机械制造工艺学 车身工艺学_4章 冲裁工艺学.ppt

2.连续模 一次行程在不同工位连续 冲出一个或多个制件，适 用大批生产。 3.复合模 复合模是指冲床在一次行程中，完成落料、冲孔等多个工序的一种模具结构。 3.简单模、连续模、复合模比较 模具性能 单工序冲模 连续模 复合模 无导向 有导向 工作精度 尺寸精度 低 较低 略高 高 位置精度 略高 高 制品尺寸及厚度 不平 一般 不平、需校平 平整、不翘曲 生产率 低 低 高 高 材料要求 低 条料、低 高尺寸精度 低 制造难度 低 低 高 高 作业 冲裁间隙对冲裁质量影响 画出冲裁力与冲模行程关系并说明各阶段关系 在凸凹模分别加工时，推导落料及冲孔凸凹模尺寸 冲裁力计算方法 * Formally introduce lesson. Briefly describe topic to be covered: FEA concepts. Describe delivery method: Lecture. 机械制造工程学 华南理工大学机械与汽车工程学院 曲 杰 博士 2011年第一学期 重点记住 拉伸极限 等效应力 理想刚塑性本构模型 线性强化刚塑性本构模型 重点记住 理想弹塑性本构模型 线性强化弹塑性本构模型 第4章 冲裁工艺 4-1冲裁的变形过程 4-3冲裁模刃口寸 4-2冲裁间隙 4-4冲压力和冲模压力中心 4-5冲模及冲裁模 前言： 使板料分离的冲压工序（冲孔、落料、修边、切开） 普通冲裁： 以开裂形式实现分离. 精密冲裁 ： 以塑性变形式实现分离 序号 变形阶段 简图 板料状态 1 弹性变形 内应力未超过屈服极限 2 塑性变形 内应力达到屈服极限，加压超过抗剪强度，微裂 3 断裂 刃口处的裂纹不断向板料内部扩展，直至拉断分离 4.1冲裁板料变形及断面的特征 1.冲裁的变形过程 2.冲裁力变化分析 2.断面特点 (1)圆角带 圆角带是凹模刃口压人板料时．刃口附近板料产生变形的结构。 (2)光亮带 光亮带是板料塑性剪切变形时， 在毛坯中的一部分相对另一部分 移动中，模具刃口侧面将断面 压平而形成的光亮垂直面。 通常，光亮带占整个断面的l/3， 光亮带是尺寸测量基准。1/3, 塑性好,光亮带大 (3)断裂带 (3)断裂带 断裂带是由由刃口处的微小裂纹在拉应力作用下不断扩展形成的撕裂面，断面粗糙，出现毛刺，且有斜度 2.断面特点 (4) 冲裁件尺寸确定 孔的尺寸以孔最小尺寸为衡量标准．落料以轮 廓最大尺寸为衡量标准。 忽略弹性变形 落料尺寸=凹模尺寸 冲孔尺寸=凸模尺寸 42冲裁模间隙 冲裁间隙是凸凹模刃口工作部分尺寸之差。 4.2.1冲裁间隙的影响 合适：上下裂纹重合断面光洁 过小： 不重合，两个光亮带。 过大：产生塌角 1.对质量影响 2.对冲裁尺寸影响 间隙↑→ 拉伸作用大 →落料尺寸凹模，冲孔孔径凸模； 间隙↓ → 挤压力大 →冲孔孔径↓ →落料尺寸↑ 3.对冲模寿命影响 4.对冲裁时各种力影响 间隙小→侧压力N↑→刃口磨损 间隙大→压力不均，刃口易崩刃，刀具寿命↓ 间隙大，冲裁力↓卸料力↓推料力↓ 间隙之减少时，各种力均随之增加。 4.2.2合理间隙的概念及其确定 1.确定原则 在保证冲裁件断面质量和尺寸精度的前提下，模具寿命最高。 2.合理间隙 在保证冲件断面质量和尺寸精度前提下，模具寿命最高,确定合理间隙，再考虑模具制造偏差及磨损，选择一个范围为合理间隙。 设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Cmin。 3.冲裁间隙的确定 冲裁上下裂纹重合→确定合理间隙 冲裁模双面间隙表 注意： 考虑到磨损，设计时采用最小合理间隙。 经验确定法 4.3冲裁刃口尺寸 (1)落料 凹模为设计基准（先定）间隙取在凸模上. 冲孔 凸模为设计基准,间隙取在凹模上。 1.刃口尺寸确定的原则 (2)考虑磨损 凹模尺寸取零件最小尺寸（落料） 凸模取零件最大尺寸（冲孔） (3)凸凹模尺寸精度与零件相适应 落料尺寸=凹模尺寸 冲孔尺寸=凸模尺寸 2.刃口尺寸确定的方法 刃口尺寸要保证凸凹模之间有间隙 凸模的制造公差 凹模的制造公差 双面间隙最大值 双面间隙最小值 (1)凸凹模分别加工时 1)落料: 落 料 凹模为设计基准 首先确定凹模尺寸，使凹模基本尺寸接近或等于制件轮廓的最小极限尺寸。 ∵落料尺寸=凹模尺寸 及磨损原因 落料件最大极限尺寸 凹模刃口尺寸 凹模的制造公差 凸模的制造公差 磨损系数 冲裁剪公差 2)冲孔 凸模为设计基准 使 凸模基本 尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸。 冲孔件最大极限尺寸 冲孔凸、凹模刃口尺寸 凹模的制造公差 凸模的制造公差 磨损系数 冲裁剪公