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1、压力机的主要技术参数标称压力（KN）：压力机距下止点的一小段距离（即标称压力行程，一般为10mm左右），所产 生的最大压力。滑块行程：滑块由上止点运动到下止点的距离。 模柄孔尺寸和工作台面尺寸。闭合高度（H）：滑块处于下止点时，其底面到工作台上平面的距离。 压力机选择的原则 压力机标称压力应大于等于冲压加工所须总压力。压力机的行程应满足制件高度尺寸。 压力机冲压次数应符合生产率和材料变形速度的要求。压力机的闭合高度与模具闭合高度的关系第二章冲裁模设计 所谓冲裁，就是利用冲模将板料（以封闭的轮廓）与坯料分离的一种冲压方法。 冲裁主要指：冲孔、落料和切口。冲孔：所冲的孔为要得到的形状和尺寸，即带孔
2、部分为制件，冲落部分为废料。 落料：所冲外形轮廓为要求的形状和尺寸，即冲落的外形轮廓为制件，剩余部分为废料。2-1 冲裁机理一、冲裁变形过程：在模具间隙合理时，冲裁可主要分为三个阶段，如图1-4。弹性变形阶段（OA）：凸模刚接触板料，剪切力很小板料上翘，这时如果凸模后退，变形恢复。 塑性变形阶段（AC）：凸模开始压入板料，板料产生塑性变形并产生微裂纹。这时如果凸模后 退，板料变形不会恢复。该阶段剪切力达最大值。断裂分离阶段（CE）：凸模继续下压，微裂纹扩展，当上下裂纹重合时，板料断裂，剪切过程 结束。这个阶段剪切力急剧下降。二、冲裁件断面特征表面塌角（圆角带）剪切面（光亮带）断裂带毛刺三、冲裁
3、件质量分析 影响冲裁件尺寸精度的因素： 模具制造精度冲裁模间隙：间隙小，精度高。冲裁件的相对厚度t/D：相对厚度大，精度高。 板料的力学特性 冲裁件的形状：简单，精度高。影响毛刺大小的因素： 刃口的锋利程度，凸凹模间隙的合理与否及均匀程度。 影响冲裁件断面质量的因素：影响冲裁件断面质量的主要因素是凸凹模间隙2-2 排样设计一、材料的合理利用材料利用率：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。：一个步距内的材料利用率 一张板料（或带料、条料）上总的材料利用率板料的裁剪方法二、提高材料利用率的方法 冲裁所产生的废料：一类是结构废料；另一类是工艺废料。工艺废料与结
4、构废料 结构废料是由制件本身的形状决定，一般是固定不变的；工艺废料取决于搭边和余量 的大小，也取决于排样方式和冲压方式。因此，要提高材料的利用率，就要合理排样，减少工 艺废料。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（如混合排样）等。三、排样方法1. 有废料排样（）2少废料排样（b）3.无废料排样（c、d）排样设计 搭边：排样时，制件和制件之间，制件与条料（板料）边缘之间的余料。 搭边的作用是补偿定位误差；保持条料刚度，以利送进。搭边值的确定 搭边值大，材料利用率低； 搭边值过小，材料易被拉断，且产生毛刺，甚至损坏模具刃口，降低模具寿
5、命。 搭边值的影响因素材料的力学性能板料的厚度 制件的形状和尺寸 送料方式有无压料装置2-3 冲裁间隙冲裁间隙是指凹模与凸模尺寸之差值，在普通冲裁中均为正值，常用Z表示对于圆形凸、凹模:Z=Dd-dp 叫双边间隙C=Z/2 叫单边间隙Z 为冲裁工艺及模具设计中一个主要的工艺参数一、间隙对冲裁工作的影响 间隙值关系到冲裁时弯曲、拉深、挤压等附加变形的大小因此它对冲裁工序有很大的影响，主要有以下几个方面1、间隙对精度及质量的影响 模具间隙是影响断面质量的主要因素，也是影响尺寸精度的主要因素 提高断面质量的关键在于延长塑性变形阶段、推迟裂纹的产生，以增大光亮带宽度 其主要途径就是减小间隙2、间隙对冲
6、裁力的影响Z 大，材料所受的拉应力增大，冲裁力有一定程度的降低且落料件小于凹模尺寸，冲孔件大于凸模尺寸，因此，卸料力、推件力及顶件力均小 但继续增大Z值，由于刃口处上、下裂纹不重合的影响，冲裁力的下降变缓 并且由于毛刺增大，间隙减小，冲裁力增大。3、间隙对模具寿命的影响 模具寿命通常以保证获得合格产品时的冲压次数来表示 间隙主要对模具的磨损和胀裂有影响 间隙过小，落料件或废料往往梗塞在凹模洞口，易导致凹模胀裂 间隙过大，零件毛刺增大，卸料力增大，反而使刃口磨损加大 在合理间隙时，模具磨损最小，模具寿命最高二、间隙的确定 合理的间隙可以通过下列方式得到： 理论计算经验公式计算实用间隙表（P21表
7、2.12）确定凸、凹模合理间隙常用经验确定法 合理间隙的选择原则 当对制件精度和断面均有较高的要求时，应考虑选择较小的冲裁间隙，以满足冲裁件的精度要 求和较为光洁、平直的断面。当冲裁件对断面及精度均无较高要求时，在间隙允许的条件下，可选用偏大的间隙，以提高模 具的寿命，减小冲裁力。在通常情况下取中间值。本节总结 提高断面质量的主要途径是减小间隙 间隙大，则冲裁力小、模具寿命长；间隙小时则相反 设计和制造模具时应采用最小合理间隙值一、刃口尺寸的计算方法凸凹模分别加工 所谓凸凹模分别加工，是在图纸上分别标注凸模、凹模的尺寸及公差，然后按要求分别 加工，这样的模具具有互换性。凸凹模分别加工 落料件（
8、基准件为凹模，间隙取在凸模上）：工件尺寸为。其中 ：凸模制造公差；：凹模制造公差。:选择系数。凸凹模分别加工冲孔件（基准件为凸模，间隙取在凹模上）：工件尺寸为其中 ：凸模制造公差； ：凹模制造公差。 ：选择系数。凸凹模配合加工凸凹模配合加工，就是先加工作为基准件的凸模或凹模，然后配做凹模或凸模，保证它们之间有足够的间隙值。对凸凹模配合加工，只需计算和标注基准件的尺寸及公差，并注明相应的凹模或凸模按基准件 配制，以及所须保证的间隙值。凸凹模配合加工落料件（基准件为凹模，间隙取在凸模上）：凹模磨损后尺寸增加凹模磨损后尺寸减小 凹模磨损后尺寸不变 凸凹模配合加工 冲孔件（基准件为凸模，间隙取在凹模上
9、） 凸模磨损后尺寸增加凸模磨损后尺寸减小凸模磨损后尺寸不变 刃口尺寸的计算小结 对于落料件，基准件是凹模，间隙选在凸模上。 对于冲孔件，基准件是凸模，间隙选在凹模上。 对于模具磨损后尺寸增加的尺寸，其模具刃口尺寸尽量接近工件的最小值（-）。对于模具磨损后尺寸减小的尺寸，其模具刃口尺寸尽量接近工件的最大值（+）例一工件如图所示 通过查表知 例一根据已知条件，求得凸凹模尺寸如下例二 已知 例二 由于是落料件，其基准件为凹模，相应的凸凹模尺寸为： 查表得凸模以 0.100.40 的间隙与；落料凹模配制 2-6压力中心的计算（pl5） 压力中心：冲裁力合力的作用点。 压力中心的求法：按比例绘出冲裁轮廓
10、线。并求各部分重心位置的坐标任意选定坐标轴X-Y，坐标轴的选定应使计算简便。 把图形轮廓分成几个部分，计算各部分的长度 值 、 。计算中心坐标值。 中心坐标的计算 中心坐标值： 线段的重心是线段的中点，圆弧的重心可按下式求出：圆弧半径。：圆弧中心角。：圆弧重心与中心的距离。2-7 冲裁模的常用结构一、单工序模单工序模只是完成一种工序如落料、冲孔等的冲模。单工序模可以具有多个凸模，但只完成相 同的工序类型。1、敞开式冲模：适合形状简单、工件精度不高、材料偏（大于1 毫米）的制件。2、导板式冲模 在冲裁过程中，导板与凸模始终保持良好的配合，一般两者保持间隙配合。 导板除具有导向作用外，还具有卸料作
11、用。导向性好，精度高、结构简单、寿命长。3、导柱式冲裁模（模架导向冲裁模） 模架的主要作用是对凸凹模进行导向，其次是对各零部件组合装配，构成整体，使模具精度、 寿命提高，安装简便生产周期缩短。二、复合模 复合模是利用复合式的凸凹模，一次完成两个以上工序的模具。 复合模中必须有一个以上的凸凹模。三、级进模（连续模） 级进模是在压力机的一次行程中，完成多个工序的模具。 第三章拉身模设计 拉深也叫拉延，分为普通拉深和变薄拉深。拉深是利用模具使冲裁后得到的平面毛坯变成开口空心件的冲压工艺方法。 拉深件的类型：旋转体类件：如搪瓷杯、车灯罩等。 盒形类件：如饭盒、电容器外壳等。 复杂形状件：如汽车覆盖件等
12、。3-2 拉深件的工艺性 拉深件的形状应简单、对称，并尽量避免急剧的轮廓变化。 拉深件直径尺寸应明确标注，不得同时标注内、外部直径。拉深件的圆角半径底部凸缘处对于盒形件并尽可能3-3 圆筒形拉深件毛坯尺寸计算 根据面积相等的原则，筒形拉深件的毛坯尺寸为：3-4 圆筒形拉深件拉深工序计算 拉深系数：即拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯（或半成品）直径的比值。3-4 圆筒形拉深件拉深工序计算 影响拉深系数的因素 板料的力学性能 板料的相对厚度：T/D 模具结构及其参数：有无压边圈、凹模圆角半径、凸模圆角半径。 拉深工艺条件：拉深次数、压边条件、润滑条件、拉深速度。 拉深次数 第一次 第二次 第n次总
13、拉深次数为 即3-6 拉深件的起皱与破裂1、起皱拉深件的起皱：受切向压应力失稳而起皱。影响因素：毛坯相对厚度拉深系数 凹模工作部分几何形状 防止起皱的措施： 采用压边圈防止起皱的措施 采用锥形凹模 防止起皱的措施 采用反拉深防止起皱的措施 采用软模拉深 2、破裂 原因：危险断面变薄并被拉断。影响因素 压边力大。 润滑不良。拉深系数小。 模具结构：凸模圆角大，凹模圆角小。毛坯力学性能 防止措施：选择合适的润滑剂；利用网格技术防止拉深件破裂。 3-7 常用拉深模的结构设计一、结构设计要点 拉深工艺计算要有很高的精确性。压力机行程 S=2H。 拉深模必须有通气孔。 凸凹模、压边圈要有足够的硬度、耐磨
14、性，低的表面粗糙度。 多次拉深的凸模稳定性、垂直度要求高。有凸缘拉深模应设有限位器。 多次拉深件最后设计落料模。二、常用拉深模无压边圈拉深模二、常用拉深模带压边圈拉深模二、常用拉深模 双动压力机使用的拉深模三、凸凹模刃口尺寸及公差 当工件要求外形尺寸 时： 凹模尺寸： 凸模尺寸：当工件要求内形尺寸 时：凸模尺寸：凹模尺寸：当工件内外形均有要求时： 凹模内径按工件外径的下偏差，凸模外径按工件内径的上偏差进行 设计 。第四章弯曲模设计 把平板毛坯、管材、型材弯曲成一定角度、形成一定形状的零件的冲压工序叫弯曲。如图所示。 4-1 弯曲变形过程分析一、弯曲变形过程二、弯曲变形的特点 弯曲变形主要在弯曲
15、件的圆角部分。 变形区内，板料外侧受拉，内侧受压，中间有一应变中性层。弯曲变形区板厚变薄。二、弯曲变形的特点 窄板弯曲时，宽度方向可以自由弯曲，故宽度方向应力为零，应变则相反。 宽板弯曲时，宽度方向不可自由弯曲，故宽度方向应力不为零，而应为零。4-2 弯曲件的工艺性一、最小弯曲半径最小弯曲半径:弯曲时最外层金属不发生破坏时，弯曲件内侧半径称为最小弯曲半径。 影响最小弯曲半径的因素 材料的性能：塑性好，最小弯曲半径小。下料的方向和折弯的方向。 毛坯边缘的状况：毛刺、裂纹、加工硬化。 材料热处理状态：退火材料，塑性好。 板料宽度：窄板弯曲，材料可自由流动，最小弯曲半径小。二、弯曲件的形状 弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径。弯曲件边长不能过小：hr+2t。弯曲件的形状力求对称，避免弯曲过程发生窜动。 弯曲件中孔的位置：孔应处于弯曲变形区外。T=t;t=2mm,l=2t.三、弯曲件的尺寸精度：弯曲件的尺寸精度不应高于IT13级。4-3 弯曲件的质量一、弯曲件的裂纹产生裂纹的原因： 材料:板料塑性差； 折弯方
