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1、复习上次课内容1.间隙的重要性？第二章 冲裁工艺与冲裁模设计2.如何确定合理间隙值？3.冲裁力F的计算公式4.冲压工艺总力的计算方法5.降低冲裁力的方法6.确定压力中心的目的第五节 凸模与凹模刃口尺寸的确定生产实践发现的规律：1冲裁件断面都带有锥度。光亮带是测量和使用部位，落料件的光亮带处于大端尺寸，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。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计重要性：2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。一、凸、凹模刃口尺寸计算原则凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值
2、也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。设计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，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计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，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸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。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计计算原则：一、凸、凹模刃口尺寸计算原则（续）第二章 冲裁工艺与冲裁模设计冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙值（Zmin）。选择模具刃口制造公差时，要考虑
3、工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差。但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差。计算原则（续）：一、凸、凹模刃口尺寸计算原则（续）加工方法：1.分开加工第二章 冲裁工艺与冲裁模设计二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法 具有互换性、制造周期短，但Zmin不易保证，需提高加工精度，增加制造难度。2.配合加工 Zmin易保证，无互换性、制造周期长。1按凸模与凹模图样分别加工法（1）落料第二章 冲裁工艺与冲裁模设计二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法（续）（2）冲孔（3）孔心距=L 1凸、凹模制造公差
4、2零件公差 为了保证可能的初始间隙不超过Zmax，即第二章 冲裁工艺与冲裁模设计二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法（续）凸、凹模的制造公差，可按级来选取，也可查表2.4.1选取，但需校核。或取+ZminZmax，选取必须满足以下条件：2凸模与凹模配作法 配作法就是先按设计尺寸制出一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法（续）特点：的条件，并且还可放大基准件的制造公差，使制造容易。模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核2凸模与凹模配作法（续）（1）根据磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口尺寸类型：
5、磨损后变大，变小还是不变。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法（续）（3）刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4来选取。对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取工件相应部位公差值的1/8并冠以（）。（2）根据尺寸类型，采用不同计算公式。磨损后变大的尺寸，采用分开加工时的落料凹模尺寸计算公式。磨损后变小的尺寸，采用分开加工时的冲孔凸模尺寸计算公式。磨损后不变的尺寸，采用分开加工时的孔心距尺寸计算公式。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计零件及其凸凹模刃口磨损后的变化情况a.冲孔件冲孔件c.落料件落料件 冲制图示零件，材料为Q235钢，料厚t=0.5mm。计算冲裁凸、凹模刃口尺寸
6、及公差。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计三、例1解：由图可知，该零件属于无特殊要求的一般冲孔、落料。外形和180.09由冲孔同时获得。查表2.2得，由落料获得，则由公差表查得：第二章 冲裁工艺与冲裁模设计三、例1（续）为IT12级，取x=0.75；设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则冲孔：校核：0.008+0.012 0.06-0.040.02=0.02（满足间隙公差条件）为IT14级，取x=0.5；孔距尺寸：第二章 冲裁工艺与冲裁模设计三、例1（续）=L=180.12520.09=(180.023)mm校核：0.016+0.025=0.04 0.02（不能满足间隙公差条件）因此，只有缩小
7、，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取：=0.40.02=0.008mm =0.60.02=0.012mm落料：故：第二章 冲裁工艺与冲裁模设计三、例1（续）如图2.4.3所示的落料件，其中第二章 冲裁工艺与冲裁模设计三、例2d=220.14mm板料厚度t=1mm，材料为10号钢。试计算冲裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。由表2.2查得：解：该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按间隙要求配作。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计三、例2（续）落料凹模的基本尺寸计算如下：第一类尺寸：磨损后增大的尺寸 由公差表查得：尺寸80m
8、m，选x=0.5；尺寸15 mm，选x=1；其余尺寸均选x=0.75。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计三、例2（续）第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸 第二类尺寸：磨损后减小的尺寸 落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是79.79mm，39.75mm，34.75mm，22.07mm，14.94mm，不必标注公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值落料凹模、凸模的尺寸如下图落料凸、凹模尺寸 a)落料凹模尺寸 b)落料凸模尺寸 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计复习上次课内容1.凸、凹模刃口尺寸计算原则第二章 冲裁工艺与冲裁模设计2.凸、凹模刃口尺寸的计算方法3.凸、凹
9、模分别加工时，其刃口尺寸计算应注意什么？4.凸、凹模配合加工时，其刃口尺寸计算应注意什么？第六节 冲裁工作的排样排样排样:第二章 冲裁工艺与冲裁模设计合理的排样合理的排样：冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。排样方案是模具结构设计的依据之一。提高材料利用率、降低成本，保证冲件质量及模具寿命的有效措施。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计一、材料的合理利用一个步距内的材料利用率一个步距内的材料利用率材料利用率：1材料利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比，它是衡量合理利用材料的经济性指标。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计一、材料的合理利用（续）一张板料一张板料(或带料、条料或带料、条料)上总的材料利
10、用率上总的材料利用率1材料利用率（续）第二章 冲裁工艺与冲裁模设计一、材料的合理利用（续）1材料利用率（续）板料的裁剪方法：冲裁所产生的废料：一类是结构废料结构废料；另一类是工艺废料工艺废料。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计2提高材料利用率的方法一、材料的合理利用（续）减少工艺废料减少工艺废料的有力措施是：第二章 冲裁工艺与冲裁模设计2提高材料利用率的方法(续）一、材料的合理利用（续）设计合理的排样方案；选择合适的板料规格和合理的裁板法（减少料头、料尾和边余料）；利用废料作小零件等。利用结构废料利用结构废料的措施有：当材料和厚度相同时，在尺寸允许的情况下，较小尺寸的冲件可在较大尺寸冲件的废料中冲制
11、出来。在使用条件许可下，也可以改变零件的结构形状，提高材料利用率，如图2.20所示。根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为三种：第二章 冲裁工艺与冲裁模设计二、排样方法1.有有废料排样（a）2.少少废料排样（b）3.无无废料排样（c、d）零件的形状：例如圆形零件不可能实现无废料排样。在使用条件许可时，也可改变零件形状，以设计最佳排样形式。零件的断面质量、精度要求：当零件的断面质量和尺寸精度要求较高且形状复杂时，应采用有废料排样形式。冲模结构：有废料排样的冲模结构比较复杂。少、无废料排样冲裁多用连续模、导板模，当零件孔与外形相对位置公差很紧时，可用复合模。（1）影响排样形式的因素 第二章 冲
12、裁工艺与冲裁模设计模具寿命：有废料排样模具全部刃口参与冲裁，受力均匀，模具寿命高。少、无废料排样凸模单面切割，有时毛刺会被凸模带人间隙，致使模具寿命较短。操作的方便与安全：有废料排样模具的零部件较为齐全，操作方便、安全。少、无废料排样的模具结构简单，操作时往往欠方便与安全。生产率：有的少、无废料排样模具一次冲裁可获得两个以上的零件，有利于提高生产率。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计（2）少、无废料排样的优、缺点 搭边搭边：排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。搭边的作用：搭边的作用：一是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；搭边
13、还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉人模具间隙，从而提高模具寿命。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计三、搭边1影响搭边值的因素第二章 冲裁工艺与冲裁模设计三、搭边（1）材材料料的的力力学学性性能能 硬材料的搭边值可小一些；软材料、脆材料的搭边值要大一些。（2）材料厚度材料厚度 材料越厚，搭边值也越大。（3）冲冲裁裁件件的的形形状状与与尺尺寸寸 零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值取大些。（4）送送料料及及挡挡料料方方式式 用手工送料，有侧压装置的搭边值可以小一些；用侧刃定距比用挡料销定距的搭边小一些。（5）卸料方式卸料方式 弹性卸料比刚性卸料的搭边小一些。2搭边值的确定第二章 冲裁工艺与冲裁模设计三、
14、搭边表2.10为最小搭边值的经验数表之一，供设计时参考。1有侧压装置时条料的宽度与导料板间距离第二章 冲裁工艺与冲裁模设计四、条料宽度与导料板间距离的计算条料宽度：导料板间距离：2无侧压装置时条料的宽度与导料板间距离第二章 冲裁工艺与冲裁模设计四、条料宽度与导料板间距离的计算条料宽度：导料板间距离：3用侧刃定距时条料的宽度与导料板间距离第二章 冲裁工艺与冲裁模设计四、条料宽度与导料板间距离的计算条料宽度：导料板间距离：一张完整的排样图应标注条料宽度尺寸第二章 冲裁工艺与冲裁模设计五、排样图 、条料长度L、板料厚度t、端距l、步距S、工件间搭边和侧搭边a。并习惯以剖面线表示冲压位置。第二章 冲裁
15、工艺与冲裁模设计零件形状不同材料利用情况的对比零件形状不同材料利用情况的对比第二章 冲裁工艺与冲裁模设计复习上次课内容1.提高材料利用率的方法第二章 冲裁工艺与冲裁模设计2.条料排样方法的分类3.什么是搭边？其作用有哪些？影响搭边值的因素有哪些？4.一张完整的排样图应表达哪些信息？第七节 齿圈压板精密冲裁普通冲裁由于间隙大，又无压板和推件板的反压力，使得板料在模具刃口处产生裂纹而切断分离，这一过程伴随着弯曲一拉伸一撕裂现象的产生，因此，冲裁件存在着一些缺陷，见图228。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计精冲精冲是指材料在冲我过程中处于三向压应力状态，增强变形区的静水压，抑制材料的断裂，使其在不出现裂
16、纹的条件下以塑性变形的方式实现材料的分离。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计图229 精冲示意图 精冲与普通冲裁相比，其主要的工艺特点是：精冲间隙只有普通冲裁的10，甚至更小。精冲剪切之前，首先利用齿圈压板对原材料变形区施加单位压力等于或稍大于材料屈服极限s的强大压力，且在剪切过程中基本保持不变，并在反向利用推件板，对零件施加压力而后凸模将条料切入刃口具有小圆角的直壁凹模洞口，由于推件板的作用，在精冲凸模回程后，把精冲件顶出凹（凸）模。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计 在精冲时冲裁间隙、齿圈压力、顶出器反顶力及凹模刃口圆角四者相辅相成，而间隙是主要的，其值大小与材料性质、厚度、工件形状等因素有关。精冲零
17、件的工艺性精冲零件的工艺性是指该零件在精冲过程中实现的难易程度。影响精冲件工艺性的因素有：零件的几何形状，零件的尺寸公差和形位公差，剪切面的质量，材质及厚度等，其中零件几何形状是主要因素。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计精冲模具的结构特点精冲模具的结构特点：模架必须刚性好，公差等级高；模具上下模座必须有精确而稳固的导向装置，一般采用滚动导向；3个配合面（凸模与推板、推板与凹模、凸凹模与齿圈压板）采用无松动滑配，一般间隙值为0.0050.01mm；上模运动时，要保证凸模与凹模间隙的均匀性；模具工作部分必须选用高耐磨、高淬透性的材料；适当考虑模具工作部分的排气问题；严格控制凸模进入凹模的深度，以免损坏模具工作部分。本章思考题4、5、6。作业布置：第二章 冲裁工艺与冲裁模设计