冲压模具设计——第三章.ppt

第三章 冲裁工艺冲压模具设计第三章 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第三章 冲裁工艺1 1冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素；冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素；冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素；冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素；2 2刃口尺寸计算原则和方法；刃口尺寸计算原则和方法；刃口尺寸计算原则和方法；刃口尺寸计算原则和方法；3 3冲裁工艺性分析与工艺方案制定；冲裁工艺性分析与工艺方案制定；冲裁工艺性分析与工艺方案制定；冲裁工艺性分析与工艺方案制定；重点与难点重点与难点重点与难点重点与难点：1 1了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素；了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素；了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素；了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素；2 2掌掌掌掌握握握握冲冲冲冲裁裁裁裁模模模模间间间间隙隙隙隙确确确确定定定定、刃刃刃刃口口口口尺尺尺尺寸寸寸寸计计计计算算算算、排排排排样样样样设设设设计、冲裁力计算等设计计算方法。计、冲裁力计算等设计计算方法。计、冲裁力计算等设计计算方法。计、冲裁力计算等设计计算方法。3 3掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法；掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法；掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法；掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法；目的与要求目的与要求目的与要求目的与要求：第三章 冲裁工艺冲裁模冲裁模冲裁模冲裁模：冲裁冲裁冲裁冲裁：利用模具使利用模具使利用模具使利用模具使板料板料板料板料沿着一定的轮廓形状产生沿着一定的轮廓形状产生沿着一定的轮廓形状产生沿着一定的轮廓形状产生分离分离分离分离的一种的一种的一种的一种冲压工序。冲压工序。冲压工序。冲压工序。1 1、基本工序基本工序基本工序基本工序：落料和冲孔。包括切口、修边等：落料和冲孔。包括切口、修边等：落料和冲孔。包括切口、修边等：落料和冲孔。包括切口、修边等2 2、范畴：包括板料加工中利用模具产生分离的、范畴：包括板料加工中利用模具产生分离的、范畴：包括板料加工中利用模具产生分离的、范畴：包括板料加工中利用模具产生分离的 一切工序，即板料分离工序的总称。一切工序，即板料分离工序的总称。一切工序，即板料分离工序的总称。一切工序，即板料分离工序的总称。3 3、落料、冲孔变形机理是一样的。、落料、冲孔变形机理是一样的。、落料、冲孔变形机理是一样的。、落料、冲孔变形机理是一样的。但因所取不同，模具设计原则不一样。但因所取不同，模具设计原则不一样。但因所取不同，模具设计原则不一样。但因所取不同，模具设计原则不一样。冲裁工序所使用的模具。它是冲裁过程必不可少的工冲裁工序所使用的模具。它是冲裁过程必不可少的工冲裁工序所使用的模具。它是冲裁过程必不可少的工冲裁工序所使用的模具。它是冲裁过程必不可少的工艺装备。艺装备。艺装备。艺装备。特点特点特点特点：凸、凹模刃口锋利，间隙小。凸、凹模刃口锋利，间隙小。凸、凹模刃口锋利，间隙小。凸、凹模刃口锋利，间隙小。分类分类分类分类:普通冲裁模、精密冲裁模普通冲裁模、精密冲裁模普通冲裁模、精密冲裁模普通冲裁模、精密冲裁模第三章 冲裁工艺第三章 冲裁工艺第一节第一节第一节第一节 冲裁过程分析冲裁过程分析冲裁过程分析冲裁过程分析第二节第二节第二节第二节 冲裁件的质量分析冲裁件的质量分析冲裁件的质量分析冲裁件的质量分析第三节第三节第三节第三节 冲裁间隙冲裁间隙冲裁间隙冲裁间隙第四节第四节第四节第四节 凸模与凹模工作部分尺寸的计算凸模与凹模工作部分尺寸的计算凸模与凹模工作部分尺寸的计算凸模与凹模工作部分尺寸的计算第五节第五节第五节第五节 冲裁力冲裁力冲裁力冲裁力第六节第六节第六节第六节 冲裁工件的排样冲裁工件的排样冲裁工件的排样冲裁工件的排样本章内容本章内容本章内容本章内容第三章 冲裁工艺第一节第一节 冲裁过程分析冲裁过程分析一、冲裁变形区力学分析一、冲裁变形区力学分析一、冲裁变形区力学分析一、冲裁变形区力学分析1 1、板料受力、板料受力、板料受力、板料受力 冲裁时作用于板料上的力冲裁时作用于板料上的力冲裁时作用于板料上的力冲裁时作用于板料上的力 1-1-凸模凸模凸模凸模 2-2-板材板材板材板材 3-3-凹模凹模凹模凹模 四对四对四对四对力力力力：F Fp1p1、F Fp2p2模具对板的垂直作用力模具对板的垂直作用力模具对板的垂直作用力模具对板的垂直作用力F F1 1、F F2 2模具对板的侧压力模具对板的侧压力模具对板的侧压力模具对板的侧压力 F Fp1p1、F Fp2 p2 模具端面与板料间的摩擦力模具端面与板料间的摩擦力模具端面与板料间的摩擦力模具端面与板料间的摩擦力 F F1 1、F F2 2 模具侧壁与板料间的摩擦力模具侧壁与板料间的摩擦力模具侧壁与板料间的摩擦力模具侧壁与板料间的摩擦力一个一个一个一个力矩力矩力矩力矩：由于凸、凹模间隙存在，产生由于凸、凹模间隙存在，产生由于凸、凹模间隙存在，产生由于凸、凹模间隙存在，产生弯矩弯矩弯矩弯矩。弯曲使变形不均匀，刃口处受力最大弯曲使变形不均匀，刃口处受力最大弯曲使变形不均匀，刃口处受力最大弯曲使变形不均匀，刃口处受力最大第三章 冲裁工艺2 2、变形区应力状态（无卸料板压紧板料时）、变形区应力状态（无卸料板压紧板料时）、变形区应力状态（无卸料板压紧板料时）、变形区应力状态（无卸料板压紧板料时）1 1 1 1径向应力，径向应力，径向应力，径向应力，2 2 2 2 切向应力，切向应力，切向应力，切向应力，3 3 3 3 轴向应力轴向应力轴向应力轴向应力A A：凸凸凸凸模模模模下下下下压压压压引引引引起起起起轴轴轴轴向向向向拉拉拉拉应应应应力力力力 3 3 3 3（+），弯弯弯弯曲曲曲曲与与与与凸凸凸凸模模模模侧侧侧侧压压压压致致致致径径径径向向向向压压压压应应应应力力力力 1 1 1 1（-），切切切切向向向向为为为为弯弯弯弯曲曲曲曲引引引引起起起起的的的的压压压压应应应应力力力力与与与与侧侧侧侧压压压压引引引引起起起起的的的的拉拉拉拉应应应应力力力力的的的的合合合合成成成成应力应力应力应力 2 2 2 2（-）。）。）。）。B B：模具下压与板弯曲引起三向压应力模具下压与板弯曲引起三向压应力模具下压与板弯曲引起三向压应力模具下压与板弯曲引起三向压应力C C：板料纤维方向：板料纤维方向：板料纤维方向：板料纤维方向 1 1 1 1（+），轴向，轴向，轴向，轴向 3 3 3 3（-）D D：凹模挤压致：凹模挤压致：凹模挤压致：凹模挤压致 3 3 3 3（-），板弯曲致，板弯曲致，板弯曲致，板弯曲致 1 1 1 1（+）2 2 2 2（+）E E：轴向拉应力：轴向拉应力：轴向拉应力：轴向拉应力 3 3 3 3（+），合成应力，合成应力，合成应力，合成应力 2 2 2 2（+）1 1 1 1（+）。第三章 冲裁工艺间隙正常、刃口锋利情况下，间隙正常、刃口锋利情况下，间隙正常、刃口锋利情况下，间隙正常、刃口锋利情况下，冲裁变形冲裁变形冲裁变形冲裁变形过程过程过程过程按凸模行程按凸模行程按凸模行程按凸模行程 可分为三个阶段：可分为三个阶段：可分为三个阶段：可分为三个阶段：二、冲裁变形过程二、冲裁变形过程二、冲裁变形过程二、冲裁变形过程1 1弹性变形阶段弹性变形阶段弹性变形阶段弹性变形阶段 变形区内部材料应力小于屈服应力变形区内部材料应力小于屈服应力变形区内部材料应力小于屈服应力变形区内部材料应力小于屈服应力 。2 2塑性变形阶段塑性变形阶段塑性变形阶段塑性变形阶段 变形区内部材料应力状态满足塑性条件或屈服条件。变形区内部材料应力状态满足塑性条件或屈服条件。变形区内部材料应力状态满足塑性条件或屈服条件。变形区内部材料应力状态满足塑性条件或屈服条件。3 3断裂分离阶段断裂分离阶段断裂分离阶段断裂分离阶段 变形区内部材料应力大于强度极限。变形区内部材料应力大于强度极限。变形区内部材料应力大于强度极限。变形区内部材料应力大于强度极限。裂纹首先产生在凹模刃口侧面的板料中裂纹首先产生在凹模刃口侧面的板料中裂纹首先产生在凹模刃口侧面的板料中裂纹首先产生在凹模刃口侧面的板料中继而在凸模刃口侧面处产生继而在凸模刃口侧面处产生继而在凸模刃口侧面处产生继而在凸模刃口侧面处产生上、下裂纹扩展相遇而聚合，大致沿最大剪应变速度方向发展上、下裂纹扩展相遇而聚合，大致沿最大剪应变速度方向发展上、下裂纹扩展相遇而聚合，大致沿最大剪应变速度方向发展上、下裂纹扩展相遇而聚合，大致沿最大剪应变速度方向发展材料分离材料分离材料分离材料分离 第三章 冲裁工艺冲裁件质量：冲裁件质量：冲裁件质量：冲裁件质量：第二节第二节第二节第二节 冲裁件的质量分析冲裁件的质量分析冲裁件的质量分析冲裁件的质量分析垂直、垂直、垂直、垂直、光洁、光洁、光洁、光洁、毛刺小毛刺小毛刺小毛刺小 图纸规定图纸规定图纸规定图纸规定的公差范的公差范的公差范的公差范围内围内围内围内 外形满足图纸外形满足图纸外形满足图纸外形满足图纸要求；表面平要求；表面平要求；表面平要求；表面平直，即拱弯小直，即拱弯小直，即拱弯小直，即拱弯小指指指指断面质量断面质量断面质量断面质量、尺寸精度尺寸精度尺寸精度尺寸精度和和和和形状误差形状误差形状误差形状误差。第三章 冲裁工艺1 1 1 1、冲裁件断面组成与表面质量、冲裁件断面组成与表面质量、冲裁件断面组成与表面质量、冲裁件断面组成与表面质量 断面的形成断面的形成断面的形成断面的形成、组成与特征组成与特征组成与特征组成与特征圆角带（塌角）圆角带（塌角）圆角带（塌角）圆角带（塌角）a a：刃口压入时附近的材料产生弯曲和伸长变形。刃口压入时附近的材料产生弯曲和伸长变形。刃口压入时附近的材料产生弯曲和伸长变形。刃口压入时附近的材料产生弯曲和伸长变形。光亮带光亮带光亮带光亮带b b：塑性剪切变形。表面光滑，断面质量最好的区域。塑性剪切变形。表面光滑，断面质量最好的区域。塑性剪切变形。表面光滑，断面质量最好的区域。塑性剪切变形。表面光滑，断面质量最好的区域。决定孔或落料件的尺寸决定孔或落料件的尺寸决定孔或落料件的尺寸决定孔或落料件的尺寸断裂带断裂带断裂带断裂带c c：裂纹形成及扩展形成的撕裂面。断面粗糙，有斜度。裂纹形成及扩展形成的撕裂面。断面粗糙，有斜度。裂纹形成及扩展形成的撕裂面。断面粗糙，有斜度。裂纹形成及扩展形成的撕裂面。断面粗糙，有斜度。毛刺区毛刺区毛刺区毛刺区d d：由由由由于于于于间间间间隙隙隙隙存存存存在在在在，裂裂裂裂纹纹纹纹产产产产生生生生不不不不在在在在刃刃刃刃尖尖尖尖，毛毛毛毛刺刺刺刺不不不不可可可可避避避避免免免免。此此此此外外外外，间间间间隙隙隙隙不不不不正正正正常常常常、刃刃刃刃口口口口不不不不锋锋锋锋利利利利，还还还还会会会会加加加加大大大大毛刺毛刺毛刺毛刺。表面质量表面质量表面质量表面质量第三章 冲裁工艺垫圈的落料与冲孔垫圈的落料与冲孔垫圈的落料与冲孔垫圈的落料与冲孔 a)a)落料落料落料落料 b)b)冲孔冲孔冲孔冲孔 第三章 冲裁工艺落料冲孔复合模落料冲孔复合模落料冲孔复合模落料冲孔复合模1-1-下模板下模板下模板下模板 2-2-卸料螺钉卸料螺钉卸料螺钉卸料螺钉 3-3-导柱导柱导柱导柱 4-4-固定板固定板固定板固定板 5-5-橡胶橡胶橡胶橡胶 6-6-导料销导料销导料销导料销 7-7-落料凹模落料凹模落料凹模落料凹模 8-8-推件块推件块推件块推件块 9-9-固定板固定板固定板固定板 10-10-导套导套导套导套 11-11-垫板垫板垫板垫板 1212、20-20-销钉销钉销钉销钉 13-13-上模板上模板上模板上模板 14-14-模柄模柄模柄模柄 15-15-打杆打杆打杆打杆 1616、21-21-螺钉螺钉螺钉螺钉 17-17-冲孔凸模冲孔凸模冲孔凸模冲孔凸模 18-18-凸凹模凸凹模凸凹模凸凹模 19-19-卸料板卸料板卸料板卸料板 22-22-挡料销挡料销挡料销挡料销 第三章 冲裁工艺冲裁区应力、变形和冲裁件正常的断面状况冲裁区应力、变形和冲裁件正常的断面状况冲裁区应力、变形和冲裁件正常的断面状况冲裁区应力、变形和冲裁件正常的断面状况a a）冲孔件）冲孔件）冲孔件）冲孔件 b b）落料件）落料件）落料件）落料件 毛刺毛刺毛刺毛刺断裂带断裂带断裂带断裂带光亮带光亮带光亮带光亮带塌角塌角塌角塌角第三章 冲裁工艺冲裁变形过程冲裁变形过程冲裁变形过程冲裁变形过程第三章 冲裁工艺2 2、冲裁件断面质量的影响因素、冲裁件断面质量的影响因素、冲裁件断面质量的影响因素、冲裁件断面质量的影响因素(1)(1)材料性能的影响材料性能的影响材料性能的影响材料性能的影响(2)(2)模具间隙的影响模具间隙的影响模具间隙的影响模具间隙的影响间隙小，出现二次剪裂，产生第二光亮带间隙小，出现二次剪裂，产生第二光亮带间隙小，出现二次剪裂，产生第二光亮带间隙小，出现二次剪裂，产生第二光亮带间隙大，出现二次拉裂，产生二个斜度间隙大，出现二次拉裂，产生二个斜度间隙大，出现二次拉裂，产生二个斜度间隙大，出现二次拉裂，产生二个斜度(3)(3)模具刃口状态的影响模具刃口状态的影响模具刃口状态的影响模具刃口状态的影响当凸模刃口磨钝时，则会在落料件上端产生毛刺；当凸模刃口磨钝时，则会在落料件上端产生毛刺；当凸模刃口磨钝时，则会在落料件上端产生毛刺；当凸模刃口磨钝时，则会在落料件上端产生毛刺；当凹模刃口磨钝时，则会在冲孔件的孔口下端产生毛刺；当凹模刃口磨钝时，则会在冲孔件的孔口下端产生毛刺；当凹模刃口磨钝时，则会在冲孔件的孔口下端产生毛刺；当凹模刃口磨钝时，则会在冲孔件的孔口下端产生毛刺；当当当当凸凸凸凸、凹凹凹凹模模模模刃刃刃刃口口口口同同同同时时时时磨磨磨磨钝钝钝钝时时时时，则则则则冲冲冲冲裁裁裁裁件件件件上上上上、下下下下端端端端都都都都会会会会产产产产生毛刺。生毛刺。生毛刺。生毛刺。a a、b b、d d大，大，大，大，c c小小小小第三章 冲裁工艺3 3、冲裁件尺寸精度及其影响因素冲裁件尺寸精度及其影响因素冲裁件尺寸精度及其影响因素冲裁件尺寸精度及其影响因素冲裁件的尺寸精度冲裁件的尺寸精度冲裁件的尺寸精度冲裁件的尺寸精度：指冲裁件的指冲裁件的指冲裁件的指冲裁件的实际实际实际实际尺寸与尺寸与尺寸与尺寸与图纸图纸图纸图纸上基本尺寸之差。上基本尺寸之差。上基本尺寸之差。上基本尺寸之差。影响因素：影响因素：影响因素：影响因素：该该该该差差差差值值值值包括两方面的偏差包括两方面的偏差包括两方面的偏差包括两方面的偏差：一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差；一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差；一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差；一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差；二是模具本身的制造偏差。二是模具本身的制造偏差。二是模具本身的制造偏差。二是模具本身的制造偏差。（1 1）冲模的制造精度（零件加工和装配）冲模的制造精度（零件加工和装配）冲模的制造精度（零件加工和装配）冲模的制造精度（零件加工和装配）（2 2）材料的性质材料的性质材料的性质材料的性质（3 3）冲裁间隙冲裁间隙冲裁间隙冲裁间隙 （4 4）冲裁件的形状冲裁件的形状冲裁件的形状冲裁件的形状（5 5）模具结构模具结构模具结构模具结构第三章 冲裁工艺第三节第三节 冲裁间隙冲裁间隙一、间隙的重要性一、间隙的重要性一、间隙的重要性一、间隙的重要性冲裁间隙冲裁间隙冲裁间隙冲裁间隙Z Z：Z Z=D DA A-d dT T指指指指冲冲冲冲裁裁裁裁模模模模中中中中凹凹凹凹模模模模刃刃刃刃口口口口横横横横向向向向尺尺尺尺寸寸寸寸D DA A与与与与凸凸凸凸模模模模刃刃刃刃口口口口横横横横向向向向尺尺尺尺寸寸寸寸d dT T的的的的差差差差值值值值。亦亦亦亦称称称称双双双双面面面面间间间间隙隙隙隙，用，用，用，用Z Z表示。表示。表示。表示。Z Z/2/2称称称称为为为为单单单单面面面面间间间间隙隙隙隙，通通通通常用常用常用常用c c表示。表示。表示。表示。c c=（D DA A-d dT T）/2/2第三章 冲裁工艺1 1、间隙对冲裁件质量的影响间隙对冲裁件质量的影响间隙对冲裁件质量的影响间隙对冲裁件质量的影响间隙的大小与分布的均匀性是影响冲裁件质量的主间隙的大小与分布的均匀性是影响冲裁件质量的主间隙的大小与分布的均匀性是影响冲裁件质量的主间隙的大小与分布的均匀性是影响冲裁件质量的主要因素。要因素。要因素。要因素。1 1）间隙对冲裁断面质量的影响间隙对冲裁断面质量的影响间隙对冲裁断面质量的影响间隙对冲裁断面质量的影响 间间间间隙隙隙隙小小小小，材材材材料料料料弯弯弯弯曲曲曲曲与与与与拉拉拉拉应应应应力力力力 ，裂裂裂裂纹纹纹纹较较较较晚晚晚晚产产产产生生生生光光光光亮带亮带亮带亮带 ，出现二次出现二次出现二次出现二次剪裂，产生第二剪裂，产生第二剪裂，产生第二剪裂，产生第二光亮带；光亮带；光亮带；光亮带；间间间间隙隙隙隙大大大大，材材材材料料料料弯弯弯弯曲曲曲曲与与与与拉拉拉拉应应应应力力力力 ，裂裂裂裂纹纹纹纹较较较较早早早早产产产产生生生生光光光光亮带亮带亮带亮带 ，塌角、剪裂带，塌角、剪裂带，塌角、剪裂带，塌角、剪裂带 间间间间隙隙隙隙合合合合适适适适，上上上上下下下下裂裂裂裂纹纹纹纹与与与与最最最最大大大大切切切切应应应应力力力力方方方方向向向向一一一一致致致致、重重重重合合合合，断断断断面面面面平平平平直直直直、光光光光洁洁洁洁，毛毛毛毛刺刺刺刺 断断断断面面面面质质质质量量量量较较较较好好好好。为为为为合合合合理理理理冲冲冲冲裁间隙。裁间隙。裁间隙。裁间隙。第三章 冲裁工艺2 2）间隙对尺寸精度的影响间隙对尺寸精度的影响间隙对尺寸精度的影响间隙对尺寸精度的影响 间隙大，材料弯曲与拉应力间隙大，材料弯曲与拉应力间隙大，材料弯曲与拉应力间隙大，材料弯曲与拉应力工件脱模后弹性恢复：工件脱模后弹性恢复：工件脱模后弹性恢复：工件脱模后弹性恢复：孔尺寸孔尺寸孔尺寸孔尺寸 凸模尺寸凸模尺寸凸模尺寸凸模尺寸;落料尺寸落料尺寸落料尺寸落料尺寸 凹模尺寸凹模尺寸凹模尺寸凹模尺寸 间隙小，材料受凸凹模挤压力间隙小，材料受凸凹模挤压力间隙小，材料受凸凹模挤压力间隙小，材料受凸凹模挤压力脱模后弹性恢复：脱模后弹性恢复：脱模后弹性恢复：脱模后弹性恢复：孔尺寸孔尺寸孔尺寸孔尺寸 凸模尺寸凸模尺寸凸模尺寸凸模尺寸;落料尺寸落料尺寸落料尺寸落料尺寸 凹模尺寸凹模尺寸凹模尺寸凹模尺寸3 3）间隙对工件弯曲度的影响间隙对工件弯曲度的影响间隙对工件弯曲度的影响间隙对工件弯曲度的影响 材料受弯矩作用材料受弯矩作用材料受弯矩作用材料受弯矩作用变形时产生弯曲变形时产生弯曲变形时产生弯曲变形时产生弯曲脱模后工件脱模后工件脱模后工件脱模后工件残留有一定的弯曲度残留有一定的弯曲度残留有一定的弯曲度残留有一定的弯曲度 间隙大，冲压件曲率半径间隙大，冲压件曲率半径间隙大，冲压件曲率半径间隙大，冲压件曲率半径 工件弯曲严重工件弯曲严重工件弯曲严重工件弯曲严重第三章 冲裁工艺第三章 冲裁工艺2 2、间隙对冲裁力的影响间隙对冲裁力的影响间隙对冲裁力的影响间隙对冲裁力的影响 间间间间隙隙隙隙小小小小，材材材材料料料料受受受受拉拉拉拉应应应应力力力力 ，压压压压应应应应力力力力冲冲冲冲裁裁裁裁力力力力 ，且且且且产生裂纹后产生裂纹后产生裂纹后产生裂纹后冲裁力不是冲裁力不是冲裁力不是冲裁力不是急剧下降急剧下降急剧下降急剧下降。间间间间隙隙隙隙增增增增大大大大，冲冲冲冲裁裁裁裁力力力力有有有有一一一一定定定定程程程程度度度度的的的的降降降降低低低低，但但但但影影影影响响响响不不不不是是是是很大。很大。很大。很大。间间间间隙隙隙隙对对对对卸卸卸卸料料料料力力力力、推推推推件件件件力力力力的的的的影影影影响响响响比比比比较较较较显显显显著著著著。随随随随间间间间隙隙隙隙增增增增大大大大，卸料力和推件力都将减小。卸料力和推件力都将减小。卸料力和推件力都将减小。卸料力和推件力都将减小。间间间间隙隙隙隙合合合合适适适适，上上上上下下下下裂裂裂裂纹纹纹纹与与与与最最最最大大大大切切切切应应应应力力力力方方方方向向向向一一一一致致致致、重重重重合合合合产生裂纹后剪切力急剧下降产生裂纹后剪切力急剧下降产生裂纹后剪切力急剧下降产生裂纹后剪切力急剧下降。第三章 冲裁工艺小小小小间间间间隙隙隙隙将将将将使使使使磨磨磨磨损损损损增增增增加加加加，甚甚甚甚至至至至使使使使模模模模具具具具与与与与材材材材料料料料之之之之间间间间产产产产生生生生粘粘粘粘结结结结现现现现象象象象，并并并并引引引引起起起起崩崩崩崩刃刃刃刃、凹凹凹凹模模模模胀胀胀胀裂裂裂裂、小小小小凸凸凸凸模模模模折折折折断断断断、凸凸凸凸凹凹凹凹模相互啃刃等异常损坏。模相互啃刃等异常损坏。模相互啃刃等异常损坏。模相互啃刃等异常损坏。为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下 1)1)采用采用采用采用适当适当适当适当或或或或较大的间隙值较大的间隙值较大的间隙值较大的间隙值；2)2)减缓间隙不均匀的影响；减缓间隙不均匀的影响；减缓间隙不均匀的影响；减缓间隙不均匀的影响；3)3)采用小间隙时必须提高模具硬度与光洁度、精度；采用小间隙时必须提高模具硬度与光洁度、精度；采用小间隙时必须提高模具硬度与光洁度、精度；采用小间隙时必须提高模具硬度与光洁度、精度；4)4)改善润滑条件，减少磨损。改善润滑条件，减少磨损。改善润滑条件，减少磨损。改善润滑条件，减少磨损。3 3、间隙对模具寿命的影响、间隙对模具寿命的影响、间隙对模具寿命的影响、间隙对模具寿命的影响模具寿命分模具寿命分模具寿命分模具寿命分为为为为刃磨寿命刃磨寿命刃磨寿命刃磨寿命和和和和模具模具模具模具总总总总寿命寿命寿命寿命。失效原因：失效原因：失效原因：失效原因：磨磨磨磨损损损损、变变变变形形形形、崩刃崩刃崩刃崩刃、折断折断折断折断和和和和胀胀胀胀裂裂裂裂。第三章 冲裁工艺二、冲裁模间隙值的确定二、冲裁模间隙值的确定二、冲裁模间隙值的确定二、冲裁模间隙值的确定从从从从使使使使用用用用角角角角度度度度：iiiiii）对对对对尺尺尺尺寸寸寸寸精精精精度度度度和和和和断断断断面面面面垂垂垂垂直直直直度度度度要要要要求求求求高高高高的的的的工工工工件，取较小合理间隙。件，取较小合理间隙。件，取较小合理间隙。件，取较小合理间隙。iviv）对对对对尺尺尺尺寸寸寸寸精精精精度度度度和和和和断断断断面面面面垂垂垂垂直直直直度度度度要要要要求求求求不不不不高高高高的的的的工工工工件件件件，以以以以降降降降低低低低冲冲冲冲裁裁裁裁力力力力、提提提提高高高高模模模模具具具具寿寿寿寿命命命命为为为为主主主主，取取取取较较较较大大大大的的的的合理间隙。合理间隙。合理间隙。合理间隙。从从从从设设设设计计计计角角角角度度度度：i i）考考考考虑虑虑虑到到到到生生生生产产产产过过过过程程程程中中中中的的的的磨磨磨磨损损损损使使使使间间间间隙隙隙隙变变变变大大大大，在设计与制造新模具时应采用最小合理间隙在设计与制造新模具时应采用最小合理间隙在设计与制造新模具时应采用最小合理间隙在设计与制造新模具时应采用最小合理间隙 Z Zminmin ii ii）材料愈硬愈厚，所需合理间隙值愈大）材料愈硬愈厚，所需合理间隙值愈大）材料愈硬愈厚，所需合理间隙值愈大）材料愈硬愈厚，所需合理间隙值愈大1.确定原则：确定原则：确定原则：确定原则：第三章 冲裁工艺1 1）理论确定法理论确定法理论确定法理论确定法以保证变形时上下裂纹重合为基础以保证变形时上下裂纹重合为基础以保证变形时上下裂纹重合为基础以保证变形时上下裂纹重合为基础2 2）经验确定法经验确定法经验确定法经验确定法（查表（查表（查表（查表3-33-3、3-43-4）2.2.确定方法：确定方法：确定方法：确定方法：较较较较小小小小间间间间隙隙隙隙值值值值高精度要求时高精度要求时高精度要求时高精度要求时较较较较大大大大间间间间隙隙隙隙值值值值精度要求不高精度要求不高精度要求不高精度要求不高 Z Z=f f（t t，或或或或 ）非唯一性：不同的国家、不同的行业，非唯一性：不同的国家、不同的行业，非唯一性：不同的国家、不同的行业，非唯一性：不同的国家、不同的行业，根据各自工件设计精度要求和制造业的根据各自工件设计精度要求和制造业的根据各自工件设计精度要求和制造业的根据各自工件设计精度要求和制造业的水平不同，有不同的经验表格与数据水平不同，有不同的经验表格与数据水平不同，有不同的经验表格与数据水平不同，有不同的经验表格与数据第三章 冲裁工艺间隙对剪切裂纹与断面质量的影响间隙对剪切裂纹与断面质量的影响间隙对剪切裂纹与断面质量的影响间隙对剪切裂纹与断面质量的影响a a）间间间间隙隙隙隙过过过过小小小小 b b）间间间间隙合理隙合理隙合理隙合理 c c）间间间间隙隙隙隙过过过过大大大大 第三章 冲裁工艺凸、凹模刃口磨钝时毛刺的形成情况凸、凹模刃口磨钝时毛刺的形成情况凸、凹模刃口磨钝时毛刺的形成情况凸、凹模刃口磨钝时毛刺的形成情况第三章 冲裁工艺第四节第四节 凸模和凹模工作部分尺寸的计算凸模和凹模工作部分尺寸的计算1 1冲裁件的断面都带有锥度冲裁件的断面都带有锥度冲裁件的断面都带有锥度冲裁件的断面都带有锥度。光亮带是测量和使用部位，落料件的光亮带处于大端尺寸，光亮带是测量和使用部位，落料件的光亮带处于大端尺寸，光亮带是测量和使用部位，落料件的光亮带处于大端尺寸，光亮带是测量和使用部位，落料件的光亮带处于大端尺寸，冲孔件的光亮带处于小端尺寸；且落料件的大端（光面）尺寸冲孔件的光亮带处于小端尺寸；且落料件的大端（光面）尺寸冲孔件的光亮带处于小端尺寸；且落料件的大端（光面）尺寸冲孔件的光亮带处于小端尺寸；且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。等于凹模尺寸，冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。等于凹模尺寸，冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。等于凹模尺寸，冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。2 2凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大越大越大越大。一、凸、凹模刃口尺寸计算原则一、凸、凹模刃口尺寸计算原则一、凸、凹模刃口尺寸计算原则一、凸、凹模刃口尺寸计算原则生产实践发现的规律：生产实践发现的规律：生产实践发现的规律：生产实践发现的规律：第三章 冲裁工艺1 1、先确定基准件、先确定基准件、先确定基准件、先确定基准件 落料落料落料落料：以凹模为基准，间隙取在凸模上；：以凹模为基准，间隙取在凸模上；：以凹模为基准，间隙取在凸模上；：以凹模为基准，间隙取在凸模上；冲孔冲孔冲孔冲孔：以凸模为基准，间隙取在凹模上。：以凸模为基准，间隙取在凹模上。：以凸模为基准，间隙取在凹模上。：以凸模为基准，间隙取在凹模上。2 2、考虑冲模的磨损规律、考虑冲模的磨损规律、考虑冲模的磨损规律、考虑冲模的磨损规律 设计落料模设计落料模设计落料模设计落料模时，凹模刃口磨损时，凹模刃口磨损时，凹模刃口磨损时，凹模刃口磨损工件尺寸工件尺寸工件尺寸工件尺寸 。凹模凹模凹模凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔模设计冲孔模设计冲孔模设计冲孔模时，凸模刃口磨损时，凸模刃口磨损时，凸模刃口磨损时，凸模刃口磨损工件孔尺寸工件孔尺寸工件孔尺寸工件孔尺寸 。凸凸凸凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。模具磨损预留量与工件制造精度有关。模具磨损预留量与工件制造精度有关。模具磨损预留量与工件制造精度有关。模具磨损预留量与工件制造精度有关。计算原则：计算原则：计算原则：计算原则：第三章 冲裁工艺3 3、冲裁（设计）间隙一般选用、冲裁（设计）间隙一般选用、冲裁（设计）间隙一般选用、冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙最小合理间隙最小合理间隙最小合理间隙值值值值Z Zminmin。4 4、选选选选择择择择模模模模具具具具刃刃刃刃口口口口制制制制造造造造公公公公差差差差时时时时，要要要要考考考考虑虑虑虑工工工工件件件件精精精精度度度度与与与与模模模模具具具具精精精精度度度度的的的的关关关关系系系系，即即即即要要要要保保保保证证证证工工工工件件件件的的的的精精精精度度度度要要要要求求求求，又又又又要要要要保保保保证证证证有有有有合合合合理的间隙值。理的间隙值。理的间隙值。理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高一般冲模精度较工件精度高一般冲模精度较工件精度高一般冲模精度较工件精度高2 2 3 3级级级级；对未注工件公差尺寸：对未注工件公差尺寸：对未注工件公差尺寸：对未注工件公差尺寸：非圆形工件：零件按非圆形工件：零件按非圆形工件：零件按非圆形工件：零件按IT14IT14级处理，冲模取级处理，冲模取级处理，冲模取级处理，冲模取 IT11 IT11级级级级 圆形工件：零件按圆形工件：零件按圆形工件：零件按圆形工件：零件按IT9IT9 1010级处理，冲模取级处理，冲模取级处理，冲模取级处理，冲模取 IT6 IT6 7 7级级级级5 5、工工工工件件件件尺尺尺尺寸寸寸寸公公公公差差差差与与与与冲冲冲冲模模模模刃刃刃刃口口口口尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的制制制制造造造造公公公公差差差差原原原原则则则则上上上上都都都都应应应应按按按按“入入入入体体体体”原原原原则则则则标标标标注注注注为为为为单单单单向向向向偏偏偏偏差差差差。但但但但对对对对于于于于磨磨磨磨损损损损后后后后无无无无变化的尺寸，一般标注双向偏差（变化的尺寸，一般标注双向偏差（变化的尺寸，一般标注双向偏差（变化的尺寸，一般标注双向偏差（）。第三章 冲裁工艺（加工（加工（加工（加工/测量方法）测量方法）测量方法）测量方法）1 1、凹模、凸模凹模、凸模凹模、凸模凹模、凸模分开加工分开加工分开加工分开加工特点特点特点特点二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法 具有互换性、制造周期短，但合理间隙范围不易保具有互换性、制造周期短，但合理间隙范围不易保具有互换性、制造周期短，但合理间隙范围不易保具有互换性、制造周期短，但合理间隙范围不易保证，需提高加工精度，增加制造难度。证，需提高加工精度，增加制造难度。证，需提高加工精度，增加制造难度。证，需提高加工精度，增加制造难度。圆形、简单形状多用分开加工方法。圆形、简单形状多用分开加工方法。圆形、简单形状多用分开加工方法。圆形、简单形状多用分开加工方法。合理间隙范围易保证，无互换性、制造周期长。合理间隙范围易保证，无互换性、制造周期长。合理间隙范围易保证，无互换性、制造周期长。合理间隙范围易保证，无互换性、制造周期长。复杂形状多用配合加工方法。复杂形状多用配合加工方法。复杂形状多用配合加工方法。复杂形状多用配合加工方法。配合件以合理间隙配合件以合理间隙配合件以合理间隙配合件以合理间隙Z Zminmin Z Zmaxmax配作。配作。配作。配作。2 2、凹模、凸模凹模、凸模凹模、凸模凹模、凸模配合加工配合加工配合加工配合加工特点特点特点特点第三章 冲裁工艺模具刃口计算、标注原则模具刃口计算、标注原则 1 1、凹模、凸模凹模、凸模凹模、凸模凹模、凸模分开加工分开加工分开加工分开加工 分别计算凹、凸模刃口尺寸分别计算凹、凸模刃口尺寸分别计算凹、凸模刃口尺寸分别计算凹、凸模刃口尺寸 分别标注凹模、凸模刃口尺寸与制造公差。分别标注凹模、凸模刃口尺寸与制造公差。分别标注凹模、凸模刃口尺寸与制造公差。分别标注凹模、凸模刃口尺寸与制造公差。只标注模具基准件（工件外形凹模；或工件孔凸只标注模具基准件（工件外形凹模；或工件孔凸只标注模具基准件（工件外形凹模；或工件孔凸只标注模具基准件（工件外形凹模；或工件孔凸模）的刃口尺寸与制造公差；模）的刃口尺寸与制造公差；模）的刃口尺寸与制造公差；模）的刃口尺寸与制造公差；配合件以合理间隙配合件以合理间隙配合件以合理间隙配合件以合理间隙Z Zminmin Z Zmaxmax配作。只标注基本尺寸，配作。只标注基本尺寸，配作。只标注基本尺寸，配作。只标注基本尺寸，但特别注明但特别注明但特别注明但特别注明 “与与与与零件以零件以零件以零件以间隙间隙间隙间隙配作（配制）配作（配制）配作（配制）配作（配制）”2 2、凹模、凸模凹模、凸模凹模、凸模凹模、凸模配合加工配合加工配合加工配合加工第三章 冲裁工艺1 1、按凸模与凹模图样、按凸模与凹模图样、按凸模与凹模图样、按凸模与凹模图样分别分别分别分别加工法加工法加工法加工法（1 1）落料：落料：落料：落料：（工件尺寸：（工件尺寸：（工件尺寸：（工件尺寸：D D ）（2 2）冲孔冲孔冲孔冲孔 （工件尺寸：（工件尺寸：（工件尺寸：（工件尺寸：d d ）（3 3）（多孔凹模）孔心距（多孔凹模）孔心距（多孔凹模）孔心距（多孔凹模）孔心距 （工件尺寸：（工件尺寸：（工件尺寸：（工件尺寸：=L L +0 0 0 0 基准基准基准基准基准基准基准基准L L 第三章 冲裁工艺 为了保证可能的初始间隙不超过为了保证可能的初始间隙不超过为了保证可能的初始间隙不超过为了保证可能的初始间隙不超过Z Zmaxmax，即，即，即，即 凸、凹模的制造公差，可按凸、凹模的制造公差，可按凸、凹模的制造公差，可按凸、凹模的制造公差，可按IT6IT6IT7IT7级来选取，也可查表选取，但需级来选取，也可查表选取，但需级来选取，也可查表选取，但需级来选取，也可查表选取，但需校核。或取校核。或取校核。或取校核。或取 +Z Zminmin Z Zmaxmax 为模具设计为模具设计为模具设计为模具设计总使用寿命总使用寿命总使用寿命总使用寿命期内的磨损量，期内的磨损量，期内的磨损量，期内的磨损量，=0.51=0.51制造公差制造公差制造公差制造公差选取必须满足以下条件：选取必须满足以下条件：选取必须满足以下条件：选取必须满足以下条件：IT 10,IT 10,大批量大批量大批量大批量,=1=1IT 1113,IT 1113,中等批量中等批量中等批量中等批量,=0.75=0.75IT 14,IT 14,小批量小批量小批量小批量,=0.5=0.5精度越高，模具容易磨损；精度越高，模具容易磨损；精度越高，模具容易磨损；精度越高，模具容易磨损；批量越大，要求的磨损次数多。批量越大，要求的磨损次数多。批量越大，要求的磨损次数多。批量越大，要求的磨损次数多。故：取磨损量越大故：取磨损量越大故：取磨损量越大故：取磨损量越大第三章 冲裁工艺（1 1）根据磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口）根据磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口）根据磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口）根据磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口尺寸类型尺寸类型尺寸类型尺寸类型：磨损后变大，变小还是不变。磨损后变大，变小还是不变。磨损后变大，变小还是不变。磨损后变大，变小还是不变。A A磨损后尺寸增大磨损后尺寸增大磨损后尺寸增大磨损后尺寸增大,B B磨损后减小，磨损后减小，磨损后减小，磨损后减小，C C 尺寸不变尺寸不变尺寸不变尺寸不变（2 2）根据尺寸类型，采用不同计算公式计算基准件的）根据尺寸类型，采用不同计算公式计算基准件的）根据尺寸类型，采用不同计算公式计算基准件的）根据尺寸类型，采用不同计算公式计算基准件的各尺寸。各尺寸。各尺寸。各尺寸。尺寸尺寸尺寸尺寸A A，采用分开加工时的，采用分开加工时的，