2-3 车身覆盖件的冲压工艺制订3冲裁工艺

主讲人：XX项目二：车身冲压工艺任务三：车身覆盖件的冲压工艺制订知识点：冲裁工艺PART1冲裁工艺基础

冲裁工艺冲裁的定义及分类冲裁是利用冲裁模在压力机上使板料的一部分与另一部分分离的冲压分离工序。从广义上说，冲裁是冲压分离工序的总称，它包括落料、冲孔、切断、切边等多种冲压分离工序。从狭义上说，冲裁主要是指落料和冲孔工序。

从板料上冲下所需形状的零件或毛坯叫落料。

在工件上冲出所需形状的孔（冲去的为废料）叫冲孔。

冲裁工艺冲裁的变形过程

冲裁是冲压分离工序，板料受力是从弹性变形开始，以断裂结束，在冲裁过程中，冲裁凸凹模组成上下刃口，板料放在凹模上，在压力机（或冲床）压力作用下凸模逐步下降使板料发生变形，直至全部分离，完成冲裁。

冲裁工艺冲裁件断面特征由于冲裁变形的特点，使冲裁件的断面分为三个特征区，即圆角带、光亮带和断裂带。圆角带（弹性变形阶段）是冲裁时刃口压入板料时，刃口附近板料产生弯曲和伸长变形，材料被拉入凹模。光亮带（塑性变形阶段）刃口切入材料后材料和刃口侧表面挤压而形成的光亮垂直的断面，通常光亮带占整过断面的1/3，塑性好的材料，其光亮带大。断裂带（断裂分离阶段）是由刃口处的微裂纹在拉应力作用下不断扩展而形成的撕裂面，断面粗糙，且有斜度。塑性差的材料，其断裂带大。a）圆角带b）光亮带c）断裂带d）毛刺

冲裁工艺冲裁件断面特征圆角带、光亮带和断裂带三部分在冲裁件断面上必然存在，三者所占的比例随板料的机械性能、凸凹模间隙、模具结构等的不同而变化。要想提高冲裁件断面的光洁度程度和尺寸精度，可通过增加光亮带的高度或采用整修工序来实现。增加光亮带高度的关键是要延长塑性变形阶段，推迟裂纹产生，这可以通过增加金属的塑性和减少刃口附近的变形与应力集中来实现。a）圆角带b）光亮带c）断裂带d）毛刺

冲裁工艺影响冲裁件断面特征的因素1）材料性能

塑性好的材料光亮带大，圆角大，断裂带窄。2）凹凸模间隙

间隙合适，上下裂纹重合，断面光洁。3）模具刃口状态

钝的刃口，容易产生毛刺。PART2冲裁工艺参数

冲裁工艺冲裁模间隙冲裁间隙是指凸、凹模刃口工作部分尺寸之差，通常用Z表示双面间隙，用C表示单面间隙。冲裁间隙是冲裁过程中的重要参数，它对冲裁件的断面质量、尺寸精度、模具寿命、冲裁力、卸料力和顶件力等都有很大的影响，并且不存在一个同时满足全部要求的合理间隙。

冲裁工艺冲裁模间隙对制件、模具等的影响1、对冲裁件质量的影响间隙合适，上下面出现的裂纹相互重合，断面光洁，略带斜度。间隙过小，上下两面裂纹不重合，隔着一定距离，互相平行，最后形成毛刺和层片，产生两个光亮带。间隙过大，材料被拉入间隙中，形成拉长的毛刺，踏角。如间隙分布不均，则小的一边形成光亮带，大的一面形成很大的踏角。

冲裁工艺2、对冲裁件尺寸精度的影响落料件的外形尺寸由凹模决定，孔的尺寸却是由凸模决定。当间隙较小时，

落料时，制件尺寸会大于凹模口尺寸；冲孔时，冲孔尺寸会小于凸模尺寸。当间隙较大时，

落料时，制件尺寸会小于凹模口尺寸；冲孔时，冲孔尺寸会大于凸模尺寸。3、对冲裁力的影响

间隙值增大时，冲裁力有一定程度的减小，卸料力和推料力也随之降低；反之，间隙值减小时，各种力均随之增加。冲裁模间隙对制件、模具等的影响

冲裁工艺4、对冲模寿命的影响

冲裁时，板料对凸模和凹模刃口产生侧压力N1和N2。间隙小，侧压力加大，摩擦力μN1和μN2也增大，使刃口磨损加剧，寿命下降，间隙偏大，坯料弯曲相应增加，使刃口断面上的压力分布不均匀，容易崩刀或产生塑性变形，降低使用寿命。冲裁模间隙对制件、模具等的影响

冲裁工艺合理冲裁间隙的确定合理间隙——在保证断面质量的前提下，影响冲裁件间隙值的主要因素是材料厚度和材料性质。

凸模与凹模间每侧的间隙称为单面间隙，两侧间隙之和称为双面间隙。如无特殊说明，冲裁间隙就是指双面间隙。

冲裁工艺合理冲裁间隙的确定合理间隙的确定原则：在保证冲裁件断面质量和尺寸精度的前提下，模具寿命最高。

在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命等因素给间隙规定一个范围值。再考虑模具制造中的偏差及使用中的磨损，即可选择一个适当的范围作为合理间隙。只要间隙在这个范围内，就可冲制出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙Zmin，最大值称为最大合理间隙Zmax。

考虑到模具在使用过程中的磨损使其间隙增大，设计与制造新模具时要采用最小合理间隙Zmin。

冲裁工艺合理冲裁间隙的确定确定合理间隙的方法

①理论确定法②经验确定法理论确定法的主要依据是保证上下裂纹会合,以便获得良好的断面。根据图中关系可求得间隙值为：

冲裁工艺合理冲裁间隙的确定

②经验确定法

根据研究与实际生产经验，间隙值可按要求分类查表确定。对于尺寸精度、断面质量要求高的冲裁件应选用较小间隙值，这时冲裁力与模具寿命作为次要因素考虑。对于尺寸精度、断面质量要求不高的冲裁件，在满足冲裁件要求的前提下，应以降低冲裁力、提高模具寿命为主，选用较大的间隙值。

冲裁工艺冲裁力

冲裁力——是指冲裁时，板料对凸模的最大抵抗力；

计算冲裁力的目的是为了合理选择压力机和设计模具。压力机的公称压力必须大于所计算的冲裁力。为材料抗剪强度，MPa；L为冲裁周边总长，mm；t为材料厚度，mm；K是考虑到冲裁模刃口的磨损、凸模与凹模间隙的波动、润滑情况、材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数，一般取1.3。

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