第二章 冲裁工艺及.ppt

第二章 冲裁工艺与模具设计 本章学习要求： 1. 掌握冲裁变形规律和冲裁件质量的影响因素； 2. 掌握冲裁模刃口尺寸计算方法和排样设计； 3. 掌握冲裁工艺性分析、工艺设计和工艺计算； 4. 了解冲裁模典型结构的特点和模具主要零部件的设计； 5. 了解冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤； 冲裁定义: 利用模具使板料沿一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。 冲裁包括：落料、冲孔、切边、冲缺、剖切、修整等。 （3）切断：用剪刃或模具切断板料或条料的部分周边，并使其分离。 （4）切口：用切口模将部分材料切开，但并不 使它完全分离，切开部分材料发生弯曲。 （5）切边：用切边模将坯件边缘的多余材料冲切 下来。 （6）剖切：用剖切模将坯件(弯曲件或拉深件) 剖成两部分或几部分。 （7）整修：用整修模去掉坯件外缘或内孔的余量，以得到光滑的断面和精确的尺寸。 第一节 冲裁工艺分析 2.影响断面质量的因素 提高冲裁件断面质量的措施 1、整修； 2、选择塑性好的材料； 3、选择合理的模具间隙值； 4、保证模具刃口锋利。 第二节 冲裁力、卸料力及推件力的计算 一、冲裁力的计算 降低冲裁力的方法 1）阶梯凸模冲裁 凸模间高度差H的取值取决于材料厚度： t3mm时，H=t t3mm时，H=0.5t 凸模的布置要尽量对称，使模具受力平衡。 缺点：长凸模插入凹模较深，容易磨损。 2）斜刃口冲裁 斜刃口冲裁： 例2-1 计算图所示零件所需的冲压力。材料为Q235钢，料厚t=2mm，采用弹性卸料装置和下出料方式，凹模刃口直壁高度h=6mm. 第三节 冲裁间隙 （二）间隙对模具寿命的影响 （三）间隙对冲裁工艺力的影响 二、间隙值的确定 例题：垫圈，材料为A3钢，料厚t=2mm，试确定冲孔模和落料模的刃口尺寸。 解：确定模具间隙，查表2－5， 由表2－10查出凸、凹模制造公差： 落料部分： 冲孔部分： 由表2－5查出：x=0.5 所以落料部分： 冲孔部分： 一个凸模或凹模会同时存在着三类不同磨损性质的尺寸：① 凸模或凹模磨损会增大的尺寸；② 凸模或凹模磨损后会减小的尺寸；③ 凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸。 形状复杂落料件的尺寸分类及凹模磨损情况，如图2.3.3所示。 形状复杂冲压件孔及冲孔凸模磨损情况，如图2.3.4所示。 例2-2图2.3.5。 标注落料模和冲孔模的基准件刃口尺寸方法一样分为三类。 第一类:基准件尺寸磨损后增大的为A类（落料凹模的计算方法，工件尺寸化为A-Δ）; 第二类:基准件尺寸磨损后减小的为B类（冲孔凸模的计算方法，工件尺寸化为B+Δ ）. 第三类:基准件尺寸磨损后没有增减的为C类，Cj分为三种情况 Δ′——工件偏差 当公式中标注为+δ，-δ时， δ=Δ/4 当标注形式为+δ时，δ=Δ/2=Δ′/4 另一件只标注基本尺寸，并在零件图上说明：凸模(或凹模)按凹模(或凸模)实际尺寸配作，保证双面间隙Zmin-- Zmax。 若采用电火花加工冲裁模，由于凹模的刃口尺寸精度是由电极精度来保证的。因此不论冲孔还是落料，只在凸模标注尺寸和公差，凹模标明“与凸模配合加工”，保证最小间隙。采用成形磨削加工，同上。 例题计算图 3 所示工件用模具的刃口尺寸，并确定制造公差。（材料厚度 t=0.8mm ，材料： 08F ） 用少废料排样、无废料排样的排样方法材料利用率高，但工件质量差，模具寿命不高，模具结构简化，冲裁力小，生产效率高。 目前采用计算机排样，选最佳方案——保证产品质量，操作简便，以最低成本生产满足质量和产量要求。 3. 搭边（如图冲裁2-25） （1）工件之间及工件与条料侧面之间的余料叫搭边。 （2）作用： 1.补偿定位误差，保证冲压合格的工件； 2.保证条料有一定的刚度，便于送料； 3.保护模具刃口，延长寿命。 搭边过大，材料利用率低，η下降。搭边过小，冲裁时易拉断，使工件产生大的毛刺，有时会拉入间隙中损坏模具刃口，降低寿命。送料没有一定刚度，不便于送料。 四、冲裁工艺设计 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。所谓冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。 1.冲裁件的形状和尺寸 ⑴冲裁件形状应尽可能简单、对称、排样废料少(如图2.6.1）； ⑵采用圆角过渡，避免尖角，一般在圆角处应使R≥0.5t； ⑶避免冲裁件上产生过长悬臂与狭槽（如图2.6.2）； ⑷孔间距、孔与零件边缘之间的壁距离不能过小（如图2.6.3）； ⑸孔径