西安理工大学模具制造第02讲幻灯片.pptVIP

第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 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。 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 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。 第一节 概述 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 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 第二节 冲裁变形过程分析 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 一、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： 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 二、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 σs 。 2．塑性变形阶段 变形区内部材料应力大于屈服应力σs 。 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σb。 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 第二节 冲裁变形过程分析 冲裁件质量： 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 三、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。 第二节 冲裁变形过程分析 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 三、冲裁件质量及其影响因素（续） 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。 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 垫圈的落料与冲孔 a)落料 b)冲孔 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 冲裁区应力、变形和冲裁件正常的断面状况 a）冲孔件 b）落料件 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 冲裁变形过程 第二节 冲裁变形过程分析 1.冲裁件断面质量影响因素 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 (１)材料性能的影响 三、冲裁件质量及其影响因素（续） (２)模具间隙的影响 间隙小，出现二次剪裂，产生第二光亮带 间隙大，出现二次拉裂，产生二个斜度 (３)模具刃口状态的影响 当凸模刃口磨钝时，则会在落料件上端产生毛刺； 当凹模刃口磨钝时，则会在冲孔件的孔口下端产生毛刺； 当凸、凹模刃口同时磨钝时，则冲裁件上、下端都会产生毛刺。 a、b、d大，c小 第二节 冲裁变形过程分析 2.冲裁件尺寸精度及其影响因素 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 三、冲裁件质量及其影响因素（续） 冲裁件的尺寸精度： 指冲裁件的实际尺寸与图纸上基本尺寸之差。 影响因素： 该差值包括两方面的偏差： 一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差； 二是模具本身的制造偏差。 （1）冲模的制造精度（零件加工和装配） （2）材料的性质 （3）冲裁间隙 第二节 冲裁变形过程分析 3．冲裁件形状误差及其影响因素 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 三、冲裁件质量及其影响因素（续） 冲裁件的形状误差： 翘曲： 指翘曲、扭曲、变形等缺陷。 冲裁件呈曲面不平现象。它是由于间隙过大、弯矩增大、变形拉伸和弯曲成分增多而造成的，另外材料的各向异性和卷料未矫正也会产生翘曲。 扭曲： 冲裁件呈扭歪现象。它是由于材料的不平、间隙不均匀、凹模后角对材料摩擦不均匀等造成的。 变形： 由于坯料的边缘冲孔或孔距太小等原因，因胀形