冲裁模的典型结构

《冲裁模的典型结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冲裁模的典型结构（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1. 掌握冲裁模刃口尺寸计算方法和排样设计；掌握冲裁模刃口尺寸计算方法和排样设计；2. 掌握冲裁工艺性分析、工艺设计和工艺计算；掌握冲裁工艺性分析、工艺设计和工艺计算；3. 掌握冲裁模典型结构的特点和模具主要零部件的设计；掌握冲裁模典型结构的特点和模具主要零部件的设计；4. 熟悉冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤；熟悉冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤；5. 了解冲裁变形规律和冲裁件质量的影响因素；了解冲裁变形规律和冲裁件质量的影响因素；6. 了解冲压模具标准。了解冲压模具标准。本章学习要求：本章学习要求：冲裁模的典型结构冲裁模的典型结构 2.1冲裁变形分析冲裁变形分析 2.2 冲裁模具的间隙冲裁

2、模具的间隙 2.3 凸模与凹模刃口尺寸的计算凸模与凹模刃口尺寸的计算 2.4 冲裁力和压力中心的计算冲裁力和压力中心的计算 2.5 排样设计排样设计 2.6 冲裁工艺设计冲裁工艺设计 2.7 冲裁模的结构设计冲裁模的结构设计 2.8 冲裁模主要零部件的结构设计与标准选用冲裁模主要零部件的结构设计与标准选用 2.9 精密冲裁工艺与精冲模具介绍精密冲裁工艺与精冲模具介绍 2.10 硬质合金冲裁模硬质合金冲裁模1下模座；2、15销钉；3凹模；4套；5 导柱 ；6 导套 ；7 上模座 ；8卸料板 9 橡胶；10 凸 模 固定板 ；11垫板；12卸料螺钉；13 凸 模；14 模柄 ；16、17螺钉 图2

3、.0.1 冲裁模典型结构与模具总体设计尺寸关系图2.1冲裁变形分析冲裁变形分析 2.1.1 冲裁变形时板料变形区力态分析冲裁变形时板料变形区力态分析 冲裁时作用于材料上的力冲裁时作用于材料上的力 (如图(如图2.1.1) ) 冲裁时板料的应力状态图冲裁时板料的应力状态图 (如图(如图2.1.2) ) 2.1.2 冲裁时板料的变形过程冲裁时板料的变形过程(如图(如图2.1.3) ) 弹性变形阶段板料产生弹性压缩、弯曲和拉伸等变 形。塑性变形阶段板料的应力达到屈服极限，板料开始 产生塑性剪切变形。断裂分离阶段已成形的裂纹沿最大剪应变速度方向 向材料内延伸，呈楔形状发展。弹性变形阶段板料产生弹性压缩

4、、弯曲和拉伸等变 形。塑性变形阶段板料的应力达到屈服极限，板料开始 产生塑性剪切变形。断裂分离阶段已成形的裂纹沿最大剪应变速度方向 向材料内延伸，呈楔形状发展。2.1.3 冲裁力冲裁力-凸模行程曲线凸模行程曲线(如图(如图2.1.4) ) 2.1.4 冲裁件断面质量及影响因素冲裁件断面质量及影响因素 1.断面特征断面特征(如图如图2.1.5) 圆角带 光亮带 断裂带 毛 刺圆角带 光亮带 断裂带 毛 刺 2.材料的性能对断面质量的影响 塑性好的材料，裂纹出现较迟，材料被剪切的深度较大； 塑性差的材料，剪切开始不久即被拉裂，断面光亮带少材料的性能对断面质量的影响 塑性好的材料，裂纹出现较迟，材料

5、被剪切的深度较大； 塑性差的材料，剪切开始不久即被拉裂，断面光亮带少。 3.模具冲裁间隙大小对断面质量的影响模具冲裁间隙大小对断面质量的影响(如图如图2.1.6) 4.模具刃口状态对断面质量的影响（模具刃口状态对断面质量的影响（如图如图2.1.7）a圆角带；b光亮带; c断裂带; d毛刺 2.1.5 冲裁件的断面特征图 2.1.6 间隙大小对冲裁件断面质量的影响 a)间隙过小；b)间隙合适；c)间隙过大图 2.1.7 模具刃口状态对断面质量的影响2.2 冲裁模具的间隙冲裁模具的间隙 概念：指凹模与凸模刃口横向尺寸的差值，是设计模具的重 要工艺参数。 间隙的大小影响冲裁件断面质量、尺寸精度、冲裁

6、力、模具 寿命。概念：指凹模与凸模刃口横向尺寸的差值，是设计模具的重 要工艺参数。 间隙的大小影响冲裁件断面质量、尺寸精度、冲裁力、模具 寿命。 2.2.1间隙对冲裁件尺寸精度的影响间隙对冲裁件尺寸精度的影响(如图(如图2.2.1) ) 尺寸精度：指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越 小则精度越高。 影响冲裁件尺寸精度的因素：间隙、材料、工件形状和尺 寸。 当模具制造精度确定后: 间隙较大时，拉伸作用增大，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲 孔孔径大于凸模直径； 间隙较小时，挤压力大，落料件尺寸增大，冲孔孔径变小。尺寸精度：指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越 小则精度越高。 影响冲裁件尺

7、寸精度的因素：间隙、材料、工件形状和尺 寸。 当模具制造精度确定后: 间隙较大时，拉伸作用增大，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲 孔孔径大于凸模直径； 间隙较小时，挤压力大，落料件尺寸增大，冲孔孔径变小。2.2.2间隙对模具寿命的影响间隙对模具寿命的影响2.2.3间隙对冲裁工艺力的影响间隙对冲裁工艺力的影响2.2.4间隙值的确定间隙值的确定 1.理论确定法 由理论确定法 由图图2.2.2中三角形中三角形ABC的关系得：的关系得：2.经验确定法 经验公式经验确定法 经验公式tan)/1 (tan)(00ththtcktc 2.3 凸模与凹模刃口的尺寸计算凸模与凹模刃口的尺寸计算 2.3.1凸、凹模刃口

8、尺寸计算的依据和原则凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则 观察冲压件,寻找计算的依据，根据观察的结果确定刃口 尺寸计算和选择公差的原则：观察冲压件,寻找计算的依据，根据观察的结果确定刃口 尺寸计算和选择公差的原则：1.先确定基准件先确定基准件 落料落料：以凹模为基准，间隙取在凸模上；：以凹模为基准，间隙取在凸模上； 冲孔冲孔：以凸模为基准，间隙取在凹模上。：以凸模为基准，间隙取在凹模上。2.考虑冲模的磨损规律考虑冲模的磨损规律 落料模落料模：凹模基本尺寸应取最小极限尺寸；：凹模基本尺寸应取最小极限尺寸； 冲孔模冲孔模：凸模基本尺寸应取最大极限尺寸。：凸模基本尺寸应取最大极限尺寸。3.凸、凹模刃口制

9、造公差应合理 形状简单的刃口制造偏差：按凸、凹模刃口制造公差应合理 形状简单的刃口制造偏差：按IT66IT7级或查教材表3-9； 形状复杂的刃口制造偏差：取冲裁件相应部位公差的1/4； 对刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差：取冲裁件相应部位 公差的1/8并冠以（7级或查教材表3-9； 形状复杂的刃口制造偏差：取冲裁件相应部位公差的1/4； 对刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差：取冲裁件相应部位 公差的1/8并冠以（）。4.冲裁间隙采用最小合理间隙值（单边） 凸凹模磨损到一定程度情况下,仍能冲出合格制件。冲裁间隙采用最小合理间隙值（单边） 凸凹模磨损到一定程度情况下,仍能冲出合格制件。 5.尺寸偏差应按

10、尺寸偏差应按“入体入体”原则标注 落料件上偏差为零,下偏差为负；冲孔件上偏差为正,下偏 差为零。原则标注 落料件上偏差为零,下偏差为负；冲孔件上偏差为正,下偏 差为零。minc2.3.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法凸、凹模刃口尺寸的计算方法 1.凸模与凹模分别加工计算模具刃口尺寸凸模与凹模分别加工计算模具刃口尺寸 (如图如图2.3.1) 冲模的制造公差与冲裁间隙之间应满足：或 适用于：冲模的制造公差与冲裁间隙之间应满足：或 适用于：圆形或简单刃口圆形或简单刃口。 （1) 。 （1) 落料落料 凹模刃口尺寸： 凸模刃口尺寸： （2）凹模刃口尺寸： 凸模刃口尺寸： （2）冲孔冲孔 凸模刃口尺寸：

11、凹模刃口尺寸： （3）凸模刃口尺寸： 凹模刃口尺寸： （3）孔心距孔心距)22(4 . 0)22(6 . 022minmaxpminmaxdminmaxpdccccccd 0maxd)(xDD0 minmax0 mindppp)2()2(cxDcDD0 minpp)( xdDdd 0minmin0mindd)2()2(cxdcdd 8/dLL2. 凸模和凹模配制加工计算刃口尺寸 是先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个(基准件)， 然后依此为基准再按最小合理间隙配作另一件。 特点： （1）模具的冲裁间隙在配制中保证，不需受到 条件限制，加工基准件时可适当放宽公差， 使加工容易。根据经验，普通冲

12、裁模具的制造偏差或一 般可取（为制件公差）。 （2）尺寸标注简单，只在基准件上标注尺寸和制造公差， 配制件只标注公称基本尺寸并注明配做所留的间隙值。但该方 法制造的凸模、凹模是不能互换的。凸模和凹模配制加工计算刃口尺寸 是先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个(基准件)， 然后依此为基准再按最小合理间隙配作另一件。 特点： （1）模具的冲裁间隙在配制中保证，不需受到 条件限制，加工基准件时可适当放宽公差， 使加工容易。根据经验，普通冲裁模具的制造偏差或一 般可取（为制件公差）。 （2）尺寸标注简单，只在基准件上标注尺寸和制造公差， 配制件只标注公称基本尺寸并注明配做所留的间隙值。但该方 法制造

13、的凸模、凹模是不能互换的。minmaxpd22ccpd 4/一个凸模或凹模会同时存在着三类不同磨损性质的尺 寸： 凸模或凹模磨损会增大的尺寸； 凸模或凹模磨 损后会减小的尺寸； 凸模或凹模磨损后基本不变的尺 寸。 形状复杂落料件的尺寸分类及凹模磨损情况，如一个凸模或凹模会同时存在着三类不同磨损性质的尺 寸： 凸模或凹模磨损会增大的尺寸； 凸模或凹模磨 损后会减小的尺寸； 凸模或凹模磨损后基本不变的尺 寸。 形状复杂落料件的尺寸分类及凹模磨损情况，如图图 2.3.3所示。形状复杂冲压件孔及冲孔凸模磨损情况所示。形状复杂冲压件孔及冲孔凸模磨损情况，如如图图2.3.4 所示。 例2-2所示。 例2-

14、2图图2.3.5。图2.3.3 形状复杂落料件的尺寸分类及凹模磨损情况图2.3.4 形状复杂冲压件孔及冲孔凸模磨损情况图2.3.5 冲裁件与落料凹模、凸模刃口尺寸 （a）冲裁件；（b）凹模轮廓磨损图；（c）落料凹模刃口计算尺寸；（d）落料凸模配制尺寸2.4 冲裁力和压力中心的 计算冲裁力和压力中心的 计算 2.4.1 冲裁力的计算冲裁力的计算1.计算冲裁力的目的 选用合适的压力机、设计模具以及检验模具的强度。计算冲裁力的目的 选用合适的压力机、设计模具以及检验模具的强度。2.冲裁工艺力（冲裁工艺力（图2.4.1图2.4.1) 普通平刃冲裁力： 斜刃口冲裁力: 卸料力: 推料力: 顶件力:普通平

15、刃冲裁力： 斜刃口冲裁力: 卸料力: 推料力: 顶件力:tLKFPP)3 . 1(K )6 . 02 . 0(KKLtF斜pQKFF p11QFnKFp22QFKF2.4.2 压力机公称压力的选取压力机公称压力的选取 原则原则：压力机公称压力压力机公称压力冲裁工艺力总和弹压卸料+下出件的模具弹压卸料+上出件的模具 刚性卸料+下出件的模具冲裁工艺力总和弹压卸料+下出件的模具弹压卸料+上出件的模具 刚性卸料+下出件的模具1QQPPFFFF 2QQPPFFFF 1QPPFFF 2.4.3 降低冲裁力的措施降低冲裁力的措施1.凸模的阶梯布置 （1.凸模的阶梯布置 （图图2.4.2）2.斜刃冲裁（）2.斜刃冲裁（图图2.4.3）图2.4.2 凸模阶梯布置图2.4.3 斜刃冲裁 （a）、（b）落料凹模为斜刃； （c）、（d）、（e）冲孔凸模为斜刃；（f）用于切口或切断的单边斜刃2.4.4 冲压模具压力中心的确定冲压模具压力中心的确定 压力中心压力中心：冲压力合力的作用点。冲压力合力的作用点。 方法方法：求空间平行力系的合力作用点。求空间平行力系的合力作用点。 原则原则： （1）对称形状的单个冲裁件冲模的压力中心就是冲裁件的 几何中心。（2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与 零件的对称中心相重合。（3）形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可用 解