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1、1板料冲压与模具设计基础知识一、板料冲压的基本知识1板料冲压是利用冲模在压力机上对板料施加压力，使其分离或变形，从而得到新需要零件的一种压力加工方法。2板料冲压的基本工序分类：一类是分离工序：主要包括剪裁，冲裁等。其特点板料受到外力后，应力超过强度极限，使得板料发生剪裂而分离。 另一类是变形工序：主要包括弯曲、拉延及成形等。其特点是板料受到外力后，应力超过屈服极限 s，但低于强度极限b，经过塑性变形后成一定形状。此外，将以上两工序合成一个工序，称复合工序， （冲裁，拉延） 。二、板料剪裁和冲裁1剪裁力 11 平刀剪裁时 2P平=KBt0（N） 式中: B-板料宽度（m）t-板料厚度（m）0-板
2、料的抗剪强度（Pa）K-系数。一般的 k=1.312 斜刃剪裁时P斜=0.5Kt20/tg(N) 式中：-斜刃的斜角K-系数。一般取 K=1。3斜剪比平剪省力。2冲裁力P=KLt0式中：P-冲裁力（N）L-制件的周长（m）t-制件的厚度（m）0 -材料的抗剪强度K-系数。一般取 K=1。3为了方便，也可以用如下公式计算冲裁力P=Ltbb -材料的抗拉强度（Pa）33冲裁间隙（z）冲裁模初始双边间隙 Z（毫米）数值08 、10、35、 09Mn、A3、B316Mn 40,50 65Mn材料厚度（毫米）Zmin ZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于 0.5 无 间 隙0.5
3、 0.6 0.7 0.8 0.9 1.01. 21. 51. 7 52. 02. 1 2. 52. 7 53. 03. 54. 04. 55. 56. 06. 58. 00.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.1260.132 0.220 0.246 0.260 0.360 0.400 0.4600.540 0.640 0.720 0.940 1.0800.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.1800.240 0.320 0.360 0.380 0.500 0.560 0.6400.740 0.880 1.000 1.28
4、0 1.4400.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.1320.170 0.220 0.260 0.280 0.380 0.420 0.4800.580 0.680 0.680 0.780 0.840 0.940 1.2000.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.1800.240 0.320 0.380 0.400 0.540 0.600 0.6600.780 0.920 0.960 1.100 1.200 1.300 1.6800.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.1320.170
5、0.220 0.260 0.280 0.380 0.420 0.4800.580 0.680 0.780 0.980 1.1400.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.1800.230 0.320 0.380 0.400 0.540 0.600 0.6600.780 0.920 1.040 1.320 1.5000.040 0.048 0.064 0.064 0.090 0.0900.060 0.072 0.092 0.092 0.126 0.126注：冲裁皮革、石棉和纸板时,间隙取 08 钢的 25%冲裁间隙是一个重要的工艺参数。如间隙过大，冲裁工件产生毛
6、刺过大或冲不断，间隙过小，对模具碰刀，磨损。因此，模具设计时4要求用适合的间隙。4冲裁模具设计41 冲裁模具结构42 凸模1） 凸模材料： 9CrSi,T8（热处理变形大，价格平）通常用 Cr12MoV(热处理变形小,价格贵)2） 热处理硬度：HRC58623） 光洁度达到以上4） 凸模常用固定方法（注：固定后加定位销）图示 1，2 多用于冲裁工件对称的，而图示 3，4 多用于冲裁工件不对称的。55） 凸模刀口如下制作可省力43 凹模1）材料，硬度，光洁度与凸模相同2）凹模常用固定方法（注：固定后加定位销）3）凹模设计要有卸料位44 固模板1） 材料：Q2352） 作用：固定凸模，并模架连接4
7、5 卸料板61） 材料：Q235，橡胶板，聚胺脂板2） 卸料板固定方法3） 卸料板与凸模间隙：0。60。8如间隙过大，无法卸料，间隙过小，增加卸料板与凸模磨擦，卸料板移动压缩困难。46 模架1）模架组成，形式。2）导柱，导套结构：有滑柱式和滚珠导向式。73）导柱、导套材料及硬度导柱、导套要求硬度高，耐磨，常用 20#钢渗碳，T8 等硬度要求达到 HRc56604）冲裁模及其它零件1 限位（死顶）：限制冲裁行程，保护冲模。2 工件定位：保证工件冲裁位置3 推杆：防止废料或工件卡住。1冲裁模设计过程1）展开工件图2）在展开图上画上凹凸模位置尺寸3）按压力中心闭合高度确定模具总体尺寸4）绘制模具总体图5）模具零件的选用和设计2模具尺寸标注由于模具尺寸较精确，尺寸较多。一般用如下方法标注尺寸，以刀口位置为基准,以便线切割。3模具加工工艺（以上图凹模为例）1）铸件（包退火处理）82）粗刨：刨外形尺寸，厚度留 1。2mm 长宽留 3mm3）平面磨：磨上下平面，留 0。6mm4）普铣：铣外形尺寸，保证垂直度5）划线：按图划线6）钻：钻各孔及在冲口出钻 3 工艺孔7）热处理：淬火 HRc58628）平面磨：磨上下平面9）线切割：割冲口尺寸
