冲压模具设计课件.ppt
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1、(三)知识链接,1冲裁的定义:冲裁是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。,垫圈的落料与冲孔 a)落料 b)冲孔,冲裁是冲压工艺的最基本工序:包括落料、冲孔、切断、修边、切舌、剖切等,2冲裁模分类,3冲裁模的结构组成及其作用,(1)工艺零件,直接参与完成冲压工艺并和坯料直接发生作用。,(2)结构零件,不直接参与完成冲压工艺过程,也不和坯料直接发生作用,只对模具完成工艺过程起保证作用或对模具的功能起完善作用。,冲模零件的分类及作用,冲模零件的分类及作用,4冲裁变形过程分析,(1)冲裁变形过程,1)弹性变形阶段(图),2)塑性变形阶段(图),3)断裂分离阶段(图、),(2)冲裁件
2、断面分析,1)断面特征,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,(2)冲裁件断面分析,断面组成,圆角带a:由冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入 变形(弯曲和拉伸)的结果。,光亮带b:紧挨塌角并与板面垂直的光亮部分,在塑性变形过程中,受到剪切应力和挤压应力的作用而形成的。,断裂带c:表面粗糙且带有锥度的部分,是由于刃口处的微裂纹在拉应力口作用下不断扩展断裂而形成的。,毛刺d:在刃口附近的侧面上材料出现微裂纹时形成的,当凸模继续下行时,使已形成的毛刺拉长并残留在冲裁件上。,(2)冲裁件断面分析,2)材料的性能对断面质量的影响,塑性较好的材料,断面光亮带所占比例大,圆角也大,塑
3、性差的材料,断面光亮带所占比例小,圆角小,而大部分是有斜度的粗糙断裂带,(2)冲裁件断面分析,3)模具刃口状态对断面质量的影响,凸、凹模磨钝后毛刺的形成 a)凹模磨钝 b)凸模磨钝 c)凸、凹模均磨钝,5冲裁模间隙,冲裁间隙:指冲裁模中凸、凹模刃口横向尺寸的差值。,(1)间隙对冲裁件质量的影响,1)间隙对断面质量的影响,间隙合适,零件比较平直,圆角、毛刺、斜度均不大,有较好的综合断面质量,间隙过小,冲裁件的切断面上形成第二光亮带,在两个光亮带之间形成撕裂面(夹层),在端面出现挤长的毛刺,间隙过大,光亮带变窄,断裂带、圆角增宽,毛刺和斜度较大,拱弯、翘曲现象显著,冲裁件质量下降,间隙对断面质量的
4、影响,a)间隙过小 b)间隙合适 c)间隙过大,返回,2)间隙对尺寸精度的影响,一是冲裁结束后冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差。,冲裁件的尺寸精度:是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值,影响冲裁件的尺寸精度有两大方面的因素:,二是冲模本身的制造偏差。,(2)间隙对冲裁力的影响,在正常情况下,间隙对冲裁力的影响不很大。,间隙对卸料力、推件力的影响比较显著:,随间隙增大,卸料力和推件力都将减小。一般当单面间隙增大到材料厚度的1525时,卸料力几乎降到零。但间隙继续增大会时毛刺增大,又将引起卸料力、顶件力的迅速增大。,(3)间隙对模具寿命的影响,冲裁时凸、凹模受力及磨损情况,过小的间隙加剧模具刃口的
5、磨损对模具寿命极为不利。采用较大的间隙可减缓间隙不均的不利影响。为减少凸、凹模的磨损,延长模具使用寿命,在保证冲裁件质量的前提下适当采用较大间隙值是十分必要的。,(4)冲裁模间隙值的确定,冲裁间隙Z:等于凹模与凸模刃口横向尺寸之差,1)理论确定法,冲裁产生裂纹的瞬时状况,2)经验确定法,查表法,6凸模与凹模刃口尺寸的确定,(1)凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则,在冲裁件尺寸的测量和使用中,都是以光亮带的尺寸为基准 落料件的光亮带是因凹模刃口挤切材料产生的,而孔的光亮带是凸模刃口挤切材料产生的 计算刃口尺寸时,应按落料和冲孔两种情况分别进行,计算的依据:,1.落料时,先确定凹模尺寸,以凹模尺寸为
6、基准。落料件尺寸会随凹模刃口的磨损而增大,故落料凹模基本尺寸取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。而落料凸模基本尺寸,按凹模基本尺寸减最小初始间隙。2.冲孔时,先确定凸模尺寸,以凸模尺寸为基准。冲孔的尺寸会随凸模的磨损而减小,故冲孔凸模基本尺寸取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。而冲孔凹模基本尺寸按凸模基本尺寸加最小初始间隙。3.确定冲模刃口制造公差时 应与冲裁件的尺寸精度相适应,偏差值安“入体”原则标注单向公差。,计算原则:,(2)凸、凹模刃口尺寸的计算方法,1)按凸模与凹模图样分别加工法,冲模刃口与工件尺寸及公差分布情况,A.落料,B.冲孔,C.孔心距,冲模刃口与工件尺寸及公差分布情况,落料、冲孔
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