冲裁工艺及冲裁模设计课件

当制件公差为IT10以上时，取x=1；
当制件公差为IT11-IT13时，取x=0.75；
当制件公差为IT14以下时，取x=0.5；
（或按教材表2.3.1确定)
例1：如图所示零件的材料为Q235，料厚 t=0.5mm。试求凸、凹模刃口尺寸及公差。
解：该件φ36由落料得到， 2-φ6及18由冲孔得到。 查表2.2.3，得：2cmin=0.04mm,2cmax=0.06mm 则：2cmin-2cmax=0.02mm 由公差表查得：
差，另一件只标注公称尺寸并注明配做要求的间隙 值。
۞存在三种不同类型尺寸： （1）随磨损增大的尺寸，设工件尺寸为 ：
（2）随磨损减小的尺寸，设工件尺寸为 ：
（3）随磨损不变的尺寸，设工件尺寸为
：
例2：计算如图所示冲裁件的凸模、凹模刃口 尺寸及制造公差。料厚t=1mm，材料为10号钢 ，尺寸如下：
解：该件属于落料件， 选凹模为设计基准 件，只需计算落料 凹模刃口尺寸及制 造公差，凸模刃口 尺寸由凹模的实际 尺寸按间隙要求配 做。
返回
一、刃口尺寸计算的原则
۞1、考虑落料和冲孔的特点 落料件尺寸决定于凹模刃口尺寸；冲孔
件尺寸决定于凸模刃口尺寸。
۞2、考虑刃口的磨损规律 刃口磨损后，凹模刃
口尺寸扩大，凸模刃口尺 寸减小。
为使模具有一定的使用寿命，磨损到一定程度 仍能冲裁出合格的零件，落料时凹模刃口尺寸接近 制件尺寸的下限值，冲孔时凸模刃口尺寸接近制件 尺寸的上限值。
۞冲裁力实为剪切力：
۞其它三力的计算： ۞卸料力：
۞推料力：
۞顶件力：
二、压力机公称压力的选取
۞选择压力机的条件： • 冲裁工艺总力计算的三种情况： （1）采用弹压卸料装置和下出件的模具时：
（2）采用弹压卸料装置和上出件的模具时：
（3）采用刚性卸料装置和下出件的模具时：
三、冲模压力中心的确定
۞冲模的压力中心与压 力机滑块中心重合。
۞1、简单形状压力中心 的计算
（1）直线的压力中心 在中点；
۞1、理论确定法
۞2、经验确定法
软材料： t＜1mm，c=(3%-4%)t t＜1-3mm，c=(3%-4%)t t＜3-5mm，c=(3%-4%)t 硬材料： t＜1mm，c=(4%-5%)t t＜1-3mm，c=(6%-8%)t t＜3-5mm，c=(8%-13%)t
۞3、查表确定法（表
2.2.3)
二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法
۞（一）凸模和凹模分开加工 ۞（1）为保证初始间隙值小于最大合理间隙
，必须满足下列条件：
۞若不满足，取：
۞（2）落料 ۞设工件的尺寸为
，则：
• （3）冲孔 • 设工件的尺寸为
，则：
۞（4）中心距计算 ۞设工件的尺寸为
，则:
• X-系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量 接近冲裁件公差带的中间尺寸，可按以下 选取：
由表2.2.3查得：2Cmin=0.10mm,2Cmax=0.14mm 由表2.3.1查得：尺寸80mm，选x=0.5；
尺寸15mm，选x=1； 其余尺寸，选x=0.75。 落料凹模刃口尺寸计算如下： （1）随磨损增大的尺寸有a、b、c：
（2）随磨损减小的尺寸有d：
（3）随磨损不变的尺寸有e：
落料凸模的基本尺寸与凹模相同，不必标注 公差，注明以0.1-0.14mm的双面间隙与落料凹模 配做，如下图所示。
段 ۞塑性变形阶
段 ۞断裂分离阶
段
三、冲裁件的断面质量及其影响因素
۞1、断面特征 a:圆角带 b:光亮带 c:断裂带 d:毛刺
۞各部分随材料的 性能、厚度、冲 裁间隙、刃口状 态及摩擦条件不 同而不同。
۞2、影响因素 ۞（1）材料性能对断面质量的影响 ۞（2）模具冲裁间隙对断面质量的影响 ۞（3）模具刃口状态对断面质量的影响
۞3、考虑制件精度与模具精度之间的关系 ۞（1）一般情况按下表执行。
۞（2）制件未标注公差，按以下情况处理： 非圆形件按IT14级处理，冲模按IT11级制造；圆形 件的冲模可按IT7-IT6级制造。
۞4、冲压件按“入体”原则进行尺寸标注 ۞冲压件的尺寸公差应标为单向公差，落料件为轴，
上偏差为零，下偏差为负；冲孔件为孔，上偏差为 正，下偏差为零。
不需计算，直接取Ad1的一半。查表2.3.1，以上 计算尺寸，系数x均为0.5。刃口尺寸计算公式：
（2）随磨损减小的尺寸Bd1、Bd2。查表2.3.1， Bd1、Bd2的磨损系分别为0.75、1。 计算公式为：
（2）随磨损不变的尺寸Cd1、Cd2。计算公式为：
返回
一、冲裁力的计算
۞普通平刃冲裁存在的力： （1）冲裁力Fp （2）卸料力FQ （3）推料力FQ1 （4）顶件力FQ2
例3：如图所示零件，材料为20钢，料厚为 2mm，按配制加工方法计算凸模、凹模刃口尺 寸及制造公差。
解：该冲裁件属于落料件，只需计算凹模刃口尺寸
即可。
（1）随磨损增大的尺寸有Ad1、Ad2、Ad3、Ad4，其中 Ad2、 Ad4为半边磨损，所以其制造偏差 δ=0.25Δ/2。为保证R60与120尺寸相切，故R60
返回
一、间隙对冲裁件尺寸精度的影响
۞间隙过大时，冲孔件尺寸增大，落料件尺 寸减小。
۞间隙过小时，冲孔件 尺寸减小，落料件尺 寸增大。
二、对模具寿命的影响
۞间隙过小时，摩擦增大，磨损严重。 ۞间隙过大时，摩擦减小，放宽间隙不均匀的
不利影响，从而利于提高模具寿命。
三、对冲裁工艺中力的影响Βιβλιοθήκη 四、间隙值的确定（合理间隙值）
冲裁工艺及冲裁模设计 课件
2020年4月25日星期六
标准公差数值(摘自GB/T 1800.3—98)
问题1 问题2 问题3
返回
一、冲裁变形时板料变形区的力学分析
۞模具与板料 仅在刃口附 近的狭小区 域内保持接 触。
۞接触宽度约 为板厚的 0.2-0.4。
二、冲裁时板料的变形过程
۞三个阶段： ۞弹性变形阶
为IT12级，取x=0.75 为IT14级，取x=0.5
设凸模按IT6级制造，凹模 按IT7级制造。
1、冲孔 （1）校核间隙公差条件，查公差值表得： （2）计算冲孔凸、凹模尺寸
（3）计算冲孔中心距
2、落料 （1）校核间隙公差条件，查公差值表得：
（2）计算落料凸、凹模尺寸
۞（二）凸模和凹模配合加工 ۞只在凸模（或凹模）的基准件上标注尺寸和制造公