冲裁工艺设计基础教材.pptx

南阳理工学院
模
具
设
计
与
四.冲裁件的工艺性
制 造
内、外形转角处避免尖角
尖角会给模具加工、热处理带来困 难和危害，模具使用中也容易损坏。
冲裁件的最小过渡圆角半径rmin
零件种类
落料
≥90 ° 90°
冲孔
≥90° ＜90°
黄铜、纯铜、铝
0.18t 0.35t
0.20t 0.40t
合金钢
0.35t 0.70t
0.45t 0.90t
软钢
0.25t 0.50t
0.30t 0.60t
备注
≮0.25mm ≯0.50mm
≮0.30mm ≯6mm
南阳理工学院
模
具
设
计
与
四.冲裁件的工艺性
制 造
强调：特殊之处!
少废料、无废料排样或镶拼模具结构时，必须 采尖角。
南阳理工学院
模
具
设
计
与
四.冲裁件的工艺性
制 造
避免过长的悬壁与狭槽
模 具 设 计 与 制 造
南阳理工学院
一. 排样设计原则
（2）改善操作性
工人操作方便、 安全，劳动强度低， 换条料和翻动条料 次数少。
工件宽、厚时，选用哪种排样形式？ 工件窄、薄时，选用哪种排样形式？
模 具 设 计 与 制 造
南阳理工学院
模
具
设
计
与
一. 排样设计原则
制 造
（3）使模具结构简单、合理
南阳理工学院
模
具
设
计
与
一. 排样设计原则
制 造
2 排样的分类
有废料排样：材料利用率低，冲裁件断面质量最好 少废料排样：材料利用率中等，冲裁件断面质量稍差 无废料排样：材料利用率最高，冲裁件断面质量最差
南阳理工学院
模
具
设
计
与
一. 排样设计原则
制 造
3 排样的形式
见书表2-9
南阳理工学院
模
具
设
计
与
冲裁加工示意图 1—凸模；2—凹模
冲裁过程：板料放在凹模平面上，在压力 机滑块连同凸模一起向下运动将凸模推入 凹模的过程中，就会对板料实行剪切，将 所需形状的工件从板料上分离下来。
南阳理工学院
模
具
设
计
与
一. 冲裁工艺概述
制 造
冲裁工艺分类
落料
冲孔
切边
落料、冲孔工序应用最多。
落料和冲孔有何不同？
切口
在弯曲和拉深件上冲孔时
南阳理工学院
模
具
设
计
与
四.冲裁件的工艺性
制 造
冲孔时，孔径不能太小。
➢不带保护套凸模冲孔的最小孔径
南阳理工学院
模
具
设
计
与
四.冲裁件的工艺性
制 造
➢带保护套凸模冲孔的最小孔径
可稍小一些
南阳理工学院
四.冲裁件的工艺性
冲裁件尺寸精度和表面粗糙度
尺寸精度
金属冲裁件经济精度 不低于IT11级。
模 具 设 计 与 制 造
南阳理工学院
模
具
设
计
与
一. 冲裁工艺概述
制 造
冲裁工艺概念 *****
指利用装在压力机上的模具使板料沿着一定 的轮廓形状产生分离的一种冲压工艺。
它可以直接冲出所需形状的零件，也可为弯 曲、拉深等成形工序制备毛坯。
南阳理工学院
冲裁加工
模 具 设 计 与 制 造
冲裁加工必须使用模具。 图中1为凸模，2为凹模，凸 模端部及凹模洞口边缘的轮廓 形状与工件形状对应，并有锋 利的刃口。凸模刃口轮廓尺寸 略小于凹模，其差值称为冲裁 间隙。
目的：降低模具制造难度，增加模具强度。
允许的悬壁与狭槽尺寸：
有色金属和低碳钢板料： 宽度b≥1.5t，深度h≤5b。
中、高碳钢钢板：b≥2t
南阳理工学院
模
具
设
计
与
四.冲裁件的工艺性
制 造
孔间距、孔边距不能太小
目的：增加模具强度。
允许的孔间距、孔边距尺寸：
矩形孔：c、c′ ≥ 1.5t； 圆形孔：c、c′≥t。
具
设
计
与
二. 排样设计
制 造
搭边取值：经验取值
南阳理工学院
模
具
设
计
南阳理工学院
落料和冲孔的区别：
落料是从板料上冲下 所需形状的工件（或 毛坯）；
冲孔是在工件上冲出 所需形状的孔。
模 具 设 计 与 制 造
南阳理工学院
模
具
设
计
与
二. 冲裁变形过程 *****
制 造
弹性变形阶段
塑性变形阶段
断裂阶段
南阳理工学院
模
具
设
计
与
***** 三.冲裁件的断面特征
制 造
断面特征：4个
二. 排样设计
制 造
1 搭边
概念：
冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间的工艺废料称 为搭边。
南阳理工学院
模
具
设
计
与
二. 排样设计
制 造
搭边
搭边作用：
➢补偿送料和定位误差，避免制件缺 角、缺边。
➢保证条料有一定刚性，便于送料。
➢提高冲裁件断面质量
➢使凸、凹模受力均衡，减少磨损，延长寿命。
南阳理工学院
模
模 具 设 计 与 制 造
合理
南阳理工学院
§2-3 排样设计
南阳理工学院
模
具
设
计
§2-3 排样设计
与 制 造
*****
排样设计：指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方式
南阳理工学院
一. 排样设计原则
1 排样设计原则
（1）提高材料利用率
➢在不影响零件性能的前 提下，尽可能提高材料利 用率。
纵裁：沿板料长度方向剪 裁，得到条料较长，降低 劳动强度；优先采用。 横裁：沿板料宽度方向剪 裁。
毛刺区
毛刺↑，冲件质量↓； 刃口钝、间隙不均匀、间隙大，毛刺↑
南阳理工学院
模
具
设
计
与
三.冲裁件的断面特征
制 造
一块板料冲后形成的冲孔、落料件断面特征关系？
南阳理工学院
Βιβλιοθήκη Baidu
模
具
设
计
与
四.冲裁件的工艺性
制 造
冲裁件的结构、形状、尺寸和精度等，对冲裁工艺的适 应性称为冲裁件的工艺性。
冲裁件的结构工艺性
形状力求简单、规则，利于选取少废料、无废料排样。
： 圆角带（塌角区） 弹性变形时，
刃口附件的板料被牵连，产生弯曲和拉深
变形而形成的，是塑性变形时定形。
光亮带
断面光亮、垂直，通常占全断面的1/2～1/3； 所占比例↑，冲件质量↑； 模具间隙↓，光亮带↑，但模具寿命↓。
断裂带
断面粗糙、有斜度（4°～6°）； 所占比例↑，冲件质量↓； 模具间隙↑，断裂带↑，模具寿命↑。
非金属冲裁件经济精度不低于IT14级。
模 具 设 计 与 制 造
南阳理工学院
模
具
设
计
与
四.冲裁件的工艺性
制 造
冲裁件尺寸精度和表面粗糙度
表面粗糙度
南阳理工学院
四.冲裁件的工艺性
冲裁件的尺寸标注
标注不合理： 两孔位置尺 寸会随模具 磨损而增大， 孔心距误差 会随模具的 磨损而增大。
原则：符合冲压工艺要求
一次冲两个，模具结构复杂， 凹模璧薄，寿命低。
（4）保证冲裁件质量
➢冲裁件断面质量（要搭边） ➢弯曲件纤维方向
南阳理工学院
模
具
设
计
与
一. 排样设计
制 造
条料在板料中的布置、裁剪形式：
➢ 尽量采用纵裁（减少裁板次数和换条料次数）。 ➢在以下情况时，采用横裁：
①条料太重，超过12kg时； ②横裁的材料利用率明显高于纵裁时； ③纵裁不能满足弯曲件坯料对纤维方向要求时。