何中心上。

2）冲裁直线段时，其压力中心位于直线段的中心。

3）冲裁圆弧线段时，其压力中心的位置，按下式计算：b Rs R y //sin 180==παα刃口尺寸的计算：掌握分开加工和配作加工。

分开加工：落料：D d =（D max -x ∆）d 0δ+ D p =（D d -Z min ）0p δ-冲孔：d p =（d min +x ∆）0p δ- d d =（d p +Z min ）d 0δ+ 孔心距：L d =（L min +2∆）±2d δ=（L min +2∆）±8∆ 配合加工：落料：（1）凹模磨损后变大，凹模刃口尺寸：A d =（A max -x ∆）40∆+（2）凹模磨损后变小：B d =（B min +x ∆）04∆-（3）无变化：1工件尺寸为C ∆+0时C d =（C+0.5∆）8∆± 2工件尺寸为C 0∆-时C d =（C-0.5∆）8∆± 3工件尺寸为C ±‘∆时C d =C 4’∆± 凸模刃口尺寸：b p =（A d +4∆-Z min ）04∆-a p =（B d -4∆+Z min ）40∆+ 3排样 自己标注冲裁模分类及典型结构：看懂冲裁模装配图，说明各部件名称及工作原理（1） 倒装式复合模 图3-31为倒装式复合模。

凸凹模3装在下模，落料凹模5和冲孔凸模6装在上模。

模具工作时，条料沿两个倒料销1送至活动挡料销2处定位。

冲裁时，上模向下运动，因弹压卸料板与安装在凹模型孔内的推件板10分别高出凸凹模和落料凹模的工作面约0、5mm ，故首先将调料压紧。

上模继续向下，同时完成冲孔和落料。

冲孔废料直接由冲孔凸模从凸凹模内孔推下，无顶件装置，结构简单，操作方便。

卡在凹模中的冲件由打杆7、推板8、连接推杆9和推件板10组成的刚性推件装置推出。

（2）正装式复合模（又称顺装饰复合模） 图3-30为正装式落料冲孔复合模，凸凹模6在上模，落料凹模8和冲孔凸模11在下模。

工作时，板料以导料销13和挡料销12定位。

上模下压，凸凹模外形和凹模8进行落料，落下的冲件卡在凹模中，同时冲孔凸模与凸凹模内孔进行冲孔，冲孔废料卡在与凹模孔内。

卡在凹模中的冲件由顶件装置从凹模中顶出。

（3）侧刃定距的级进模 图3-28是双侧刃定距的冲孔落料级进模。

侧刃是特殊功用的凸模，其作用是在压力机每次冲压行程中，沿条料边缘切下一块长度等于步距的料边。

由于沿送料方向上，在侧刃前后两导料板间距不同，前宽后窄形成一个凸肩，所以条料上只有切去料边的部分方能通过，通过的距离即等于步距 。

（4）固定挡料销和导正销定位的级进模 图3-27是冲制垫圈的冲孔、落料级进模。

工作零件包括冲孔凸模3、落料凸模4、凹模7，定位零件包括导料板5（与导板为一整体）、始用挡料销10、固定挡料销8、导正销6。

上下模靠导板5导向。

工作时，用手按入始用挡料销限定条料的初始位置，进行冲孔。

始用挡料销在弹簧作用下复位后，条料再送进一个歩距，以固定挡料销粗定位，落料时以装在落料凸模端面上的导正销进行精定位，保证零件上的孔与外圆的相对位置精度。

模具的导板兼做卸料板和导料板。

（5）导柱式单工序冲裁模 图3-26 是导柱式落料模，模具的上、下模之间的相对运动用导柱11与导套10导向。

凸、凹模在进行冲裁之前，导柱已经进入导套，从而保证了在冲裁过程中凸模3与凹模16之间间隙的而均匀性。

条料的送进定位靠导料板19和挡料销18，弹压卸料装置由卸料板12、卸料螺钉1和橡胶22组成。

在凸、凹模进行冲裁工作之前，由于橡胶的作用，卸料板先压住板料，上模继续下压时进行冲裁分离，此时橡胶被压缩。

上模回程时，由于橡胶恢复，推动卸料板把箍在凸模上的边料卸下来。

（6）无导向单工序冲裁模图3-24 是无导向固定卸料式落料模。

上模由凸模和模柄1组成，凸模2直接用一个螺钉吊装在模柄1上，并用两个销钉定位。

下模由凹模4、下模座5、固定卸料板3组成，并用4个螺钉联接，两个销钉定位。

导料板与固定卸料板制成一体。

送料方向的定距由回带式挡料装置6来完成。

冲裁模五大部件。

模具各部件的作用及类型。

工艺零件：这类零件直接参与完成工艺过程并和毛坯直接发生作用，包括：工作零件，定位零件，卸料和压料零件。

工作零件：凸模凹模凸凹模定位零件：挡料销使用挡料销导正销定位销定位板导料销导料板卸料和压料零件：卸料装置压料装置顶件装置推杆装置废料装置结构零件：这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和毛坯直接发生作用，包括：导向零件支撑零件紧固零件其他零件导向：导柱导套导板导筒支撑：上下模座板模柄凸凹模固定板垫板限位支撑装置紧固：螺钉销钉键其他：弹性件传动件弯曲变形特点，掌握最小弯曲半径，回弹答:1.应变中层位置的内移：应变中性层位置与相对弯曲半径r/t和变薄系数的数值有关。

弯曲时随着凸模下行。

r/t和变薄系数不断减小，所以板料的应变中性层不断内移。

弯曲变形程度越大，应变中层内移量越大。

2．变性区内板料的变薄和增长：相对弯曲半径越小，板料厚度的减薄量越大，板料长度的增加量越大3变形区板料剖面的畸变，翘曲和破裂：相对宽度b/t较小的板料弯曲时。

由于外层材料切向受拉，引起板料宽度和厚度的收缩。

内层材料切向受压，使板宽和板厚增加，所以弯曲变形结果使板料横截面变为扇形，内外层发生微小翘曲。

相对宽度较大的板料弯曲，横截面形状虽然变化不大，但在端部可能出现翘曲和不平。

弯曲时，板料外表面的切向拉应力最大，党外表面的等效应力超过板料材料强度极限时，就会沿着板料折弯线方向拉裂。

相对弯曲半径r/t越小，变形程度越大，最外层纤维的切向拉裂的可能性也越大。