模具第二章冲裁模

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第二章 冲裁模,第一节 冲裁模的设计基础,第二节 冲裁模设计示范,第一节 冲裁模的设计基础,冲裁是利用模具使板料产生分离的冲压工序,主要包括落料和冲孔,。经过冲裁得到的制件,可以用它作为零件或为弯曲、拉深、成形等工序准备毛坯,。,从板料冲压所需形状的零件（或毛坯）称落料,在工件上冲出所需形状的孔称为冲孔,。,一,、冲裁件的工艺分析,冲裁件的工艺性：工件在冲裁中的难易程度,。,良好的冲裁工艺性应保证：材料消耗少,、工序数目少、模具结构简单寿命长、产品质量稳定、操作简单等。,影响冲裁件工艺性的因素：很多,如冲裁件的形状特点,、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求和材料性能等,。,1、冲裁件的形状和尺寸,冲裁件的形状应尽量简单、对称,最好由圆弧和直线组成。并应避免冲裁件上有过长的悬臂和狭槽,其最小宽度要大于料厚t的两倍,即b2t,冲裁件上的孔与孔,或孔与边缘的距离b,、,b,1,(见下图)其值也不能过小,一般取b1.5t, b,1,t。,为了防止冲裁时凸模折断或压弯,冲孔的尺寸不能太小,有关要求见下表 (一),一般冲孔模可冲压的最小孔径值 (mm),注:,t材料厚度,材料,钢,700MPa,钢,=400700MPa,钢,4,0.5,0.6,0.7,0.6,0.7,0.8,0.7,0.8,1.0,0.8,1.0,1.2,短边长度/,mm,精度等级,1,3,3,6,6,10,10,18,18,30,30,50,50,80,80,120,120,180,180,260,260,360,360,500,500,较高精度,一般精度,230,4,2,3,1,30,230,1,15,2,1,130,50,1,15,40,1,30,50,25,40,20,30,15,25,12,20,10,15,表2-7 一般冲裁件剪断面表面粗糙度,注:如果冲压件剪断面表面粗糙度要求高于本表所列,则需要另加整修工序,。 各种材料通过整修后的表面粗糙度,Ra: 黄铜0.4,m, 软钢 0.40.8m, 硬钢0.81.6m。,材料厚度t/mm,1,1,2,2,3,3,4,4,5,剪切断面表面粗糙度,Ra/,m,3.2,6.3,12.5,25,50,3、尺寸标注,冲裁件的尺寸标注应符合冲压工艺要求。如上图,a的尺寸标注方法不合理,这样标注,两孔的中心距会随着模具磨损而增大。应为图b的标注方法,则两孔的中心距与模具磨损无关,其,公,差值也可减少。,二,、,、,模,模,具,具,类,类,型,型,的,的,确,确,定,定,常,见,见,的,的,模,模,具,具,形,形,式,式,：,：,单,工,工,序,序,模,模,、,、,复,复,合,合,模,模,、,、,级,级,进,进,模,模,（,（,三,三,种,种,）,）,。,。,确,定,定,模,模,具,具,形,形,式,式,的,的,基,基,本,本,方,方,法,法,：,：应,以,以,冲,冲,裁,裁,工,工,作,作,的,的,要,要,求,求,，,，,生,生,产,产,批,批,量,量,、,、,模,模,具,具,加,加,工,工,条,条,件,件,等,等,为,为,主,主,要,要,依,依,据,据,。,。,三,、,、,冲,冲,裁,裁,间,间,隙,隙,（,（,一,一,）,）,冲,裁,裁,间,间,隙,隙,：,冲,冲,裁,裁,模,模,凸,凸,、,、,凹,凹,模,模,刃,刃,口,口,部,分,分,尺,尺,寸,寸,之,之,差,差,。,。,且,且,有,有,双,双,面,面,冲,冲,裁,裁,间,间,隙,隙,与,单,单,面,面,间,隙,隙,之,之,别,别,。,。,其,双,双,面,面,冲,冲,裁,裁,间,间,隙,隙,用,用,Z,表,表,示,示,，,，,单,单,面,间,隙,隙,为,为,Z/2,，,，,如,如,右,右,图,图,所,所,示,示,。,。,冲,裁,裁,间,间,隙,隙,的,的,大,大,小,小,对,对,冲,冲,裁,裁,件,件,的,的,断,断,面,面,质,量,量,、,、,冲,冲,裁,裁,力,力,、,、,模,模,具,具,寿,寿,命,命,等,等,影,影,响,响,很,很,大,，,，,所,所,以,以,冲,冲,裁,裁,间,间,隙,隙,是,是,冲,冲,裁,裁,模,模,设,设,计,计,中,中,一,个,个,很,很,重,重,要,要,的,的,工,工,艺,艺,参,参,数,数,。,。,冲,裁,裁,间,间,隙,隙,（,（,二,二,）,）,合,理,理,间,间,隙,隙,考,虑,虑,到,到,模,模,具,具,制,制,造,造,中,中,的,的,偏,偏,差,差,及,及,使,使,用,用,中,中,的,的,磨,磨,损,损,，,，,生,生,产,产,中,中,通,通,常,常,要,要,选,选,择,择,一,一,个,个,适,适,当,当,的,的,范,范,围,围,作,作,为,为,合,合,理,理,间,间,隙,隙,（,（,最,最,小,小,合,合,理,理,间,间,隙,隙,、,、,最,最,大,大,合,合,理,理,间,间,隙,隙,）,）,，,，,只,只,要,要,间,间,隙,隙,在,在,这,这,个,个,范,范,围,围,内,内,，,，,就,就,可,可,以,以,冲,冲,出,出,良,良,好,好,的,的,零,零,件,件,。,。,考,虑,虑,到,到,模,模,具,具,在,在,使,使,用,用,过,过,程,程,中,中,的,的,磨,磨,损,损,使,使,间,间,隙,隙,增,增,大,大,，,，,故,故,设,设,计,计,与,与,制,制,造,造,新,新,模,模,具,具,时,时,应,应,采,采,用,用,最,最,小,小,合,合,理,理,间,间,隙,隙,值,值,。,。,间,隙,隙Z,的,的,确,确,定,定,：,：,1,、,、,直,直,接,接,查,查表2,10。2,、,、,利,利,用,用,下,下,述,述,经,经,验,验,公,公,式,式,计,计,算,算,。,。,Z=mt,式,中,中,t,材,材,料,料,厚,厚,度,度,m,系,系,数,数,，,，,与,与,材,材,料,料,性,性,能,能,及,及,厚,厚,度,度,有,有,关,关,。,。,当t3,时,时,：,：,软,软,钢,钢,、,、,纯,纯,铁,铁m=15%,19%,铜,、,、,铝,铝,合,合,金,金m=16%,21%,硬,钢,钢m=17%,25%,四,、,、,凸,凸,、,、,凹,凹,模,模,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,的,的,计,计,算,算,冲,裁,裁,件,件,的,的,尺,尺,寸,寸,精,精,度,度,取,取,决,决,与,与,凸,凸,、,、,凹,凹,模,模,刃,刃,口,口,部,部,分,分,的,的,尺,尺,寸,寸,。,。,冲,冲,裁,裁,的,的,合,合,理,理,间,间,隙,隙,也,也,靠,靠,凸,凸,、,、,凹,凹,模,模,刃,刃,口,口,部,部,分,分,的,的,尺,尺,寸,寸,来,来,实,实,现,现,和,和,保,保,证,证,。,。,所,所,以,以,正,正,确,确,地,地,确,确,定,定,刃,刃,口,口,部,部,分,分,尺,尺,寸,寸,是,是,相,相,当,当,重,重,要,要,的,的,。,。,1,、,、,尺,尺,寸,寸,计,计,算,算,原,原,则,则,（,在,在,决,决,定,定,模,模,具,具,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,及,及,制,制,造,造,公,公,差,差,时,时,）,）,：,：,1,）,）,落,落,料,料,件,件,的,的,尺,尺,寸,寸,取,取,决,决,于,于,凹,凹,件,件,尺,尺,寸,寸,，,，,冲,冲,孔,孔,件,件,的,的,尺,尺,寸,寸,取,取,决,决,于,于,凸,凸,模,模,尺,尺,寸,寸,。,。,因,因,此,此,，,，,设,设,计,计,落,落,料,料,模,模,时,时,，,，,以,以,凹,凹,模,模,为,为,基,基,准,准,，,，,间,间,隙,隙,取,取,在,在,凸,凸,模,模,上,上,。,。,设,设,计,计,冲,冲,孔,孔,模,模,时,时,，,，,以,以,凸,凸,模,模,为,为,基,基,准,准,，,，,间,间,隙,隙,取,取,在,在,凹,凹,模,模,上,上,。,。,2,）,）,考,考,虑,虑,到,到,冲,冲,裁,裁,时,时,，,，,凸,凸,、,、,凹,凹,模,模,的,的,磨,磨,损,损,，,，,在,在,设,设,计,计,凸,凸,、,、,凹,凹,模,模,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,时,时,，,，,对,对,基,基,准,准,件,件,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,在,在,磨,磨,损,损,后,后,增,增,大,大,的,的,，,，,其,其,刃,刃,口,口,的,的,公,公,称,称,尺,尺,寸,寸,应,应,取,取,工,工,件,件,尺,尺,寸,寸,公,公,差,差,范,范,围,围,内,内,较,较,小,小,的,的,数,数,值,值,。,。,对,对,基,基,准,准,件,件,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,在,在,磨,磨,损,损,后,后,减,减,小,小,的,的,，,，,则,则,反,反,之,之,。,。,这,这,样,样,，,，,在,在,凸,凸,、,、,凹,凹,模,模,磨,磨,损,损,到,到,一,一,定,定,程,程,度,度,的,的,情,情,况,况,下,下,，,，,仍,仍,能,能,冲,冲,出,出,合,合,格,格,的,的,零,零,件,件,。,。,3,）,）,在,在,确,确,定,定,模,模,具,具,刃,刃,口,口,制,制,造,造,公,公,差,差,时,时,，,，,要,要,既,既,能,能,保,保,证,证,工,工,件,件,的,的,精,精,度,度,要,要,求,求,，,，,又,又,能,能,保,保,证,证,有,有,合,合,理,理,的,的,间,间,隙,隙,数,数,值,值,。,。,一,一,般,般,模,模,具,具,制,制,造,造,精,精,度,度,应,应,比,比,工,工,件,件,精,精,度,度,高,高3,4,级,级,。,。,若,若,零,零,件,件,没,没,有,有,标,标,注,注,公,公,差,差,，,，,则,则,可,可,通,通,过,过,查,查,表,表,确,确,定,定,。,。,2,、,、,尺,尺,寸,寸,计,计,算,算,方,方,法,法,由,于,于,模,模,具,具,加,加,工,工,和,和,测,测,量,量,方,方,法,法,的,的,不,不,同,同,，,，,凸,凸,模,模,和,和,凹,凹,模,模,刃,刃,口,口,部,部,分,分,尺,尺,寸,寸,的,的,计,计,算,算,公,公,式,式,和,和,制,制,造,造,公,公,差,差,的,的,标,标,注,注,也,也,不,不,同,同,，,，,基,基,本,本,上,上,可,可,分,分,为,为,两,两,类,类,（,（,分,分,开,开,加,加,工,工,、,、,配,配,合,合,加,加,工,工,）,）,：,：,1),凸,凸,模,模,和,和,凹,凹,模,模,分,分,开,开,加,加,工,工,采,用,用,这,这,种,种,方,方,法,法,，,，,要,要,分,分,别,别,标,标,注,注,凸,凸,模,模,和,和,凹,凹,模,模,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,与,与,制,制,造,造,公,公,差,差,，,，,它,它,适,适,用,用,于,于,圆,圆,形,形,或,或,简,简,单,单,形,形,状,状,的,的,工,工,件,件,。,。,为,为,了,了,保,保,证,证,间,间,隙,隙,值,值,，,，,必,必,须,须,满,满,足,足,关,关,系,系,式,式,：,：,凸,+,凹,Zmax-Zmin,。,。,式,中,中,：,：,凸,凸,凸,模,模,的,的,制,制,造,造,公,公,差,差,；,；,凹,凹,凹,模,模,的,的,制,制,造,造,公,公,差,差,；,；,凸,、,凹,已,有,有,标,标,准,准,见,见表,。,下,面,面,对,对,冲,冲,孔,孔,和,和,落,落,料,料,两,两,种,种,情,情,况,况,分,分,别,别,进,进,行,行,讨,讨,论,论,。,。,（1,）,）,冲,冲,孔,孔,设,工,工,件,件,孔,孔,的,的,尺,尺,寸,寸,为,为,。,根,根,据,据,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,计,计,算,算,原,原,则,则,，,，,冲,冲,孔,孔,时,时,应,应,首,首,先,先,确,确,定,定,凸,凸,模,模,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,。,。,由,由,于,于,基,基,准,准,件,件,凸,凸,模,模,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,在,在,磨,磨,损,损,后,后,会,会,减,减,小,小,，,，,因,因,此,此,，,，,应,应,使,使,凸,凸,模,模,的,的,基,基,本,本,尺,尺,寸,寸,接,接,近,近,工,工,件,件,孔,孔,的,的,最,最,大,大,极,极,限,限,尺,尺,寸,寸,，,，,再,再,增,增,大,大,凹,凹,模,模,尺,尺,寸,寸,以,以,保,保,证,证,最,最,小,小,合,合,理,理,间,间,隙,隙,Z,min,。,凸,模,模,的,的,制,制,造,造,取,取,负,负,偏,偏,差,差,，,，,凹,凹,模,模,取,取,正,正,偏,偏,差,差,。,。,其,其,计,计,算,算,式,式,为,为:,式,中,中:d,凸,、d,凹,冲,冲,孔,孔,凸,凸,、,、,凹,凹,模,模,基,基,本,本,尺,尺,寸,寸(mm);,工,件,件,制造,公,公差(,mm),;,X,因,数,数，,见,见表2-13,冲孔,时,时各,部,部分,尺,尺寸,公,公差,的,的分,配,配位,置,置如,右,右图,a),（2,）,）落,料,料,设工,件,件尺,寸,寸为,D,-,。根,据,据,刃口,尺,尺寸,计,计算,原,原则,，,落料,时,时应,首,首先,确定,凹,凹模,刃,刃口,尺,尺寸,。,。由,于,于基,准,准件,凹,凹模,的,的刃,口,口尺,寸,寸在,磨,磨损,后,后会,增,增大,，,，因,此,此应,使,使凹,模,模的,基,基本,尺,尺寸,接,接近,工,工件,轮,轮廓,的,的最,小,小极,限,限尺,寸,寸，,再,再减,小,小凸,模,模尺,寸,寸以,保,保证,最,最小,合,合理,间,间隙,值,值,Z,min,。仍,然,然是,凸模,取,取负,偏,偏差,凹模,取,取正,偏,偏差,。,落料,时,时各,部分,尺,尺寸,公,公差,的,的分,配,配位,置,置如,右,右图,b),其计,算,算公,式,式如,下,下：,D,凹,=(D-X,),+,凹,D,凸,=(D-,Z,min,),-,凸,=(D-X-Zmin),-,凸,式中,D,凹,、D,凸,落,落料,凹,凹、,凸,凸模,基,基本,尺,尺寸(mm),。,。,),凸,凸模,和,和凹,模,模配,合,合加,工,工,对于,形,形状,复,复杂,或,或料,薄,薄的,冲,冲裁,件,件，,为,为了,保,保证,凸,凸、,凹,凹模,之,之间,一,一定,的,的间,隙,隙值,，,，必,须,须采,用,用配,合,合加,工,工。,此,此方,法,法是,先,先加,工,工好,其,其中,的,的一,件,件，,（,（凸,模,模或,凹,凹模,）,）作,为,为基,准,准件,，,，然,后,后以,此,此基,准,准件,为,为标,准,准来,加,加工,另,另一,件,件，,使,使它,们,们之,间,间保,持,持一,定,定的,间,间隙,。,。,这种,加,加工,方,方法,的,的特,点,点是,：,：,（,）,）模,具,具间,隙,隙是,在,在配,制,制中,保,保证,的,的，,因,因此,不,不需,要,要校,核,核,凸,+,凹,凹,Zmax-Zmin,，,，,所,所,以,以,加,加,工,工,基,基,准,准,件,件,时,时,可,可,以,以,适,适,当,当,放,放,宽,宽,公,公,差,差,，,，,使,使,其,其,加,加,工,工,容,容,易,易,。,。,（,）,）,尺,尺,寸,寸,标,标,注,注,简,简,单,单,，,，,只,只,需,需,在,在,基,准,准,件,件,上,上,标,标,注,注,尺,寸,寸,和,和,公,公,差,差,，,，,配,配,制,制,件,件,仅,仅,标,标,注,注,基,基,本,本,尺,尺,寸,寸,并,并,注,注,明,明,配,配,做,做,所,所,留,留,间,间,隙,隙,值,值,。,。(,因,因,此,此,目,目,前,前,工,工,厂,厂,大,大,多,多,采,采,用,用,这,这,种,种,方,方,法,法,，,，,但,但,此,此,方,方,法,法,制,制,造,造,的,的,凸,、,、,凹,凹,模,模,不,不,能,能,互,互,换,换),由,于,于,复,复,杂,杂,形,形,状,状,工,工,件,件,，,，,其,其,各,各,部,部,分,分,尺,寸,寸,性,性,质,质,不,不,同,同,，,，,凸,模,模,和,和,凹,凹,模,模,磨,磨,损,损,情,情,况,况,也,也,不,不,同,同,，,，,所,所,以,以,基,基,准,准,件,件,的,的,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,需,需,要,要,按,按,不,不,同,同,方,方,法,法,计,计,算,算,。,。,如,如,右,右,图,图,为,为,一,一,落,落,料,料,件,件,，,，,应,应,以,以,凹,凹,模,模,为,为,基,基,准,准,件,件,，,，,凹,凹,模,模,的,的,磨,磨,损,损,情,情,况,况,可,可,分,分,为,为,三,三,类,类,：,：,第,一,一,类,类,：,：,凹,凹,模,模,磨,磨,损,损,后,后,增,增,大,大,的,的,尺,尺,寸,寸,（,（,图,图,中,中A,类,类,尺,尺,寸,寸,）,）,第,二,二,类,类,：,：,凹,凹,模,模,磨,磨,损,损,后,后,增,增,小,小,的,的,尺,尺,寸,寸,（,（,图,图,中,中B,类,类,尺,尺,寸,寸,）,）,第,三,三,类,类,：,：,凹,凹,模,模,磨,磨,损,损,后,后,没,没,有,有,增,增,减,减,的,的,尺,寸,寸,（,（,图,图,中,中C,类,类,尺,尺,寸,寸,）,）,同,理,理,，,，,对,对,于,于,图,图,的,的,冲,冲,孔,孔,件,件,，,，,应,应,以,以,凸,凸,模,模,为,为,基,基,准,准,件,件,，,，,可,可,根,根,据,据,凸,凸,模,模,的,的,磨,磨,损,损,情,情,况,况,，,，,按,按,图,图,示,示,方,方,法,法,将,将,尺,尺,寸,寸,分,分,成,成,A,B,C,三,三,类,类,。,。,当,当,凸,凸,模,模,磨,磨,损,损,后,后,，,，,其,其,尺,尺,寸,寸,的,的,增,增,减,减,情,情,况,况,也,也,是,是,增,增,大,大,、,、,减,减,小,小,、,、,不,不,变,变,这,这,一,一,同,同,样,样,的,的,规,规,律,律,。,。,因,因,此,此,，,，,对,对,于,于,复,复,杂,杂,形,形,状,状,的,的,落,落,料,料,件,件,或,或,冲,冲,孔,孔,件,件,，,，,其,其,模,模,具,具,基,基,准,准,件,件,的,的,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,均,均,可,可,按,按,下,下,式,式,计,计,算,算:,A,类,类,：,：A,j,(A,max,-X,),+,/4,B,类,类:B,j,(B,min,+X,),-,/4,C,类,类:C,j,(C,min,+0.5,),/8,式,中,中A,j,.B,j,.C,j,基,基,准,准,件,件,尺,尺,寸,寸(,mm);,A,max,.,B,min,.,C,min,工,工,件,件,极,极,限,限,尺,尺,寸,寸(,mm);,工,工,件,件,公,公,差,差(,mm),。,。,对,于,于,与,与,基,基,准,准,件,件,相,相,配,配,合,合,的,的,非,非,基,基,准,准,件,件,凸,凸,模,模,或,或,凹,凹,模,模,的,的,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,和,和,公,公,差,差,一,一,般,般,不,不,在,在,图,图,样,样,上,上,标,标,注,注,而,而,是,是,仅,仅,标,标,注,注,基,基,本,本,尺,尺,寸,寸,并,并,注,注,明,明,其,其,公,公,差,差,按,按,基,基,准,准,件,件,凹,凹,模,模,或,或,凸,凸,模,模,的,的,实,实,际,际,尺,尺,寸,寸,配,配,做,做,并,并,保,保,证,证,应,应,留,留,的,的,间,间,隙,隙,值,值,。,。,另,外,外,如,如,果,果,由,由,于,于,加,加,工,工,的,的,需,需,要,要,希,希,望,望,对,对,落,落,料,料,件,件,以,以,凸,凸,模,模,为,为,基,基,准,准,件,件,对,对,冲,冲,孔,孔,件,件,以,以,凹,凹,模,模,为,为,基,基,准,准,件,件,则,则,模,模,具,具,基,基,准,准,件,件,的,的,刃,刃,口,口,尺,尺,寸,寸,可,可,按,按,右,右,式,式,计,计,算,算:,A,类,类,：,：A,j,(A,max,-X,-,Z,min,),-,/4,B,类,类:B,j,(B,min,+X,+Z,min,),+,/4,C,类,类:C,j,(C,min,+0.5,),/8,五,冲,压,压,力,力,的,的,计,计,算,算,计,算,算,冲,冲,压,压,力,力,的,的,目,目,的,的,是,是,为,为,了,了,合,合,理,理,地,地,选,选,择,择,冲,冲,压,压,设,设,备,备,和,和,设,设,计,计,模,模,具,具,1,冲,压,压,力,力,的,的,计,计,算,算,采,用,用,平,平,刃,刃,口,口,凸,凸,模,模,和,和,凹,凹,模,模,冲,冲,裁,裁,时,时,其,其,冲,冲,裁,裁,力,力,的,的,计,计,算,算,为,为,F,0,=Lt,式,中,中,:F,0,-,冲,裁,裁,力,力(,N);,L,-,冲,裁,裁,件,件,的,的,周,周,长,长(mm);,t,-,材,料,料,厚,厚,度,度(mm,);,-,材,料,料,抗,抗,剪,剪,强,强,度,度(MPa),见,见,教,教,材,材,附,附,录,录A,。,。,考,虑,虑,到,到,凸,凸,凹,凹,模,模,刃,刃,口,口,的,的,磨,磨,损,损,模,模,具,具,间,间,隙,隙,的,的,波,波,动,动,材,材,料,料,力,力,学,学,性,性,能,能,的,的,变,变,化,化,以,以,及,及,材,材,料,料,厚,厚,度,度,偏,偏,差,差,等,等,因,因,素,素,实,实,际,际,所,所,需,需,的,的,冲,冲,裁,裁,力,力,还,还,需,需,增,增,加,加30%,故,故,选,选,择,择,冲,冲,床,床,时,时,的,的,冲,冲,裁,裁,力,力(N),应,应,为,为:,F=1.3F,0,Lt,b,式,中,中:,b-,材,料,料,的,的,抗,抗,拉,拉,强,强,度,度,(MPa),其,其,值,值,见,见,附,附,录,录A,。,。,2,、,、,降,降,低,低,冲,冲,裁,裁,力,力,的,的,方,方,法,法,1,）,）,采,采,用,用,斜,斜,刃,刃,口,口,模,模,具,具,（,（,落,落,料,料,时,时,凹,凹,模,模,斜,斜,；,；,冲,冲,孔,孔,时,时,凸,凸,模,模,斜,斜,）,）,。,。,2,）,）,采,采,用,用,阶,阶,梯,梯,形,形,布,布,置,置,的,的,凸,凸,模,模,：,：,为,了,了,提,提,高,高,模,模,具,具,寿,寿,命,命,，,，,避,避,免,免,小,小,冲,冲,头,头,折,折,断,断,，,，,一,一,般,般,都,都,把,把,小,小,冲,冲,头,头,做,做,短,短,一,一,些,些,。,。,阶,阶,梯,梯,形,形,布,布,置,置,的,的,凸,凸,模,模,间,间,高,高,度,度,差,差,H,取,取,决,决,于,于,材,材,料,料,厚,厚,度,度,，,，,一,一,般,般,为,为,：,：,t,3,时,时,，,，H=t,；,；,t3,时,时,，,，H=0.5t,。,。,采,用,用,阶,阶,梯,梯,凸,模,模,冲,冲,材,材,时,时,，,，,选,选,用,用,冲,冲,床,床,的,的,冲,冲,裁,裁,力,力,为,为,：,：,F=1.3F,0,式中F,0,阶梯,模中,同,同一,高,高度,凸,凸模,冲,冲裁,力,力之,和,和的,最,最大,值,值（,N）,。,。,3）,材料,加,加热,红,红冲,。,。,3,、,、,卸,卸料,力,力、,推,推件,力,力和,顶,顶出,力,力的,计,计算,由于,冲,冲裁,中,中,材料,的,的弹,性,性变,形,形及,摩,摩擦,的,的存,在,在，,冲裁,后,后带,孔,孔部,分,分的,材料,会,会紧,箍,箍在,凸模,上,上，,而,而落,下,下部,分,分的,材料,会,会紧,卡,卡在,凹,凹模,洞,洞口,中,中。,从,凸模,上,上卸,下,下,紧箍,着,着的,材,材料,所,所需,的,的力,称,称为,卸料,力,力,；把,落,落料,件,件从,凹,凹模,洞,洞口,顺,顺着,冲,冲裁,方,方向,推,推出,去,去的,力,力称,为,为,推件,力,力,；逆,着,着冲,裁,裁方,向,向顶,出,出来,的,的力,称,称为,顶出,力,力,。如,下,下图,：,：,1）,影,影响,卸,卸料,力,力,推,推件,力,力和,顶,顶出,力,力的,因,因素,（,（很,多,多）,：,：,如材,料,料的,种,种类,，,，材,料,料厚,度,度，,冲,冲材,间,间隙,，,，零,件,件形,状,状尺,寸,寸以,及,及润,滑,滑情,况,况等,。,。,2）,卸,卸料,力,力,推,推件,力,力和,顶,顶出,力,力的,计,计算,：,：卸,料,料力,：,：F,卸,=,K,卸,F,推件,力,力：F,推,=nK,推,F,顶出,力,力,：,：F,顶,=K,顶,F,式中,：,：,F,冲,裁,裁力,（,（N,）,）；,n,卡,在,在凹,模,模洞,口,口中,的,的工,件,件（,或,或废,料,料）,的,的数,目,目；,K卸.K,推,推.K顶,分,分别,为,为卸,料,料力,推,件,件力,顶,出,出力,因,因数,，,，其,值,值见,下,下表,：,：,卸料,力,力,推,推件,力,力和,顶,顶出,力,力因,数,数,料厚/,mm,K卸,K推,K顶,钢,0.1,0.06,0.09,0.1,0.14,0.1,0.5,0.04,0.07,0.065,0.08,0.5,2.5,0.025,0.06,0.05,0.06,2.5,6.5,0.02,0.05,0.045,0.05,6.5,0.015,0.04,0.025,0.03,铝、铝合金,0.03,0.08,0.03,0.07,纯铜、黄铜,0.02,0.06,0.03,0.09,注：,卸,卸料,力,力因,数,数K,卸,卸在,冲,冲多,孔,孔、,大,大搭,边,边和,轮,轮廓,复,复杂,的,的工,件,件时,取,取上,限,限值,；,；冲,裁,裁间,隙,隙取,大,大时,，,，因,数,数数,值,值可,取,取小,些,些。,选择,冲,冲床,时,时，,要,要根,据,据不,同,同的,模,模具,结,结构,，,，计,算,算出,所,所需,的,的总,冲,冲压,力,力。,采用,弹,弹性,卸,卸料,和,和上,出,出料,方,方式,的,的总,冲,冲压,力,力：,F,总,=F,+,F,顶,+,F,卸,采用,刚,刚性,卸,卸料,和,和下,出,出料,方,方式,的,的总,冲,冲压,力,力：,F,总,=F,+,F,推,采用,弹,弹性,卸,卸料,和,和下,出,出料,方,方式,的,的总,冲,冲压,力,力：,F,总,=F,+,F,推,+,F,卸,采用,弹,弹性,卸,卸料,和,和刚,性,性出,料,料方,式,式的,总,总冲,压,压力,：,：,F,总,=F,+,F,卸,六、,排,排样,排样,：,：冲,压,压件,在,在条,料,料、,带,带料,或,或板,料,料上,的,的布,置,置方,法,法。,1、,排,排样,的,的方,式,式,：多,种,种多,样,样，,常,常见,的,的如,图,图,a、b、c、d分,别,别为,直,直排,、,、斜,排,排、,直,直对,排,排和,混,混合,排,排。,（,（属,于,于有,废,废料,排,排样,，,，模,具,具沿,工,工件,全,全部,外,外形,进,进行,冲,冲裁,，,，工,件,件周,边,边都,留,留有,搭,搭边,）,）其,特,特点,：,：能,保,保证,冲,冲裁,件,件的,质,质量,，,，冲,模,模寿,命,命长,，,，但,材,材料,利,利用,率,率低,。,。如,图,图e,、,、f,分,分别,为,为少,废,废料,和,和无,废,废料,排,排样,。,。其,特,特点,：,：节,省,省材,料,料；,并,并有,利,利于,一,一次,冲,冲裁,多,多个,工,工件,，,，提,高,高生,产,产率,；,；因,冲,冲裁,周,周边,减,减少,，,，故,可,可简,化,化冲,模,模结,构,构和,降,降低,冲,冲裁,力,力。,但,但工,件,件的,质,质量,和,和精,度,度较,低,低；,又,又因,为,为采,用,用单,边,边冲,裁,裁，,也,也影,响,响断,面,面质,量,量及,模,模具,寿,寿命,。,。,2、,材,材料,的,的利,用,用率,排样,时,时，,在,在保,证,证工,件,件质,量,量的,前,前提,下,下，,主,主要,考,考虑,如,如何,提,提高,材,材料,的,的利,用,用率,。,。,材料,的,的利,用,用率,的,的计,算,算：,一个,进,进距,的,的材,料,料利,用,用率,：,：,=nA/bh100%,式中,：,：A,-,冲,冲裁,件,件面,积,积（,包,包括,内,内形,结,结构,废,废料,）,）；,n-,一个,进,进距,冲裁,件,件数,目,目；,B-条,料,料宽,度,度；,H-进,距,距。,一张,板,板料,上,上总,的,的利,用,用率,：,：,总,=n,总,A/LB,100%,式中,：,：n,总,-一,张,张板,料,料上,冲,冲裁,件,件总,数,数目,；,；,L-板,料,料长,；,；,B-板,料,料宽,。,。,3、,搭,搭边,搭边,：排,样,样时,工,工件,之,之间,、,、工,件,件与,条,条料,侧,侧边,之,之间,留,留下,的,的余,料,料。,搭边,的,的作,用,用,：补,偿,偿条,料,料的,定,定位,误,误差,，,，保,证,证冲,出,出合,格,格工,件,件；,还,还可,以,以保,持,持条,料,料有,一,一定,的,的刚,度,度，,便,便于,送,送料,。,。,搭边,是,是废,料,料,，故,其,其值,应,应越,小,小越,好,好。,但,但又,不,不能,过,过小,，,，过,小,小的,搭,搭边,容,容易,挤,挤进,凹,凹模,，,，增,加,加刃,口,口磨,损,损，,降,降低,模,模具,寿,寿命,，,，影,响,响冲,裁,裁件,的,的减,切,切表,面,面质,量,量。,搭边,值,值的,确,确定,：一,般,般情,况,况下,，,，搭,边,边值,由,由经,验,验确,定,定，,亦,亦可,查,查表,。,。（,见,见下,表,表）,冲裁,金,金属,材,材料,的,的搭,边,边值,（,（,mm,）,）,(冲,非,非金,属,属材,料,料时,，,，搭,边,边值,应,应乘,1.5,2),料厚,手送料,自动送料,圆形,非圆形,往复送料,a,a,1,a,a,1,a,a,1,a,a,1,1,1.5,1.5,2,1.5,3,2,1,2,2,1.5,2.5,2,3.5,2.5,3,2,2,3,2.5,2,3,2.5,4,3.5,3,4,3,2.5,3.5,3,5,4,4,3,4,5,4,3,5,4,6,5,5,4,5,6,5,4,6,5,7,6,6,5,6,8,6,5,7,6,8,7,7,6,8,以上,7,6,8,7,9,8,8,7,七、,凸,凸模,与,与凹,模,模的,设,设计,1、,凸,凸模,1）,凸,凸模,形,形式,凸模,的,的结,构,构形,式,式，,主,主要,根,根据,冲,冲裁,件,件的,形,形状,和,和尺,寸,寸而,定,定。,常见,的,的凸,模,模结,构,构形,式,式如,上,上图,所,所示，图,中,a、c适,用,用的,冲,冲裁,直,直径d=1,20mm，,为,为避,免,免应,力,力集,中,中和,保,保证,强,强度,与,与刚,度,度方,面,面的,要,要求,，,，而,做,做成,圆,圆滑,过,过度,的,的阶,梯,梯形,或,或在,中,中部,增,增加,过,过度,阶,阶段,。,。图,b,适用,的,的冲,裁,裁直,径,径d=8,30mm。,图,图,d,适用,于,于冲,制,制孔,径,径与,料,料厚,相,相近,的,的小,孔,孔。,采,采用,保,保护,套,套结,构,构既,可,可以,提,提高,抗,抗弯,能,能力,，,，又,能,能够,节,节省,模,模具,钢,钢。,图,e,适用,于,于冲,大,大孔,或,或落,料,料用,的,的凸,模,模，,为,为减,少,少磨,削,削面,积,积，,凸,凸模,外,外径,与,与端,面,面都,加,加工,成,成凹,进,进形,状,状。,下图,为,为非,圆,圆形,凸,凸模,。,。,与凸,模,模固,定,定板,配,配合,的,的固,定,定部,分,分,可做,成,成圆,形,形或,矩,矩形,。,。如,图,图a,、,、b,。,。如,采,采用,线,线切,割,割加,工,工时,，,，,固定,部,部分,和,和工,作,作部,分,分的,尺,尺寸,应,应一,致,致，,如,如图c。,上图,为,为快,换,换凸,模,模结,构,构。,用于,大,大型,冲,冲模,中,中冲,小,小孔,的,的易,损凸,模,模。,2）,凸,凸模,的,的长,度,度,对采,用,用弹,性,性卸,料,料板,的,的冲,裁,裁模,，,，其,凸,凸模,的,的长,度应,根,根据,模,模具,的,的具,体,体结,构,构确,定,定。,采用,固,固定,卸,卸料,板,板的,冲,冲裁,模,模，,基,基本,结,结构,如,如右,图所,示,示，,凸,凸模,的,的长,度,度,L=,t,1,+t,2,+t,3,+l,式中,：,：,t,1,-,凸,凸模,固,固定,板,板的,厚,厚度,（,（mm）,；,；,t,2,-,卸,卸料,板,板的,厚,厚度,（,（mm）,；,；,t,3,-,导,导尺,的,的厚,度,度（mm,）,）；,l,-,附,附加,长,长度,，,，包,括,括：,凸,凸模,进,进入,凹,凹模,的,的深,度,度0.5,1mm,；,；总,修,修磨,量,量,6,12mm；,凸,凸模,固,固定,板,板与,卸,卸料,板,板之,间,间的,安全,距,距离L,1,=,15,20mm。,3）,凸,凸模,强,强度,的,的校,核,核,一般,情,情况,下,下，,凸,凸模,强,强度,不,不用,校,校核,，,，但,对,对特,别,别细,长,长的,凸,凸模,或,或板,料,料厚,度,度较,大,大的,情,情况,下,下，,应,应进,行,行压,应,应力,和,和弯,曲,曲应,力,力的,校,校核,，,，检,查,查其,危,危险,断,断面,尺,尺寸,和,和自,由,由长,度,度是,否,否满,足,足强,度,度要,求,求,。,（1,）,）压,应,应力,的,的校,核,核,圆形,凸,凸模,按,按,d,m,in,4t,/,压,进行,压,压应,力,力校,核,核。,非圆,形,形凸,模,模按,A,m,in,F/,压,进行,压,压应,力,力校,核,核。,式中,：,：,d,m,in,-,凸,凸模,最,最小,直,直径,（,（mm）,；,；,A,m,in,-,凸,凸模,最,最小,截,截面,的,的面,积,积（mm,2,）；,t-,料,料厚,；,；,-,材,材料,的,的抗,剪,剪强,度,度（MPa）,；,；,F-,冲,冲裁,力,力（N）,；,；,压,-,凸,凸模,材,材料,的,的许,用,用压,应,应力,（MPa,）,）,。,压,的,值,值取,决,决于,材,材料,、,、热,处,处理,和,和冲,模,模的,结,结构,，,，如T8A、T10A,、,、Cr12MoV,、,、GCr15,等,等工,具,具钢,淬,淬火,硬,硬度,为,为5862HRC时,，,，取1000,1600MPa,；,；当,有,有特,殊,殊导,向,向时,，,，可,取,取20003000MPa。,（2,）,）弯,曲,曲应,力,力的,校,校核,凸模,的,的抗,弯,弯能,力,力，,根,根据,模,模具,结,结构,特,特点,，,，,可分,为,为无,导,导向,装,装置,和,和有,导,导向,装,装置,凸,凸模,两种,情,情况,，,，如,图,图所,示,示。,无导向,装,装置的,圆,圆形凸,模,模：,L,m,ax,（,（mm）；,非圆形,凸,凸模：,（,（mm）,；,；,带导向,装,装置的,圆,圆形凸,模,模：,（,（mm,）,）；,非圆形,凸,凸模,：,（mm,）,）,。,式中：,L,m,ax-,允许的,凸,凸模最,大,大自由,长,长度（mm）,；,；,d-凸模,的,的最小,直,直径（mm）,；,；,F-冲裁,力,力（N,）,）；I-凸模,最,最小横,截,截面的,惯,惯性矩,（,（mm,4,）。,2、凹,模,模,1）凹,模,模的刃,口,口形式,图,a为锥,形,形刃口,凹,凹模。,冲,冲裁件,或,或废料,容,容易通,过,过，凹,模,模磨损,后,后的修,磨,磨量较,小,小。但,刃,刃口强,度,度较低,，,，刃口,尺,尺寸在,修,修磨后,略,略有增,大,大。适,用,用于形,状,状简单,，,，精度,要,要求不,高,高，材,料,料厚度,较,较薄工,件,件的冲,裁,裁。当t2.5mm时，,=15；,当,当t=2.5,6mm时，,=30；,当,当采用,电,电火花,加,加工凹,模,模时，,=420,。,。,图b,、,、c为,柱,柱形刃,口,口筒形,或,或锥形,凹,凹模。,刃,刃口强,度,度较高,，,，修磨,后,后刃口,尺,尺寸不,变,变。但,孔,孔口容,易,易积存,工,工件或,废,废料，,推,推件力,大,大且磨,损,损大。,适,适用于,形,形状复,杂,杂或精,度,度要求,较,较高工,件,件的冲,裁,裁。当t0.5mm时，h=3,5mm；当t=0.55mm,时,时，h=510mm；当t=5,10mm时,，,，h=1015mm，=3,5,。,。,几种常,见,见的凹,模,模刃口,形,形式,2）凹,模,模外形,尺,尺寸,凹模厚,度,度的确,定,定：,H=Kb,凹模壁,厚,厚（指,凹,凹模刃,口,口与外,边,边缘的,距,距离）,的,的确定,：,：,小凹模c=,（,（1.52,）,）H,大凹模c=,（,（23）H,式中：b-,凹,凹模孔,的,的最大,宽,宽度（mm）,；,；,K因,数,数（其,值,值见表2-17）；,H凹,模,模厚度,，,，其值,为,为15,20mm；,c凹,模,模壁厚,，,，其值,为,为26,40mm。,3）凸,凹,凹模的,最,最小壁,厚,厚,复合模,的,的结构,特,特点是,一,一定有,一,一个凸,凹,凹模。,凸,凸凹模,的,的内、,外,外缘均,为,为刃口,，,，内、,外,外缘之,间,间的壁,厚,厚取决,于,于冲裁,件,件的尺,寸,寸。为,保,保证凸,凹,凹模的,强,强度，,凸,凸凹模,应,应有一,定,定的壁,厚,厚。,凸凹模,的,的最小,壁,壁厚值,m一般,可,可按经,验,验数据,决,决定。,不,不积聚,废,废料的,凸凹模,最,最小壁,厚,厚值,m见：,冲裁硬,材,材料时m=1,.5t,；,；,冲裁软,材,材料时m,t。,积聚废,料,料的,凸凹模,，,，由于,胀,胀力大,，,，故最,小,小壁厚,值,值要比,上,上述数,据,据适当,加,加大。,3、凹,模,模和凸,模,模的镶,拼,拼结构,镶拼结,构,构：,把凸模,或,或凹模,按,按一定,形,形状分,割,割成若,干,干块分,别,别制作,，,，然后,再,再把它,们,们组合,拼,拼装在,一,一起的,方,方法。,在设计,镶,镶拼凸,模,模或镶,拼,拼凹模,时,时，应,注,注意所,分,分镶块,的,的形状,要,要便于,机,机械加,工,工和热,处,处理，,容,容易维,修,修、更,换,换和调,整,整，要,考,考虑镶,块,块组合,拼,拼装时,的,的定位,和,和固定,，,，防止,相,相对移,动,动等问,题,题。,常见的,镶,镶拼凸,模,模和镶,拼,拼凹模,的,的镶拼,形,形式和,分,分块方,法,法，见,下,下图：,八、冲,裁,裁模各,主,主要零,、,、部件,的,的尺寸,九、模,具,具压力,中,中心的,计,计算（,一,一）,对称形,状,状的工,件,件，其,压,压力中,心,心位于,轮,轮廓图,形,形的几,何,何中心,O点，,如,如图a,、,、b。,等半径,圆,圆弧段,的,的压力,中,中心，,位,位于任,意,意角2,的角,平,平分线,上,上，且,距,距离圆,心,心为x,0,的点上,。,。如图c所示,。,。X,0,=rsin,/,，,，角,以,以弧度,计,计。,冲裁模,的,的压力,中,中心,-,冲,冲裁力,合,合力的,作,作用点,。,。,冲压时,，,，模具,的,的压力,中,中心一,定,定要与,冲,冲床滑,块,块的中,心,心线重,合,合。故,在,在设计,模,模具时,，,，必须,要,要确定,模,模具的,压,压力中,心,心，并,使,使其通,过,过模柄,的,的轴线,，,，从而,保,保证模,具,具压力,中,中心与,冲,冲床滑,块,块中心,重,重合。,九、模,具,具压力,中,中心的,计,计算（,二,二）,对于复,杂,杂工件,或,或多凸,模,模冲裁,的,的压力,中,中心，,可,可利用,力,力矩原,理,理用计,算,算法求,得,得，即,各,各分力,对,对某坐,标,标力矩,之,之和等,于,于其合,力,力对该,坐,坐标轴,的,的力矩,。,。计算,步,步骤如,下,下：,1）按,比,比例画,出,出工件,的,的轮廓,形,形状，,如右图,。,。,2）在,任,任意处,作,作坐标,轴,轴,x,Oy。,3）将,工,工件轮,廓,廓线分,成,成若干,基,基本线,段,段,L,1,、,L,2,.,L,6,。因冲,裁,裁力F,与,与冲裁,线,线段长,度,度l成,正,正比，,故,故l可,代,代表冲,裁,裁力的,大,大小。,4）计,算,算各基,本,本线段,的,的重心,位,位置到y轴的,距,距离x,1,、x,2,.x,6,和到x,轴,轴的距,离,离y,1,、y,2,.y,6,。,5）据,力,力矩原,理,理得到,压,压力中,心,心c点,到,到x轴,和,和y轴,的,的距离,公,公式：,x,c,=（,L,1,x,1,+,L,2,x,2,+.+,L,6,x,6,）/,（,（,L,1,+,L,2,+.+,L,6,）,Y,c,=（,L,1,y,1,+,L,2,y,2,+.+,L,6,y,6,）/,（,（,L,1,+,L,2,+.+,L,6,）,根据以,上,上的原,理,理和步,骤,骤，可,推,推导出,计,计算压,力,力中心,的,的一般,公,公式：,x,c,=（,L,1,x,1,+,L,2,x,2,+.+,L,n,x,n,）/,（,（,L,1,+,L,2,+.+,L,n,）,Y,c,=（,L,1,y,1,+,L,2,y,2,+.+,L,n,y,n,）/,（,（,L,1,+,L,2,+.+,L,n,）,第二节,冲,冲,裁,裁模设,计,计示范,一、无,导,导向落,料,料模,零件简,图,图：,生产批,量,量：小,批,批量。,材料：08钢,。,。,材料厚,度,度：2,.,5,mm。,1、冲,压,压件的,工,工艺分,析,析,因该冲,压,压件外,形,形简单,，,，精度,要,要求也,不,不高，,批,批量又,小,小故可,采,采用单,工,工序、,无,无导向,落,落料模,进,进行加,工,工。,无导向,模,模的特,点,点：结,构,构简单,，,，质量,轻,轻、尺,寸,寸小，,模,模具制,造,造简单,，,，成本,低,低廉。,但,但,凸,凸、凹,模,模的间,隙,隙配合,由,由压力,机,机滑块,的,的导向,精,精度决,定,定。使,用,用时调,整,整麻烦,，,，模具,寿,寿命低,，,，冲裁,件,件质量,差,差。,该类模,具,具适用,于,于精度,要,要求不,高,高，形,状,状简单,，,，小批,量,量。,2、排,样,样,查表2,16,得,得最小,搭,搭边值,a=2.5mm,，,a,1,=2