模具设计与制造重点难点.pdfVIP

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压力机的主要技术参数

标称压力（KN）：压力机距下止点的一小段距离（即标称压力行程，一般为10mm左右），所产生

的最大压力。

滑块行程：滑块由上止点运动到下止点的距离。

模柄孔尺寸和工作台面尺寸。

闭合高度（H）：滑块处于下止点时，其底面到工作台上平面的距离。

压力机选择的原则

压力机标称压力应大于等于冲压加工所须总压力。

压力机的行程应满足制件高度尺寸。

压力机冲压次数应符合生产率和材料变形速度的要求。

压力机的闭合高度与模具闭合高度的关系

第二章冲裁模设计

所谓冲裁，就是利用冲模将板料（以封闭的轮廓）与坯料分离的一种冲压方法。

冲裁主要指：冲孔、落料和切口。

冲孔：所冲的孔为要得到的形状和尺寸，即带孔部分为制件，冲落部分为废料。

落料：所冲外形轮廓为要求的形状和尺寸，即冲落的外形轮廓为制件，剩余部分为废料。

§2-1冲裁机理一、冲裁变形过程：

在模具间隙合理时，冲裁可主要分为三个阶段，如图1-4。

弹性变形阶段（OA）：凸模刚接触板料，剪切力很小板料上翘，这时如果凸模后退，变形恢复。

塑性变形阶段（AC）：凸模开始压入板料，板料产生塑性变形并产生微裂纹。这时如果凸模后退，

板料变形不会恢复。该阶段剪切力达最大值。

断裂分离阶段（CE）：凸模继续下压，微裂纹扩展，当上下裂纹重合时，板料断裂，剪切过程结

束。这个阶段剪切力急剧下降。

二、冲裁件断面特征

表面塌角（圆角带）

剪切面（光亮带）

断裂带

毛刺

三、冲裁件质量分析

影响冲裁件尺寸精度的因素：

模具制造精度

冲裁模间隙：间隙小，精度高。

冲裁件的相对厚度t/D：相对厚度大，精度高。

板料的力学特性

冲裁件的形状：简单，精度高。

影响毛刺大小的因素：刃口的锋利程度，凸凹模间隙的合理与否及均匀程度。

影响冲裁件断面质量的因素：

影响冲裁件断面质量的主要因素是凸凹模间隙

§2-2排样设计

一、材料的合理利用

材料利用率：冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比，它是衡量合理利用材料的经济性指

标。

：一个步距内的材料利用率

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一张板料(或带料、条料)上总的材料利用率

板料的裁剪方法

二、提高材料利用率的方法

冲裁所产生的废料：一类是结构废料；另一类是工艺废料。

工艺废料与结构废料

结构废料是由制件本身的形状决定，一般是固定不变的；工艺废料取决于搭边和余量

的大小，也取决于排样方式和冲压方式。因此，要提高材料的利用率，就要合理排样，减少工

艺废料。

设计合理的排样方案；

选择合适的板料规格和合理的裁板法（减少料头、料尾和边余料）；

利用废料作小零件（如混合排样）等。

三、排样方法

1.有废料排样（）

2.少废料排样（b）

3.无废料排样（c、d）

排样设计

搭边：排样时，制件和制件之间，制件与条料（板料）边缘之间的余料。

搭边的作用是补偿定位误差；保持条料刚度，以利送进。

搭边值的确定

搭边值大，材料利用率低；

搭边值过小，材料易被拉断，且产生毛刺，甚至损坏模具刃口，降低模具寿命。

搭边值的影响因素

材料的力学性能

板料的厚度

制件的形状和尺寸

送料方式

有无压料装置

§2-3冲裁间隙

冲裁间隙是指凹模与凸模尺寸之差值，在普通冲裁中均为正值，常用Z表示

对于圆形凸、凹模:

Z=Dd-dp叫双边间隙

C=Z/2叫单边间隙

Z为冲裁工艺及模具设计中一个主要的工艺参数

一、间隙对冲裁工作的影响

间隙值关系到冲裁时弯曲、拉深、挤压等附加变形的大小

因此它对冲裁工序有很大的影响，主要有以下几个方面

1、间隙对精度及质量的影响

模具间隙是影响断面质量的主要因素，也是影响尺寸精度的主要因素

提高断面质量的关键在于延长塑性变形阶段、推迟裂纹的产生，以增大光亮带宽度

其主要途径就是减小间隙

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2、间隙对冲裁力的影响

Z大，材料所受的拉应力增大，冲裁力有一定程度的降低

且落料件小于凹模尺寸，冲孔件大于凸模尺寸，因此，卸料力、推件力及顶件力均小

但继续增大Z值，由于刃口处上、下裂纹不重合的影响