冲裁工艺和应用

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冲裁工艺及冲裁模具(1)

第三章冲裁工艺及冲裁模具
模具刃口状态对断面质量的影响
第三章冲裁工艺及冲裁模具
3.2.2 冲裁间隙冲裁间隙是指冲裁凸、凹模之间工作部分的尺寸之差, Z =D凹- D凸 ,（如图3-4）。
图3-4
冲裁间隙
第三章冲裁工艺及冲裁模具
间隙对模具寿命的影响
模具寿命
总寿命刃口寿命
间隙过小-----加剧
第三章冲裁工艺及冲裁模具
普通冲裁板料分离过程 1.弹性变形阶段凸模与板料接触并压下板料，板料产生上翘，下拱。但板料内部应力小于屈服极限。在板料与凸模、凹模接触处出现微痕为止。卸载后，板料能恢复原状。 2.塑性变形阶段板料内部应力达到并超过屈服极限，此时凸模挤入材料。材料挤入凹模洞口。直到应力达到强度极限，板料与凸、凹模接触处出现微裂为止。 3.断裂分离阶段板料内部应力大于强度极限后，第二阶段产生的微裂逐渐扩大，上、下裂纹重合，板料产生分离。
第三章冲裁工艺及冲裁模具
0.12 由公差表查得： 2 60 mm 查表3.6，取x = 0.75；
360 0.62 mm 查表3.6 ，取x = 0.5；
设凸、凹模制造公差查表3-5，则δp =-0.02, δd =+0.02
0 0 0 冲孔： dt d min x (6 0.75 0.12) 0.02 mm 6.09 0.02 mm
p
da dt Zmin 0
d
0.02 0.02 (6.09 0.04)0 mm 6.130 mm
校核： ≤ Z Z p d max min
0.02 + 0.02
≥
0.06 - 0.04
(不满足间隙公差条件）

冲裁工艺简介

冲裁工艺简介一、概况冲裁的含义：是利用安装在压力机上的模具使材料按一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。

（最基本、最重要的冲压加工工序。

）冲裁的分类：普通冲裁和精密冲裁。

一般所说的冲裁是指普通冲裁，包括冲孔、落料、切口、切边、剖切等多种分离工序。

型孔：除了圆形以外的所有形状的通孔。

沉孔：各种不通的，且底面为平面的圆孔或型孔称为沉孔。

精密冲裁：主要是应用于精密级进模具。

二、冲裁模的分类按工序性质分类：落料模具：沿封闭轮廓将冲件与板料分离，冲下来的是零件。

冲孔模具：沿封闭轮廓将废料与板料分离，冲下来的是废料。

第一节冲裁变形过程及质量分析一、冲裁变形过程分析二、冲裁断面质量分析冲裁件的三个质量指标是断面质量、尺寸精度和形状误差。

对三者的要求：断面状况尽可能垂直、光滑、毛刺小（肯定需要断面光滑，不仅外观好，而且能够保证断面方向的精确尺寸。

）；尺寸精度应该保证在图样规定的公差范围之内（其实我心里面再想你们会不会想我说这个要求是再讲废话，因为如果超差就是废品。

）；零件外形应该满足图纸要求：表面尽可能平直，即拱弯小。

（首先，圆形的东西不能做成方形。

其次，有些零件有形状方面的特殊要求。

比如我在公司做的这个零件，这张UT的零件图上明确的指出了对这个零件平面度的要求±0.1mm。

1．冲裁断面质量及其影响因素由冲裁变形的特点，冲裁件的断面明显地分为了四个特征区，即圆角带（塌角带）、光亮带、断裂带、毛刺区。

圆角带 -该区域的形成主要是当凸模刃口刚压入板料时，刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形，材料被带进模具间隙的结果。

光亮带 -该区域发生在塑性变形阶段，当刃口切入金属板料后，板料与模具侧面挤压而形成的光亮垂直的断面。

通常占全断面的 1／２～１／３。

断裂带 -该区域是在断裂阶段形成。

是由刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下，不断扩展而形成的撕裂面其断面粗糙，具有金属本色，且带有斜度。

毛刺的形成是由于在塑性变形阶段后期，凸模和凹模的刃口切入被加工板料一定深度时，刃口正面材料被压缩，刃尖部分是高静水压应力状态，使微裂纹的起点不会在刃尖处发生，而是在模具侧面距刃尖不远的地方发生，在拉应力的作用下，裂纹加长，材料断裂而产生毛刺。

冲压工艺学(冲裁)

概括计算原则如下：概括计算原则如下：
1、依据落料 —— 由凹模决定冲孔 —— 由凸模决定 2、考虑磨损问题落料时，落料时，凹模为工件的最小尺寸冲孔时，冲孔时，凸模为工件的最大尺寸 3、制模精度模具精度比零件的精度高2 模具精度比零件的精度高2 ～ 3级，即： 1/3） δ模 =（1/4 ～ 1/3）△件
§2-1 冲裁变形机理
一、冲裁变形过程二、冲裁力与凸模行程之间的关系曲线冲裁件（三、冲裁件（孔）的冲切断面
一、冲裁变形过程
1、弹性变形阶段：材料内压力达到弹性极弹性变形阶段：限小于屈服极限。限小于屈服极限。特点：挤入部位形成圆角，材料略微弯曲。特点：挤入部位形成圆角，材料略微弯曲。 ---形成圆角带形成圆角带。 ---形成圆角带。
§2-2 冲裁间隙值的确定
冲裁间隙：冲裁间隙：凸凹模刃口工作部分同位尺寸差称为冲裁间隙(Z) (Z)。差称为冲裁间隙(Z)。最小合理间隙值用于设计制造模具，最小合理间隙值用于设计制造模具，最大合理间隙用于控制模具寿命。合理间隙用于控制模具寿命。因此目前模具制造难点之一就是保证合理均匀的模具间隙。模具间隙。实际间隙是模具制造完成后使用一段时间后实际度量间隙值。后实际度量间隙值。
1、理论计算法
Z/2=(tZ/2=(t-h0)*tgβ => Z=2t(1Z=2t(1-h0/t)tgβ
令 K= 2(1-h0/t)tgβ 2(1得： Z = Kt 其中K 其中K值与材料有关
β h0
dp Z/2 Dd t
断裂时剪切深度； h0: 断裂时剪切深度；刃口尖点连线与垂线之间的夹角； β：刃口尖点连线与垂线之间的夹角；由于测试技术的限制，由于测试技术的限制，h0与β之值还不能准确测定，所以大多采用—— 能准确测定，所以大多采用经验确定间隙的方法

冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性

第二章冲裁工艺与冲裁模
一、冲裁工艺及冲裁件的工艺性
1、概述
1）冲裁——利用装在压力机上的模具，将板料分离的冲压工艺。 2）包括内容——冲孔、落料、修边、切口、切断等。落料——从板料上冲下所需形状的零件或毛坯（要冲掉部分）冲孔——从工件上冲出所需形状的孔（冲掉的部分是废料） 3）用途——可加工平板类零件；为弯曲、拉深、成形等工序准备毛坯；在成形件上完成刨切、冲孔等。 4）模具
四、排样设计
排样：冲裁件在被冲材料上的布置方法。
在冲压生产中，零件的材料费用占制造成本的60％以上，所以合理的排样不仅能提高冲裁件的质量、提高模具寿命，而且时节约使用材料降低成本的有效措施。
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性
搭边：排样时零件与零件之间、零件与条料侧边留下的工艺废料。
)配合加工法中凸、凹模刃口尺寸计算
对于形状复杂冲裁件，为保证凸、凹模之间的合理间隙值，必须采用配合加工方式。即首先加工凸、凹模中的一件作为基准件，然后以选定的间隙配合加工另一件。
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性
配合加工的计算公式
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性
落料与冲孔：
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性
模具图
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性
2、冲裁件的工艺性
冲裁件的工艺性：指冲裁件在工艺上的适应性，即加工难易程度。良好的工艺性能使材
料消耗少、工序数量少、模具结构简单且使用寿命长、产品质量稳定。
冲裁时，搭边过大，会造成材料浪费，搭边太小，则起不到搭边应有的作用，过小的搭边, 导致板料被拉进凸、凹模间隙，加剧模具的磨损，甚至会损坏模具刃口。

冲裁工艺分析

处的微裂纹在拉应力的作用下，不断扩展而形成的撕裂面，其断面粗糙，且带有斜度。
4) 毛刺毛刺的形成是由于在塑性变形阶段后期，凸模
和凹模的刃口切入被加工材料一定深度时，刃口正面材料被压缩，使裂纹起点不会在刃尖处发生，而是在模具侧面距刃尖不远的侧面
上，在拉应力作用下，裂纹
加长，材料断裂而产生毛刺。
μ是摩擦系数， μF1、μF2——凸、凹模侧面与板材间的摩擦力
板材由于受到模具表面的力偶作用而弯曲，并从模具表面上翘起，使模具表面和板材的接触面仅局限在刃口附近的狭小区域，宽度约为板厚的0.2～0.4。接触面间相互作用的垂直压力分布并不均匀，随着向模具刃口的逼近而急剧增大。
冲裁中，板材的变形是在以凸模与凹模刃口连线为中心而形成的纺锤形区域内最大，即从模具刃口向板料中心，变形区逐步扩大。
刺按磨损后的刃口形状，成为根部很厚的大毛刺。
3 提高断面质量的措施
通过增加光亮带的高度或采用整修工序来实现。
增加光亮带高度的关键是延长塑性变形阶段，推迟裂纹的产生，要求材料的塑性好，对硬质材料要尽量进行退火；
要选择合理的模具间隙值，并使间隙均匀分布，保持模具刃口锋利。
当间隙过大时
材料的弯曲和拉伸增大，接近于胀形破裂状态，容易产生裂纹，使光亮带所占比例减小。
材料在凸、凹模刃口处产生的裂纹会错开一段距离而产生二次拉裂，断面的垂直度差，毛刺大而厚，难以去除，使冲裁件断面质量下降。
3) 模具刃口状态的影响
刃口越锋利，拉力越集中，毛刺越小。当刃口磨损后，压缩力增大，毛刺也增大。毛
便产生微裂纹。
3 断裂分离阶段
凸模继续压入，凸、凹模刃口附近产生的微裂纹不断向板材内部扩展，若间隙合理，上、下裂纹则相遇重合，板料被拉断分离。断面上形成一个粗糙的区域。当凸模再下行，冲落部分将克服摩擦阻力从板材中推出，全部挤入凹模

冲裁件的工艺性ppt

冲裁件分类
根据冲裁件的材料、厚度、尺寸和精度要求的不同，可以将冲裁件分为多种类型，如普通冲裁件、硬质合金冲裁件、非金属冲裁件、复杂形状冲裁件等。
冲裁件的应用范围
汽车制造
汽车车身、发动机、底盘等部件制造。
家电制造
电视、冰箱、洗衣机、空调等家电部件制造。
金属制品
钢桶、罐头盒、金属管件等金属制品加工。
电子电器
电脑、手机、平板等各种电子电器产品的零件制造。
冲裁件的设计原则
合理选择材料
优化零件结构
根据使用要求选择适当的材料，以满足使用性能和工艺性能的要求。
考虑冲压工艺的特点，优化零件的结构设计，以简化模具结构，提高生产效率。
统一模数尺寸
标注清晰准确
尽量采用统一的模数尺寸，以简化模具制造和降低生产成本。
详细描述：冲裁件的结构工艺性主要考虑以下几个方面
零件外形和结构是否符合冲压模具的加工特点，如模具的开模距离、凹凸模间隙等；
零件的定位和导向是否准确可靠，以保证模具的精度和生产效率；
零件的形状和结构是否便于冲裁后的分离和排出，如侧向抽芯机构的设计等。
冲裁件的精度和表面质量分析
冲裁件精度高
冲裁件的精度通常较高，可达到IT10级以上，适合于制造高精度的零件和制品。
适合大批量生产
冲裁件适合于大批量生产，生产效率高，生产成本低，经济效益好。
材料的利用率高
冲裁件可利用材料的利用率较高，废料少，降低了材料成本。
冲裁件工艺性的未来发展趋势
发展高精度冲裁技术
随着制造业的发展，对冲裁件的精度要求越来越高，因此，发展高精度冲裁技术是未来的发展趋势。
冲裁件表面粗糙度是否满足要求，如表面是否有毛刺、划痕等缺陷。

冲裁工艺与排样设计

2.冲裁件断面特征—四个特征区
（1）塌角（圆角）区
①板料弯曲、拉伸作用形成； ②冲孔、落料工序中，塌角区分别位于孔
断面的小端和工件
断面的大端；
③板料塑性越好，凸、
凹模间的间隙越大，形成的塌角区越大。
（2）光亮带
①因剪切变形而形成，光
亮带垂直于板料平面；
②冲孔、落料工序中，
光亮带分别位于孔断面的小端和工件断面
(5)材料利用率计算

S1
100%
S1
100%
S0 AB mm 2 式中： s1—一个进距内冲裁件实际面积，
s0—一个距内所需毛坯面积， 2 mm
A—送料进距，mm B—条料宽度，mm。
提高材料利用率的有力措施是：选择合适的板料规格和合理的裁板法；利用废料作小零件；
设计合理的排样方案，例如：
⑵ 改善操作性排样应使操作方便、安全、劳动强度低。具体
地，应尽量减少条料翻动次数，利用率相近时应选
用条料宽度和进距小的排样方式。
⑶ 使模具结构简单合理，使用寿命高。
⑷ 保证冲裁件质量。有废料排样
3.排样的类型
少废料排样
无废料排样（1）有废料排样冲裁件与冲裁件之间、
冲裁件与条料侧边之间均有
工艺废料，冲裁是沿冲裁件的封闭轮廓进行的。
经验确定的低碳钢冲裁时常用最小搭边值/mm
⑵ 条料进距模具每冲裁一次，条料在模具上前进的距离。当单个进距内只冲裁一个零件时，送料进距的
大小等于条料上两个零件对应点之间的距离。
A D a1
式中:
A —送料进距，mm; D —平行于送料方向的冲裁件宽度，mm; a1—冲裁件之间的搭边值，mm。

精密冲裁工艺及模具PPT课件

下料质量控制
对下料后的材料进行质量检查，确保符合设计要求。
模具安装与调整
模具选择
模具维护
根据产品特点和生产需求，选择合适的模具并进行安装。
定期对模具进行检查和维护，延长其使用寿命。
模具调整
根据实际生产情况，对模具进行调整，确保其精度和稳定性。
冲裁加工
冲裁参数设置
根据产品要求和模具特点，合理设置冲裁参数。
结构分析
对现有模具结构进行分析，找出存在的问题和改进点。
结构优化
根据结构分析结果，对模具结构进行优化设计，提高模具的性能和使用寿命。
03
精密冲裁工艺流程
下料
下料
根据产品需求，选择合适的材料进行下料，确保材料质量和尺寸满足要求。
下料设备
采用自动化或半自动化设备进行下料，提高生产效率和精度。
该公司在精密冲裁工艺的应用过程中，注重设备投入和工艺优化，不断改进生产流程，以满足客户
对产品精度的要求。
该公司通过精密冲裁工艺的应用，成功地拓展了市场，赢得了更多
客户的信任和合作机会。
某公司精密冲裁模具的设计与制造实例
某公司拥有专业的模具设计和制造团队，能够根据客户需求设计制造出高精度、高质量的精密冲裁模具。
精密冲裁工艺采用标准模具和设备，能够降低生产成本，提高经济效益。
精密冲裁工艺的应用范围
01
02
03
04
汽车制造
汽车车身、发动机、底盘等零部件的制造。
电子制造
电子元件、连接器、端子等零部件的制造。
家用电器
空调、冰箱、洗衣机等零部件的制造。
航空航天
飞机、卫星、火箭等零部件的制造。

第2章冲裁工艺与冲裁模(用)

0 绪论
2.2 冲裁件尺寸精度及结构工艺性
一、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。
⒊ 把握好刃口制造精度与工件精度的关系。形状简单的刃口制造偏差：按IT6～IT7级；形状复杂的刃口制造偏差：取冲裁件相应部位公差的1/4；对刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差：取冲裁件相应部位公差的1/8并冠以（±）；详见表2-8
0 绪论一、冲压概念
二、刃口尺寸计算方法
根据凸、凹模的加工工艺方法的不同，刃口尺寸的计算方法可分为两种类型：凸模与凹模分别单独加工、凸模与凹模配合加工。 1. 凸模与凹模分别加工 (如图2-10) 凸模与凹模分别加工是指凸模与凹模分别按各自的图纸加工至最后的尺寸，凸模、凹模图纸要分别标注凸模、凹模刃口尺寸及公差。
模具寿命受各种因素的综合影响，冲裁间隙是主要影响因素之一。
间隙越小，摩擦越严重，所以过小的冲裁间隙对模具寿命极为不
利。
较大的冲裁间隙可使模具与材料之间的摩擦减小，在一定程度上
还可以减小间隙分布不均匀的不利影响。从而提高模具寿命。
⒊ 冲裁间隙对冲裁工艺力的影响正常情况下，冲裁间隙对冲裁力的影响不是很大。冲裁间隙对卸料力、推件力的影响比较显著。间隙增大后，从凸模上卸下零件和从凹模中推出零件都比较省力。但间隙太大，引起毛刺增加，反而又使卸料力和推件力迅速增加。

第2章-冲裁工艺

B类尺寸，随凹模磨损，尺寸↓：
C类尺寸，随凹模磨损，尺寸不变：
34
2.3 冲裁模刃口尺寸计算
3）冲孔
第 2 章
冲
冲孔件
裁
工
艺
A类尺寸，随凸模磨损，尺寸↑：
B类尺寸，随凸模磨损，尺寸↓： C类尺寸，随凸模磨损，尺寸不变：
冲孔凸模刃口轮廓
35
2.3 冲裁模刃口尺寸计算
4）总之
第
2
第
2
非圆形工件x值
圆形工件x值
材料
章
厚度
1
0.75
0.5
0.75
0.5
t/mm
工件公差 Δ/mm
冲
裁
1 <0.16 0.17~0.35 ≥0.36 <0.16 ≥0.16
工
1~2 <0.20 0.21~0.41 ≥0.42 <0.20 ≥0.20
艺
2~4 <0.24 0.25~0.49 ≥0.50 <0.24 ≥0.24
1、冲裁时的力态分析
第普通冲裁示意图
2
模具工作部分有两个基
章
本特征：
冲
凸、凹模有锋利刃口
裁
凸、凹模有间隙
工
C - 单面间隙
艺
Z - 双面间隙
冲裁板料受力图
6
2.1 冲裁工艺分析
第
2
变形区位置
章
冲
裁
工
艺
变形区的应力状态
7
2.1 冲裁工艺分析
2、冲裁变形过程
第
2
1）弹性变形阶段
第2章冲裁工艺
第
2.1 冲裁工艺分析

模具冲压课件(冲裁)

模具冲压的设备
模具冲压设备主要包括压力机、冲压模具和相关辅助设备。压力机是实现模具冲压工艺的主要设备，其规格和性能直接影响着模具冲压的质量和效率。冲压模具是实现材料变形的工具，其设计制造精度和可靠性对模具冲压的质量和效率具有重要影响。
模具冲压的工艺参数
• 模具冲压的工艺参数主要包括：板材的厚度、硬度、表面质量等；模具的结构、尺寸、精度、材料等；压力机的规格、能力等。这些参数的选择和优化是保证模具冲压质量和效率的关键因素。
模具冲压课件(冲裁)
目录
• 冲裁概述 • 模具冲压的基本原理 • 模具冲压的工艺流程 • 模具冲压的质量控制 • 模具冲压的未来发展
01
冲裁概述
冲裁的定义与特点
冲裁的定义
冲裁是利用模具对板料施加压力，使其沿一定的轮廓形状产生分离的一种冲压加工方法。
冲裁的特点
冲裁主要用于制造各种形状和尺寸的孔、槽等，具有生产效率高、材料利用率高、操作简便等优点。
度和硬度。
翘曲变形
优化模具设计，加强制件刚性，调整冲压工艺
参数。
尺寸超差
检查模具制造精度，确保安装调试到位，定期
维护保养模具。
表面划伤
提高材料表面质量，优化润滑系统，调整冲压
工艺参数。
模具冲压的质量改进措施
01
02
03
04
加强过程控制
建立完善的生产过程控制体系，确保各环节质量稳定可控。
提高员工技能
新型模具结构设计
通过优化和创新模具结构设计，可以进一步提高模具的稳定性和可靠性，减少生产过程中的故障和缺陷。
智能化检测与监控
通过智能化检测和监控技术，可以实时监测模具和产品的状态和参数，及时发现和解决潜在问题，提高生产效率和产品质量。

冲裁工艺

二.冲裁----------冲裁概述1.冲裁的定义:冲裁是利用冲裁模在压力机的作用下,使板料分离的一种冲压工艺方法.从广义上说,冲裁是冲孔、落料、切断、切口、割切等多种分离工序的总称.但一般讲来,冲裁主要指落料和冲孔工序.冲裁是冷冲压加工方法中的基础工序,应用极其广泛,它即可以直接冲制出所需的成品零件,也可以为其它冷冲压工序制备毛丕板料经过冲裁后,被分离成两部分,即冲落部分和带孔部分,若冲裁之目的是为了制取一定外形的外形轮廊和尺寸的冲落部分;则这种冲裁工序称为落料工序,剩余的带孔部分就成为废料.反之,若冲裁的目的是为了制取一定形状和尺寸的内孔.此时,冲落部分变成废料带孔部分即为工件,这种冲裁工序称之为冲孔工序.表2-1 落料与冲孔从冲裁变形本Array质上讲,落料和冲孔是一回事.但是在工艺上必须作为两个工序加以区分.因为在冲模设计中,当具体确定凸凹模刀上尺寸时两者是不一样的.2.冲裁的分类按照切断面的粗糙程度,或冲件的精度,冲裁分为普通冲裁和精密冲裁.普通冲裁就是当工件分离时,由于受到冲模压力作用.在凸凹刃口之间的材料除了受剪切变形外,还存在着拉伸,弯曲横向挤压等变形,材料最终以撕裂的形式实现分离.因此,普通冲裁工件的断面比较粗糙,而且有一定的锥度,其精度较低,精密冲裁由于采用了特殊的冲模结构使凸、凹模刃口处的材料最终以塑性剪切变形形式分离.精密冲裁的零件,断面光洁且与板面垂直,精度较高.目前,一些精度要求高的冲裁零件,如仪器仪表,照像机,钟表,等零件多数是用精密冲裁的方法加工的.冲裁若按分离部分与母材部分的使用要求又可分如冲孔,落料,切断,切口,半剪等.3.变形特点根据金属塑性变形原理分析可知.塑性金属材料在变变形过程中引起金属材料破坏的主要方式是拉断和剪断,这就是说拉应力及拉应变.剪应力及剪应力变是造成金属材料断裂破坏的主要因素.而压应力和压应变只能引起塑性材料的形变,不会导致材料的破坏.冲裁分离过程虽然是一瞬间完成的,但变形分离是很复杂的,冲裁时板料的变形分离分三个阶段:a.弹性变形阶段.板料在凸模压力的作用下,刃口处的材料首先产生弹性压缩,拉伸等变形,凸模略有挤入材料的内部,板料的下面也略微挤入凹模洞口内,凸模下面的材料略有弯曲. 凹模上面的材料开始上翘,如果凸凹模之间的刃口间隙越大,变曲和上翘越严重,但这时,材料内部应力尚未超过极限.当去掉外力后,材料仍可恢复原状.这一阶段称为弹性变形阶段(如图a)b.塑性变形阶段随着凸模的下降,对板料的压力不断增加,材料内部的应力也随之加大.当内应力达到材料的屈服极限时,便开始进入塑性变形阶段,随着凸凹模刃口进一步挤入材料内部.由于凸凹模刃口之间的间隙存在,使材料内部的拉应力和弯曲成分增大,压应力成分减小,金属材料被进一步弯曲和拉伸,使变形区的材料硬化加剧.当冲裁力不断增大直到刃口附近的材料开始产生微裂纹时,冲裁力也达到最大值.微裂纹的出现说明有材料开台破坏,塑性变形阶段也告结束.(如图b)c.分离阶段.凸模继续下降,使板料产生上下裂纹不断扩大.并向材料内部延伸,如图c.当板料上下裂纹相重合时,说明材料纤维被全部撕裂拉断,零件断面开始分离.当凸模再往下降时,将板料的冲落部分推出凹模洞口,同时将初始形成的毛刺进一步拉长.至此,凸模回开完成整个冲裁过程.4,普通冲裁零件的断面特征对普通冲裁间的断面分析,我们可发现这样的规律.零件的断面和零件的平面并非垂直,而是带有一定的锥度;除很窄一部分光亮带外,其余均粗糙无光泽.并有毛刺和塌角.我们把冲裁件断面上的各区域分别称为塌角带(又称圆角带);光亮带(又称剪切带),断裂带和毛刺.(图12-2)高质量的冲裁件断面应该是:光亮带较宽.约占整个断面的1/3以上,塌角,断裂带.毛刺和锥度都很小,整个冲裁间平直无变弯现象.但是影响冲裁冲断面质量的因素十分复杂.它随材料的性能.厚度,刃口间隙.模具结构及冲裁速度的不同而变化.。

现代冲裁工艺及其特点.0715

现代冲裁工艺及其特点在现代工业化生产中，利用压力加工设备和专用工装（模具），使工件与基体金属（板材）分离的加工工艺统称为冲裁工艺。

而冲裁工艺大致可分为三类，即：普通冲裁（简称为普冲）、高速冲裁和精密冲裁（简称为精冲）。

以下就三种冲裁工艺及特点分述于后。

一、普通冲裁仅就“分离”而言，普通冲裁包含冲裁和剪切两种工艺方法，而本文所述的“普冲”只对冲裁工艺方法进行描述。

在三种冲裁工艺中，普冲是始祖，至今仍被广泛应用于工业化大生产中。

当代工业制成品中的冲压件的百分之九十以上，是用普冲工艺生产的。

普冲工艺用途极广，它既可以直接制成平面（板状）零件，又可以为弯曲、拉深、体积成形等冲压工序作毛坯准备。

1、变形过程如图1-1所示是冲裁变形过程示意图。

完成冲裁加工的专用工装称为冲模，而冲模的主要工作部件是凸模和凹模，二者之间有单面间隙C（双面间隙则为2C），被冲裁材料置于凹模之上，在外力的作用下，凸模压入材料并不断下降，使材料发生变形。

其变形过程大致经历了弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂阶段。

图1-1 冲裁变形过程第一阶段弹性变形作用在材料上的荷载较小，且小于材料的流动极限，此时，若取消外力，材料可以恢复原来的状态。

处于此阶段的材料，在凹模轮廓范围以内，有被挤入“洞口”的趋势，且呈锅底状弯曲；而凹模轮廓范围以外，则呈直边翘曲；凸、凹模的间隙越大，材料在变形过程中的弯曲和翘曲的趋势则越严重。

第二阶段塑性变形当施加在材料上的荷载超过材料的流动极限（屈服点）时，材料进入塑性变形阶段，在此阶段，材料的加工硬化与塑性变形同时存在。

此时，材料与凸模接触的面积由初始的（凸模）挤压轮廓线向挤压轮廓环（带）转变，随着作用在材料上的荷载的继续增加，挤压轮廓环宽也不断增加。

同时，材料则沿凸模运动方向，在凸、凹模刃口（侧面）区域主要发生塑性剪切，但由于凸、凹模之间存在着间隙，在此变形过程中材料纤维组织还存在着弯曲和拉伸变形，凸、凹模间隙越大，弯曲和拉伸变形的趋势越严重。

第二章冲裁工艺及冲裁模

圆形凸模
第二章冲裁工艺及冲裁模
非圆形凸模及其固定冲小孔凸模及其导向结构
第二章冲裁工艺及冲裁模
（4）凸模的长度当采用固定卸料时（如图a）：L=h1+h2+h3+h 当采用弹性卸料时（如图a）：L=h1+h2+h4
2、凹模定义：在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行分离或成形的工作零件。
便于操作和实现生产自动化。缺点：级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高。适用：大批量生产小型冲压件。
第二章冲裁工艺及冲裁模
第二章冲裁工艺及冲裁模
第二章冲裁工艺及冲裁模
第二章冲裁工艺及冲裁模
第八节冲裁模的部件和零件
第二章冲裁工艺及冲裁模
一、工作零件 1、凸模按整体结构分：整体式、护套式和镶拼式；按截面形状分：圆形和非圆形；按刃口形式分：平刃和斜刃。凸模基本结构由两部分组成：一是工作部分，用于成型冲件；二是安装部分，用来使凸模正确固定在座上。凸模的材料：形状简单寿命要求不高的凸模选用T8A、T10A等材料；形状复杂且寿命要求较高凸模选用Cr12、Cr12MoV等制造对于高寿命、高耐磨性的凸模选用硬质合金。凸模的固定方法：
第二章冲裁工艺及冲裁模
第四节排样与搭边
一、排样定义：排样指冲裁件在板料、条料或带料上的布置形式。 1、材料利用率定义：在冲压生产中，材料利用率是指在一个进料距离内，冲裁件面积与板料
毛坯面积之比，用百分率表示。
A 100%
Bs
式中 ——材料利用率；
A——一个进料距离内冲裁件的实际面积，mm2； B——条料或带料宽度，mm； s——进料距离，mm。
第二章冲裁工艺及冲裁模

冲裁工艺及冲裁模设计

工艺性原则
冲裁模设计应满足生产工艺要求，确保冲裁件
的质量和精度。
安全性原则
设计应确保操作安全，防止模具使用过程中出
现危险。
经济性原则
在满足功能和安全性的前提下，降低模具成本
。
维护性原则
设计应便于模具的安装、调试、维修和保养。
冲裁模设计的步骤与方法
明确设计任务
了解冲裁件的结构、尺寸、材料和生产批量等要求。
。
强度和韧性
选择具有良好强度和韧性的材料，以确保模具在使用过程中不易开裂或断裂。
热处理性能
选择适合的热处理工艺，以提高模具的硬度和耐久性。
经济性
在满足性能要求的前提下，尽量选择价格较低的材料，降低
模具成本。
03 冲裁模结构设计
冲裁模结构的选择
根据产品要求选择合适的冲裁模结构，如简单模、连续模、复合模等。
03
固定方式。
冲裁模的装配与调试
01
根据设计图纸，正确装配凸模、凹模、压板、螺栓等零件。
02
检查装配后的冲裁模是否符合设计要求，并进行必要的调整。
03
进行试冲，检查冲裁件的质量、尺寸精度和模具的稳定性，对模具进行调整优化。
04
对冲裁模进行保养和维护，确保其长期稳定运行。
04 冲裁模设计实例分析
Байду номын сангаас
实例一：简单冲裁模设计
总结词
结构简单、成本低、适用于中小批量生产
详细描述
简单冲裁模设计通常采用单工序模具，结构相对简单，制造成本较低，适用于中小批量生产。这种模具一般由上模和下模组成，通过压力机将上模压下，使板料分离，完成冲裁工序。
实例二：复杂冲裁模设计

第三章冲裁工艺

1、尺寸计算的原则：
2、分别加工法的尺寸计算
3、配合加工法的尺寸计算
1、尺寸计算的原则
a、设计基准的选择
对于落料工序：应以凹模刃口尺寸作为设计基准，间隙取在凸模。
对于冲孔工序：应以凸模刃口尺寸作为设计基准，间隙取在凹模。
b、设计公称尺寸和模具间隙的确定
对于落料工序：凹模刃口公称尺寸取接近或等于工件最小极限尺寸，间隙取最小合理间隙
IT9
IT12 IT12 IT12 IT12 IT12 IT14 IT14 IT14 IT14 IT14
材料性质、冲裁件形状
b、材料性质
材料性质的问题主要：是由于存在的弹性恢复(“回
弹”)现象造成的，使得冲裁件的尺寸与凸、凹模不符，从而影响精度。屈服点低，回弹小
c、冲裁件形状
形状越简单，精度越高
也可以通过课本p.49表3-5查得
a)、设计思路：
为保证制件的精度，以凹模为设计基准。
以（Dmax x ）为设计公称尺寸。
设计完毕凹模尺寸后，以凹模公称尺寸为设计基准设计凸模。
b)、凸、凹模尺寸设计
Ⅰ、将制件图纸尺寸化为标准尺寸 D0
Ⅱ、凹模尺寸设计
D凹（Dmax x ）0凹
由公差表查得：36
0 0.62
属于IT14，所以：x=0.5
分别加工法简单模工作零件设计
设凸、凹分别按IT6和IT7级加工制
造，图纸中落料工序尺寸
为：36
0 0.62
，查公差表，得：
凸 0.016 mm，凹 0.025 mm
校核：凸凹 Zmax Zmin
0.016 0.025 0.041 0.032
冲裁间隙的经验确定

第二章冲裁工艺与冲裁模

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

冲裁件的设计原则与工艺(李国伟)

3.使用上允许时，工件外形应符合少废料和无废料排样，以提高材料的利用率。少、无废料排样时工件外形必须具有如下特征：
0.5t 2 b L P 0.5t H P Lt b H
4.3.3 斜刃口冲裁力的简化计算公式：
P=k*L*t* τ0
当： H= t 时 k＝0.4~0.6
H=2t时
k＝0.2~0.4
斜刃冲模虽降低了冲裁力，但增加了模具制造和修模的困难，刃口也易磨损。故在一般情况下尽量不用，只用于大型工件冲裁及厚板冲压。
2
式中： P’ ___斜刃冲裁力(kg) τ0 ___ 材料抗剪强度 (kg/mm2 )
σb ___ 材料抗拉强度 (kg/mm2 )
t ___ 材料厚度(mm) L ___ 剪切周长(mm)
υ
___
斜刃角度
H ___ 斜刃高度(mm)
4.3.2 平刃口冲裁力与斜刃口冲裁力比较：平刃口冲模的冲裁力：P=L*t* σ
3. 用斜刃口模具冲裁。用普通的平刃口模具冲裁时，其整个刃口平面都同时压入材料中，故在冲裁大型或厚板工件时，冲裁力往往很大。若将凸模 (凹模)刃口平面做成与其轴线倾斜一个角度(如图6)，冲裁时刃口就不是全部同时切入，而是逐步冲切材料，这就等于减少了剪切断面积F，因而能降低冲裁力。由图6 可看出，为了得到平整的零件，落料时应将凹模做成斜刃，凸模做成平口；冲孔时则将凸模做成斜刃，凹模作成平口。设计斜刃时，还应注意将斜刃对称布置，以免冲裁时凹模承受单向侧压力而发生偏移，啃坏刃口。斜角υ 不宜太大，一般可按表四选用。
硬材料：如A5，50……等
其中薄料取下限。
Z＝(0.12~0.14)t
此外也可以直接查表确定间隙值(见表二与表三)。

冲裁工艺及冲裁模具设计

冲裁工艺及冲裁模具设计一、冲裁工艺的定义和应用场合冲裁工艺主要是指利用力学和金属塑性变形原理来对金属板材进行剪切加工，将金属板材按照既定的尺寸和形状进行裁剪，从而达到制造出零件或产品的目的。

冲裁工艺是很多金属加工行业常用的一种机械加工方法，广泛应用于电子、汽车、机械、航空等领域。

目前，在自动化程度越来越高、生产效率越来越高的工业现代化的时代背景下，冲裁工艺显得更加突出，因为冲裁工艺可以通过大量的机械化、自动化加工方法来实现，因此可以极大地提高生产效率和减少人工误差。

二、冲裁工艺的特点及其优势1.效率高。

与人工进行零件剪切相比，冲裁机不仅速度快，而且准确度高，可以实现大批量生产。

2.精度高。

数控冲床可以实现高精度、高可靠性的生产效果，特别适用于许多需要高度一致性和稳定性的行业。

3.易于操作。

数控冲床对于操作人员的技术要求相对较低，只需要进行基础培训即可操作。

4.适用范围广。

冲裁工艺适用于各种各样的板材制作，能够加工不同种类的材料，批量生产效果非常显著。

三、冲裁模具的设计流程1. 制定设计方案。

在确定冲裁工艺的基础上，制定合适的模具设计方案。

2. 进行模具设计。

模具设计要与产品相对应，需要仔细考虑模具既定的材料，形状和尺寸等重要因素。

3. 建立模具。

进行模具制造，根据所需材料进行层压固化或焊接处理。

4. 调试模具。

在确定模具可以正常工作之前，需要进行模具的全面调试，确保其正常运作。

四、冲裁模具设计需要考虑的因素1.模具的强度、硬度和耐磨性2.模具结构及材料选择3.模具的制造成本、生产周期以及使用寿命4.其他附加功能，例如自动换刀和自动化控制等功能5.模具的维护和保养，包括冲模、整形、修理和热处理等要素五、模具材料的选择常用的模具材料包括有：碳工具钢、合金工具钢、高速钢、水淬氮化钢等。

选择合适的材料可以根据模具的用途、形状和大小进行。

六、结论作为现代加工领域重要的一种技术，冲裁工艺的发展是广泛的机械加工工业进步和高质量生产的重要标志。