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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 P平=KBt0（N） 式中: B-板料宽度（m） t-板料厚度（m） 0
2、-板料的抗剪强度（Pa） K-系数。一般的k=1.3 12 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=Ltb b -材料的抗拉强度（Pa）3冲裁间隙（z） 冲裁模初始双边间隙Z（毫米）数值材料厚度 （毫米）08 、10、35、09Mn、A3、B3 16Mn 40,50 65MnZmin ZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax 小于0.
3、5 无 间 隙0. 50. 60. 70. 80. 91. 0 1. 2 1. 5 1. 7 5 2. 0 2. 1 2. 5 2. 7 5 3. 0 3. 5 4. 0 4. 5 5. 5 6. 0 6. 5 8. 00.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1260.1320.2200.2460.2600.3600.4000.4600.5400.6400.7200.9401.080 0.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.44
4、00.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.200 0.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9
5、801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2300.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.500 0.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.126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
6、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。5） 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：Q235 2） 作用：固定凸模，并模架连接 45 卸料板 1） 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
7、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。3） 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
8、（以上图凹模为例）1） 铸件（包退火处理）2） 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 冲孔力计算已知要冲孔直径59mm，板厚6mm，材料Q235（0=440MPa）求冲切力P 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。3P=1.30.0593.140.00644010000000=634.5KN9
