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冲压复习知识点 第一篇:冲压复习学问点 第一章 1.冲压概念 利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力,使其产生分别或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压加工通常是在室温下进行,故称冷冲压cold pressing 。 2.冲压成形特点 优点: 制件困难废料少;精细光滑互换好;刚度较高节省料;易于限制效率高;大批生产本钱低。 缺点:单件小批量生产、精度高、技术要求高,技术密集,要求板材有良好的冲压成形性能,制造本钱高。生产中有噪声。所以,冲压成形相宜批量生产。 3冲压工序的分类. 分别工序:即冲裁工序是指使板料按确定的轮廓线断裂分别而获得确定形态、尺寸的冲压件的工序。分别工序主要有冲孔、落料、 切断、切舌、切边、剖切、整修及精冲等。 成形工序:冲压成形时,变形材料内部的等效应力超过屈服极限,但未到达强度极限,使材 料产生塑性变形,从而成形零件。成形工序主要有弯曲、拉深、成形、冷挤压等。 其次章 1.金属塑性变形的基本概念 在外力的作用下,金属产生的形态和尺寸转变称为变形,变形分为弹性变形与塑性变形. 弹性:卸载后变形可以复原特性,可逆性 塑性:物体产生永久变形的实力,不行逆性 2.塑性:指金属在外力的作用下,能稳定的发挥塑性变形而不破坏其完好性的实力。 3.变形抗力:金属产生塑性变形的力为变形力,金属抵抗变形的力称为变形抗力。 4.加工硬化:材料的强度指标随变形程度的增加而增加,塑性随之降低。 5.硬化指数:是说明材料冷变形硬化性能的重要参数,对板料的冲压性能以及冲压件的质量都有较大的影响。 6.成形极限:指材料在冲压成形过程中能到达的最大变形程度。 成形质量:是指材料经冲压成形以后所得到的冲压件能够到达的质量指标,包括尺寸精度、厚度转变、外表质量及物理力学性能等。 第三章 1.冲裁变形过程:间隙正常、刃口锋利状况下,冲裁变形过程可分为三个阶段: 1弹性变形阶段 :变形区内部材料应力小于屈服应力 。 2塑性变形阶段 : 变形区内部材料应力大于屈服应力。凸、凹模间隙存在,变形困难,并非纯塑性剪切变形,还伴随有弯曲、拉伸,凸、凹模有压缩等变形。 3断裂分别阶段 :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旁边的侧面凸模刃口旁边的侧面上、下裂纹扩展相遇材料分别。 2.冲裁间隙对断面质量影响因素 ()材料性能的影响 ()模具间隙的影响 间隙小,出现二次剪裂,产生其次光亮带;间隙大,出现二次拉裂,产生二个斜度 ()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;当凹模刃口磨钝时,则会在冲孔件的孔口下端产生毛刺;当凸、凹模刃口同时磨钝时,则冲裁件上、下端都会产生毛刺。 3.冲裁间隙尺寸精度及其影响因素 冲裁件的尺寸精度:指冲裁件的实际尺寸与图纸上(或公差基本尺寸之差。 该差值包括两方面的偏差: 一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差;二是模具本身的制造偏差。 影响因素:1冲模的制造精度零件加工和装配2材料的性质3冲裁间隙 4.冲压力: 是指冲压加工过程中,压力机滑块所必需同时担负的各种压力的总和。冲裁时可能产生的压力包括冲裁力、卸料力、推件力及顶件力。模具结构不同,冲压力所包括的上述压力也有所不同。 1冲裁力的计算 冲裁力:冲裁过程中凸模对板料施加的压力。 用一般平刃口模具冲裁时,冲裁力F一般按下式计算: F=KLttb注: F冲裁力; L冲裁周边长度;t材料厚度; 平刃口模具冲裁,估算冲裁力F=Ltb b 材料的抗拉强度 卸料力、推件力及顶件力的计算: = KF卸料力 F X T = nK T F 顶件力 FD=KDFX 推件力 F接受弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时: FZ=F+FX+FT接受弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时: FZ=F+FX+FD接受刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时: FZ=F+FT例题:如图,冲裁件材料为10钢,板厚2mm 的支架连接板,年产量20万件,试计算冲压 力,并选择冲压设备。抗剪强度=350MPa 解1落料力: F落=1.3Lt=1.3×150×2×350=136.5KN 2冲孔力 F冲=2×1.3Lt=2×1.3dt =2×1.3×3.14×8.5×2×350=48.58KN 3卸料力 F卸=K卸F落=0.05×136.5=6.83KN 4推件力 F推=nK推F冲=4×0.055×48.58=10.69KN 该落料冲孔复合模接受倒装结构及弹压卸料和下料冲孔废料方式,则总冲压力为: F总=F落+F冲+F卸+F推 =136.5+48.58+6.83+10.69=202.6KN 5.压力中心确实定 冲压力合力的作用点。模具的压力中心应当通过模柄的中心线(压力机滑块的中心线),否则冲压时滑块就会承受偏心载荷,导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损,还会使合理的间隙得不到保证,从而影响冲件的质量和降低模具寿命甚至损坏模具。 压力中心确定方法 :解析法、作图法、悬挂法 6.冲裁件的工艺性 是指冲裁件对冲压工艺的适应性,即冲裁件的结构、形态、尺寸及公差等技术要求是否符合冲裁加工的工艺要求。 冲裁工艺性好是指能用一般冲裁方法,在模具寿命和生产率较高、本钱较低的条件下得到质量合格的冲裁件。 1冲裁件的结构工艺性 1冲裁件的形态应力求简洁、对称,有利于材料的合理利用。 2冲裁件内外形的转角处要尽量避开尖角,应以圆弧过渡,以便于模具制造,削减热处理开裂,削减冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。 3尽量避开冲裁件上过长的凸出悬臂和凹槽,悬臂和凹槽也不宜过小。 4冲裁件的最小孔边距,为避开工件变形,孔边距不能过小。 5在弯曲件或拉深件上冲孔时,孔边与直壁之间应保持确定距离,以免冲孔时凸模受水平推力而折断。 6冲孔时因受凸模强度的限制,孔的尺寸不应太小,否则凸模易折断或压弯。 2冲裁件的尺寸精度和外表粗糙度 冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。 1 冲裁件的经济公差等级不高于IT11级,一般要求落料件公差等级最好低于IT10级,冲孔件最好低于IT9级。假如工件要求的公差等级较高时,冲裁后接受整修或接受精密冲裁。 2 冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙、刃口锐钝以及冲模结构等有关。当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时,其断面粗糙度Ra一般可达12.53.2m。 3冲裁件尺寸标注 冲裁件尺寸的基准应尽可能与其冲压时定位基准重合,并选择在冲裁过程中基本上下不变动的面或线上。 4冲裁加工的经济性分析 1冲裁件的制造本钱 冲裁件的制造本钱包括:C å=C材2降低冲压件本钱的途径 +C工+C模 降低小批量生产中的冲压件本钱; 使工艺合理化; 多件同时冲压;冲压过程的高速自动化; 提高材料的利用率; 节省模具费用。 7.精密冲裁特点 (1)变形区处于三向压应力状态 使材料以纯剪切的形式实现分别。通过小间隙 齿压边圈+顶件块压紧材料来实现 。 2小间隙 约为一般冲裁的10% 3凹模带有小圆角 R=0.1t,避开刃口处应力集中 以上三点使材料冲裁时不出现开裂和撕裂,获得平滑塑性剪切断面。 4更大的冲裁力 F=(2.32.5)F一般 第四章 1.弯曲变形区的应力、应变分析 板料在塑性弯曲时,变形区内的应力应变状态取决于弯曲毛坯的相对宽度 b/t 以及弯曲变形程度。 2.应力中性层:板料截面上的应力由外层的拉应力过渡到内层的压应力,其间金属的切向应力为零的金属层。 变形程度较小时,应力中性层和应变中性层相重合,均位于板料截面中心的轨迹上。 变形程度比较大时,由于径向压应力的作用,应力中性层和应变中性层都从板厚的中心向内侧移动,应力中性层的位移量大于应变中性层的位移量。 应变中型层:是指在变形前后金属纤维的长度没有发生变更的那一层金属纤维。 3.偏移: 在弯曲过程中,坯料沿凹模边缘滑动时要受到摩擦阻力的作用,当坯料各边所受到的摩擦力不等时,坯料会沿其长度方向产生滑移,从而使弯曲后的零件两直边长度不符合图样要求,这种现象称为偏移。 1产生偏移的缘由 (1)弯曲件坯料形态不对称 (2)弯曲件两边折弯的个数不相等 (3)弯曲凸、凹模结构不对称 。 此外,坯料定位不稳定、压料不牢、凸模与凹模的圆角不对称、间隙不对称和润滑状况不一样时,也会导致弯曲时产生偏移现象。 2限制偏移的措施 (1)接受压料装置,使坯料在压紧状态下慢慢弯曲成形,从而防止坯料的滑动,而且还可得到平整的弯曲件。 (2)利用毛坯上的孔或弯曲前冲出工艺孔,用定位销插人孔中定位,使坯料无法移动。 (3)根据偏移量大小,调整定位元件的位置来补偿偏移 。 (4)对于不对称的零件,先成对地弯曲,弯曲后再切断。 (5)尽量接受对称的凸、凹结构,使凹模两边的圆角半径相等,凸、凹模间隙调整对称。 4.最小弯曲半径rmin: 在板料不发生破坏的条件下,所能弯成零件内外表的最小圆角半径。 常用最小相对弯曲半径rmin/t表示弯曲时的成形极限。其值越小越有利于弯曲成形。 影响最小弯曲半径的因素: 材料的力学性能:材料塑性好,允许变形量大,rmin越小. 2弯曲中心角 弯曲时,直边部分纤维将牵制弯曲区受拉状态。 当弯曲中心角90°时:对减小rmin作用不大。 3材料的纤维方向弯曲方向) 当弯曲中心角90°时:弯曲角愈小,对减小rmin愈有利; 板料经轧制以后产生纤维组织,使板料性能呈现明显的方向性。一般顺着纤维方向的力学性能较好,不易拉裂。 4板料的外表质量与剪切断面质量 质量越好, rmin越小。 5板料的相对宽度 6板料的厚度 5.弯裂 弯曲时板料的外侧受拉伸,当外侧的拉伸应力超过材料的抗拉强度以后,在板料的外侧将产生裂纹,此种现象称为弯裂。 实践证明,板料是否会产生弯裂,在材料性质确定的状况下,主要与弯曲半径r与板料厚度t的比值rt(称为相对弯曲半径)有关,rt越小,其变形程度就越大,越简洁产生裂纹。 6.回弹 塑性弯曲时伴随有弹性变形,当外载荷去除后,塑性变形保存下来,而弹性变形会完全消逝,使弯曲件的形态和尺寸发生转变而与模具尺寸不一样,这种现象叫回弹。 7.影响回弹的因素 ).材料的力学性能 屈模比s/E越大,回弹越大。即:s越高,弹性模量E越小,回弹量越大。塑性变形前的弹性变形量大 2).相对弯曲半径r/t 相对弯曲半径r/t越小,变形量越大,弹性变形量所占比例越小,回弹越小。 3).弯曲中心角 弯曲中心角越大,说明变形区的长度越长,故回弹的积累值越大,其回弹角越大。但对弯曲半径的回弹影响不大。 4)弯曲方式及校正力大小 1在无底凹模内作自由弯曲时,回弹最大。2在有底凹模内作校正弯曲时,回弹较小。校正弯曲圆角部分的回弹比自由弯曲时大为减小。校正弯曲时圆角部分的较小正回弹与直边部分负回弹的抵销 ,回弹可能出现正、零或是负三种状况。3在弯曲U形件时,凸、凹模之间的间隙对回弹有较大的影响。间隙越大,回弹角也就越大。 5)工件的形态 工件的形态越困难,一次弯曲所成形的角度数量越多,使回弹困难,因此回弹角减小。 6)模具间隙 在压弯U形件时,间隙大,材料处于松动状态,回弹就大;间隙小,材料被挤压,回弹就小。 8.弯曲件坯料尺寸的计算 1)圆角半径r>0.5t的弯曲件 按中性层绽开的原理,坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和,即 Lz=l1+l2+pa180r=l1+l2+pa180(r+Kt)2)圆角半径r<0.5t的弯曲件 按变形前后体积不变条件确定坯料长度。通常接受阅历公式计算 L=l1+l2+(0.40.6)t8.弯曲件的工序支配原则 形态简洁的弯曲件:接受一次弯曲成形;形态困难的弯曲件:接受二次或多次弯曲成形。 批量大而尺寸较小的弯曲件:尽可能接受级进模或复合模。 需多次弯曲时:先弯两端,后弯中间部分,前次弯曲应考虑后次弯曲有牢靠的定位,后次弯曲不能影响前次已成形的形态。 弯曲件形态不对称时:尽量成对弯曲,然后再剖切见图 其次篇:冲压学问 拉深模:把毛坯拉压成空心体,或者把空心体拉压成外形更小而板厚没有明显转变的空心体的冲模。 落料:排样,计算凸凹模间隙,卸料力计算,根据冲裁件结构设计模具结构、选取模具材料等。 冲孔:和落料差不多啦,冲孔以凸模为基准,落料以凹模为基准。 冲孔为产品是有孔的,冲下的是废料.而落料是冲下的为产品,在模板上的是费料. 冲压模具设计时,要考虑以下的内容:1.冲裁间隙.2.冲裁力(确定选用机台的吨位)3.闭模高度和开模高度(一般产品不须考虑开摸高度,但有的产品考虑到取料及成型要考虑)4.定位(工站模,连续模那就多了)5.落料6.内外导柱7.弹簧力8.取料 这只是一部分,你看一下 装备制造技术支承板零件见图1是一种连接件,起支承其他零部件的 作用,零件外表要求无划伤、油污等外观不良现象。它接受料 厚1.52 mm 的AMS5536GH30镍基板材。这种镍基板材合金 的强度保持性好,具有优良的抗氧化性、良好的冲压性和焊接 性能。该零件产量约20 万件/ 年,设计模具时要求尽量结构 简洁、修理便利、装配牢靠,以降低模具的制造费用。 1 冲压工艺分析 该零件结构较简洁,孔边距最小为4.26 mm,尺寸精度最 高IT11 级,精度不高,冲裁工艺性良好。但弯曲形态为Z 形, 要保证弯曲后上下两平面的平行度较难,而且要防止弯曲过 程中产生偏移。因此,在设计弯曲模时,要留意解决上述问题。 2 冲压工艺方案制定 1工序性质确实定。根据零件的结构形态,可以知道成 形该零件的工序为:冲孔、落料和弯曲。 2工艺方案确实定。考虑到提高生产效率,根据零件结 构尺寸,可以接受复合冲压工艺,冲压工序为:冲孔、落料复 合弯曲、整形复合,接受两套模具完成。 在冲孔、落料复合工序中,为了提高材料利用率,考虑支 承板绽开后的形态,可以接受直对排如图2 所示。 在弯曲、整形复合工序中,利用第1 道工序中冲出的2 个 并排的5.69 mm 圆孔定位,同时接受压料板压料可以防止 偏移。弯曲结束时再利用凸、凹模的挤压作用进行整形,可以 有效保证零件上下面的平行度。 3 模具结构设计 1冲孔落料复合模。如图3 所示,选用标准后侧导柱模 架,接受倒装式复合模,结构简洁,便于操作。凸凹模17 装在 下模,冲孔凸模22 和落料凹模8 装在上模。条料定位方式采 用两个导料销和一个挡料销定位,其中挡料销和右边的导料 销需要在凹模上开设躲避孔,而靠左边的导料销为不减弱凹 模的强度,设计成活动导料销,如剖视图A- A 所示。上模中设 置刚性推件装置,将制件从凹模8 中推出。下模接受弹性卸 料,将条料从凸凹模17 上卸下。冲压时,先冲条料上的一排制 件,再翻转条料,冲出另一排制件,这样可以有效提高材料利用率。 4 结束语 冲压生产中,接受复合模结构,不仅可以提高生产效率,更重要的是保证零件的精度。本文中Z 形支承板接受两套复合模成形,其中冲孔、落料复合模,可有效保证制件上内孔与外形之间的位置精度,同时接受直对排可以提高材料利用率。弯曲、整形复合模,解决了制件弯曲时的偏移和上下面的平行度问题,模具结构简洁,装配便利牢靠,模具尺寸小,虽然取消了模具导向装置,但调整得好时,并没有影响模具精度,冲出的制件完全符合图纸要求,因此降低了模具制造费用。 一 冲压工序术语1:落料:是将材料沿封闭轮廓分别的一种冲压工序,被分别的材料成为工件或工序件,大多数是平面性的。2:拉深:是把平直毛料或工序件变为空心件,或者把空心件进一步变更形装和尺寸的一种冲压工序。拉深时空心件主要依靠位于凸模底部以外的材料流入凹模而形成。4:冲孔:时将废料沿封闭轮廓从材料或工序件上分别的一种冲压工序,在材料或工件上获得需要的孔。 1. 无凸缘筒形件 材料:08钢 料厚:2mm 一、拉深的概念及应用 拉深又称拉延是利用拉深模在压力机的压力作用下,将平板坯料或空心工序件制成空心零件的加工方法,它是冲压生产中应用最广泛的工序之一。拉深可加工旋转体零件、盒形零件及其他形态困难的薄壁零件如图1所示。它广泛用于汽车、拖拉机、仪表、电子、航空和航天等各种工业部门和日常生活用品的生产中。 三、落料拉深复合模 图24为落料和首次拉深复合模的典型结构,适于圆形、矩形或正方形冲件的拉深。冲压时,上模下行,凸凹模3与落料凹模7冲出坯料外形,上模接着下行,拉深凸模8将坯料拉人凸凹模3成形。上模回程后,由顶件块压边圈2或推件块5将拉深件顶出或推出。该模具结构比较合理,也简洁制造和调整,生产上用的很广。 该零件需拉深3次成形,所以其最总确定的加工工艺路途应为:落料与首次拉深复合第2次拉深第三次拉深切边冲孔复合模机加底孔检验。 一、落料拉深复合模其它工艺计算 1.落料凸、凹模刃口尺寸计算 根据零件形态特点,刃口尺寸计算接受分开制造法。落料尺寸为1050-0.87,落料凹模刃口尺寸计算如下。 查得该零件冲裁凸、凹模最小间隙Zmin=0.246mm,最大间隙Zmax=0.360mm,凸模制造公差dT=0.025mm,凹模制造公差dA=0.035mm。将以上各值代入dT+dAZmax-Zmin校验是否成立。经校验,不等式成立,所以可按下式计算工作零件刃口尺寸。 +dADA=(Dmax-X)0+0.035=105-0.5´0.87mm 0+0.035=104.5650mmDT=(DA-Zmin)0-dT=(104.565-0.246)0-0.025mm =104.3190-0.025mm2.排样计算 零件接受单直排排样方式,查得零件间的搭边值为1.5mm,零件与条料侧边之间的搭边值为1.8mm,若模具接受无侧压装置的导料板结构,则条料上零件的步距为106.5mm,条料的宽度应为 B=(Dmax+2a+c)0-D=(105+2´1.8+1)0-0.7mm =109.60-0.7mm选用规格为2mm×1000mm×1500mm的板料,计算裁料方式如下。 裁成宽109.6mm,长1000mm的条料,则每张板料所出零件数为 é1500ùé1000ù´ê=13´9=117 êúú109.6106.5ëûëû裁成宽109.6mm,长1500mm的条料,则每张板料所出零件数为 é1000ùé1500ù´ê=9´14=126 êúú109.6106.5ëûëû经比较,应接受其次种裁法,零件的排样图如图40所示。 二、其次次拉深工艺计算 1.拉深凸、凹模尺寸计算 其次次拉深件后零件直径为43.41 mm,拉深凸、凹模间隙值仍为3mm,则拉深凸、凹模尺寸分别为 +dA+0.08+0.08DA=(d2+t)0=(43.41+2)0mm=45.410mm 00DT=(DA-2Z)0-dT=(45.41-6)-0.05mm=39.41-0.05mm 2.拉深力计算 图40 排样图 F拉=pd2tsbK2=p´43.41´2´400´0.6N =65427.55N»65.4kN根据以上力的计算,初选设备位J2310。 三、模具零部件结构确实定 1. 落料拉深复合模零部件设计 1标准模架的选用 标准模架的选用根据为凹模的外形尺寸,所以应首先计算凹模周界的大小。根据凹模高度和壁厚的计算公式得 凹模高度H=Kb=0.2´105mm=21mm。 凹模壁厚C=(1.52)H=1.8´21mm»38mm。 所以,凹模的外径为D=105+2´38=181mm。 以上计算仅为参考值,由于本套模具为落料拉深复合模,所以凹模高度受拉深件高度的影响必定会有所增加,其具体高度将在绘制装配图时确定。另外,为了保证凹模有足够的强度,将其外径增大到200mm。 模具接受后置导柱模架,根据以上计算结果,查得模架规格为:上模座200mm×200mm×45mm,下模座200mm×200mm×50mm,导柱32mm×190mm,导套32mm×105mm×43mm。 2其它零部件结构 拉深凸模将干脆由连接件固定在下模座上,凸凹模由凸凹模固定板固定,两者接受过渡协作关系。模柄接受凸缘式模柄,根据设备上模柄孔尺寸,选用规格为A50×100的模柄。 步骤拉深: 1冲压件的工艺分析 2只要工艺参数计算 1毛胚的计算 2确定拉深次数 3排样及材料的利用率 4计算工序压力 落料力 卸料力 拉深力 压边力 5冲压设备的选择 3模具零件主要工作部分尺寸计算 1落料刃口的主要尺寸计算 2拉深刃口尺寸计算 3模架的选择:模具设计与制造实训附表 4弹性材料的选择与计算 第三篇:冲压工艺与模具设计 学问点总结 1,P1,冲压是通过模具对板材施加压力或拉力,使板材塑性成形,有时对板材施加剪切力而使板材分别,从而获得确定尺寸、形态和性能的一种零件加工方法。 冲压工艺可以分成分别工序和成形工序两大类。推断:表1和表2 2,P18,硬化定义:随着冷变形程度的增加,金属材料强度和硬度指标都有所提高,但塑性、韧性有所下降。 N称为材料的硬化指数,是说明材料冷变形硬化性能的重要参数。硬化指数n大时,表如今冷变形过程中材料的变形抗力随变形的增加而快速增大,材料的塑性变形稳定性较好,不易出现局部的集中变形和破坏,有利于提高伸长类变形的成形极限。 P30,成形裂开:胀形a裂开和扩孔翻边裂开B裂开。 3,P32了解硬化指数n值:材料在塑性变形时的硬化强度。N大,说明该材料的拉伸失稳点到来较晚。 塑性应变比r值:r值反映了板材在板平面方向和板厚方向由于各向异性而引起应变实力不一样的状况,它反映了板材在板平面内承受拉力或压力时抵抗变薄或变厚的实力。 4,P45,冲裁过程的三个阶段:弹性变形阶段,塑性变形阶段,断裂分别阶段。 5,P48,断面的4个特征区:圆角带,光亮带,断裂带,毛刺。 简答影响断面质量的因素:1,材料力学性能的影响。材料塑性好,材料被剪切的深度较大,所得断面光亮带所占的比例就大,圆角也大;反之则反。2,模具间隙的影响。间隙过小时,最初形成的滞留裂纹,在凸模接着下压时,产生二次剪切,会在光亮带中部形成高而薄的毛刺;间隙过大时,使光亮带所占比列减小,材料发生较大的塌角,其次次拉裂使得断面的垂直度差,毛刺大而厚,难以去除,使冲裁件断面质量下降。3,模具刃口状态的影响。刃口越锋利,拉力越集中,毛刺越小;刃口磨损后,压缩力增大,毛刺增大。4,断面质量还与模具结构、冲裁件轮廓形态、刃口的摩擦条件等有关。 6,P50,降低冲裁力的方法:阶梯凸模冲裁缺点:长凸模插入凹模较深,简洁磨损,修磨刃口夜间麻烦,斜刃口冲裁,加热冲裁。 7,P52,F卸:从凸模上将零件或废料卸下来所需要得力。 F推:顺着冲裁方向将零件或废料从凹模腔推出的力。 F顶:逆着冲裁方向将零件或废料从凹模腔顶出的力。 设h为凹模孔口直臂的高度,t为材料厚度,则工件数:n=h|t。 刚性卸料装臵和下出料方式的冲裁模总压力:F总=F冲+F推 弹性和下出料方式的总冲压力:F总=F冲+F卸+F推 弹性和上出料方式的总冲压力:F总=F冲+F卸+F顶选择 8,P53,冲裁间隙:冲裁模的凸模和凹模刃口之间的间隙。分双边C和单边Z两种。 间隙的影响:1对冲裁件质量的影响。间隙较大时,材料所受的拉伸作用增大,冲裁完毕后材料弹性复原,冲裁件尺寸向实体方向收缩,使落料件尺寸小于凹模尺寸,而冲孔件的孔径则大于凸模尺寸。当间隙较小时,凸模压入板料接近于挤压状态,材料受凹、凸模挤压力大,压缩变形大,冲裁完毕后,材料的弹性复原使落料件尺寸增大,而冲孔件的孔径则变小。2对模具寿命的影响。间隙减小时,接触压力随之增大,摩擦距离随之增长,摩擦发热严峻,因此模具磨损加剧;较大间隙使得孔径在冲裁后因回弹增大,卸料时削减与凸模侧面的磨损。3对冲裁力及卸料力的影响。间隙减小时,材料所受的拉应力减小,压应力增大,板料不易产生裂纹,冲裁力增大;反之减小,但接着增大间隙值,凸、凹模刃口产生的裂纹不相重合,会发生二次断裂冲裁力下降变缓。 间隙增大时,冲裁件光亮带窄,落料件尺寸偏差为负,冲孔件尺寸偏差为正,因此使卸料力、推件力或顶件力减小。间隙接着增大,制作毛刺增大,卸料力、顶件力快速增大。 9,P61 重点 冲裁模刃口尺寸计算1计算原则:落料模先确定凹模刃口尺寸以凹模为基准,间隙取在凸模上;冲孔模先确定凸模刃口尺寸以凸模为基准,间隙取在凹模上;选择模具刃口制造公差;保证有合理的间隙值;“入体原则。2计算方法:凸模和凹模分开加工分开加工与协作加工的区分及其优缺点、协作加工计算题;凸模和凹模协作加工1,落料:应以凹模为基准件,然后配做凹模2,冲孔 例2-3 10,P67 重点 排样利用率的计算一个进距内的材料利用率和一张板料上总的材料利用率公式 排样:冲裁件在板、条等材料上的布臵方法。 材料的利用率:衡量排样经济性、合理性的指标。 冲裁过程中产生的废料分为两种:1结构废料2工艺废料 排样方法分三种:1有废料排样2少废料3无废料排样 11,P71搭边:排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料。 影响搭边值大小的因素:材料力学性能,材料厚度,工件的形态和尺寸,排样的形式,送料及挡料方式。 12,P78,冲裁工序按工序的组合程度可分为:单工序,复合和级进冲裁。复合和级进冲裁的区分和利用 冲裁组合方式的选择根据冲裁件的生产批量、尺寸精度、形态困难程度、模具本钱等多方面考虑1生产批量2冲裁件的尺寸精度3对工件尺寸、形态的适应性4模具制造、安装调整和本钱5操作便利与平安P94习题2 13,P96,弯曲:把板料、管材或型材等弯曲成确定的曲率或角度,并得到确定形态零件的冲压工序。 应变中性层:由外区向内区过渡时,其中有一金属纤维层长度不发生转变的金属层。重点:如何确定中性层 P98稍稍理解:弯曲时的中性层:如何确定 14,P101,重点弯曲件毛坯长度的计算:直线部分和弯曲部分3-12公式 r大于0.5t及图3-8 r小于0.5的弯曲件。 P103,最小相对弯曲半径Rmin|t:在保证发生弯曲时外表不发生开断的条件下,弯曲件内外表能够弯曲成取小圆角半径与坯料后度的比值。Rmin|t越小,弯曲性能越好。 影响最小弯曲半径的因素:零件的弯曲角a,板材的方向性,板材外表质量与剪切断面质量板材的宽度和厚度 15,P108,弯曲回弹:卸载后弯曲角形态和尺寸发生转变的现象 16,P109,影响弯曲回弹量的因素1材料力学性能2相对弯曲半径R|t3弯曲角a4弯曲方式和模具结构5摩擦 16,P121,根据应力应变状态的不同,将拉深毛坯分为5个区域:平面凸缘区,凸缘圆角区,筒壁部分,底部圆角区,筒底部分。拉深中主要的破坏形式:起皱和拉裂。 17,P127,起皱:拉伸过程中,毛坯凸缘在切压应力作用下,产生的塑性失稳。起皱缘由:凸缘的切向压应力超过板材临界压力应力引起。最大切向压应力产生在凸缘外缘处,起皱首先由此起先。防皱措施:1压边圈、拉深筋、拉深槛2合理设计零件形态3合理设计模具4改善冲压条件压边力的平衡润滑5合理选材,确定适当板厚、低屈服极限材料,防皱效果好 P128,拉裂的防治措施:根据板材成形性能,接受适当的拉伸比和压力比;增加凸模外表的粗糙度;改善凸缘部分的润滑条件;选用KS|Kb比值小,n值大,r值大的材料。 18,P128毛坯尺寸计算原则:毛坯面积等于工件面积面积相等原则 P132,拉伸系数:每次拉伸后圆筒形件的直径与拉伸前毛坯或半成品的直径之比,即首次:m1=d1|D 拉伸系数是拉伸工作中重要的工艺参数。 极限拉伸系数的影响因素:板料成形性能,毛坯相对厚度t|D,凹凸模间隙及其圆角半径等有关。以下为具体介绍: 1板料的内部组织和力学性能 板料塑性好、组织均匀、晶粒大小适当、屈强比小、塑性应变比r值大时,板料的拉深性能好,可以接受较小的极限拉伸系数。2毛坯的相对厚度t|D 毛坯的相对厚度t|D小时,简洁起皱,防皱压力圈的压力加大,引起的摩擦阻力也大,因此极限拉伸系数相应加大。3拉伸模的凸模圆角半径rp和凹模角度半径rd rd过小时,筒壁部分与底部的过渡区的弯曲变形加大,使危险断面的强度受到减弱,使极限拉伸系数增加。rd过小时,毛坯沿凹模圆角滑动的阻力增加,筒壁的拉应力相应加大,其结果是提高极限拉伸系数值。4润滑条件及模具状况 润滑条件良好、凹模工作外表光滑、间隙正常,都能减小摩擦阻力改善金属的流淌状况,使极限拉伸系数减小。5拉伸方式 接受压边圈拉深时,因不易起皱,极限拉伸系数可取小些。6拉伸速度 拉伸速度对极限拉伸系数的影响不大,但速度敏感的金属拉伸速度大时,极限拉伸系数应适当加大。 P137 如何推断能否一次性拉深胜利 19,P160,凹模与凸模圆角半径。凹模圆角半径:过大,则板材在经过凹模圆角部分时的变形阻力以及在间隙内的阻力都要增大,势必引起总的拉深力增大和模具寿命的降低。过小,拉深初始阶段不与模具外表接触的毛坯宽度加大,这部分很简洁起皱。凸模圆角半径:过大,会使拉伸初级阶段不与模具外表接触的毛坯宽度加大,也使简洁此部分起皱。过小,在后续的拉深工序中毛坯沿压边圈的滑动阻力也要增大,对拉伸过程不利。 Rd:小,阻力大使得抗力增大,危险断面变薄或裂开,刮伤工件;大,过早丢失压边力致起皱。Rp对冲压效果影响无Rd显著小,增大弯曲变形,危险断面变薄或开裂,影响外表质量;大,凸模毛坯接触面减小,底部简洁变薄,圆角处内皱。 20,P177,胀形:在模具的作用下,迫使毛坯厚度减薄和外表积增大,以获得零件几何形态的冲压加工方法。 在凸模力作用下,变形区材料受双向拉应力作用,沿切向和径向产生伸长变形,成形面积的扩大主要是靠毛坯厚度变薄而获得。由于变形区不存在压应力,不会出现失稳起皱现象。 21,P179,胀形工艺分两大类:平板毛坯的局部胀形、圆孔空心毛坯的胀形。 22,P193,推断翻边分类 按工艺特点,可分为:内孔翻边、外缘翻边分为内区翻边和外区翻边和变薄翻边。按变形性质分为伸长类翻边特点:变形区材料受拉应力,切向伸长,厚度减薄,易发生裂开,如圆孔翻边和外缘翻边中的内区翻边、压缩类翻边特点:变形区材料切向受压缩应力,产生压缩应力,产生压缩变形,厚度增厚,易起皱。如外缘翻边中的外区翻边以及属于体积成形的变薄翻边等。 23,P194,翻边系数K:圆孔翻边时的变形程度K=d0|dm d0毛坯上圆孔上的初始直径,dm翻边后的竖边直径 翻边系数K与竖边边缘厚度变薄量关系可近似表达为t=t0K12.K越小,当翻边系数减小到使孔的边缘濒于拉裂时,这种极限状态下的翻边系数称为极限翻边系数,用Kl表示。表6-1和6-2. 24,P195,影响圆孔翻边成形极限的因素:1材料伸长率和硬化成形极限n大,Kl小,成形极限大。2口缘如无毛刺和无冷作硬化时,Kl较小,成形极限较大。3用球形、锥形和抛物线形凸模翻边时,变形条件比平底凸模优越,Kl较小。在平底凸模中,其相对圆角半径rp|t越大,极限翻边系数越小。4板材相对厚度越大,Kl越小,成形极限越大。 25,P219冲模的分类:(1)按工序性质分:落料模、冲口模、切断模、整修模、弯曲模、拉深模,成形模等。(2)按工序组合程度分为:单工序模、级进模、复合模。级进模:一次行程中,在一副模具的不同位臵上完成不同的工序。因此对工件来说,要经过几个工位也即几个行程才能完成。而对模具来说,则每个行程都能冲压出一个制件。所以级进模生产效率相当高。复合模:在一次行程中,一副模具的同一个位臵上,能完成两个以上工序。一次复合模冲压出的制件精度较高,生产率也高。(3)按导向方式分:无导向的开式模、有导向的导板模、导柱模等。(4)按卸料方式分为刚性卸料模、弹性卸料模等。(5)按送料、出件及解除废料方式分为:手动模、半自动模、自动模等。(6)按凸、凹模的材料分为:硬质合金模、锌基合金模、薄板模、钢带模、聚氨酯橡胶模等。 26,P221,一套模具根据其困难程度不同,一般都有数个、数十个甚至更多的零件组成。根据模具零件的作用分为五