工作部分尺寸计算.ppt

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1、,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,课前测试题：,1 冲裁变形过程大致可分为3个阶段：、和。2 由于冲裁变形的特点，冲裁断面可明显分为4个特征区，即、和。3 计算凸、凹模刃口尺寸的重要依据是：落料尺寸约等于 尺寸，冲孔尺寸约等于 尺寸。4 冲裁工序组合按组合程度可分为单工序冲裁、冲裁和 冲裁。5 冲裁是指压力机一次行程中，在模具的同一工位同时完成两道或两道以上的工序。6对于大批量生产、精度要求不高的型件通常采用 冲裁。7落料件一般要比冲孔件的精度约高1级。（）8 级进模容易实现操作机械化、自动化，生产较安全，适合大批量生产。（）,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,课前测试题：,1 冲裁变形过程大致

2、可分为3个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段。2 由于冲裁变形的特点，冲裁断面可明显分为4个特征区，即塌角带、光亮带、断裂带和毛刺。3 计算凸、凹模刃口尺寸的重要依据是：落料尺寸约等于凹模尺寸，冲孔尺寸约等于凸模尺寸。4 冲裁工序组合按组合程度可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。5 复合冲裁是指压力机一次行程中，在模具的同一工位同时完成两道或两道以上的工序。6对于大批量生产、精度要求不高的型件通常采用级进冲裁。7落料一般要比冲孔的精度约高1级。（）8 级进模容易实现操作机械化、自动化，生产较安全，适合大批量生产。（）,知识目标：,掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算方法。,第2章 冲

3、裁工艺与冲裁模具设计,能力目标：,对中等复杂冲裁件进行冲模刃口尺寸计算。,重点,难点,刃口尺寸计算原则和方法。,冲裁间隙的确定；刃口尺寸计算原则和方法。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,项目任务二：计算垫片冲模的刃口尺寸。,零件名称：垫片材料：08F料厚：2mm生产批量：大批量制件精度：IT14级,2.3 冲裁模的工艺计算,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,冲裁工艺计算，主要包括冲裁间隙的选择、刃口尺寸计算原则和方法、冲裁力与压力中心计算、排样设计等。2.3.1 冲裁间隙的选择 冲裁间隙是指冲裁模的凸模和凹模之间的双面间隙，如图所示,2.3 冲裁模的工艺计算,2.

4、3.1 冲裁间隙的选择 从前面对冲裁过程分析可知，冲裁间隙是一个非常重要的工艺参数。间隙对冲裁件断面质量的影响 对于断面质量起决定作用的是冲裁间隙。,1凸模；2凹模,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间隙的选择（续）间隙对冲裁件断面质量的影响 提高断面质量的主要措施是将模具凹、凸模之间的间隙控制在合理范围内，并使间隙均匀分布。同时，对硬质材料，冲裁加工前要进行退火处理，以提高材料的塑性。2.间隙对冲裁件精度的影响 冲裁间隙对冲裁件的尺寸精度也有一定影响。3.间隙对冲裁力的影响,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间隙

5、的选择（续）4.间隙对模具寿命的影响 冲裁模具的破坏形式主要有磨损、崩刃、折断、啃坏、凹模胀裂等。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间隙的选择（续）4.间隙对模具寿命的影响 合理范围内的冲裁间隙是保证模具寿命最主要的工艺参数。当然影响模具寿命的其他因素还有很多，如模具材料、模具制造精度、模具刃口的粗糙度、制件材料的力学性能、制件结构工艺性等。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间隙的选择（续）5.合理冲裁间隙的计算与选择 合理的冲裁间隙是一个范围。取较小的间隙值有利于提高冲裁件的断面质量和尺寸精度；取较大的间隙值

6、有利于提高模具寿命、降低冲裁力。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间隙的选择（续）5.合理冲裁间隙的计算与选择 确定合理冲裁间隙主要有理论计算法、查表法、经验记忆法。(1)理论计算法 理论计算法确定冲裁间隙的依据是：在合理间隙情况下，冲裁时板料在凸、凹模刃口处产生的裂纹成直线会合，从图所示的几何关系，得出计算合理间隙的公式：,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间隙的选择（续）5.合理冲裁间隙的计算与选择(1)理论计算法,板料愈厚，塑性愈差或硬度愈高，则合理冲裁间隙就愈大；板料愈薄，塑性愈好或硬度愈低，则合理冲裁间

7、隙愈小。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间隙的选择（续）5.合理冲裁间隙的计算与选择(1)理论计算法,迄今为止，理论计算法尚不能在实际工作中发挥实用价值，但对影响合理间隙值的各因素作定性分析还是很有意义的。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间隙的选择（续）5.合理冲裁间隙的计算与选择(2)查表法 在生产实际中，合理间隙值是通过查阅由实验方法所制定的表格来确定的。（表2-13）,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间隙的选择（续）5.合理冲裁间隙的计算与选择(3)经验记忆法

8、 这是一种比较实用的、易于记忆的确定合理冲裁间隙的方法。其值用下式表达：式中：Z合理冲裁间隙；t板料厚度；m记忆系数，参考数据见书。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间隙的选择（续）5.合理冲裁间隙的计算与选择(3)经验记忆法 应当指出，上述记忆系数m值是基于常用普通板料冲裁而归纳总结出来的。各行业各企业对此的选取值是不相同的。在使用过程中还应考虑以下因素：1)对于制件断面质量要求高的其值可取小些；2)计算冲孔间隙时比计算落料间隙时其值可取大些；3)为减小冲裁力其值可取大些；,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,2.3.1 冲裁间

9、隙的选择（续）5.合理冲裁间隙的计算与选择(3)经验记忆法 4)为减少模具磨损其值可取大些；5)计算异形件间隙时比计算圆形件间隙时其值可取大些；6)冲裁厚板(t8mm)时其值可取小些。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,冲裁模工作部分尺寸的计算 冲裁模凸模和凹模工作部分的尺寸直接决定冲裁件的尺寸和凸凹模间隙的大小，是冲裁模上的最重要尺寸。1.计算的原则 由冲裁过程和生产实践可知：落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的，落料件的大端尺寸等于或接近于凹模刃口尺寸，冲孔件的小端尺寸等于或接近于凸模刃口尺寸。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,

10、2.3 冲裁模的工艺计算,冲裁模工作部分尺寸的计算（续）1.计算的原则 考虑到模具使用后的磨损情况，在确定模具刃口尺寸及其制造公差时，需遵循下述原则。(1)落料时，先确定凹模刃口尺寸。(2)冲孔时，先确定凸模刃口尺寸。(3)凸模和凹模刃口的制造公差，主要取决于冲裁件的精度和形状。一般模具的制造精度比冲裁件的精度至少高12级。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,冲裁模工作部分尺寸的计算（续）2.计算方法 凸、凹模刃口尺寸的计算与加工方法有关，基本上可分为两类。(1)凸模与凹模分开加工。这种方法主要适用于圆形或形状简单的冲裁件。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁

11、模的工艺计算,冲裁模工作部分尺寸的计算（续）2.计算方法(1)凸模与凹模分开加工 为保证一定的间隙，凸模和凹模的制造公差必须满足下列条件：式中，分别为最大和最小冲裁间隙；，分别为凹模和凸模的制造公差，可查表2-15。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,表2-16 磨损系数X,2.3 冲裁模的工艺计算,冲裁模工作部分尺寸的计算（续）（1）凸模与凹模分开加工【例2-2】采用分开加工，计算凸模与凹模尺寸 冲制垫圈，材料为Q235钢，料厚为3mm，尺寸如图所示，分开加工法确定落料凹、凸模刃口尺寸及制造公差。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,冲裁模

12、工作部分尺寸的计算（续）(2)凸模与凹模配作加工 凸、凹模配作加工是指先按图样设计尺寸加工好凸模或凹模中的一件作为基准件(一般落料时以凹模为基准件，冲孔时以凸模为基准件)，然后根据基准件的实际尺寸按间隙要求配作另一件。此方法适合于复杂形状及薄料的冲裁件。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,冲裁模工作部分尺寸的计算（续）(2)凸模与凹模配作加工,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,2.3 冲裁模的工艺计算,冲裁模工作部分尺寸的计算（续）(2)凸模与凹模配作加工【例2-3】采用配合加工，计算凸模与凹模尺寸冲制变压器铁芯片零件，材料为D42硅钢片，料厚为0.8mm，尺寸如图所示，

13、配合加工法确定落料凹、凸模刃口尺寸及制造公差。,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,表2-17,1 确定凸、凹模加工方法,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,项目任务二：计算垫片冲模的刃口尺寸。,冲孔部分：分开加工法落料部分：配合加工法,2 计算冲孔凸、凹模刃口尺寸,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,项目任务二：计算垫片冲模的刃口尺寸。,分开加工法：1）验证是否满足分开加工法的要求；2）以凸模为基准先计算d凸，查表求X、；3)计算d凹。,3 计算落料凸、凹模刃口尺寸,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,项目任务二：计算垫片冲模的刃口尺寸。,配合加工法：1）对各尺寸进行分类（增大A、减小B、不变C）；2）以凹模为基准先计算d凹，查表求X、；3)凸模尺寸按凹模尺寸配制，其双面间隙为ZminZmax。,课后思考：,第2章 冲裁工艺与冲裁模具设计,冲裁工艺分析应考虑哪几个方面？级进模和复合模的适用场合？冲裁间隙对冲裁件有哪些影响？冲裁模工作部分尺寸的计算方法？,课后作业：,教材P119页的14、15题,