冲裁变形过程

重点、难点：
1．冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素； 2．刃口尺寸计算原则和方法； 3．冲裁工艺性分析与工艺方案制定； 4．冲裁模典型结构及特点； 5．冲裁模结构设计及模具标准应用； 6．冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。
第一节 概述
冲裁：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。(注意：落料和冲孔一定是封闭的轮廓） 基本工序：落料和冲孔。既可加工零件，也可加工冲 压工序件。
1．了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素； 2．掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算、排样设计、冲裁力 计算等设计计算方法。 3．掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法； 4．认识冲裁模典型结构（尤其是级进模和复合模）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； 5．掌握冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。
应采用最小合理间隙 Zmin
1.理论法确定法
Z

2t
h0 tan

2t1
h0 t
tan
ห้องสมุดไป่ตู้
2.经验确定法 查表2.10
冲裁模间隙
一、间隙的重要性
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。
2.间隙对冲裁力的影响 随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低，但影响不是很大。 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。
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。
模具失效的原因一般有：磨损、变形、崩刃、折断 和涨裂。
垂直度、光洁面所 占的比例、毛刺的 大小
图纸规定的 公差范围内
外形满足图纸要 求；表面平直， 即拱弯小
冲裁区应力、变形和冲裁件正常的断面状况
a）冲孔件
b）落料件
1、冲裁件断面质量及其影响因素
断面特征
圆角带a：刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形所致。
光亮带b：塑性剪切变形的结果。是断面质量最好的区域。 断裂带c：裂纹形成及扩展的结果。 毛刺区d：间隙的存在，致使裂纹的产生不在刃尖，毛刺
2．塑性变形阶段
变形区内部材料应力大于屈服应力。
凸、凹模间隙存在，变形复杂，并非纯塑性剪切变形，还伴 随有弯曲、拉伸，凸、凹模有压缩等变形。
3．断裂分离阶段
变形区内部材料应力大于强度极限。 裂纹首先产生在凹模刃口附近的侧面 凸模刃口附近的侧面
上、下裂纹扩展相遇 材料分离
二、冲裁件质量及其影响因素
冲裁件质量： 指断面状况、尺寸精度和形状误差。
就不可避免。此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大 毛刺。
冲裁件断面质量影响因素 (１)材料性能影响 a、b、d 、 c的大小 (２)模具间隙的影响
模具间隙Z：
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。 间隙是影响冲裁件质量的主要因 素。
间隙对剪切裂纹与断面质量的影响 ａ）间隙过小 ｂ）间隙合理 ｃ）间隙过大
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， 并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模相互啃刃等异常损 坏。
所以，为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下适当采
用较大的间隙值是十分必要的。
二、冲裁模间隙值的确定
在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度 和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一个范围值。考 虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时
2.冲裁件尺寸精度及其影响因素
冲裁件的尺寸精度： 指冲裁件的实际尺寸与图纸上基本尺寸之差。
该差值包括两方面的偏差： 一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差； 二是模具本身的制造偏差。
影响因素： （1）冲模的制造精度（零件加工和装配） （2）材料的性质 （3）冲裁间隙
δ
δ
0
z
0
z
Z对冲孔件的影响
Z对落料件的影响
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
内容简介： 冲裁是最基本的冲压工序。 本章是本课程的重点章。涉及冲裁变形过程分析、冲裁
件质量及影响因素、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、 排样设计、冲裁力与压力中心计算、冲裁工艺性分析与工 艺方案制定、冲裁典型结构、零部件设计及模具标准应用、 冲裁模设计方法与步骤等。
学习目的与要求：
冲裁模：冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲裁过程必不可少
的工艺装备。凸、凹模刃口锋利，间隙小。
分类: 普通冲裁、精密冲裁
垫圈的落料与冲孔 a)落料 b)冲孔
第二节 冲裁变形过程
冲裁变形过程
一、冲裁的变形过程
间隙正常、刃口锋利情况下，冲裁变形过程可分为三个阶段：
1．弹性变形阶段
变形区内部材料应力小于屈服应力 。