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第3章 冲裁工艺与模具设计 内容简介： 冲裁是最基本的冲压工序。 本章是本课程的重点章。在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，介绍冲裁工艺计算、工艺方案制定和冲裁模设计。涉及冲裁变形过程分析、冲裁件质量及影响因素、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、排样设计、冲裁力与压力中心计算、冲裁工艺性分析与工艺方案制定、冲裁典型结构、零部件设计及模具标准应用、冲裁模设计方法与步骤等。 第3章 冲裁工艺与模具设计 1．了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素； 2．掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算、排样设计、冲裁力计算等设计计算方法。 3．掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法； 4．认识冲裁模典型结构（尤其是级进模和复合模）及特点，了解模具标准，掌握模具零部件设计及模具标准应用方法； 5．掌握冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。 学习目的与要求： 第3章 冲裁工艺与模具设计 1．冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素； 2．刃口尺寸计算原则和方法； 3．冲裁工艺性分析与工艺方案制定； 4．冲裁模典型结构及特点； 5．冲裁模结构设计及模具标准应用； 6．冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。 重点： 难点： 1．冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素； 2．刃口尺寸计算原则和方法； 3．模具结构设计及模具标准应用； 4．冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。 第3章 冲裁工艺与模具设计 本章目录 3.1 概述 3.2冲裁变形过程分析 3.3冲裁模具的间隙 3.4凸模与凹模刃口尺寸的计算 3.5冲裁的排样与搭边设计 3.6冲裁力和压力中心的计算 3.7冲裁件的工艺性 3.8冲裁模结构设计 3.9冲裁模主要零部件结构设计 3.1 概述 第3章 冲裁工艺与模具设计 分类: 冲裁模： 冲裁： 利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。 基本工序：落料和冲孔。既可加工零件，也可加工冲压工序件。 冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲裁过程必不可少的工艺装备。凸、凹模刃口锋利，间隙小。 普通冲裁、精密冲裁 3.2 冲裁变形过程分析 第3章 冲裁工艺与冲裁模设计 3.2.1 冲裁变形时板材变形区受力情况分析 四对力 冲裁时作用于板料上的力 1-凸模 2-板材 3-凹模 了解和掌握冲裁变形规律，有利于冲裁工艺与冲裁模设计，控制冲裁件质量。 凸、凹模间隙存在，产生弯矩。 间隙正常、刃口锋利情况下，冲裁变形过程可分为三个阶段： 第3章 冲裁工艺与模具设计 3.2.2 冲裁变形过程 1．弹性变形阶段 变形区内部材料应力小于屈服应力 。 2．塑性变形阶段 变形区内部材料应力大于屈服应力。 凸、凹模间隙存在，变形复杂，并非纯塑性剪切变形，还伴随有弯曲、拉伸，凸、凹模有压缩等变形。 3．断裂分离阶段 变形区内部材料应力大于强度极限。 裂纹首先产生在凹模刃口附近的侧面 凸模刃口附近的侧面 上、下裂纹扩展相遇 材料分离 冲裁件质量： 第3章 冲裁工艺与模具设计 3.2.3 冲裁件质量及其影响因素 垂直、光洁、毛刺小 图纸规定的公差范围内 外形满足图纸要求；表面平直，即拱弯小 指断面状况、尺寸精度和形状误差。 3.2 冲裁变形过程分析 第3章 冲裁工艺与模具设计 1、冲裁件断面质量及其影响因素 断面特征 圆角带a： 刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形。 光亮带b： 塑性剪切变形。质量最好的区域。 断裂带c： 裂纹形成及扩展。 毛刺区d： 间隙存在，裂纹产生不在刃尖，毛刺不可避免。此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大毛刺。 3.2.3 冲裁件质量及其影响因素 第3章 冲裁工艺与模具设计 3.2.3 冲裁件质量及其影响因素 影响断面质量的因素： 1）材料性能的影响 2）模具间隙的影响 3）模具刃口状态的影响 1、冲裁件断面质量及其影响因素 第3章 冲裁工艺与模具设计 3.2.3 冲裁件质量及其影响因素 影响冲裁件尺寸精度的因素： 1）模具的制造精度 2）材料的性质 3）冲裁间隙 2、冲裁件尺寸精度及其影响因素 第3章 冲裁工艺与模具设计 垫圈的落料与冲孔 a)落料 b)冲孔 第3章 冲裁工艺与模具设计 落料冲孔复合模 1-下模板 2-卸料螺钉 3-导柱 4-固定板 5-橡胶 6-导料销 7-落料凹模 8-推件块 9-固定板 10-导套 11-垫板 12、20-销钉 13-上模板