冲裁工艺和冲裁模具设计.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：第2单元冲裁工艺与冲裁模具设计教学课题冲裁工艺及模具计划课时10教学目标1.掌握冲裁模设计基础；2.了解冲裁模设计应用。教学重点冲裁模设计基础。教学难点冲裁模设计基础。教学方法采用实际问题讲解以常用实物分析达到教学目的教学手段通过课件多媒体教学本讲主题1.冲裁模设计基础；2.冲裁模设计应用。教学过程环节方式教学内容所用时间一以实例垫片引入二提出问题如果要你制作一个或几个垫片你通常会想到哪些方法？如果要求你制作一匹垫片通常用什么方法？本讲的问题提出：1.冲裁变形原理2.冲裁件的质量分析3.冲裁工艺分析4.冲裁模的分类5.排样6.计算冲压力7.冲压设备的选择8.确定模具压力中心9.冲裁模刃口尺寸计算10.凸模、凹模的结构设计11.定位零件12.导向零件13.卸料与顶件装置14.连接与固定零件三提出要求1.掌握冲裁变形原理；2.掌握排样、计算冲压力；3.掌握冲裁模刃口尺寸计算；4.其它仅作了解。四分析解答问题（一）冲裁变形原理如下图所示是金属板料的冲裁变形过程。变形过程大致可分为三个阶段。(a)弹性变形阶段(b)塑性变形阶段(c)分离阶段（a）弹性变形阶段（b）塑性变形阶段（c）分离阶段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、凹模间隙存在变形复杂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、分离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附近的侧面→凸模刃口附近的侧面→上、下裂纹扩展相遇→材料分离冲裁件断面特征：圆角带：塑性剪切变形。质量最好的区域。光亮带：塑性剪切变形。质量最好的区域。断裂带：裂纹形成及扩展。毛刺区：间隙存在裂纹产生不在刃尖毛刺不可避免。此外间隙不正常、刃口不锋利还会加大毛刺。（二）冲裁件的质量分析冲裁件质量：指断面状况、尺寸精度和形状误差。断面状况：垂直、光洁、毛刺小。冲裁间隙对于断面质量起决定性的作用。在具有合理间隙的冲裁条件下冲裁件所产生的初始裂纹将重合可得正常的冲裁件断面质量。尺寸精度：图纸规定的公差范围内。冲裁件的形状尺寸精度在很大程度上取决于冲模的制造精度。冲模的精度愈高冲裁件的精度愈高。形状误差：外形满足图纸要求；表面平直即拱弯小。（三）冲裁工艺分析1.冲裁件的形状和尺寸要求(1)冲裁件的形状应尽可能简单、对称。(2)冲裁件的凸出悬臂和凹槽的宽度不宜太小以免凸模折断其合理值见表2.1。(3)冲裁件的外形或内形的转角处要避免尖角出现。(4)冲孔时由于受到冲孔凸模强度的限制孔的尺寸不宜过小。冲孔的孔径尺寸与孔的形状、材料的机械性能、材料厚度等有关(5)冲裁件的孔与孔之间孔与边缘之间的距离不应过小否则模具的强度和冲裁件的质量不能保证(6)在弯曲件或拉深件上冲孔时为了避免冲孔时使凸模受水平推力而折断其孔边与制件直壁间应保持一定的距离2.冲裁件的精度与断面粗糙度(1)冲裁件的经济精度一般不高于IT11级最高可达IT8～IT10级冲孔比落料的精度约高1级。冲裁件的尺寸公差、孔中心距的公差及孔对外缘轮廓的偏移公差分别见表2.6～表2.8。(2)冲裁件的断面粗糙度一般为最高可达高表2.6冲裁件内外形所能达到的经济精度基本尺寸/mm材料厚度t/mm≤33～66～1010～1818～500≤1IT12～IT13IT111～2IT14IT12～IT13IT112～3IT14IT12～IT133～5－IT14IT12～IT13表2.7两孔中心距公差材料厚度t/mm一般精度较高精度孔距基本尺寸/mm≤5050～150150～300≤5050～150150～300≤11～22～44～6±1.00±0.12±0.15±0.20±0.15±0.20±0.25±0.30±0.20±0.30±0.35±0.40±0.03±0.04±0.06±0.08±0.05±0.06±0.08±0.10±0.08±0.10±0.12±0.15表2.8孔中心与边缘距离尺寸公差材料厚度t/mm孔中心与边缘距离/mm≤5050～120120～220220～360≤22～4＞4±0.5±0.6±0.7±0.6±0.7±0.8±0.7±0.8±1.0±0.8±1.0±1.2（四）冲裁模的分类(1)按工序的性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、剖切模、切边模等。(2)按工序的组合方式可分为单工序的简单模和多工序的连续模、复合模以及连续复合模。(3)按模具上、下模的导向方式可分为无导向的开式模和