冲裁间隙教案

精密冲裁的特点：负间隙冲裁，凸模一般比凹模大(0.05～0.3)t。
误区辨析：
1、冲孔或落料过程中，凸模始终不进入凹模。凸凹模是工作部件，但不是定位零件。
2、冲裁过程中，凸凹模的间隙由导柱和导套这种定位零件来保证。
二、冲裁间隙对尺寸精度的影响
1、尺寸精度的影响
①模具精度②板料精度③板料材质④间隙冲裁
③ 经验公式法：
C―――与材料和性能有关的系数，可查表得到。
T―――料厚（mm）
总结：
一、间隙对断面质量的影响
合理间隙，光亮带区域大，断面质量好；过大或过小间隙值，断面质量都不好。
二、冲裁间隙对尺寸精度的影响
合理间隙，尺寸稳定，精度高；过大或过小间隙值，尺寸由于工件
回弹导致增大或减小，尺寸精度不高。
二、冲裁断面质量的分析：
一般来说，冲裁断面质量可划分为四个带区，即圆角带、光亮带、断裂带和毛刺。
（冲孔件）（落料件）
冲裁制件的质量主要体现在断面质量的好坏，而以上四个带区所占的面积或区域大小随着材料的性质、厚度、模具结构以及凸凹模间隙的不同而变化。
凸凹模之间的间隙合理时，光亮带区域大、毛刺高度很小而且毛刺少、制件的质量好。如果凸凹模之间的间隙不合பைடு நூலகம்，光亮带区域小、毛刺高度较大而且毛刺多、制件的质量差。
Z―――冲裁间隙（双边值）（mm）
d―――凸模尺寸(mm)
如图所示：
过程概述：
冲裁间隙的过大或过小，对冲裁时上下裂纹的重合与否有直接影响。冲裁间隙合理时，当凸模向下冲裁板料时，由于板料在上下凸凹模中间受到剪切力，凸模与板料上表面接触由于剪切产生裂纹，凹模与板料下表面接触由于挤压剪切同时产生裂纹，随着凸模继续向下冲裁，上边的裂纹向下延伸，而下边的裂纹向上延伸，当上下裂纹汇交重合时，板料产生分离变形，冲裁过程结束。
注意：这些现象都是利用剪切原理工作的，模具工作过程也是利用剪切原理，只不过两者的区别在于刃口的几何形状不同，前者刃口是直线形状，而后者刃口的形状是曲线形。
冲孔和落料是冷冲压工艺中极为重要的常见的加工工艺，板料在剪切力的作用下分离成形。其冲裁间隙是决定冲裁件断面质量好坏的主要因素，它是冷冲模设计的主要环节，因此有必要研究冲裁间隙则这个问题。
导言引入：
冷冲压是机械工业中常见的一种金属加方法。它是利用安装在压力机上的冲模对板料施加压力，使其产生分离或变形，以获得一定几何精度的机械零件或制品（统称制件），通常是在室温下进行加工的，所以称为冷冲压或板料冲压。
一、日常生活中常见的剪切实例：
用刀切木棒、手钳剪钢钉、剪刀剪木棍等。你会发现它们的断截面有不同程度的粗糙程度。有的断面光亮整齐，有的断面粗糙而且产生弯曲现象。这都与刀刃或刃口之间的间隙大小有关。
3、合理间隙（Z适中）：
上下裂纹汇交重合，断面光亮整齐，制件质量好。
对于普通冲裁来说，间隙过大或过小都会导致上下裂纹不能汇交重合，所以，正确控制凸凹模之间的间隙值，是冲裁模具设计得一个重要内容。
新技术应用
精密冲裁―――改变冲裁条件，在板料不出现裂纹的条件下，以塑性变形的方式实现材料的分离，光亮带扩大到整个断面。
从以上分析过程可以看出，裂纹汇交有下列三种情况：
1、间隙过大（Z过大）：
上下裂纹内错，材料不仅受剪切力(τ)，而且受拉伸力（σ），拉伸变形大，导致毛刺、圆角带、断裂带加宽，光亮带小，断面质量差。
2、间隙过小（Z过小）：
上下裂纹外错，上下裂纹中间一部分材料，随着冲裁进行将被第二次剪切，使断面产生两个光亮带，断面质量差。
2、塑性材料对尺寸精度的影响：塑性材料冲裁后回弹小，尺寸精度高；硬质材料塑性小，易回弹，尺寸精度低。
3、对落料工序：间隙过大，除受剪切、还受拉伸变形的影响，易回弹，尺寸变小；间隙过小，除受剪切，还受压缩变形影响，回弹后，尺寸增大。
冲孔工序恰好于上述过程相反。
三、合理间隙值的确定
1、间隙对冲裁值的影响
①对模具寿命的影响：间隙小，摩擦力大，摩损严重，寿命低；间隙大，摩擦力小，寿命高。
②间隙对冲裁力、卸料力的影响：大间隙，冲裁力有一定程度的降低，由于凸模不进入凹模，一般情况下冲裁力不受间隙的影响，但卸料力由于间隙的增大有一定程度的减小，即卸料容易。
总的原则：满足冲裁尺寸精度的前提下，间隙一般取较大值，这样即可降低冲裁力，又可提高模具寿命。
第二节冲裁间隙
教学目的以及重点、难点：
1.了解间隙对断面质量的影响。
2.掌握间隙值在模具设计中的具体应用以及简单设计理念。
3.了解尺寸间隙对尺寸精度的影响。
4.掌握合理间隙值的确定方法。
一、间隙对断面质量的影响
概念：间隙―――凸模与凹模工作部分尺寸的差值称为间隙。
公式：Z＝ －
公式中D―――凹模尺寸(mm)
三、合理间隙值的确定方法
1、理论计算方法；
2、查表方法；
3、经验公式法。
布置作业：
1、冲裁间隙对断面质量的影响有哪些因素？
2、冲裁间隙过大时，制件尺寸为什么变小？
冲裁间隙过小时，制件尺寸为什么变大？
备课思路
复习题
问与答
新课过渡
日常现象
由浅入深
图示讲解
从现象到本质
讲授新课
本节知识点
概念与公式
图示说明
综合方法讲解
画图说明，间隙与裂纹的汇交情况
归纳总结
知识链接延伸
知识纠错法
知识汇交
联想记忆
定性分析
图析法
定量计算
方法群应用
总结回顾
课后训练
加强记忆
授课内容
备注
备课环节：复习提问----导言引入----讲新课----总结----做作业
1、什么是冲裁？
冲裁是利用模具在压力机上使板料相互分离的工序。其主要工序是冲孔与落料。
2、什么是落料？什么是冲孔？
落料是指冲裁后，冲裁封闭曲线以内的部分为制件；冲孔是指冲裁后，冲裁封闭曲线以外的部分为制件。
例如：垫圈制件，中央小孔的冲压为冲孔工序，外轮廓的冲压为落料工序，所以一个简单的垫圈制件是由两个工序复合而成的。
2、间隙值的确定
①理论计算方法
z/2=(t－s)tanβ=t(1－s/t) tanβ
式中t―――料厚（毫米）；
s―――产生裂纹时凸模挤入板料的深度（毫米）。其值可有实验得到。
s/t－――产生裂纹时凸模挤入板料的相对深度；
β―――剪切裂纹与垂直线间的夹角。因为度数变化不大，一般为4度～6度。
②查表方法：间隙值可通过查设计手册或表格得到。不同材料、不同抗剪强度决定不同的间隙值。