4.3 板料冲压.ppt

冲床的一次冲程中，在模具不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为连续模。生产率高，要求定位精度高。 4.3.3.2 连续冲模（级进模） 连续冲模 4.3.3 板料冲压模具 冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为复合模。精度高，模具复杂。 4.3.3.3 复合模 落料拉伸复合模 4.3.3 板料冲压模具 改变冲裁条件，以增大变形区的静水压作用，抑制材料的断裂，使塑性剪切变形延续到剪切的全过程，在材料不出现剪裂纹的冲裁条件下实现材料的分离，从而得到断面光滑而垂直的精密零件。 4.3.3.4 精密冲裁 4.3.3 板料冲压模具 * * * * * * * * * * 金属工艺学 · 华中农业大学工学院 金属工艺学 · 华中农业大学工学院 金属工艺学 多媒体课件 华中农业大学《金属工艺学》课程组 4.3 板料冲压 4.3.1 板料冲压的基本工序 4.3.2 冲压件结构设计要求 4.3.4 板料冲压设备 4.3.3 冲压模具 主要内容 重点内容： 1.初步掌握分离工序和变形工序的种类、特点及应用。 2.根据各种工序的特点，合理地选择冲压工艺参数，正确设计冲压件结构； 3.了解常用冲压模具的结构、特点及工作原理。 4.3.1.板料冲压的基本工序 分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。如落料、冲孔、切断、精冲等。 薄板的冲压成型是利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法。 这种加工方法通常是在常温下进行的，所以又叫冷冲压或板料冲压。 板料冲压具有下列特点： ① 便于实现自动化，生产率很高，操作简便。 ② 节省原材料，节省能源消耗。 ③ 产品重量轻、强度高、刚性好。 ④ 产品尺寸稳定，互换性好，可以加工形状复杂的零件。 冲压成型 4.3.1.板料冲压的基本工序 4.3.1.1 落料及冲孔(冲裁) 落料是被分离的部分为成品，而周边是废料 冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品 落料过程仿真 冲孔过程仿真 4.3.1.1.1 冲裁变形过程 弹性变形阶段 塑性变形阶段 断裂分离阶段 冲裁变形过程仿真 4.3.1.1.2 冲裁件断面质量及其影响因素 塌角a：它是在冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形（弯曲和拉伸）的结果。 光面b：它是在塑性变形过程中凸模（或凹模）挤压切入材料，使其受到剪切应力τ和挤压应力σ的作用而形成的。 毛面（断裂带）c：它是由于刃口处的微裂纹在拉应力σ作用下不断扩展断裂而形成的。 毛刺d：冲裁毛刺是在刃口附近的侧面上材料出现微裂纹时形成的。 要提高冲裁件的质量，就要增大光面的宽度，缩小塌角和毛刺高度，并减少冲裁件翘曲。 4.3.1.1.3 凸凹模间隙对冲裁件质量的影响 当间隙过小时，光面宽度增加，塌角、毛刺、斜度等都有所减小，工件质量较高。外表尺寸略有增大，内腔尺寸略有缩小（弹性回复）。 当间隙过大时，断面光面减小，塌角与斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺，且难以去除，同时冲裁的翘曲现象严重。外形尺寸缩小，内腔尺寸增大，模具寿命较高。 当间隙合适时，这时光面约占板厚的1/2～1/3左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均很小。零件的尺寸几乎与模具一致，完全可以满足使用要求。 间隙小 间隙大 间隙适中 4.3.1.1.4 凸凹模刃口尺寸的确定 设计落料模时，应先按落料件确定凹模刃口尺寸，取凹模作设计基准件，然后根据间隙Z确定凸模尺寸（即用缩小凸模刃口尺寸来保证间隙值）。 设计冲孔模时，先按冲孔件确定凸模尺寸，取凸模作设计基准件，然后根据间隙Z确定凹模尺寸（即用扩大凹模刃口尺寸来保证间隙值）。 在冲裁件尺寸的测量和使用中，都是以光面的尺寸为基准。 落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的 而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的 落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小的尺寸。 冲孔凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸。 4.3.1.1.4 凸凹模刃口尺寸的确定 4.3.1.1.5 冲裁力的计算 平刃冲模的冲裁力按下式计算:P = KLsτ 式中：P 冲裁力N ； L 冲裁周边长（mm）；s 坯料厚度（mm）；K 系数，常取1.3；τ材料抗剪强度（MPa），取τ= 0.8σb。 4.3.1.1.6 冲裁件的排样 排样是指落料件在条料，带料或板料上合理布置的方法。 落料件的排样有两种类型：无搭边排样和有搭边排样。 4.3.1.1.7 修整 修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺，从而提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。 修整后冲裁件公差等级达IT6～IT7，表面粗糙度Ra为0.8～1.6μm。 4.3.1.1.8