冲裁工艺与冲裁模PPT课件

冲裁区
塌角 光亮带 断裂带 毛刺
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塌角区：塌角区是板料在弹性变形时，刃口附近的板料被牵连，产生弯曲和拉深变 形而形成的。它在弹性变形时产生，塑性变形时定位。软材料比硬材料的圆角带大。
光亮带：是板料在塑性剪切时，凸、凹模刃口侧压力将毛料压平而形成的光亮垂直 的断面，通常光亮带在整个断面上所占的比例小于三分之一，是断面质量最好的区 域。板料的塑性越好，冲裁间隙越大，光亮带的宽度就越宽。
普通冲裁件的断面毛刺难以避免。凸模刃口磨钝后，在冲孔件边缘会产生较大毛刺；
间隙不均匀，会使冲裁件产生局部毛刺。
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•间隙过小时:有二次剪切，中间有撕裂带，断面有挤长的毛
刺，冲裁力大，但断面垂直；
•间隙过大时:光亮带小，圆角带大，撕裂带大，断面倾斜，粗
大毛刺；
•间隙合理时:断面比较平直，光洁，冲裁力小。
断裂带：断裂带是人口处的微裂纹在拉应力作用下不断扩展而形成的撕裂面，在断 裂阶段产生的撕裂带式断面质量较差的区域，表面粗糙，且有斜度。塑性越差，冲 裁间隙越大，撕裂带越宽且斜度越大。
毛刺：毛刺是因为微裂纹产生的位置不是正对刃口，而是在刃口附近的侧面上，加
之凸、凹模之间的间隙及刃口不锋利等因素，使金属拉断成毛刺而残留在冲裁件上。
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2、间隙对冲裁力的影响
冲裁时，工件或废料从凸模上卸下来的力叫 卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的 方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的 力叫顶件力。
紧箍在凸模上的工件或废料，用卸料板 卡在凹模孔口内的工件或废料，用推件装置
或顶件装置
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随着间隙的增大，材料所受的拉应力增大，
落料件为轴类尺寸，公差为 D0
冲孔件为孔类尺寸，公差为
d
0

(dT
)0
－T
d
0

D0
(
DA
)
0

A
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尺寸计算方法
（1）凸凹模分别加工
凸凹模分别标注尺寸 及制造公差。
(dT
)0
－T
d
0

冲孔时，凸模刃口尺寸接近制件尺寸的最大极限尺寸；
dT (dmin x）－0 T
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（2）刃口磨损规律 刃口磨损后：凹模刃口尺寸扩大，
凸模刃口尺寸减小。
为使模具有一定使用寿命，磨损到一定程度仍能冲出 合格制件：
冲孔时凸模刃口尺寸接近制件尺寸的最大极限尺寸； 落料时凹模刃口尺寸接近制件尺寸的最小极限尺寸。
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凸凹模尺寸特点
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☆☆在凸凹模刃口尺寸计算过程中对于冲裁件（冲孔件、 落料件）、模具（凸、凹模）的尺寸公差标注方法☆☆
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注意：
为保证初始间隙值小于最大合理间隙，必
须满足下列条件：
T A Zmax Zmin
T 2
或者取：
T
0.（4 Zmax

Z
）
min
A 2
A

0.（6 Zmax

Z
）
min
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（2）凸凹模配合加工时
配合加工：先做好其中的一件为基准件，然后以此基准 件来加工另外一件，使他们之间保持一定的间隙。基准 件上标注尺寸和制造公差，另一件仅标注基本尺寸并注 明配做的间隙值。
容易断裂分离，因此，冲裁力减小。但如果
继续增大间隙，因裂纹不重合，冲裁力下降 缓慢。
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由于间隙的增大，使剪切带变窄，同时由于材料的 弹性变形，使落料件尺寸小于凹模刃口尺寸，冲孔 尺寸大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或顶件 力随之减小。间隙继续增大时，因为毛刺增大，又 会引起卸料力、推件力或顶件力迅速增大。
理论确定法
实际生产中使用不 方便，故不常用
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经验确定法
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对于公差等级要求不高的冲裁件，其双边间 隙可参考表3-4.
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5、凸凹模刃口尺寸的确定 （凸凹模尺寸特点）
凸凹模尺寸计算原则
（1）基准问题 落料件尺寸决定于凹模刃口尺寸，以凹模为基准； 冲孔件尺寸决定于凸模刃口尺寸，以凸模为基准。
落料件，凹模为基准件。冲孔件，凸模为基准件。
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尺寸分类：
A类：磨损后尺寸增加 B类：磨损后尺寸减小
C类：磨损后尺寸不变
0.5
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30
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作业：
冲裁如图a所示制件，材料为A3，料厚4mm， 试用凸凹模配做法计算凸凹模的刃口尺寸及制造公差。
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解：⑴确定基准件：此冲裁模为冲孔模，以凸模为基准件。 ⑵画出基准件的磨损图：凸模刃口磨损情况如图b所示.
（常见的冲裁工艺：落料、冲孔、切边、切口 等）
落料：从板料上冲下所需形状的工件（或毛坯）
称为落料
冲孔：在工件上冲出所需的孔（冲去的为废料）
称为冲孔
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问题 ：冲孔和落料有何异同？
相同：
1、模具结构； 2、坯料变形过程。
落料
冲孔
不同： 1、冲孔获得带孔的制件，冲裁的都是废料；落料冲落的部 分是成品，余下的部分是余料或废料。 2、对冲孔模具，D凸=D孔，对于落料模具D凹=D落料。
第3章 冲裁工Байду номын сангаас与冲裁模
几个概念 3.1冲裁变形过程分析 3.2 冲裁模间隙 3.3 冲裁工艺中的力学计算 3.4 冲裁件的工艺性分析 3.5 冲裁模典型机构简介 3.6 冲裁模零部件结构设计 3.7 冲裁工艺设计与模具设计要点
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冲裁：使板料分离的工序，是分离工序的总称。
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3、间隙对模具寿命的影响
主要失效 形式
模具失效的形式：磨损、变形、崩刃、涨裂
间隙
垂直力 侧压力 摩擦力
并且摩擦发热严重，模具磨损加重。
为提高模具寿命，一般需要选用较大间隙， 若采用小间隙，就必须提高模具硬度、精度、 减小模具粗糙度、良好润滑，以减小磨损。
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4、凸凹模间隙值的确定
理论作用？
此时，对应凹模的刃口尺寸为：
dA
(dT

Z
） A
min 0
(dmin

x

Z ）A min 0
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(dT
)0
－T
d
0

D0
(
DA
)
0
A
落料时，凹模刃口尺寸接近制件尺寸的最小极限尺寸；
DA (Dmax x）0A
此时，对应凸模的刃口尺寸为：
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☆ 凸、凹刃口制造偏差 的取值
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3.1冲裁变形过程分析
冲裁过程：
冲裁件的平面是
否平整，断面是否垂 直光滑。
冲裁时板料变形过程：
1、弹性变形阶段 2、塑性变形阶段 3、断裂分离阶段
4
3.2 冲裁模间隙
C—单面间隙 Z—双面间隙
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1、间隙对冲裁件表面质量的影响
冲裁过程的变形时很复杂的， 除了剪切变形外还存在拉伸、弯曲 与横向挤压等变形。故冲裁件不平 整，断面不光滑、不垂直。