模具设计和制造 资料.pdf

《模具设计与制造》 《模具设计与制造》 第二章 冲裁工艺与模具设计 第二章 冲裁工艺与模具设计 §2.1.1 冲裁的概念 §2.1.1 冲裁的概念 第一节 冲裁工艺分析 第一节 冲裁工艺分析 一.冲裁的概念 一.冲裁的概念 冲裁：利用模具使板料产生分离的一种冲压工序，包括落料、 冲孔、切断、切口、修边等多种工序。 落料：材料沿封闭曲线分离，封闭曲线以内部分作为冲裁件。 冲孔：材料沿封闭曲线分离，封闭曲线以外部分作为冲裁件。 §2.1.2 冲裁变形过程 §2.1.2 冲裁变形过程 二.冲裁变形过程 二.冲裁变形过程 §2.1.2 冲裁变形过程 §2.1.2 冲裁变形过程 1.弹性变形阶段 (1) σ σs ； (2) 凸模略挤入板料，板料下部略挤入凹模洞口； (3) 板料在与凸、凹模刃口接触处形成很小的圆角； (4) 伴随有翘曲和拉伸变形。 §2.1.2 冲裁变形过程 §2.1.2 冲裁变形过程 2.塑性变形阶段 2.塑性变形阶段 (1) σ σ σ ； s b (2) 形成光亮剪切断面； (3) 板料在与凸、凹模刃口接触处形成塌角； (4) 材料硬化加剧，变形抗力不断上升； (5) 伴随有翘曲和拉伸变形。 §2.1.2 冲裁变形过程 §2.1.2 冲裁变形过程 3.断裂分离阶段 (1) σ σb ， (2) 刃口侧面先后出现微裂纹； (3) 裂纹沿最大剪应力方向延伸，板料被剪断分离； (4) 凸模将分离的材料推入凹模洞口。 §2.1.3 冲裁过程的受力变形分析 §2.1.3 冲裁过程的受力变形分析 三.冲裁过程的受力变形分析 三.冲裁过程的受力变形分析 1.作用于板材上的力 1.作用于板材上的力 (1) 四对作用力： (1) 四对作用力： F a. F ⇔ p d F b. μFp ⇔μ d Fc. F ⇔ 1 2 F d. μF ⇔μ 1 2 (2) 弯矩M (2) 弯矩M §2.1.2 冲裁过程的受力变形分析 §2.1.2 冲裁过程的受力变形分析 2.冲裁应力 2.冲裁应力 §2.1.2 冲裁过程的受力变形分析 §2.1.2 冲裁过程的受力变形分析 3.裂纹的生成与发展 3.裂纹的生成与发展 A E (1) 在拉应力的作用下，裂纹更容易暴露和发展； (2) 裂纹先后在强拉应力区E 、A产生； (3) 裂纹起点只能在刃口侧面，断面总要残留毛刺。 §2.1.3 冲裁过程的断面质量分析 §2.1.3 冲裁过程的断面质量分析 三.冲裁过程的断面质量分析 三.冲裁过程的断面质量分析 1.断面特征 1.断面特征 (1) 圆角带 (1) 圆角带 (2) 光亮带 (2) 光亮带 (3) 断裂带 (3) 断裂带 (4) 毛刺 (4) 毛刺 §2.1.3 冲裁过程的断面质量分析 §2.1.3 冲裁过程的断面质量分析 2.影响断面质量的因素 2.影响断面质量的因素 (1) 板材力学性能 (1) 板材力学性能 板材塑性好，剪切深度深，裂纹推迟产生，光亮带宽； (2) 模具刃口状况 (2) 模具刃口状况 模具刃口锋利，应力集中，毛刺、圆角带小。 §2.1.3 冲裁过程的断面质量分析 §2.1.3 冲裁过程的断面质量分析 (3) 冲裁间隙 (3) 冲裁间隙 a. 间隙过小 ①压应力大，裂纹抑制； ②上、下裂纹不重合，二次剪切； ③侧面两次挤压，出现两光亮带； ④部分材料被挤出，在表面形成薄而高的毛刺。 §2.1.3 冲裁过程的断面质量分析 §2.1.3 冲裁过程的断面质量分析 b. 间隙合适 ①上下裂纹重合； ②断裂面比较平直、光滑、毛刺较小。 §2.1.3 冲裁过程的断面质量分析