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1、2008-8,成都航空职业技术学院机械系模具教研室,1,情景：冲裁模具设计与制造,导入,2,成形工艺设计,模具设计,模具零件加工设计与实施,模具装配与调试,情景-1：单工序冲裁模设计与制造,3,导 入,问题的提出,图示垫圈，如何生产？,若单件生产，可采用：手工钣金线切割？,若批量生产：可采用模具进行冲压,问：采用什么模具？何种冲压方式？答：采用冲裁模，分离的冲压方式。,分离,成形,4,（一）冲裁概述,冲裁：利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的 一种冲压工序。基本工序：落料和冲孔。,各类垫圈（非金属）,齿圈（碳钢）,铜垫圈,5,分类:普通冲裁、精密冲裁,（一）冲裁概述,普通冲裁,精密冲裁,
2、6,冲裁模：冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲裁过程必不可少的工艺装备。凸、凹模刃口锋利，间隙小。,（一）冲裁概述,7,冲裁时，板料受力：凸、凹模的垂直作用力F，侧压力N，摩擦力N，F。板料变形：长度方向拉伸（伸长），厚度方向压缩，弯曲上翘（弯矩的存在）,（二）冲裁变形过程,8,冲裁变形过程：,间隙正常、刃口锋利情况下，冲裁变形过程可分为三个阶段：,1弹性变形阶段 变形区内部材料应力小于屈服应力。,2塑性变形阶段 变形区内部材料应力大于屈服应力。,凸、凹模间隙存在，变形复杂，并非纯塑性剪切变形，还伴随有弯曲、径向拉伸、厚向压缩等变形。,3断裂分离阶段 变形区内部材料应力大于强度极限。,裂纹首先产
3、生在凹模刃口附近的侧面,凸模刃口附近的侧面,上、下裂纹扩展相遇,材料分离,9,冲裁力的变化：,10,冲裁件质量及其影响因素：,冲裁件质量：,垂直、光洁、毛刺小,图纸规定的公差范围内,外形满足图纸要求；表面平直，即拱弯小,指断面状况、尺寸精度和形状误差。,11,冲裁件质量及其影响因素：,冲裁件断面特征：,圆角带a：,刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形。,光亮带b：,塑性剪切变形。质量最好的区域。,断裂带c：,裂纹形成及扩展。,毛刺区d：,间隙存在，裂纹产生不在刃尖，毛刺不可避免。此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大毛刺。,12,冲裁件断面质量影响因素：,()材料性能的影响,()模具间隙的影响,间
4、隙小，出现二次剪裂，产生第二光亮带,间隙大，出现二次拉裂，产生二个斜度,()模具刃口状态的影响,当凸模刃口磨钝时，则落料件上端的毛刺加重；,当凹模刃口磨钝时，则冲孔件的孔口下端的毛刺加重；,当凸、凹模刃口同时磨钝时，则冲裁件上、下端的毛刺都将加重。,塑性好的材料：a、b、d大，c（断裂带）小,13,冲裁件尺寸精度及其影响因素：,冲裁件的尺寸精度：指冲裁件的实际尺寸与图纸上基本尺寸之差。,影响因素：,该差值包括两方面的偏差：一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差；二是模具本身的制造偏差。,（1）冲模的制造精度（零件加工和装配）（2）材料的性质（3）冲裁间隙,14,冲裁件形状误差及其影响因素：,冲裁件的形状误差：,翘曲：,指翘曲、扭曲、变形等缺陷。,冲裁件呈曲面不平现象。它是由于间隙过大、弯矩增大、变形拉伸和弯曲成分增多而造成的，另外材料的各向异性和卷料未矫正也会产生翘曲。,扭曲：,冲裁件呈扭歪现象。它是由于材料的不平、间隙不均匀、凹模后角对材料摩擦不均匀等造成的。,变形：,由于坯料的边缘冲孔或孔距太小等原因，因胀形而产生的。,15,结 束,16,17,18,19,20,21,22,凸、凹模刃口磨钝时毛刺的形成情况a)凹模磨钝 b)凸模磨钝 c)凸、凹模均磨钝,
