冷冲模具培训教程edcp.docx
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3、冲压压工序。(最最基本、最最重要的的冲压加加工工序序。)冲裁的分分类:普普通冲裁裁和精密密冲裁。一般所说说的冲裁裁是指普普通冲裁裁,包括括冲孔、落落料、切切口、切切边、剖剖切等多多种分离离工序。型孔:除除了圆形形以外的的所有形形状的通通孔。沉孔:各种不不通的,且且底面为为平面的的圆孔或或型孔称称为沉孔孔。 精密密冲裁:主要是是应用于于精密级级进模具具。 二、冲冲裁模的的分类 按工序序性质分分类: 落料料模具:沿封闭闭轮廓将将冲件与与板料分分离,冲冲下来的的是零件件。 冲孔孔模具:沿封闭闭轮廓将将废料与与板料分分离,冲冲下来的的是废料料。 (其其余见大大学教材材。)第一节节 冲裁裁变形过过程及质
4、质量分析析 一、冲冲裁变形形过程分分析 二、冲冲裁断面面质量分分析冲裁件的的三个质质量指标标是断面面质量、尺尺寸精度度和形状状误差。对对三者的的要求:断面状状况尽可可能垂直直、光滑滑、毛刺刺小(肯肯定需要要断面光光滑,不不仅外观观好,而而且能够够保证断断面方向向的精确确尺寸。);尺寸精精度应该该保证在在图样规规定的公公差范围围之内(其其实我心心里面再再想你们们会不会会想我说说这个要要求是再再讲废话话,因为为如果超超差就是是废品。);零件外外形应该该满足图图纸要求求:表面面尽可能能平直,即即拱弯小小。(首首先,圆圆形的东东西不能能做成方方形。其其次,有有些零件件有形状状方面的的特殊要要求。比比如
5、我在在公司做做的这个个零件,这这张UTT的零件件图上明明确的指指出了对对这个零零件平面面度的要要求0.11mm。 11冲裁裁断面质质量及其其影响因因素 由由冲裁变变形的特特点,冲冲裁件的的断面明明显地分分为了四四个特征征区,即即圆角带带(塌角角带)、光光亮带、断断裂带、毛毛刺区。圆角带 -该区区域的形形成主要要是当凸凸模刃口口刚压入入板料时时,刃口口附近的的材料产产生弯曲曲和伸长长变形,材材料被带带进模具具间隙的的结果。光亮带 -该区区域发生生在塑性性变形阶阶段,当当刃口切切入金属属板料后后,板料料与模具具侧面挤挤压而形形成的光光亮垂直直的断面面。通常常占全断断面的 1。断裂带 -该区区域是在
6、在断裂阶阶段形成成。是由由刃口处处产生的的微裂纹纹在拉应应力的作作用下,不不断扩展展而形成成的撕裂裂面其断断面粗糙糙,具有有金属本本色,且且带有斜斜度。 毛毛刺的形形成是由由于在塑塑性变形形阶段后后期, 凸模和和凹模的的刃口切切入被加加工板料料一定深深度时,刃刃口正面面材料被被压缩,刃刃尖部分分是高静静水压应应力状态态,使微微裂纹的的起点不不会在刃刃尖处发发生,而而是在模模具侧面面距刃尖尖不远的的地方发发生,在在拉应力力的作用用下,裂裂纹加长长,材料料断裂而而产生毛毛刺。在在普通冲冲裁中毛毛刺是不不可避免免的。各个部分分,在整整个断面面上所占占的比例例,随材材料的性性能、厚厚度、模模具冲裁裁间
7、隙、刃刃口状态态及摩擦擦等条件件的不同同而变化化。 (11)材料料力学性性能的影影响 材料料的塑性性越好,冲冲裁时出出现裂纹纹较迟,材材料被剪剪切的深深度较大大,所得得的光亮亮带所占占的比例例就大,但但圆角也也大。塑塑性差,材材料容易易拉断,被被剪切不不久就会会出现裂裂纹,使使断面光光亮带所所占的比比例小,圆圆角小,大大部分是是粗糙的的断面。 (22)模具具间隙的的影响 模具具间隙的的含义:凸模与与凹模工工作部分分尺寸之之差称为为间隙。用用Z表示示(.2111.883.332.1106/jpkkc/ccygyysj/topp_alll/ss_zhhidaao/22.httm) 一一般在工工厂里
8、面面都是指指的单边边间隙。(举举例:比比如我们们公司的的屏蔽罩罩设计规规范中指指出用的的材料的的间隙只只是指出出怎么计计算或是是查找,没没有明确确指出是是单边还还是双边边间隙。) 冲冲裁间隙隙增大时时,材料料内拉应应力增大大,使得得拉伸断断裂发生生早,于于是断裂裂带变宽宽(其实实间隙合合适的时时候,材材料也是是利用凸凸模下行行深度越越深,拉拉应力越越大的原原理使材材料产生生裂纹。),光光亮带变变窄(提提问:为为什么?因为间间隙增大大,压应应力减小小,使得得凸、凹凹模对材材料的挤挤压减小小,同时时拉应力力增大,使使裂纹很很早就出出现,使使得挤压压面积减减小),弯弯曲变形形增大,因因而圆角角也增大
9、大。 冲裁裁间隙减减小时,压压应力成成分增大大,使得得凹模刃刃口附近近产生的的裂纹进进入凸模模下面的的压应力力区而停停止发展展;由凸凸模刃口口附近产产生的裂裂纹进入入凹模上上表面的的压应力力区也停停止发展展;上、下下裂纹不不重合,在在两条裂裂纹之间间发生第第二次剪剪切。当当上裂纹纹压入凹凹模时,受受到凹模模壁的挤挤压,产产生第二二光亮带带,同时时部分材材料被挤挤出,在在表面形形成薄而而高的毛毛刺。(提提问:为为什么?)(3)模模具刃口口状态对对质量的的影响 见见大学教教材。2冲冲裁件尺尺寸精度度及其影影响因素素 冲裁件件的尺寸寸精度是是指冲裁裁件的实实际尺寸寸与公称称尺寸之之差。差差值越小小,
10、精度度越高。 冲裁件件的尺寸寸精度与与很多因因素有关关。如冲冲模的制制造精度度,材料料性质、冲冲裁间隙隙和冲裁裁件的形形状误差差等。 (1)、冲冲模的制制造精度度 冲模模的制造造精度对对冲裁件件尺寸精精度有直直接影响响。 提问:1000万件产产品尺寸寸精度是是否一致致?如果果不一致致,导致致不一致致的原因因? 对于于冲孔件件,其尺尺寸精度度由谁保保证?对对于落料料件其尺尺寸精度度由谁保保证? 对对于冲孔孔加工,设设计凸模模时应该该以孔的的什么尺尺寸作为为设计基基准? 对对于落料料加工,设设计凹模模时应该该以落料料件的什什么尺寸寸作为设设计基准准? 冲冲模的制制造精度度越高,冲冲裁件的的尺寸精精
11、度也就就越高! 见表表2-22公差差等级:确定尺尺寸精确确程度的的等级称称为公差差等级。国国家标准准共规定定了200个公差差等级,用用符号IIT011,ITT0,IIT1ITT18表表示。公公差等级级依次降降低。 (2)、材材料的性性质 对对于塑性性好的材材料,由由于它的的伸长率率高,屈屈服点低低较小,所所以弹性性变形量量较小,冲冲裁结束束后,冲冲裁件回回弹较小小,因而而尺寸精精度高。而而硬质材材料,塑塑性较差差,弹性性变形量量大,所所以冲裁裁结束后后,冲裁裁件回弹弹较大,因因而尺寸寸精度较较低。 (33)冲裁裁间隙 当间隙隙合理时时,在冲冲裁过程程中,板板料的变变形区在在比较纯纯的剪切切应力
12、作作用下被被分离,使使落料件件的尺寸寸等于凹凹模尺寸寸;冲孔孔件的尺尺寸等于于凸模尺尺寸。 当间间隙过大大时,板板料在冲冲裁过程程中除了了受到剪剪切外还还会受到到较大的的拉伸和和弯曲变变形,冲冲裁后因因材料的的弹性恢恢复,将将使冲裁裁件尺寸寸向实际际方向收收缩。对对于落料料件,其其尺寸会会小于凹凹模尺寸寸;对于于冲孔件件,其尺尺寸会大大于凸模模尺寸。 当当间隙过过小时,板板料的冲冲裁过程程中除剪剪切外还还会受到到很大的的挤压作作用。冲冲裁后,材材料的弹弹性恢复复使冲裁裁件尺寸寸向实体体的反方方向胀大大。对于于落料件件,其尺尺寸会大大于凹模模尺寸。对对于冲孔孔件,其其尺寸会会小于凸凸模尺寸寸。
13、33合理理间隙值值的确定定(11)、间间隙对冲冲压力的的影响 补补充:试试验证明明,间隙隙对冲压压力影响响明显。随随着间隙隙的增大大,材料料所受的的拉应力力增大,容容易断裂裂分离,因因此冲裁裁力减小小。由于于间隙增增大,使使光亮带带变窄以以及材料料的弹性性变形,使使落料件件的尺寸寸小于凹凹模孔口口尺寸,冲冲孔尺寸寸大于凸凸模尺寸寸,因而而使卸料料力、推推件力或或顶件力力随之减减小。(提提问:为为什么?) (22)、间间隙对模模具寿命命的影响响模具具寿命分分为刃磨磨寿命和和模具总总寿命。(解释为为什么要要刃磨!)凸、凹凹模可经经历多次次刃磨。正正常情况况下,冲冲裁凸模模和凹模模每次的的刃磨量量为
14、0.10 0.15mmm或稍稍多一些些。两次次相邻刃刃磨之间间,冲模模能冲制制合格冲冲件的总总数即刃刃磨寿命命。(解解释。举举例公司司模具镶镶件磨刃刃口,加加垫块。)模具总总寿命是是指模具具失效时时的总的的合格冲冲件数表表示。模具的的失效形形式一般般有:磨磨损、变变形(不不经过深深冷处理理的零件件的变形形)、崩崩刃、折折断和涨涨裂(举举例公司司模具底底座没有有铣通,废废料把凹凹模板涨涨裂。) 在冲冲裁过程程中,由由于材料料有变形形抗力,故故会对材材料凸、凹凹模产生生反作用用力,使使凸、凹凹模刃口口承受极极大的垂垂直压力力与侧压压力的作作用,高高压使刃刃口与被被冲材料料接触面面之间贴贴合很紧紧,
15、当接接触面相相对滑动动时,产产生很大大的磨擦擦而使凸凸、凹模模磨损。这这种磨损损是冲裁裁模具的的主要磨磨损形式式。 当当间隙减减小时,凸凸、凹模模与材料料接触压压力也随随之增大大,同时时相对滑滑动距离离越大,模模具材料料越软,磨磨损就增增大。并并且由于于间隙减减小,冲冲件的光光亮带增增加,使使得材料料与凸、凹凹模的摩摩擦距离离增大,摩摩擦发热热严重,可可能出现现模具与与材料之之间出现现粘结现现象;而而接触压压力的增增大,还还会引起起刃口的的压缩疲疲劳破坏坏,引起起崩刃。小小的间隙隙,如果果凸、凹凹模的制制造精度度出现问问题,还还可能出出现相互互啃刃的的现象。 为了了提高模模具寿命命一般采采用较
16、大大的间隙隙。 (3)、间间隙值的的确定 确定合合理间隙隙的方法法有理论论确定法法与经验验确定法法、图表表法。理理论确定定法的主主要依据据是保证证上下裂裂纹会合合,以便便获得良良好的断断面。根据图中中三角形形 ABBC的关关系可求求得间隙隙值c为为:Z/2 =( t - s ) ttan = t (1-ss/t) taan从上式看看出,间间隙 zz/2与与材料厚厚度t、相相对切入入深度sst以以及裂纹纹方向有关。而而s与又与材材料性质质有关,材材料愈硬硬, sst愈愈小。因因此影响响间隙值值的主要要因素是是材料性性质和厚厚度。材材料愈硬硬愈厚,所所需合理理间隙值值越大。由于理论论计算方方法在生
17、生产中使使用不方方便,故故目前间间隙值的的确定广广泛使用用的是经经验公式式与图表表。查表法法见表22-3 提问问:为什什么抗剪剪强度越越大,冲冲裁间隙隙越大?抗剪强强度越大大,材料料变形抗抗力越大大,出现现剪裂纹纹越困难难,因此此需要增增大冲裁裁间隙,以以提高拉拉应力,使使裂纹能能够在冲冲裁行程程之内出出现,保保证冲裁裁的顺利利进行。有色金金属实用用知识简简介纯铜是是玫瑰红红色金属属,表面面形成氧氧化铜膜膜后呈紫紫色,故故工业纯纯铜常称称紫铜或或电解铜铜。 黄铜是是铜与锌锌的合金金。最简简单的黄黄铜是铜铜锌二元元合金,称称为简单单黄铜或或普通黄黄铜。改改变黄铜铜中锌的的含量可可以得到到不同机机
18、械性能能的黄铜铜。黄铜铜中锌的的含量越越高,其其强度也也较高,塑塑性稍低低。青铜是历历史上应应用最早早的一种种合金(越越王的青青铜剑),原原指铜锡锡合金,因因颜色呈呈青灰色色,故称称青铜。为为了改善善合金的的工艺性性能和机机械性能能,大部部分青铜铜内还加加入其它它合金元元素,如如铅、锌锌、磷等等。 以镍镍为主要要添加元元素的铜铜基合金金呈银白白色,称称为白铜铜。铜镍镍二元合合金称普普通白铜铜,加锰锰、铁、锌锌和铝等等元素的的铜镍合合金称为为复杂白白铜,纯纯铜加镍镍能显著著提高强强度、耐耐蚀性、电电阻和热热电性。工工业用白白铜根据据性能特特点和用用途不同同分为结结构用白白铜和电电工用白白铜两种种
19、,分别别满足各各种耐蚀蚀和特殊殊的电、热热性能。经验验公式法法 软软钢:低低、中碳碳钢 硬硬钢:高高碳钢 提问问:间隙隙会不会会改变,是是否始终终保持一一致。 第二节节 冲冲裁模刃刃口尺寸寸计算 普通通冲裁件件的断面面呈锥形形,因此此在测定定落料件件或者是是冲孔件件的时候候我们都都应该以以光亮带带为测量量标准。(提提问:为为什么?光亮带带为垂直直、光亮亮的断面面。) 一一、刃口口尺寸计计算的基基本原则则 提问问:落料料件的大大端(光光面),是是由谁挤挤压而成成的?冲冲孔件的的(小端端)光面面是由谁谁挤压而而成的? 在冲冲裁过程程中,凸凸、凹模模具要和和冲裁零零件或废废料发生生摩擦,凸凸模越磨磨
20、越小,凹凹模越磨磨越大,结结果使间间隙增大大,因此此,在确确定凸、凹凹模刃口口尺寸时时必须遵遵循下述述原则: 1落料件件尺寸由由凹模尺尺寸决定定,冲孔孔时孔的的尺寸由由凸模尺尺寸决定定。故设设计落料料模时,以以凹模为为基准,间间隙取在在凸模上上(解释释);设设计冲孔孔模时,以以凸模为为基准,间间隙取在在凹模上上。2考虑虑到冲裁裁中凸 、凹模模的磨损损,设计计落料模模时,凹凹模基本本尺寸应应取尺寸寸公差范范围的较较小尺寸寸;设计计冲孔模模时,凸凸模基本本尺寸则则应取工工件孔尺尺寸公差差范围内内的较大大尺寸。这这样,在在凸、凹凹模磨损损到一定定程度的的情况下下,仍能能冲出合合格制件件。 凸凸、凹模
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