《冲压模具设计——项目式教程》课件第1章.ppt

项目一冲裁模设计

项目一冲裁模设计

1.1引导案例

1.2任务分析

1.3相关知识

1.4任务实施(步骤、方法、内容)

1.5总结与回顾

1.6拓展知识

1.7复习思考题

1.8技能训练

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1.1引导案例

1.1.1冲裁基本工序

如图1-1所示，当压力机滑块带动凸模向下运动时，板

料就受到凸、凹模的剪切作用而沿一定的轮廓互相分离。

图1-1普通冲裁示意图

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当以封闭曲线以内的部分作为冲裁件时，称为落料；当

以封闭曲线以外的部分作为冲裁件时，则称为冲孔。

很明显，图1-2(a)、(b)所示产品可通过落料工序成型，

图1-2(c)、(d)所示产品需要冲孔、落料两道工序才能成型。

图1-2冲裁产品

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1.1.2冲裁变形过程

板料的分离是瞬间完成的，冲裁变形过程可细分成三个

阶段，如图1-3所示。

1．弹性变形阶段

如图1-3(a)所示，当凸模开始接触板料并下压时，板料

发生弹性压缩和弯曲。板料略有挤入凹模洞口的现象。此时，

以凹模刃口轮廓为界，轮廓内的板料向下弯拱，轮廓外的板

料则上翘。随着凸模继续下压，材料内的应力不断增大，达

到弹性极限时，弹性变形阶段结束，进入塑性变形阶段。

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图1-3冲裁时板料的变形过程

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2．塑性变形阶段

如图1-3(b)所示，当板料的应力达到屈服点，板料进入

塑性变形阶段。凸模切入板料，板料被挤入凹模洞口。随着

凸模的继续下压，应力不断加大，直到应力达到板料抗剪强

度，塑性变形阶段结束。

3．断裂分离阶段

如图1-3(c)、(d)所示，当板料的应力达到材料抗剪强度

后，凸模继续下压，凸、凹模刃口附近产生的微裂纹不断向

板料内部扩展。当上下裂纹重合时，板料便实现了分离。凸

模继续下行，已分离的材料克服摩擦阻力，从凹模中推出，

完成整个冲裁过程。

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1.1.3冲裁变形特点

在凸、凹模之间的间隙合理、模具刃口状况良好时，普

通冲裁所得工件的断面特征如图1-4所示，冲裁件断面明显

地分为四个特征区，即圆角带a、光亮带b、断裂带c和毛刺

区d。

(a)冲孔件

(b)落料件

图1-4冲裁断面特征

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1.2任务分析

如表1-1所示，本项目是设计一套冲孔落料复合模，要

求编写计算说明书1份(Word文档格式)；绘制模具总装图1张、

零件图7~10张(采用AutoCAD绘制)。

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表1-1冲裁模具设计工作任务书

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1.3相关知识

1.3.1冲裁件结构工艺设计规范

1．冲裁件的形状和尺寸

(1)冲裁件形状尽可能设计成简单、对称，使排样时废

料最少。

(2)冲裁件的外形或内孔应避免尖角连接，除属于无废

料冲裁或采用镶拼模结构外,宜有适当的圆角，其半径最小

值参见表1-2。

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表1-2冲裁件的圆角半径

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(3)冲裁件凸出臂和凹槽的宽度不宜过小，其合理数值

参见表1-3。

表1-3冲裁件凸出臂和凹槽的宽度

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(4)冲孔时,孔径不宜过小，其最小孔尺寸见表1-4。

表1-4自由凸模冲孔的最小尺寸

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(5)孔与孔之间，孔与边缘之间的距离不应过小，其许

可值如图1-5所示。

图1-5孔边距

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2．冲裁件精度

冲裁件的内外形经济精度不高于GB1800—86IT11级。

一般要求落料件精度最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9

级。公差值参见表1-5、表1-6。

表1-5冲裁