2.3 冲裁工艺计算
冲裁间隙表
2.3 冲裁模间隙(2013-01-22 08:49:51)转载▼分类：冲模设计与制造冲裁间隙Z是指冲裁模中凹模刃口横向尺寸DA与凸模刃口横向尺寸dT的差值，如图2.3.1所示。
Z表示双面间隙，单面间隙用Z/2表示，如无特殊说明，冲裁间隙就是指双面间隙。
Z值可为正，也可为负，但在普通冲裁中，均为正值。
2.3.1 间隙的重要性间隙对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命均有很大影响，是冲裁工艺与冲裁模设计中的一个非常重要的工艺参数。
1．间隙对冲裁件质量的影响间隙是影响冲裁件质量的主要因素之一，详见第2.2节。
2．间隙对冲裁力的影响试验证明，随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低，但当单面间隙介于材料厚度的5％一20％范围内时冲裁力的降低不超过5％一l0％。
因此，在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不很大。
间隙对卸料力、推件力的影响比较显著。
随间隙增大，卸料力和推件力都将减小。
一般当单面间隙增大到材料厚度的15％一25％时，卸料力几乎降到零。
但间隙继续增大会时毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力的迅速增大。
3．间隙对模具寿命的影响模具寿命分为刃磨寿命和模具总寿命。
刃磨寿命是用两次刃磨之间的合格制件数表示。
总寿命是用模具失效为止的总的合格制件数表示。
模具失效的原因一般有：磨损、变形、崩刃、折断和涨裂。
冲裁过程中作用于凸、凹模上的力为被冲材料的反作用力，其方向与图2.2.1所示相反，凸、凹模刃口受着极大的垂直压力与侧压力的作用，高压使刃口与被冲材料接触面之间产生局部附着现象，当接触面相对滑动时，附着部分就产生剪切而引起磨损。
这种附着磨损，是冲模磨损的主要形式。
当接触压力愈大，相对滑动距离愈大，模具材料愈软，则磨损量愈大。
而冲裁中的接触压力，即垂直力、侧压力、摩擦力均随间隙的减小而增大，且间隙小时，光亮带变宽，摩擦距离增长，摩擦发热严重，所以小间隙将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象。
而接触压力的增大，还会引起刃口的压缩疲劳破坏，使之崩刃。
2.3.1-2.3.2工作部分尺寸计算
Z mt
式中：Z——合理冲裁间隙； t——板料厚度； m——记忆系数，参考数据见书。
第2章计算
2.3.2冲裁模工作部分尺寸的计算 冲裁模凸模和凹模工作部分的尺寸直接决 定冲裁件的尺寸和凸—凹模间隙的大小，是冲 裁模上的最重要尺寸。 1.计算的原则 由冲裁过程和生产实践可知：落料件的光 面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面 是凸模刃口挤切材料产生的，落料件的大端尺 寸等于或接近于凹模刃口尺寸，冲孔件的小端 尺寸等于或接近于凸模刃口尺寸。
2.3.1 冲裁间隙的选择（续） 1.间隙对冲裁件断面质量的影响 提高断面质量的主要措施是将模具凹、凸 模之间的间隙控制在合理范围内，并使间隙均 匀分布。同时，对硬质材料，冲裁加工前要进 行退火处理，以提高材料的塑性。 2.间隙对冲裁件精度的影响 冲裁间隙对冲裁件的尺寸精度也有一定影 响。 3.间隙对冲裁力的影响
第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计 2.3 冲裁模的工艺计算
2.3.2冲裁模工作部分尺寸的计算（续） (2) 凸模与凹模配作加工 凸、凹模配作加工是指先按图样设计尺寸加 工好凸模或凹模中的一件作为基准件(一般落料 时以凹模为基准件，冲孔时以凸模为基准件)， 然后根据基准件的实际尺寸按间隙要求配作另一 件。此方法适合于复杂形状及薄料的冲裁件。
第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计
表2-16 磨损系数X
板料厚度 t/mm <1 1～2 2～4 >4 ≤0.16 ≤0.20 ≤0.24 ≤0.30
制件公差Δ/mm
0.17～0.35 0.21～0.41 0.25～0.49 0.31～0.59 非圆形x值
≥0.36 ≥0.42 ≥0.50 ≥0.60
第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计
表2-17
冲裁——凸凹模刃口尺寸计算
L
1 8
32
0.125
0.68
32
0.09mm
2.凸凹模配合加工 Zmin易保证，无互换性、制造周期长。 适用于形状复杂或较薄的工件。
冲孔件
落料件
模具磨损后增大尺寸 Aj 模具磨损后变小尺寸 B j 模具磨损后没有增减的尺寸C j
Aj (Amax x )0δ Bj (Bmin x )0δ Cj (Cmin 0.5)-δδ
3、凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大。
计算原则：
１．设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取 在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。
设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准，间隙取 在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。
２. 设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小 极限尺寸；
了解：
精密冲裁和其它冲裁方法
§2.3冲裁凸凹模刃口尺寸的计算
一、尺寸计算原则
生产实践发现的规律： 1、冲裁件断面都带有锥度。
光亮带是测量和使用部位，落料件的光亮带处于大端尺寸， 冲孔件的光亮带处于小端尺寸；且落料件的大端（光面）尺寸等 于凹模尺寸，冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。
2、在测量与使用时，落料件以大端尺寸为基准，冲孔件以小端尺 寸为基准。
∴ 落料时凸、凹模尺寸为：
Dd
Dmax
x
d 0
(30 0.50.52)00.012 mm 29.7400.012 mm
Dp
Dd Zmin
0 p
(29.74 0.05)00.008 mm 29.6900.008 mm
第二章 冲裁工艺及冲裁模设计
普通冲裁件的断面情况：
普通冲裁变形所得到的冲裁件端面常带有一定的锥度，并且 都有明显的区域特征，不同的是各区域的大小占整个断面的比例 不一样。 光亮带 产生于塑性变 圆角带
发生在弹性变形后 期和塑性变形初期， 由金属的弯曲和拉伸 而形成。其大小与材 质有关。
形阶段，断面主 要受剪应力和压 应力作用。断面 平整、光滑。通 常占整个区域的 1/2~1/3，与材质 有关。
第二章 冲裁工艺及冲裁模设计
普通冲裁原理
冲裁间隙 冲裁模刃口尺寸的计算（重点） 冲裁件的排样（重点） 冲压工艺力（重点） 压力中心的计算（重点） 冲裁件的工艺性 冲裁模的基本形式及特点 冲裁模主要零、部件结构和设计（重点） 冷冲模的设计程序（重点）
2.1 普通冲裁的基本原理
冲模刃口尺寸、制造公差的大小主要取决于 冲裁件的形状和精度。
刃口尺寸的计算方法
冲模刃口 尺寸公差带 分析图
1. 凸、凹模分开加工时的刃口计算
δd＋δp≤Zmax－Zmin 运用该方法必须使模具的制造公差与间隙满足 或 δp＝ 0.4（Zmax－Zmin） δd＝ 0.6（Zmax－Zmin）
根据刃口尺寸的计算原则，分开加工时凸、凹模刃口尺寸 的计算公式如下：
推件力Pd： Pd = KdP
冲压工艺力的计算：
（它是选取压力机吨位的主要依据，具体计算要考虑模具的结构型式） 采用刚性卸料自然漏料方式：Pz≥P+Pt = P +nKtP 采用刚性打料、弹性卸料的倒装结构方式：Pz≥P + Px = P + KxP 采用弹性卸料和弹性顶料方式：Pz≥P + Px + Pd = P + KxP + KdP 采用弹性卸料自然漏料方式：Pz≥P + Px + Pd = P + KxP + nKdP （选择压力机时，压力机的公称压力N必须大于或等于Px）
冲模设计设计说明书
1 绪论2冲压工艺与模具设计2.1工艺性分析2.11冲裁工艺性分析该冲裁件结构简单，无凹槽、悬臂、尖角等，符合冲裁工艺要求；内孔和外形尺寸的精度等级均属于一般精度要求，采用普通冲裁即可冲出；所冲孔的尺寸20mm，孔边距Amin=5mm>1.5t，均满足最小值要求，可以采用复合冲压；Q235是常用的冲压材料，具有良好的冲压工艺性。
因此，该件的冲裁工艺性好，适合冲裁。
2.12弯曲工艺性分析该工件结构简单，适合弯曲；工件弯曲半径3mm，由表4-2查得rmin=0.8t=2.4mm（垂直于纤维方向），即能一次弯曲成功；该工件时一个弯曲角度为90度的弯曲件，所有尺寸精度均未注公差，而当r/t<5时，可以不考虑圆角半径的回弹，所以该工件符合普通弯曲的经济精度要求；孔边距30-6=24mm>r+2t=9mm，所以可以先冲孔后弯曲；Q235是常用的冲压材料，塑性较好，适合进行冲压加工。
因此，该工件的弯曲工艺性良好适合进行冲压加工。
综上所述，该工件的冲压工艺性良好，适合进行冲压加工。
2.2冲压工艺方案的确定2.21方案的确定该零件需要落料、冲孔、弯曲三道工序才能成形，有一下可能的工艺方案。
方案一：采用单工序模生产，先落料、再冲孔、再弯曲。
方案二：先采用落料冲孔复合模，再采用单工序模。
方案三：采用级进模生产，即冲孔-弯曲-落料。
2.22方案的分析与选择方案一模具结构简单，但需要三道工序，三副模具，生产效率较低，难以满足中小批量生产时对效率的要求；方案二只需两副模具，工件的几何精度和尺寸精度容易保证，生产效率比方案一高；方案三需一副模具，但模具的结构复杂，操作不方便。
综上所述，该件的冲压生产采用方案二为佳。
2.23模具结构的选择复合模选用：正装复合模有压料作用，因此能冲制出表面平直度较高的零件；倒装复合模不具有压料作用，但废料推出比正装复合模更方便。
单工序弯曲模选用：工件时两直边不相等的L形件。
若由定位板对毛坯外形进行定位，坯料在弯曲过程中易发生移动，所得弯曲件的精度不高，所以尽可能采用由定位销通过工艺孔对毛坯进行定位，可以有效防止弯曲时坯料的偏移，为平衡单边弯曲时产生的水平侧向力，需设置一反侧压块。
冲裁力与压力中心的计算和冲裁工艺性解读
-
16
3．冲裁件尺寸标注 冲裁件尺寸的基准应尽可能与其
冲压时定位基准重合，并选择在冲裁 过程中基本上不变动的面或线上。
-
17
二、冲裁工艺方案的确定
1.分析零件的冲压工艺性。 2.确定冲压工艺方案
（1）冲裁工序的组合近而确定冲模结构
1）根据生产批量来确定 2）根据冲裁件尺寸和精度等级来确定
3）根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定
-
9
4）求出各个凸模的压力中心，并确定各个压力中 心在坐标系内的坐标x1、x2、x3、x4……和y1、y2、y3、 y4……；
5）按照公式求出该复杂轮廓在坐标系中的坐标
x0
x1l1
x2l2 l1 l2
x3l3 ...... l3 ...... ln
xnln
y0
y1l1
y2l2 y3l3 ...... l1 l2 l3 ...... ln
（1）材料 （2）工件结构 （3）尺寸精度 （4）结论
2.确定冲压工艺方案
该零件包括落料、冲孔两个基本工序，有一下三种工艺方 案：
方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产；
方案二：落料––冲孔复合冲压，采用复合模生产；
方案三：冲孔 –– 落料连续冲压，采用级进模生产。
-
23
方案一模具结构简单，但两道工序，两副模具，生产效率低且 制件精度低，很难满足生产量和精度的要求。 方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保 证，且生产率也能满足要求。尽管结构较复杂，但零件的几何 形状简单对称，模具制造并不困难。 方案三只需要一副模具，生产率也高，但冲压精度稍差，要保 证工件的形位精度，需要在模具上加强定位，故，模具制造、 安装较复合模复杂。 通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二 为佳。
冲压工艺与模具设计(第2版)
05
2.5冲裁模 的基本类型 与构造
2.8精密冲裁工艺 与模具设计
2.7冲裁模设计举 例
思考与练习题
1
3.1弯曲变形 过程分析
2
3.2弯曲件质 量分析及控制
3
3.3弯曲工艺 计算
4
3.4弯曲工艺 设计
5
3.5弯曲模具 设计
3.6弯曲模设计 举例
思考与练习题
1
4.1拉深变形 过程分析
2
4.2拉深件质 量分析及控制
设计方法与步 骤
3
8.3冲压模具 材料及热处理
4 8.4冲压工艺
与模具设计举 例
5
思考与练习题
作者介绍
同名作者介绍
这是《冲压工艺与模具设计（第2版）》的读书笔记模板，暂无该书作者的介绍。
读书笔记
读书笔记
这是《冲压工艺与模具设计（第2版）》的读书笔记模板，可以替换为自己的心得。
精彩摘录
精彩摘录
3
4.3拉深工艺 计算
4
4.4拉深工艺 设计
5
4.5拉深模具 设计
4.6拉深模设计 举例
思考与练习题
5.1多工位级 1
进模的排样设 计
2
5.2多工位级 进模典型结构
3 5.3多工位级
进模主要零件 设计
4 5.4多工位级
进模的图样绘 制
5
思考与练习题
01
6.1翻边
02
6.2缩口
03
6.3旋压
04
6.4胀形
06
思考与练习 题
05
6.5覆盖件 成形工艺与 模具
7.1冷挤压工 1
艺分类及冷挤 压金属变形特 点
7.2冷挤压原 2
第2章 冲裁工艺与冲裁模
1 1 1 1 Ld ( Lmin ) Td ( Lmin ) 2 2 2 8
0 绪论 一、冲压概念
2.凸模与凹模配合加工
配合加工法是指配做时，先制出一个基准件（如凹模），然后根据基准件 的实际尺寸，再按最小合理间隙Zmin配做另一件（如凸模）。
1.冲裁力的计算
平刃口冲裁模的冲裁力可按下式计算：
FP K PtL
式中，F—冲裁力，单位N； k—系数； L—冲裁件周边长度，单位㎜； t—板料厚度，单位㎜；τ b——材料抗剪强度，单位为MPa； 系数k是考虑到实际生产中各种因素对冲裁力的影响。 根据经验，一般取k＝1.3。 抗剪强度τ 的数值，取决于材料的种类和状态，可在有关手册中查取。 一般取τ b＝0.8σ b。 估算冲裁力公式： F＝Ltσ
Ap A K T
0
p
0 绪论 一、冲压概念
② 凸模磨损后尺寸增大。
B p B K
Tp 0
③ 凸模磨损后尺寸没有变化。 （根据工件尺寸的标注形式不同其计算也各异） 工件尺寸为正偏差标注，如C+0Δ，可按下式计算。 T 即 C p C 0.5 2p 工件尺寸为负偏差标注，如，可按下式计算。 Tp C C 0 . 5 即 p 2 工件尺寸为对称偏差标注，如，可按下式计算。 即 C p C Tp 2 式中， Ap、Bp、Cp——凸模刃口尺寸； A、B、C——工件孔的基本尺寸。
0 绪论
2.2 冲裁件尺寸精度及结构工艺性
2.2.1 冲裁件尺寸精度和表面粗糙度
1、金属冲裁件的内、外形的经济精度不高于ITll级，如表2-1。 一般落料精度最好低于IT10级，冲孔精度最好低于IT9级。冲裁剪切 面的近似表面粗糙度值件见表2-2。 2、非金属冲裁件的内外形的经济精度为IT14、IT15级。 3、冲裁尺寸标注应符合冲压工艺要求。例如下图2-5所示的冲裁件， 其中图a的尺寸标注方法就不合理，因为，两孔中心距会随模具的磨 损而增大。如改为图b的标注方式，则两孔中心距与模具磨损无关。
第二章冲裁工艺与冲裁模
凸模:
凹模:
式中： d—冲孔工件孔的基本尺寸，mm dp、dd—冲孔凸、凹模刃口尺寸，mm Δ—工件公差，mm —凸、凹模制造偏差（查表），mm X—磨损系数（查表）
第二章冲裁工艺与冲裁模
第二章冲裁工艺与冲裁模
②落料 设冲裁件的落料尺寸为
计算原则,计算公式为:
凹模:
,根据刃口尺寸
如不满足，则应提高模具制造精度，即减小 、 ⑤优点
凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于批量生产。 ⑥缺点：模具制造公差小，模具制造困难，成本高。
第二章冲裁工艺与冲裁模
刃口尺寸计算注意点:
1.分清是冲孔还是落料 2.冲裁间隙Z的确定：与材料和料厚有关 3.冲裁件的尺寸标注是否标准
孔的标注： 落料的标注： 中心距标注：L
基准件刃口尺寸计算式：
A类尺寸：
B类尺寸：
C类尺寸：
C = C ±D ' 4 = C ±D 8
第二章冲裁工艺与冲裁模
A类尺寸：
B类尺寸：
C类尺寸： C = C ±D ' 4 = C ±D 8
式中： A、B、C—基准件基本尺寸, mm Amax—冲裁件A类尺寸最大极限值, mm B min—冲裁件B类尺寸最小极限值, mm δ—模具制造公差, mm
毛剌区：是由于冲裁间隙的存在 而产生，该区域一般不可避免。Байду номын сангаас
第二章冲裁工艺与冲裁模
注意事项
a、粗大毛刺的产生部位：
当凸模刃口磨钝时，落料件的上端会出现 粗大的毛刺； 当凹模刃口磨钝时，冲孔件的下端会出现 粗大的毛刺； 当凸、凹模刃口同时磨钝时，则冲裁件上、下端都会产生毛刺。
第二章冲裁工艺与冲裁模
冲裁工艺的计算
冲裁工艺的计算材料的排样设计和毛皮尺寸计算，材料的利用率2.3.1排样设计排样设计的基本内容：冲裁件在条料上的布置方法称为排样。
排样的合理与否影响到材料的经济利用率，而且能够提高模具质量和降低模具制造成本。
在企业中能节省企业生产过程中的成本。
因此，排样是冲裁工艺与模具设计中一项很重要的工作。
毛坯排样，以确定毛坯在条料上的截取方法，设计搭边，裁体等。
并定出步距。
冲裁件大批量生产成本中，毛坯材料费占用60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料。
衡量排样经济性、合理性的指标的材料利用率。
其计算公式如下 一个单位进距内材料的利用率为：100%nA bhη=⨯ 式中A ——冲裁件面积；n ——个进距内冲件个数；b ——条料宽度；h ——进距。
要提高材料的利用率就必须减少废料的面积。
冲裁过程中分为两种废料即机构废料和工艺废料，结构废料一般不能改变，而工艺废料却可以改变，它主要取决于冲压方式和排样方式。
排样的方法可分为三种既有废料、无废料和少废料三种。
在次设计中，采用有废料直排排样方式。
搭边和料宽；搭边——搭边指排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。
有公差要求的宜边和使用过程中有滑动配合要求的边应一次冲切，不宜分段，以免误差积累。
外轮廓各段毛刺方向有不同要求时应分解。
刃口分解应考虑加工设备条件和加工方法，便于加工。
搭边的作用是补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料步进差、送料歪斜误差等原因而冲裁出残缺的废品。
此外，还应保持条料与一定的强度和刚度，保证送料的顺利进行，从而提高制件质量，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线进行，使受力平衡，提高模具寿命和工件断面质量。
搭边值要合理选择，其过大，材料利用率低，过小，利用率高，却很难起到搭边的作用，在冲裁中会被拉断，造成送料困难，使工件产生毛刺，有时还会被拉入模具间隙中，损毁模具刃口，降低模具寿命。
影响大便搭边值大小的因素主要有：材料的力学性能，材料的厚度，工件形状和尺寸，排样的方式以及送料和挡料方式。
第二章冲裁工艺与模具设计
2）斜排：适用于椭圆形、T形、Г形、S形零件。
3）直对排：适用于梯形、三角形、半圆形、T形、Π形、 Ш形零件。
4）斜对排：适用于椭圆形、T形、Г形、S形零件。
5）组合排：适用于材料与厚度相同的两种以上零件。
6）多行排：适用于大批量生产中尺寸不大的圆形、六角 形、方形、矩形零件。
7）交叉排：适用于C形、Π形、Ш形等零件。
3）采用侧刃：B=(L+1.5b+nF) –Δ
式中： L——制件垂直于送料方向的基本尺寸； n——侧刃数； F——侧刃裁切宽度； Δ——条料的宽度公差； b——侧面搭边值。
（2）材料利用率的计算 一般常用的计算方法是：一个进距内的实际面积与 所需板料面积之比的百分率，一般用η表示：
S S 100% 100% S0 A B
（4）典型案例分析 1）垫圈：
（4）典型案例分析 2）电机转子：
（4）典型案例分析 2）电机定子：
2）电机转子： 制件结构复杂，形状对称，无悬臂狭槽，孔边距较大； 转子轴孔Φ10的公差为0.027mm（IT8级）；
外圆Φ47.2的公差为0.05mm（IT9级）； 毛刺高度应小于0.05mm； 材料为电工硅钢，材料具有一定的脆性。
式中： A—在送料方向，排样图中相邻两个制件对应点的距离（mm）； B—条料宽度（mm）； S—一个进距内之间的实际面积（mm）； S0 —一个进距内所需毛坯面积（mm）。
（3）典型案例冲裁材料利用率计算（见表2-17）
2.6 冲裁模刃口尺寸计算
2.6.1 冲裁间隙 冲裁间隙是指冲裁模凸模与凹模刃口间缝隙的距离。
1）应避免冲裁件上有过长的悬臂和狭槽。
最小宽度：b>2t
冲裁件悬臂与窄槽尺寸
冲裁模刃口尺寸计算
F = KLtτ b
例题： 例题： 冲裁工件正边形，边长是30mm，厚度是1.5mm，抗 剪强度是360Mpa普通碳素结构钢，需要的冲裁力是多 少？冲裁力计算公式F=KLtr，K取1.3。 L=？mm F=KLtτ b = 1.3 × ？mm× 1.5 × 360 =？(N)
2．确定多凸模模具的压力中心 确定多凸模模具的压 力中心，是将各凸模的压 力中心确定后，再计算模 具的压力中心。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
冲模压力中心的确定（ 冲模压力中心的确定（续）
3．复杂形状零件模具压力中心的确定 复杂形状零件模具压力中 心的计算原理与多凸模冲裁压 力中心的计算原理相同。 除上述的 解析法 外，还可 以用作图法和悬挂法。
二选择题1所谓合理间隙就是指采用这一间隙进行冲裁时能够得到令人满意的冲裁件的断面质量较的尺寸精度和较的冲压2一般冲裁间隙越冲裁件的断面质量越3一般冲裁间隙越模具的寿命4屈强比sb越小该材料的塑性变形区间越塑性变形性5金属应力状态中如果压应力个数数值则塑性好
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
复习上次课内容
1.间隙的重要性？ 2.如何确定合理间隙值？
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
三、例1（续）
故：
+ D DdA = 35.69 0 0.012 mm
DpT = 35.650 0.008 mm D −
作业： 一、判断题 1、冲裁件的光亮带又称剪切带。 2、在金属产生塑性变形时，一定同时存在弹性变形。 3、断裂带不是冲裁件断面特征，光亮带是冲裁件断面特征。 二、选择题 1、所谓合理间隙，就是指采用这一间隙进行冲裁时，能够得到令人 满意的冲裁件的断面质量，较（ ）的尺寸精度和较（ ）的冲压 力。 A:低 小；B:高 大；C:高 小；D:高 大 2、一般冲裁间隙越（ ），冲裁件的断面质量越（ ） A大 好 B小 好 3、一般冲裁间隙越（ ），模具的寿命（ ） A:小 短；B：小 长 C:大 短； 4、屈强比δs/δb越小，该材料的塑性变形区间越（ ），塑性变形性 能越（ ）。 A:小 差；B：大 差；C:小 好；D：大 好 5、金属应力状态中，如果压应力个数（ ），数值（ ），则塑性好。 A:多 大；B：少 小；C:多 小；D：少 大
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2．3 冲裁工艺计算
冲裁工艺计算主要包括冲裁件排样设计、冲裁间隙选择、刃口尺寸计算原则和方法、冲裁力与压力中心计算等。
2．3．1 冲裁件的排样
冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。
合理的排样是降低成本和保证冲件质量及模具寿命的有效措施，排样时应考虑如下原则。
（1）提高材料利用率（在不影响冲件使用性能的前提下，可适当改变冲件形状）。
（2）操作方便，劳动强度低且安全。
（3）模具结构简单、寿命长。
（4）保证冲件质量和冲件对板料纤维方向的要求。
3．3．1 排样方法
1．有废料排样
沿冲件的全部外形冲裁，冲件与冲件之间、冲件与条料侧边之间都存在有搭边废料，如图3-7a所示。
有废料排样材料利用率低，冲件质量及模具寿命高，用于冲裁形状复杂、尺寸精度要求较高的冲裁件排样。
2．少废料排样
沿冲件的部分外形切断或冲裁，只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边，如图3-7b所示。
该方法材料利用率较高，用于某些尺寸精度要求不高的冲裁件排样。
3．无废料排样
冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间均无搭边废料，冲件与冲件之间沿直线或曲线切断分开，如图3-7c所示。
该方法材料利用率最高，但对冲裁件的结构形状有要求，设计时应考虑冲裁件的结构工艺性。
a）b）c）
图3-7 排样方法
a）有废料排样b）少废料排样c）无废料排样
采用少、无废料排样可以简化冲模结构，减少冲裁力。
但因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。
同时，由于模具单面受力，不但会加剧模具磨损，也直接影响冲件的端面质量。
排样除常见的直排方式外，为提高材料利用率，针对不同冲件的外形特点，可对冲件进行斜排、直对排、斜对排等。
对于形状较复杂的冲件，可用厚纸片剪出个样件，摆出各种可能的排样方案，再从中选择一个比较合理的方案作为排样图。
3．3．2 搭边
搭边排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料称为搭边。
搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。
搭边的最小宽度应大于塑性变形区的宽度，一般取为材料的厚度。
搭边值的大小与下列因素有关。
（1）材料的的力学性能。
（2）材料的厚度。
（3）零件形状和尺寸。
（4）排样的形式。
（6）冲压工艺方式。
3．3．3 送料步距和条料宽度
1．送料步距
条料在模具上每次送进的距离称为送料步距。
每个小距可以冲出一个零件，也可以冲出多个零件。
送料步距的大小应为条料上两个对应冲件的对应点之间的距离。
每次只冲一个零件的步距的计算公式为：
A = D0 + a
式中：D0——平行于送料方向的冲件宽度（mm）；
a——冲件之间的搭边值（mm）。
2．条料宽度
条料宽度的确定原则是：最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定的间隙。
在根据不同情况，参考冲压设计资料进行计算。
3．3．4 材料利用率
在冲压件大批量生产的成本中，原材料费用占60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料。
衡量排样的经济性、合理性的指标是材料利用率。
其计算公式如下。
一个步距的材料利用率η为：
η = n F/BA × 100%
式中：F——一个步距内冲裁件的面积（包括冲出的小孔在内）（mm）；
n——一个步距内冲裁件的个数；
B——条料宽度（mm）；
A——步距（mm）。
一张板料总的材料利用率η0为：
η0 = NF/BL × 100%
式中：N——一张板料上冲裁件的总数目；
L——板料长度（mm）。
3．4．5 排样图
1．排样图表达的内容
排样图是排样设计最终的表达式。
应绘制在冲压工艺规程卡片上和冲模总装图的右上
角。
排样图的内容应反映出排样方法、零件的冲裁过程（模具类型）、定距方式（用侧刃定距时侧刃的形状、位置）、材料利用率等。
排样图上应标注条料宽度B、条料长度L、板料厚度S、端距L1、步距L2、零件搭边值a1、侧搭边值a以及表示出冲裁工位剖视图，如图3-9所示。
图3-9 排样图
2．画排样图的注意事项
（1）一般按选定的排样方案画成排样图，按模具类型和冲裁顺序画上适当的剖切线，标注尺寸和公差，要能从排样图的剖切线上看出是单工位模还是连续模或复合模。
（2）连续模的排样要反映冲压顺序，要考虑凹模强度，凹模孔口之间的壁厚小于5mm 时，应留空步。
并能看出定距方式，侧刃定距时应画出侧刃冲切条料的位置。
（3）采用斜排方式排样时，还应注明倾斜角的大小。
必要时还可以用双点划线画出条料在送料时定位元件的位置。
对有纤维方向要求的排样图，则应用箭头表示条料的纹路方向。