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1、1.1冲压材料使用的禁忌1.1.1冲裁工序不宜采用脆、硬性材料冲孔、落料及切边等冲裁工序，不宜使用脆性及硬度过高的材料。材料越脆，总裁中越 易产生撕裂；材料过硬，例如高碳钢，总裁断面平面度很大，对厚材料冲裁尤为严重。弹性 好，流动极限高的材料，可以得到良好的断面。尤其像低锌黄铜等软材料，能冲裁出光滑而 倾斜度很小的断面。1.1.2弯曲工序不宜采用高弹性材料弯曲工序不宜使用高弹性的材料。材料的弹性越大，弯曲后成形件向原来状态的回弹越 大，致使工件达不到预定形状，需要多次试模、修模。弯曲工序的材料，应具有足够的塑性、 较低的屈服点和较高的弹性模量。前者保证不开裂，后者使工件容易达到准确的形状。最适
2、 于弯曲的材料有低碳钢、纯铜和纯铝。1.1.3拉深工序不宜采用塑性差的材料拉深工序不宜采用塑性差的材料。由于低塑 性材料允许的变形程度小，需要增加拉深工序及 中间退火次数。拉深用材料要求塑性高、屈服点 低和稳定性好。拉深材料的屈服点与抗拉强度的 比值越小，则拉深性能越好，一次变形的极限程 度越大。常用于拉深的材料有低碳钢、低锌黄铜、 纯铝及铝合金、奥氏体不锈钢。1.1.4冷挤压工序不宜采用高强度、低塑性的材料冷挤压工序不宜采用机械强度高、塑性低的 材料，以免增加变形抗力及产生裂纹。冷挤要求 材料有高塑性、低屈服点及低的加工硬化敏感性。最适宜的材料有纯铝及铝合金、黄铜、锡 磷青铜、镍、锌及锌镉合
3、金、低碳钢等。1.2冲裁工序的禁忌1.2.1冲裁工序不宜过于复杂为了有利于废料和无废料排样，冲裁件形状不宜过于复杂，应力求简单、对称；在许可 的情况下，可把冲裁件设计成少、无废料排样的形状。1.2.2冲裁件凸出或凹下部分不宜大小冲裁件凸出的悬臂和凹入的狭槽不宜大小，否则会降低模具寿命和工件质量。一般情况 下，其宽度B不小于料厚t的1.5倍。当工件材料为黄铜、铝、 低碳钢时，悬臂及槽宽应超过料厚的1.3倍；当工件材料为高 碳钢时，其宽度不应小于料厚的1.9倍。1.2.3冲裁件不宜采用尖角冲裁件各直线或曲线的连接处，不宜采用尖角，宜有适当的圆角。在用一道工序冲裁时，拐角处应尽量设计成较大的圆角。如
4、果冲裁件有尖角，不仅 给冲裁模的制造带来困难，而且模具也容易损坏。只有在采用少无废料排样或镶拼模具结构 时，才允许工件有较尖锐的清角。1.2.4冲裁件孔的尺寸不宜过小冲孔时，由于受到凸模强度和稳定性的限制，孔的尺寸不宜过小。其数值与孔的形状、 材料的性能、材料厚度有关。材料为黄铜、纯铝、纯锌时，孔径不应小于料厚的0.50.8 倍；材料为低碳钢时，孔径不应小于料厚的0.71倍；材料为高碳钢时，孔径不应大于料 厚的1.11.5倍。1.2.5冲裁件孔之间距不宜过小冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离，受模具强度和冲裁件质量的限制，其值不 通过小。一般取为料厚的2倍以上，并不得小于34毫米。必要时可
5、取料厚的11.5倍。 1.2.6弯曲件或拉深件的孔壁距不宜过小弯曲件或拉深件上冲孔时，其孔边与工件直壁之间距不能过小。一般大于壁端圆角半径 再加料厚的一半。如果距离过小，孔边进入工件底部的圆角部分，冲孔时凸模将受到水平扒 力而折断。1.2.7冲裁凸模与凹模之间隙不宜过大或过小凸、凹模的间隙，对冲裁件的断面质量有较大影响。间隙过小时，板料在凸模刃口处的 裂纹向外错开，上、下裂纹之间的材料将被第二次剪切，并在剪切面上形成第二光亮带和夹 层。间隙过大时，板料在凸模刃口处的裂纹向里错开，材料受到很大拉伸，光亮带小，毛刺、 塌角、斜度均增大，有时还会出现凹陷。间隙值可按下式选取：Z=mt。式中Z双面间隙
6、；t料厚；m 系数，低碳钢及黄铜取0.080.1，中碳钢取0.120.14，铝、纯铜取0.04。1.2.8落料间隙不宜取在凹模上落料的大端尺寸等于凹模的尺寸，测量时，是按落料的大端作为基准量取尺寸的。因此 落料时，以凹模尺寸为基准，间隙取在以减小凸模尺寸的方向上，即Dp = Dd - Z式中 Dp 凸模公称尺寸；Dd凹模公称尺寸；Z双面冲裁间隙。1.2.9冲孔间隙不宜取在凸模上冲孔的小端尺寸等于凸模尺寸。测量时，是按冲孔的小端作为基准量取的。因此，冲孔 以凸模尺寸为基准，间隙可取在增加凹模尺寸的方向上，即dd=d +Z式中 dd冲孔凹模公称尺寸；dp冲孔凸模公称尺寸；Z 双面冲裁间隙。1.2.
7、10落料模的尺寸及公差不宜先考虑凸模由于落料是以工件大端作为基准量取尺寸，它也等于凹模尺寸。所以，应先按落料外形 尺寸确定凹模尺寸，然后再按间隙数值确定凸模尺寸。考虑到刃口磨损会使落料尺寸逐渐加 大，为了增加落料模的使用寿命，凹模公称尺寸应取工件尺寸公差范围的较小尺寸，间隙应 取最小合理间隙。凸凹模工作部分尺寸可按下式确定：Dd +0d =（Dw-xA） +*、Dp（dd-Zmm）0Sp式中Dd洛料凹模刃口公称尺寸；Dp落料凸模刃口公称尺寸；Dp落料件外径公称尺寸；Zmin最小合理双面间隙；落料件制造公差；x 修正系数，一般取为0.50.75；6 d凹模制造公差，取为(0.250.35) ；6
8、 p凸模制造公差，取为(0.250.35)。1.2.11冲孔模的尺寸及公差不宜先考虑凹模尺寸由于冲孔是以小端作为基准量取尺寸，所以应先按工件孔径尺寸确定凸模尺寸，再按间 隙确定凹模尺寸。刃口磨损会使冲孔尺寸减小。为了增加冲孔模使用寿命，凸模尺寸应取工 件孔径尺寸公差范围内的较大尺寸。间隙同样采用最小合理间隙。凸、凹模工作部分尺寸可 按下式确定：dp 0 = (dw+xA ) 0dd +6d = (d +Z . ) +6d式中dp dd dw冲孔凸模刃口公称尺寸;冲孔凹模刃口公称尺寸; 工件孔径公称尺寸； 其他符号同1.2.10。1.2.12冲裁件的排样不宜留过多废料为了提高材料利用率,冲裁件的
9、排样要合理。圆形零件的排样有单排、平行双排、交叉 双排和多排。排数越多，材料利用率越高，但排数受工艺和模具制造的限制，不宜太多，非 圆形零件的排样，要可分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多和排等。如果在不影 响工件的主要技术要求而征得产品设计者同意后，可将工件结构形状改变成适合于少无废料 折排样，以便节省材料。1.2.13冲裁压力机的选择不能只考虑模具面积冲裁压力机的选择主要依据冲裁力。影响冲裁力的主要因素是材料厚度和力学性能、冲 裁件周边长度、模具间隙大小和刃口锐利程度。一般平刃冲裁模的冲裁力P (N)按下式计 算：P = L tTT = 0.8a b = 0.28HB式中T 抗剪强度
10、(MPa)；L冲裁的周边长度(mm)；t材料厚度(mm)；a b材料抗拉强度(MPa)。1.2.14冲裁压力机的选择不能只考虑冲裁力冲裁压力机的选择要结合冲裁力和模具面积等因素综合考虑。当冲裁件面积不大而冲裁 力较大时，可考虑从模具结构上减小冲裁力。目前降低冲裁力的方法主要有：斜刃冲裁法、 阶梯凸模冲裁法、零件分部冲裁法、加热冲裁法等。斜刃冲芳法是将凸模(冲孔)或凹模(落 料)刃口做成与其轴线倾斜一个角度。冲裁时刃口逐步切入，以减小冲裁力。阶梯凸模冲裁 法是将多凸模布置成阶梯，冲裁时逐个切入，减小冲裁力。1.2.15冲裁模的模柄不能与模具压力中心偏离要使模具正确而平稳地工作，冲裁模的模柄不能与
11、模具压力中心偏离，否则会加速导向 机构的磨损。无导向装置的敞开式模具特别突出。1.2.16毛毡、皮革等非金属材料不能采用平凸模毛毡、皮革、橡胶板、石棉橡胶板、纸、棉布织品等非金属材料，不能采用一般平凸模 进行冲孔或落料，而常用尖刃凸模。刃口锐角约为1030。为了防止刃口变钝和崩裂， 在被冲裁的材料下垫以硬质木料、硬纸板或聚氨酯橡胶等。因尖刃凸模易损坏，应考虑其装拆、制造和维修和方便。1.2.17管材的冲切不能用一般的冲裁模管材的冲切，生产率高、切口毛刺小。但是为了防止管壁被压扁，不能采用一般的冲裁 模或剪切机，而要采用板状尖头的凸模。大批量生产，可用双重冲切法。首先用刨刀在水平 方向将管材刨出
12、一切口，然后再用活动薄刀刃切入切口。切口的两侧用组合模牢固地夹紧。 为了使冲切时管材一直处于压紧状态，在模具上要设置活动压紧座板。1.2.18高速冲裁不宜采用一般冲裁模当压力机行程次数达到500次/min以上时，压力机在运行中的不平衡现象就显著增加， 模具的振动和惯性力都很大。所以应采用有效的防松措施，设法减轻上模重量，采用刚性好 和精度高的设备，提高模具精度和寿命，适当增大模具间隙。上下模采用双重导向，除了 四根滚珠导向装置外，凸模固定板、卸料板和凹模之间比普通冲裁大10%左右。1.2.19高精度冲裁件不宜采用一般冲裁模用一般冲裁模所得到的工件，剪切面上有塌角、断裂带和毛刺，还有明显的锥度，
13、表面 粗糙度Ra为6.312.5|J m。对冲裁件断面质量和尺寸精度有更高要求时，可采用整修、负 间隙冲裁、上下冲裁和同步剪挤式冲裁。整修是利用整修模沿冲裁件外缘或孔壁刮去一层薄 切屑，从而获得光滑而垂直的断面和准确尺寸。负间隙冲裁法的实质是冲裁一整修的复合工 艺过程。上下冲裁法是用两个凸模从上、下两次冲裁工件，可以获得上、下两个光亮带，并 可清除毛刺。1.2.20精密冲裁不能使用工件材料在冲裁过程中产生撕裂精冲时为了抑制中裁过程中材料产生撕裂，保证塑性变形过程地进行，采取了下述措施： 用V形压边圈压住材料，再结合小间隙使材料始终保持和冲裁方向垂直，避免弯曲翘起而 在变形区产生拉应力，构成塑性
14、剪切的条件。利用压边力和反压力提高变形区材料的静水压， 以提高材料塑性。必要时将凹模或凸模刃口倒以圆角，减少刃口处的应力集中，避免或延缓 裂纹的产生。1.2.21精密冲裁的压边力不能太小精冲时为了防止断面产生撕裂，需要利用压边力提高变形区材料的静水压。压边力(N) 按下式计算：P=f L2hJKb式中L工件外周边长度(mm)；hV形齿高(mm)；O b一材料抗拉强度(MPa)；f 系数，查下表：Ob/ MPa200300400600800f1.22.41.61.92.21.2.22精密冲裁的反压力不能大小反压力是影响精冲件质量的重要因素，反压力太小会影响工件尺寸精度、平面度、塌角 和孔的剪切面
15、质量。但反压力过大会增加凸模的负载，降低凸模的使用寿命。反压力(N) 按下式计算：P=pF或 P=20%P式中F工件的开面面积(mm2)；p单位反压力，一般取2070 MPa；P冲裁力(N)。1.2.23精密冲裁的凸、凹模间隙不能大大小间隙是精冲模的主要特征。间隙的大小及其沿刃口周边的均匀性，直接影响精冲零件 剪切面质量。精冲间隙主要取决于材料厚度，也和冲裁轮廓及工件的材质有关。凸模和凹模 的间隙一般取料厚的1%2%。间隙太大，剪切终端表层剥落，剪切面带波纹状。料厚t/mm外形内形（孔，直径d）d5t0.52.52.01.012.52.01.022.51.00.532.01.00.541.01
16、.70.750.561.70.50.5101.50.50.5151.00.50.51.2.24要求较高的冲裁模不宜无导向装置无导向或导板式简单冲裁模只适用于要求不高、形状简单、批量小的冲裁件。这种模具 安装调整麻烦，模具寿命低，冲裁件精度差，操作也不安全。导柱式冲模，上模和下模用导 柱、导套的滑动配合导向，可靠性大、导向精度高、寿命长、使用安装方便。1.2.25连续模不宜无挡料销、导正销等定位装置用连续模冲裁工件，必须解决条料的准确定位问题，才有可能保证制件的质量。常用的 定位装置有固定挡料销、导正销、侧刀。冲裁时，先用固定挡料销初步定位，落料时用装于 凸模端面上的导正销保证条料的正确定位。侧
17、刀是用以节制条料送进距离。侧刀前后导尺宽 度不等，只有用侧刀切去长度等于步距的料边后，条料才能送进一个步距。1.2.26小孔径冲孔凸模不宜采用简单的圆柱形小直径冲孔凸模，为了避免应力集中，保证强度和刚度，不宜采用简单的圆柱形，而应 做成圆滑过渡的阶梯形或采用护套结构。护套既可提高抗纵向弯曲的能力，又能节省模具材 料。否则小直径冲孔凸模工作时容易折断。1.2.27冲裁凹模不能做成直壁内腔为了工件或废料易于下落，凹模孔腔不能做成直壁，而要做成锥形、柱孔口锥形或柱形 孔口阶梯形。柱形孔口制造较方便，刃口强度高，修磨后壁部尺寸不变。冲裁时，如果凹模 内壁是直壁，则冲下的工件或废料会卡在内腔，积累过多将
18、使模具破坏。1.2.28冲裁模不能忽视压力中心冲裁力全合力的作用点为模具的压力中心。如果压力中心不在模柄轴线上，滑块就会承 受偏心载荷，导致滑块导轨和模具不正常的磨损，降低模具寿命，甚至损坏模具。通常用求 平行力系合力作用点的方法，确定模具的压力中心。多个型孔的凹模，先分别算出各型孔平 面图的重心，再根据“各分力对某轴的力矩之代数和等于诸力合力对该轴的力矩”求出合力 作用点坐标值。1.2.29零件形状复杂有尖角的凹模不宜做成整体式为了减少模具在热处理时发生变形，防止尖角处因应力集中而产生裂纹，以及简化模具 制造和维修，形状复杂有尖角的凹模不宜采用整体式，可做成镶块拼装凹模。1.3弯曲工序的禁忌
19、1.3.1弯曲件的圆角半径不宜过大工件弯曲时，除了塑性变形外，必然同时伴随有弹性变形，产生回弹。因此弯曲件的圆 角不宜过大。否则难于保证精度。1.3.2弯曲件的圆角半径不宜过小弯曲件的圆角半径不宜过小，否则外层纤维就会产生拉裂破坏。对于低碳钢，最小弯曲 圆角约为1.0倍板厚；黄铜和铝的最小弯曲圆角约为0.6倍板厚；对于中碳钢，最小弯曲圆 角约为1.5倍板厚。1.3.3弯曲件的直边高度不宜过小度 hmin。为了保证工件的弯曲质量，弯曲件的直边高度h不宜过小，必须大于或等于最小弯边高式中hNhmin= +2tr弯曲圆角；t 弯曲件板厚。1.3.4弯曲件的孔边距不宜过小弯曲有孔的毛坯时，孔边距不宜过
20、小。如果孔位过于靠近弯曲区，则弯曲时孔的形状会 发生变化。从孔边到弯曲边的距离l应符合下式：当 tr+2t式中 h小边高度；r弯曲圆角；t 弯曲件板厚。1.3.6局部弯曲边缘不应忽视冲卸荷孔槽在局部弯曲某一段边缘时，为了心目在交接处由于应力集中而产生撕裂，不应忽视先冲 卸荷孔、切槽，或将弯曲线位移一定距离。1.3.7窄边弯曲不应忽视工艺切口窄边弯曲时，变形区的截面形状会发生畸变，即内表面的宽度变宽，外表面的宽度变窄。 当板宽b3t式中r角部内圆角半径；t板厚。如果r过小，材料通过凹模圆角时，经过反复弯曲侧壁产生过度变薄，容易破裂。1.4.7矩形盒四角部的内圆角半径与盒高之比不宜过小为了减小拉深
21、系数，矩形盒角部内圆角半径与盒高之比不宜过小。一般取式中r角部内圆角半径；H盒高。1.4.8在制定拉深工艺时不能忽视拉深系数为了使材料在拉深中的应力既不超过强度极限又能充分利用材料的塑性，使第每道拉深 工序都达到材料最大的可能变形程度，制定工艺时不能忽视拉深系数。圆筒形件拉深系数是每次拉深后的圆筒直径(中径)与引伸前毛坯直径之比。不带凸缘 圆筒件第一次拉深系数为m1=d1/D第二次拉深系数为m2=d2/ d1式中 D 毛坯直径；1.4.9拉深系数不能取得过小拉深系数是个小于1的系数，其值 越小，变形程度越大，破坏的可能性增大。拉深系数过小，变形区内的径向拉应力增大，毛 坯侧壁传力区内轴向拉应力
22、也增大。因此在制定拉深工艺时，拉深系数不能过小。第一次拉 深系数m1不能小于0.48，以后各次不能小于0.73。1.4.10拉深系数不宜取得过大拉深系数是产深后零件的直径与拉深前毛坯直径之比，它反映拉深的变形程度。拉深系 数大，变形程度小，产深次数增多。为了减少工序数目，通常采用尽可能小的拉深系数。影 响拉深系数的因素较多。一般第一次拉伸系数m1= 0.480.63，以后各次拉深系数取为 mn=0.73 0.88。1.4.11计算拉深件毛坯尺寸不能忽视修边余量由于凸、凹模圆角半径和间隙的不均匀以及凹模工作部分表面光洁度和润滑情况的不均 匀，旋转体工件拉深后壁高是不一致的。因此计算拉深件的毛坯尺
23、寸，除了根据体积不变原 理，使毛坯截面积与拉深后零件的截面积相等外，不能忽视修边余量。一般取为拉深件高度 的3%10% (高度小取大值)。1.4.12拉深带凸缘筒形件时不可用无凸缘筒形件的第一次拉深系数带凸缘筒形件的首次拉深时，凸缘部分不是全部转变到筒壁，而且首次拉深后就要使凸 缘的直径达到零件凸缘要求的直径。因此拉深带凸缘筒形件不可用无凸缘筒形件的第一次拉 深系数，md/D。带凸缘的圆筒形件拉深系数用下式表示：m=1/式中 D毛坯直径；d 形件中径；df凸缘直径；r圆角半径。1.4.13阶梯形零件高度与最小直径比超过0.7时，不能一次拉深成形阶梯形零件的拉深，其变形过程基本上与圆筒形零件的拉
24、深相同。当阶梯形零件上总高 度与最小直径的比值大于0.7左右时，不能一次拉深成形，需要多次拉深。一般拉深次数等 于阶梯的数目。若相邻两个阶梯直径之比过小(dn/dn1 0.73)，则按圆筒形件拉伸方法处理。 1.4.14浅锥形件不能用一般的拉深方法成形 n n高度HW(0.250.3) d的浅锥形件(d为大端直径)，由于变形程度不大，拉深后因回弹 不能保持零件的精确形状，所以不能用一般的拉深方法，而要用具有凸肋的凹模进行拉深。 也可用橡皮或液体代替凸模进行拉深，效果较好。1.4.15深锥形件不能一次拉深成形高度0.8 d的深锥形件不能一次拉深成形，需要多次拉深。最常用的是逐渐增加锥部高 度的方
25、法。1.4.16不采用压边圈拉深时凸、凹模的间隙不宜过大不采用压边圈拉深时，考虑到材料可能起皱，凸、凹模间隙不宜过大，一般单边间隙应 等于板材厚度上限的11.1倍。间隙较小的数值用于末次拉深或精确零件的拉深。z/2=(1 1.1)t式中z/2单边间隙；t 板料厚度。1.4.17矩形盒拉深时凸、凹模的间隙不应均匀拉深矩形盒，由于材料在四个圆角部分有堆集现象，使角部变厚，因此其凸、凹模间隙 不应均匀一致。四个角部的间隙值应比直边部分的间隙值大0.1t (t为板厚)。圆角部分增大的间隙可由增大凹模或减小凸模的尺寸来获得。1.4.18拉深凹模圆角半径不宜过小为了防止拉深件产生划痕或裂纹，凹模的圆角半径
26、不宜过小，否则使材料拉入凹模的阻 力增大。首次拉深的凹模圆角半径可按下表选取。拉深方式毛坯相对厚度t/Dx 1002.0一1.01.厂 0.30.厂 0.1无凸缘（厂6） t（厂8） t（8一12） t有凸缘（612） t（1厂 15） t（15 20） t注：表中t板料厚度；D 毛坯直径。以后各次拉深时，凹模圆角半径应逐渐减小，其关系为：ri=(0.60.8)n-式中r-i这次拉深的凹模圆角半径；r 下一次拉深的凹模圆角半径。1.4.19拉深凹模圆角半径不宜过大为了防止起皱，拉深凹模圆角半径不宜过大，否则由于压边圈下的被压毛坯面积减小， 从而使悬空段增大，容易起皱。1.4.20拉深凸模圆角半
27、径不宜过小为了防止工件拉断，拉深凸模圆角半径不能过小。一般按下式选取。首次拉深：r =(0.厂1.0) r末次拉深：r = R零件内圆角半径)中间拉深：r =(dn-1-d-2) /2式中 r 拉深凸模圆角半径；r 拉深的凹模圆角半径；R 零件内圆角半径；dn-1第n-1次拉深圆筒体直径；dn 第n次拉深圆筒体直径；t 板料厚度。1.4.21料薄凸缘宽的拉深件不宜采用一般的压边圈为了保持压边力的均衡，防止压边圈将毛坯压得过紧，料薄凸缘宽的拉深件不宜采用一 般的压边圈，而要用有限位装置的压边圈，通常取s =1.2t式中 s 限制距离；t 板料厚度。1.4.22连续拉深的带料不能用冷作硬化大的材料
