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锁壳冲裁
模具设计
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锁壳冲裁模具设计（全部资料）,锁壳冲裁,模具设计,全部,全体,整个,资料
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第 1 页 共 30 页 1 计 算 内 容 说 明 目录 前言 3 第 1 章 工艺分析工艺方案的确定 10 件材料性能分析及工件工艺性分析 10 件工艺性的分析 12 定工艺方案及模具结构形式 14 第 2 章 工作原理 16 第 3 章 工艺设计 及排样方案 17 定排样方式和计 算材料利用率 19 第 4 章 工作零件设计 22 第 5 章 参考资料 30 第 6 章 总结 31 第 2 页 共 30 页 2 计 算 内 容 说 明 前 言 模具在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，他它以其特定的形状通过一 定的方式使原材料成形。例如，冲压件和锻件是通过冲压和锻造方式使金属材料在模具内发生塑性变形而获得的；金属压铸件、粉末冶金零件以及塑件、陶瓷、橡胶、玻璃等非金属制件，绝大多数也是通过模具成形的。由于模具成形具有优质、高产、省料、低成本等特点，现已在国民经济各部门，特别是汽车、拖拉机、航空航天、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等工业部门得到极其广泛的应用。 现在，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一，研究和发展模具技术，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。模具工业能促 进工业产品生产的发展和质量的提高，并能获得极大的经济效益，因此引起各个国家的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕社会的原动力”，在德国则冠以“金属加工业中的帝王”，在罗马尼亚视为“模具就是黄金”。因此可以断言，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中的地位将日益提高，模具技术也会不断发展，并在国民经济发展过程中发挥越来越重要的作用。 模具是高科技含量的产品，是专门为工业生产服务，并用于特定产品生产而被特殊制作的工艺装备 ， 随着工业产品向多样化发展，模具生产从形状、尺寸、数量、材料、结构、精度、使用 条件及寿命等方面，向着多样化发展的倾向也日趋明显。模具基本上是按订货合同单件生产，因此，模具产品的多样性及单件生产的技术特点十分突出。所以，工厂的设计、工艺、工艺装备和管理等，都要适应这个技术特点。大部分精密复杂模具都需要高精度机床加工，检测设备要求精密度更高。模具加工技术集中了机械、电子乃至化学和光学等工业技术的精华。同时，模具对熟练技工的依赖程度远比其他加工业要大。因此，技术的先进性及对熟练技巧的依靠性也是模具产品的技术特点。随着技术的快速发展，特别是信息技术等高新技术在模具设计制造上的应用日渐广泛和高 新技术对模具提出的要求越来越高，模具的高新技术特点将日益明显，而对熟练技巧的依靠性将逐步淡化。 第 3 页 共 30 页 3 计 算 内 容 说 明 作为工业生产基础工艺装备 ， 模具在国民经济中占有重要的地位，模具技术也已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。 80 年代以来， 我 国模具工业发展十分迅速。国民经济的高速发展对模具工业 提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展。 目前，中国 17000 多个模具生产厂点，从业人数约 50多万。 1999 年中国模具工业总产值已达 245 亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。 在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%。 改革开放以来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化。除了国有专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括 集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，都得到了快速发展，集体 和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为国内知名的 “ 模具之乡 ” 和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入，例如科龙 、美的、康佳和威力等集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。例如，江苏无锡的微研有限公司为一日本独资企业， 员工有 200 余人，拥有精密数控模具加工设备 60余台，1998 年其模具产值超过 2 亿元。 中国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。目前，国内已能生产精度达 2微米的精密多工位级进模，工位数最多已达 160 个，寿命 1 2亿次。在大型塑料模具方面，现在已能生产 48英寸电视的塑壳模具、 及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，国内已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸 模。在汽车模具方面，现已能制造新轿车的部分覆盖件模具。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的 第 4 页 共 30 页 4 计 算 内 容 说 明 比重还比较低， 术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复 杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。 但是，由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比，仍存在不小的差距，主要体现在： 产需矛盾：随着工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度的加快，对模具的需求越来越大。无论是数量还是质量都无法满足国内市场的需要，只达到 70左右。造成矛盾突出的原因是模具企业的专业化、标准化程度低，生产周期长。另外，设计和制造工艺水平还不能完全适应发展的需要。 企业结构不合理：我国很多模具生产能力集中在各 主机厂的模具分厂或车间内，模具的商品化程度低，而国外 70以上都是专业模具厂，且走的是 “ 小而精 ”的道路，因此生产效率和经济效益俱佳。 产品水平 ：衡量模具的产品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的复杂程度，以及模具的制造周期和使用寿命。而这几项指标与国外相比的差距都十分明显。 此外，模具工业的整体装备水平也存在相对落后，利用率低的现象。高素质的模具技术人才缺乏，产品的综合开发能力还急需加强。 针对不足和模具市场巨大的潜力，根据我国模具工业的现状，并联系国际 先进水平，中国模具工业协会协助政府制定了我国模具行业 “ 十五 ” 发展规划，确定模具工业重点发展领域有三方面：一是对整个模具行业发展有重要影响的主要模具标准件；二是技术含量高，反映模具制造水平和发展方向的模具；三是目前大量进口的中高档模具。重点发展的模具产品主要有：模架，包括冷冲模架、塑料模架和压铸模架等；模具导向件，包括导柱、导套、导板及无油润滑 说明 第 5 页 共 30 页 5 计 算 内 容 说 明 导向件等；推杆、推管，包括塑料模用及压铸模用的异型推杆等；热流道元件，包括内热式、外热式、阀式和管式等；弹性元件，包括矩形弹簧、聚氨酯弹性体和氮气缸等；小型标准件，包括标准凸凹模、浇口套、定位圈和拉钩等；汽车覆盖件模具，特别是轿车所需的覆盖件模；精密冲压模，包括多工位级进模、厚板精冲模和硬质合金多功能复合模等；大型塑料模，包括汽车饰件模和家 电塑壳模等；精密塑料模，包括塑封模和多层多腔、多材质、多色精密塑料模；大型薄壁精密复杂压铸模，包括用于铝、镁、锌、铜及其合金压铸的模具；大型、精密锻模；子午线轮胎橡胶模；长寿命玻璃、陶瓷模；快速经济模具；多工位冷镦模及挤压模；塑料型材及塑料管路模具 。 希望在模具企业的整体实力有进一步提升，重点、骨干企业可以达到 50%。 2003 年是 “ 十五 ” 关键的一年，如果做不到 60%任务的完成，那么计划就会失败，而模具失败了，对整个工业都会有影响。 近年来，外企进入中国 , 加剧了竞争，也出现一些价格方面的恶性竞争。为了避免因为暂时的利益而损失长远和整体的发展，未来一年中，行业协会也将加强模具企业间的组织和协调，制定合理的价格水平。同时，研究国际模具价格水平，以对行业进行指导和信息沟通。 在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的 研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达 30余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过 50余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室，上海交通大学 家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程 第 6 页 共 30 页 6 计 算 内 容 说 明 研究中心等。经过多年的努力，在模具 术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 (1) 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。在设计制造方法和技术手段方面不断改善，在轿车模具国产化方面迈出了可喜的 步伐。 多工位级进模和多功能模具是我国重点发展的精密模具品种。目前，国内已 可制造具有自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、转子铁芯扭斜和安全保护等功能的铁芯精密自动叠片多功能模具。生产的电机定转子双回转叠片硬质合金级进模的步距精度可达 20m ，寿命达到 1 亿次以上。其他的多工位级进模，如用于集成电路引线框架的 20 30工位的级进模，用于电子枪零件的硬质合金级进模和空调器散热片的级进模，也已达到较高的水平。 (2)塑料模具技术 近年来，塑料模具发展很快，在国内模具工业产值中 塑料模具所占比例不断扩大。电视机、空调、洗衣机等家用电器所需的塑料模具基本上可立足于国内生产。重量达 10 20 吨的汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具和多达600 腔的塑封模具已可自行生产。在精度方面，塑料尺寸精度可达 ，型面的粗糙度达到 塑料模使用寿命达 100 万次以上。 在塑料模具的设计制造中， 术得到较快的普及， 件已经在部分厂家应用。热流道技术得到广泛应用，气辅注射技术和高效多色注射技术也开始成功应用。 计 算 内 容 说 明 第 7 页 共 30 页 7 (3)术 目前，国内模具企业中已有相当多的厂家普及了计算机绘图，并陆续引进了高档 些厂家还引进了 件，并成功应用于塑料模、冲压模和压铸模的设计中。 近年来，我国自主开发 统有很大发展。例如，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模件，上海交通大学模具 家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模 件，北京机电研究所开发的锻模件，北航华正软件工程研究所开发 件，吉林汽车覆盖件成型技术所独立研制的商品化覆盖件冲压成型分析 (4)快速成形 /快速制模技术 快速成形 /快速制模技术在我国得到重视和发展，许多研究机构致力于这方面的研究开发，并不断取得新成果。清华大学、华中理工大学、西安交通大学和隆源自动成形系统公司等单位都自主研究开发了快速成形技术与设备，生产出分层物体 (立体光固化 (熔融沉积 (选择性烧结(类型的快速成形设备。这些设备已在国内应用于新产品开发、精密铸造和快速制模等方面。 快速制模技术也在国内多家单位开展研究， 目前研究较多的有电弧喷涂成形模具技术和等离子喷涂制模技术。中、低熔点合金模和树脂冲压模制造技术已获得成功应用，硅橡胶模也应用于新产品的开发中。 (5)其他相关技术 近年来，国内一些钢铁企业相继引进和装备了一些先进的工艺设备，使模具钢的品种规格和质量都有较大的改善。在模具制造中已较广泛地采用新的钢材，如冷作模具钢 65；热作模具钢 21、 445；塑料模具钢 3 计 算 内 容 说 明 第 8 页 共 30 页 8 这些模具材料的应用在提高质量和使用寿命方面取得了较好的效果。 国内一些单位对多种模具抛光方法开展研究，并开发出专用抛光工具和机械。花纹蚀刻技术和工艺水平提高较快，在模具饰纹的制作中广泛应用。 高速铣削加工是近年来 发展很快的模具加工技术。国内已有一些公司引进了高速铣床，并开始应用。国内机床厂陆续开发出一些准高速的铣床，并正开发高速加工机床。但是，高速铣削的应用面在国内尚不广泛。 虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括： 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平； 在模具设计制造中广泛应用 术； 大力发 展快速制造成形和快速制造模具技术； 在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 逐步推广高速铣削在模具加工的应用； 进一步研究开发模具的抛光技术和设备； 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 开发新的成形工艺和模具。 计 算 内 容 说 明 第 9 页 共 30 页 9 第 1 章 工艺分析 一 冲裁件的工艺性分析 冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量其设计是否合理。一般的讲，在满足使用的要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术的水平和设备条件等因素的影响。 二 综合技术经济效益观念 改革开放以前，我国企业，特别是在军工生产中，只要产品，不讲经济效益是很普通的。那时，模具技术工作者在确定工艺方案，设计模具时，主要考虑的是满足产品质量和数量的要求，很少考虑经济效益。今天，在现代工业生产与市场经济的条件下，常常需要他们参与对生产的预测与决策。因此，必须具有现代技术经济效益观念。在工艺设计过程中，还应考虑节省能源、减少材料消耗、降低生产成本，实施安全生产，保证获得利润等等。在保证产品质量的条件下，充分发挥企业技术与设备的优势，争取获得最佳技术经济效益。 三 零件材料性能分析及工件 工艺性分析 (（一）该产品的基本工序为落料、冲孔。 （二）它对零件尺寸公差特殊要求， 采 用 ，利用普通加工方式可达到图样要求。 （三）零件材料性能分析 锁壳零件图如下： 参考冲压工艺与模具设计。北京：机械工业出版社， 45,46 第 10 页 共 30 页 10 冷冲压模具包括冲裁、弯曲、拉深、成形等各种单工序模和由这些基本工序组成的复合模、级进模等各种模具。设计这些模具时，首先要了解被加工材料的力学性能。材料的力学性能是进行模具设计时各种计算的主要依据。故在分析零件冲压成形工艺，设计冲压模具前，必须要了解和掌握材料 的一些力学性能，以便设计。现将摩擦片零件材料为 10号钢的力学性能主要参数及其概念叙述如下： 1）应力：材料单位面积上所受的内力，单位是 N/ ，用 示。 106 1 1N/； 109 1 2）屈 服点 s。材料开始产生塑性变形时的应力值，单位是 N/ 。弯曲、拉深、成形等工序中，材料都是在达到屈服强度时进行塑性变形而完成该工序的成形的。经查表取 s = 206 第 11 页 共 30 页 11 3）抗拉强度 b。材料受到拉深作用，开始产生断裂时的应力值，单位是 b = 294 432 4）抗剪强度 b。材料受到剪切作用，开始产生断裂时的应力值，单位是 b = 255 333 5）弹性模量 E。材料 在弹性范围内，表示受力与变形的指标，弹性模量大，表示材料受力后变形较小，或者说，产生一定的变形需要较大的力。 E = 194 x 103 6）屈服比 s/ b。是材料的屈服强度与抗拉强度之比，其值越小，表示材料允许的塑性变形区越大，在拉深工序中，材料的屈服比较小时，所需的压边力和所需克服的摩擦力相应的减小，有利于提高成形极限。 7）伸长率。在材料性能实验时，试件由拉伸试验机拉断后，对接起来测量长度，其伸长量与原长度之比称为伸长率，其数 值用“”表示，其数值越大表示材料的塑性越好。经查表可得，材料为 10 号钢的伸长率 =29。 综上所述，对锁壳零件材料 10号钢的力学性能分析，主要是为了便于模具设计中各参数的计算，故在后序的模具设计中各参数的计算均以上面所取的数值进行计算。 （四）零件工艺性的分析 该零件为锁壳，结构简单，对称，是典型的拉深件。在拉深过程中要注意控制拉深程度，加工时，根据零件的结构，形状等一些技术要求，应考虑以下几点： 1）拉深件圆角半径：拉深件的圆角半径要适合，应尽量大些，以便于成形和减少拉深次数，避免在拉深过程中 出现失稳现象即拉裂。拉深件底与壁的圆角半径应满足 t。而在此设计中圆角半径 t，故满足设计要求。 2）考虑拉深件厚度不均匀的现象：在拉深过程中，一般为不变薄拉深，从理论分析上说是不符合的，在拉深过程中壁厚应有少量的变化，如果在拉深件精度要求不高时，一般可以忽略不计，而在此设计当中我们应该考虑壁厚不均匀现象问题，加工出符合图样要求的零件。 第 12 页 共 30 页 12 3）拉深见的孔位布置：根据示图所示，该零件的孔位布置合理，处于中心部位。在冲孔时，要注意孔与拉深件的同心度的问题，孔到拉深底部边缘的距离 d 根据零件图，初步分析可以知道锁壳零件的冲压成形需要多道工序才能完成，首先进行一次正拉深，形成外形尺寸形状。其次进行反拉深。底部还要冲小孔。 综上所述，锁壳由平板毛坯冲压成形应包括的基本工序有： (1) 落料 +拉深 (2)修边 (3) 冲孔 (4)翻边 . 由于是多道工序，多套模具成形，还要特别注意各工序间的定位。 （五）重视模具材料和结构的选择，保证有一定的模具寿命。 工艺毛坯的极限偏差： 尺寸 凸模偏差 凹模偏差 58 +8 + 第 13 页 共 30 页 13 计 算 内 容 说 明 (六 ) 确定工艺方案及模具结构形式 根据制件工艺分析，其基本工序有 :落料冲孔。完成锁壳的设计 ,根据所需基本工序可 ,得到如下几种方案 : 方案一 1） 落料 2） 拉深 3） 修边 4） 冲孔 2 5） 冲 翻边孔 1个 6） 翻边 7） 冲 6 的孔 2个 8） 冲不规则形状的孔 1个 方案二 1） 落料 +拉深 2） 冲 11的孔 2 个及不规则形状的孔 1个 3） 翻边 4） 修边 5） 冲侧孔 方案三 1） 落料 +拉深 +非翻边孔 +冲 2 孔 2） 翻边 3） 修边 4） 冲 11孔 5） 冲侧孔 计 算 内 容 说 明 第 14 页 共 30 页 14 综合以上三种方案，方案一最合理。采用三种模具即可解决一些问题，第一种是方案 ,工艺好 ,精度高 ;第二种方案，是先冲孔后翻边 ,会造成尺寸偏差 ,精度减低 精度减低，工序不易操作 计 算 内 容 说 明 第 15 页 共 30 页 15 第 2 章 工作原理 首先由压力机带动模柄，模柄再带动上模座下行，上模座带着凸凹模下行，凸凹模与落料凹模完成落料的动作，凸凹模继续下行，拉深凹将条料拉入凸凹模，完成拉深动作过程，再由顶杆带动压边圈拉制件顶出。 计 算 内 容 说明 第 16 页 共 30 页 16 第 3 章 工艺计算及排样方案 1、尺寸的确定 已知 8 b=58 t= r 底 =6 8 r1/b=8=h0/b=28/58=图 4 72 查得该件属 区 的 低 矩 形 件 ， 又 根 据t/8，可按表 4 33所得的第一种方法计算。 1） 选取修边余量 h，确定矩形件的计算高度。 当 h0/8/ h=68=h= h=28+2） 假想毛坯尺寸直径。 D=)12 底底底=） 毛坯长度 r=D+(88计 算 内 容 说 明 第 17 页 共 30 页 17 4） 毛坯宽度 K=D-(【 ）】（ （ =【 58+2x（ （ 88（ =） 毛坯直径 R=32=圆整毛坯直径为 坯长度为 坯宽度为 114坯半径为 57 6） 毛坯尺寸如下图示： 由 h0/b=28/58=以属于一次拉深成形。 计 算 内 容 说 明 第 18 页 共 30 页 18 2、确定排样方式和计算材料利用率。 （ 排样类型 与排样方法 （一）排样的目的与作用 冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样法，简称排样。排样的结果要画出排样图。排样是否合理，直接影响到材料利用率，零件质量，生产率，模具结构与寿命及生产操作方式与安全。因此，在冲压工艺和模具设计中，排样是一项极为重要的，技术性很强的工作。 （二）排样的基本类型 按材料的经济利用程度或废料的多少，排样可分为有废料排样与少，无废料排样两大类。按零件在条料上的布置形式，排样又可分为直排、对排、对头斜排、多排、混合排等形式。 1有废料排样 落料时冲裁轮廓是封闭的，在工 件与工件之间以及工件与条料侧边之间，都留出了作为剪切支撑面的工艺余料，简称搭边。搭边就是废料，从降低材料消耗考虑，希望搭边小些。但搭边值太小，支撑面刚度不足，将使工件质量变坏、模具寿命降低。 有废料排样有如下几种形式： （ 1）直排 排样时，优先选用直排，因为直排的模具最简单。但对于三角形、角尺形等工件，采用直排会造成较大的材料浪费，可考虑选取斜排或对排。 （ 2）斜排 斜排将使制模工作量增大，可达 15%。因此，如果节省材料不超过 5%，采用斜排的意义不是很大的。 （ 3）对排 选取对排省料幅度较大，比直排省 料可达 30%50%。但需注意如下问题：如果采取送一次料冲一件的方案，即用单凸模，模具结构与直排时基本相同，模具费也相差不大，但只适用与条料，不能卷料，因为在冲完一次后，需要调头冲另一行。冲另一行时，条料的刚度很差，给送料造成困难，有时根本无法送料，操作者普通不愿意采用这种方案。因此，只有在生产量不大，且调头冲时能保证足够的刚度时才可考虑采用此方案。如果采取一次冲两件的方案，即用双凸模，则模具结构复杂了，模具长度增大了，因而模具费用也增加了。可以通过盈亏平衡点，对各方案进行比较，并作出选择。 （ 4）多排 采用多排是为了省料，但省料有限。对于圆形件，采用单排、双排、三排的材料利用率分别 78%、 84%、 86%。采用四排以上时，每增加一排，材料利用率提高不到 2%。然而，增加排数，将使模具复杂化，由于受到凹模强度的限制，相邻两件上不允许同时冲出的，必须设置空工位，结果使模具沿送料方向增长长度，造成模具费用增加。所以，只有在大量生产圆形小件，并且材料较贵重（主要是各种铜板）时，才能考虑采用多排。 （ 5）混合排 如果将一种零件落料后的废料作为另一种工件的原材料，当然也可以提高材料的利用率。但这种排样对于小型件既不 方便又不安全。 2少废料与无废料排样 就是使一个工件落料形状的一边或数个边成为另一工件的边缘，取消了工件之间的搭边，成为少废料排样。如果条料的边缘能作为工件的边缘，则可以完全取消搭边而成为无废料排样。少废料和无废料排样，冲裁轮廓都是非封闭的。能进行少废料和无废料排样的工件是不多见的，常常需要对工件的形状作些修改才能实现。显然，这种排样材料的利用率是很高的。但这种排样也存在缺点，突出的一个问题是一个工件上的毛刺和塌角可 能处在不同的板的平面上，而毛刺和塌角在相反的方向上工件，在使用上常常参考冲压工艺与模具设计。北京：机械工业出版社， 55 第 19 页 共 30 页 19 是不允许的， 选用时要特别注意。另一个缺点是工件尺寸不容易准确，因为一个工件的轮廓形状可能分几次才冲出，由于定位误差较大，冲出的工件尺寸和形状就不如冲封闭轮廓的落料精确。但由于它具有省料的突出优点，在工件尺寸精度要求不高时，特别是大量生产时，还是应该优先考虑的。 (排样设计 上图的毛坯形状和尺寸较大，为便于手工送料，选用单排冲压，有两种排样方式如图示。 经过分析计算：（ a）的排样方式，材料利用率最高。 3、 搭边值的确定 由于工艺所采用的送料方式为手工送料，且为非图形，查表 2 a= 、冲压设备的选择， 由于本套模具为落料拉伸模，计算参数如下： 1） 落料力 F 落 =z 将 t= 08钢材料的搞剪强度 =260入上式，得 第 20 页 共 30 页 20 计 算 内 容 说 明 F 推 = 总 =F 落 +F 推 =据压力，可选用 160 的开式双柱可倾压力机。 根据资料得其主要参数及大小如下： 最大冲压力 160块行程 70块行程次数 120 次 /大封闭高度 220闭高度调节量 45作台尺寸 300柄尺寸 直径 40、落料拉深先后的确定 拉深力 F 拉 =(2t 表 4 b=420入公式得 F 拉 =(2以 F 总 F 拉 所以本复合模为先冲裁后拉深 第 21 页 共 30 页 21 计 算 内 容 说 明 第 4 章 工作零件设计 1 凹模的设计 1） 模的材料选 模是在强压连续使用和有很大冲压力的条件下工作台的，且伴有温度的升高，工作条件恶劣，要求凹模材料有好的耐磨性，耐冲击性，淬透性和切耐性。 2） 凹模的硬度要求较高，一般应进行淬为热处理，使其硬度达到期 3） 凹模设计的结构如下图所示： 4）刃口尺寸的确定 由表尺寸 2得 26=据表 2（ +0凹 第 22 页 共 30 页 22 计 算 内 容 说 明 根据表 2x= =： A 凹 1=（ 0+ 凹 2=（ +）、强度的校核 凹模强度校核主要是栓查高度 h，因为凹模下面的模座或垫板一的洞口较凹模洞口大，合凹模工作时弯曲，若凹高度不够便会产生弯曲变形，以致损坏。 查表 2 弯 =【 弯 】 h 最小 = /凹模厚度 H= 查表 2=0 =虑到工件及凸凹模的影响取取 H= 弯 】 =490 弯 =22= 弯 】 经校核，凹模强度足够。 2、凸模的设计 1） 凸模的材料为 ） 凸模硬度要求低于凹模硬度，但其硬度还是较高的，要经过回火的热处理方法，使其硬度达到 该凸模为拉深模具，且凸模的长度，宽度应 根据拉深件具体结构确定。 计 算 内 容 说 明 第 23 页 共 30 页 23 3） 圆角半径 rp t ） ） 所以该凸模圆角半径 6） 凸模刃口的尺寸 B 凸 =（ Z） 0 查 表 2x= = Z=（ t B 凸 1=（ 凸 2=（ ） 拉深凸模出气口的尺寸 查表 4 通孔直径 d d=） 凸模强度校核 p=F/A【 p】 冲裁时，凸模承受的压力，必须小于凸模材料强度允许的压应力【 p】 p=F/60 p【 p】 =9801569 所以凸模强度足够。 计 算 内 容 说 明 第 24 页 共 30 页 24 3 凸凹模具的设计 1） 材料选用 2） 热处理硬度达到 部回火 3） 凸凹模的尺寸如图所示： 凸凹模的最小壁厚一般由经验数据确定，倒装复合凸凹模最小壁厚：对于黑色金属和硬材料约为工件的料厚的 ，但不小于 于有色金属用软材料约等于工件壁厚，但不小于 装复合模凸凹模的最小可参考表 2t=小壁厚 小直径 18 计 算 内 容 说 明 第 25 页 共 30 页 25 4、卸料板的设计 1） 材料为 45 号钢。 2） 装置形式如下图所示。 固定卸料板5、打杆的长度 考虑到垫板的高度是 10板的高度是 12柄的尺寸是 40 母的宽度为 8需 2 个螺母，还需留一定的余量。所以打杆的长 度 L=10+12+100+20 =148 算 内 容 说 明 第 26 页 共 30 页 26 6、压边装置的设计 在拉深过程中，压边圈的作用是用来防止工件边壁或凸缘起皱的。随着拉深增加还需要减少的压边力应减少。 t/D= 表 4 t/D 采用压边圈装置。 压边力 P 查表 4P=据设计时压边圈的面积为： A= 0 420=13627(般情况下采用弹簧垫或橡皮垫，本设计选择橡皮垫。采用平面压边圈，一般拉深模中采用平面压边圈。 7、顶杆的长度 顶杆的长度取决于工件的高度，在保证制件顶出的情况下，顶杆的长度为： L=32+45+10=87 L=90、橡皮垫的设计 1）、选用的原则 为保证橡皮不致于过早失去弹性损坏，其允许最大压缩量应不超过其自由高度的 45% 一般取 h 总 =（ h 自由 故工作行程 h 工作 = h 总 - h 预 =（ h 自由 2)橡皮高度 h 自由 =h 工作 / 算 内 容 说 明 第 27 页 共 30 页 27 3)橡皮的结构形式如下图： D= )2 =132据工件的厚度 深时凸模进入凸凹模深度为 35虑模具维修时刃磨留 量 2总的工作行程。 计 算 内 容 说 明 第 28 页 共 30 页 28 H 工作 =5+2= 自由 =0=自由高度为 150 h 预期 =(10%15%)h 自由 =15 h 预 =22具中橡皮高度为 128、模具的选择 根据制件的毛坯尺寸可选凹模周界为 250B 为 125H 为160220后侧导柱模深 根据模架可知 上模座 250 模座 250 柱 28 套 28 第 29 页 共 30 页 29 计 算 内 容 说 明 第 5 章 参 考 资 料 1 肖景容 姜奎华编的冲压工艺学北京：机械加工出版社会性 1999。 2 王孝培主编冲压手册第二版 北京 机械工业出版社。 3 王芳主编冷冲压模具设计手册 北京 机械工业出版社。 4 黄毅宏、李明辉主编模具制造工艺 械工业出版社， 5 李绍林，马长福主编 上海：上海科学技术文献出版社， 华北航天工 业学院，钟 斌主编 冲压工艺与模具设计。北京：机械工业出版社， 第 30 页 共 30 页 30 计 算 内 容 说 明 第 6 章 总结 毕业设计是每位大学生毕业之前必经之路， 经过了此次毕业设计，我初步了解了设计模具的各道工序，清楚了模具的各个结构，了解了各个设计过程中的重要环节，具备了一定的设计能力 ，学到了真正的实践知识，但这还不够，在以后的工作中，还要继续努力的为中国的模具设计与制造水平上升而努力。 第 1页 共 41页 摘 要 模具在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，他它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。例如，冲压件和锻件是通过冲压和锻造方式使金属材料在模具内发生塑性变形而获得的；金属压铸件、粉末冶金零件以及塑件、陶瓷、橡胶、玻璃等非金属制件，绝大多数也是通过模具成形的。由于模具成形具有优质、高产、省料、低成本等特点，现已在国民经济各部门，特别是汽车、拖拉机、航空航天、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等工业部门得到极其广泛的应用。 本设计的题目是锁壳的冲裁模具设计 ,作为冲裁件 ,复合 冲裁件的一般工艺。 冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量其设计是否合理。一般的讲，在满足使用的要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术的水平和设备条件等因素的影响。 关键词： 冲裁件 锁壳 冲压工艺 ie in a of is he it by to a to by in of of to is in of in is of a as of is to of to of in it is is is it is by of 录 摘 要 . 1 . 2 目 录 . 3 第一章 绪论 . 1 压的特点及应用 . 1 裁的现状和发展趋势 . 1 裁工艺方面 . 1 模设计与制造方面 . 2 裁设备及冲裁自动化方面 . 3 裁的基本原理 . 3 第二章 设计任务及总体设计方案 . 4 计任务 . 4 体设计方案的确定 . 4 裁模具的选择 . 4 第三章 冲裁工艺分析及凸模与凹模刃口尺寸计算 . 6 3 裁工艺分析 . 6 裁变形分析 . 6 裁变形过程 . 7 裁件的质量及其影响因素 . 8 排样设计 . 8 料利用率 . 10 裁工艺计算 . 11 压力计算 . 11 模与凹模的刃口尺寸计算 . 12 第四章 上模零件设计 . 15 建上模元件 . 15 模组件 . 15 模的长度 . 16 模材料 . 16 模强度和刚度 . 17 模固定板 . 18 件装置 . 19 第五章 下模零件设计 . 20 模设计 . 20 模的洞口形装选择 . 20 模外形 尺寸 . 20 模的固定方法和主要技术要求 . 21 定板 . 21 料板 . 22 第六章 其它机构设计 . 24 具导向机构 . 24 位装置 . 24 定位板和定位销 . 25 正销 . 25 尺 . 26 刃 . 27 定零件 . 27 柱和导套 . 28 、下模座 . 29 柄 . 30 具的闭合高度 . 31 定模具结构 . 31 具寿命 . 32 具正常寿命 . 32 具失效形式及机理 . 32 具工作条件的影响 . 33 具材料性能的影响 . 34 结 束 语 . 36 致 谢 . 37 参考文献 . 38 第 1页 共 41页 第一章 绪论 压的特点及应用 冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料和复合材料。 冲模是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备。冲模在冲 压中至关重要，一般来说，不具备符合要求的冲模，冲压就无法进行 ;先进的冲压工艺也必须依靠相应的冲模来实现。 冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成加工，便于实现自动化，生产效率很高，操作简便。对于普通压力机，每台每分钟可生产几件到几十件冲压件，而高速冲床每分钟可生产数百件甚至上千件的冲压件。冲压所获得零件一般无需冲压切削，因而节省能源 ,节省原材料的无切削加工方法。由于冷冲压所用原材料多是表面质量好的板料或带料，冲件的尺寸公差有冲模来保证，所以产品尺寸稳定，互换性好。冷冲压产品壁薄，质量轻，刚度好，可以 加工成形状复杂的零件，小到钟表的秒钟，大到汽车纵梁，覆盖件等。 由于冲模制造一般是单件小批量生产，精度高，技术要求高，是技术密集型产品，制造成本高。因而，冲压生产只有生产批量大的情况下才能获得较高的经济效益。 冲压与其他加工方法相比，具有独特的特点，所以在工业生产中，尤其在大批量生产中应用广泛。相当多的工业部门越来越多的采用冲压加工产品零部件，如机械制造，车辆生产，航空航天，电子，电器，轻工，仪表及日用品行业。在这些工业部门中，冲压件占得比重相当大，不少过去用铸造，锻造，切削加工方法制造的零件，现已被质量轻 ，刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工，大大提高了生产率，降低了成本。可以说，如果在生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门的产品要提高生产率，提高质量，降低成本，进行的产品的更新换代是难以实现的。 裁的现状和发展趋势 裁工艺方面 研究和推广应用主要在提高身产率和产品质量，降低成本和扩大冲裁工艺应用范围的各种冲裁新工艺是冲裁技术发展的重要趋势。目前，国内外迅速涌现出各种用于生产的冲裁。先进的冲裁工艺有精密冲裁，柔性模成形，超塑性成形，无模多点成形，爆炸和电磁等高能成形，高效精密的冲裁技 术以及冷挤压技术等。这些冲裁先进技术在实际生产中已 经取得良好的技术经济效果。 精密冲裁时提高冲裁件精度的有效方法，有时扩大冲裁加工范围的重要途径。目前精密冲裁的精度可达 料厚度可达 可以成形（精密弯曲，拉深，翻边，冷挤，压印和沉孔等）柔性模成形能够成形出一普通冲压成形难以成形的材料和复杂形状的零件，并可以改善成形条件，提高极限变形程度。我国自主研制的具有国际先进水平的无模多点成形设备与无模多点成形计算机系统，可以根据需要改变变形路颈与受力状态，提高材料 成型极限，快速经济的实现三维曲面的自动化成形。各种高能成形方法可以快速生产批量小，形状复杂，强度高的板料件，在航天，国防工业中具有重要的实用价值。利用金属在特定条件下具有超常的塑性，一次成形能替代多次常规成形工序，在提高生产率和产品精度，解决一些特殊产品的身产方面具有重要意义。国内外研究在冲裁生产中应用计算机模拟技术，预测，分析和解决板料成形过程中的问题，优化冲裁成形工艺，这是冲压成形技术中特别应注意的发展方向。激光快速成形技术以及快速制模技术为新产品开发和快速制模开拓了广泛的发展前景。 模设 计与制造方面 （ 1） 模具的结构和精度正朝着两方面发展，一方面是高速，自动，精密，安全等大批量自动化生产需要，冲模正向高效，精密，长寿命，多工位，多功能方向发展；另一方面，为适应市场上产品更新换代的要求，各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与制造业得到迅速发展。 高效，精密，多功能，长寿命多工位级进模和汽车覆盖件冲模的设计制造水平代表了现代冲模的技术要求。我国能够设计制造机电一体化的达到国际先进水平。高效，精密，长寿命，多工位级进模，工作零件精度可达到 2 5距精度可达到 2 3寿命达到一亿 模次以上。 (2) 模具设计与制造的现代化 计算机技术，信息技术等先进技术在模具技术中得到广泛应用，是模具设计制造水平发生了深刻的革命性变化。目前最突出的是模具汽车行业的主要模具企业，实现了 一体化。尽管其总体水平与国际上的还有差距，但它代表了我国模具技术的发展成果与发展方向。 模具的加工方法迅速现代化。各种加工中心，高速铣削，精密磨销，电火花铣削加工，慢走丝线切割，现代检测技术等等已全面走向数控或计算机数控化。许多加工手段大大突破了传统的技术水平，高速铣削 的加工精度可达到 10面粗糙度 于 1可实现硬材料 60大提高了模具的装配精度，优化了模具的加工工艺。在模具 材料及热处理，模具表面处 理等方面，国内外都进行了不少研制工作，并取得了良好的实际效果，冲模材料的发展方向是研制高强韧性冷作模具钢 如 6512具的标注化和专业化生产，已得到模具行业的广泛重视。这是由于模具表准化是组织模具专业生产化的前提，而模具的专业化生产时提高模具质量，缩短制造周期，降低成本的关键 。我国已颁布了冲压术语，冷冲模部件的标准化。 裁设备及冲裁自动化方面 性能良好的冲裁设备是提高冲裁生产技术水平的基本条件。高效率，高精度，长寿命的冲模需要高精度，高自动化的冲裁设备与之相匹配：为了适应冲裁新工艺的需要，研制了许多新型机构的冲裁设备，为了满足 新产品少批量生产的需要，冲裁设备朝多功能，数控方向发展：为了提高生产率和安全生产，应用各种自动化装置，代表了冲裁新趋势的冲压柔性制造单元（ 和冲压柔性制造系统（ 在我国已广泛使用。 裁的基本原理 冲裁工艺 与冲模设计制造方面的发展，均与冲裁变形基本原理的研究进展是分不开的。通过对锁壳的冲裁工艺性能的研究，冲裁成形过程应力应变分析和计算机模拟，板料变形规律的研究，为逐步建立起紧密结合生产实际的先进冲裁工艺及冲模设计方法而努力，为自己以后的模具设计打下坚实的基础。 第二章 设计任务及总体设计方案 计任务 （ 1）冲裁过程分析 ： 此部分为板料在冲裁时的变形过程，剪切区的应力状态以及冲裁件断面分析。包括冲裁件的形状，尺寸估算。冲裁力的计算。 (2) 冲裁模的设计 ： 包括凸模 与凹模的尺寸计算，冲裁模的结构分析，以及冲裁件主要部件和零件的设计选用 。 （ 3）冲裁件的工艺过程设计 。 体设计方案的确定 锁壳冲裁模具设计总体方案拟定以下内容：冲裁件形状的选择，冲裁力的计算 ，冲裁件的工艺分析 以及冲裁模具的选用等内容。 在冲裁工艺性分析的基础上，根据冲裁件的特点确定冲裁件的工艺方案。确定冲裁工艺方案首先要考虑的问题是确定冲裁的工序数，冲裁工序的组合以及冲裁工序顺序的安排。冲裁工序数一般容易确定，关键点确定冲裁工序的组合与工序顺序。 一般根据锁壳冲裁的设计任务，冲裁模具 的实际情况提出几个总体方案，进行综合分析，比较和论证。最后选出一个最合理的总体方案。 裁模具的选择 冲裁模的形式很多，本次设计以工序组合程度可分为单工序模，复合模，级进模。 单工序模 分为无导向模和有导向模两类，无导向模结构简单，易于制造和维修，模具在冲床 上安装时，调整间隙的均匀性困难，凸模与凹模的相对正确位置只能靠冲床导轨与滑块的配合精度来保证，因此模具的导向精度低，使用安全性差，不适于薄板料的冲裁。有导向模又分为导板模和导柱模两种。导板模是以导板上的导向孔对凸模进行导向，导向孔与凸模工 作端采用 H7/隙配合，这种模具多安装在偏心冲床上使用。为安全起见，工作时凸模的工作端要始终不脱离导板上的导向孔。由于其导向精度高，因而圆形和简单规则形状冲裁件的冲裁模多采用此结构。导柱模是靠分别安装在上、下模板 (座 )内的导套、导柱二者的良好配合，实现对凸模的导向。这种模具导向精度更好，使用安全方便，在批量生产条件下，冲裁各种尺寸精度较高且形状复杂的制件所用的冲裁模，均可采用此导向结构。尤其在复合模和级进模上采用导柱式模架结构，其优越性就更加明显，再则模架标准化后又可大大降低模具的制造成本。但是由于模具 增加了导柱、导套结构，使模具的外形尺寸增大。 板料在复合模中进行冲裁时，一次定位就可以完成冲裁件的内外形尺寸，故冲裁件的内外形的位置尺寸精度高，生产效率高，适合位置精度高、生产批量大的冲裁件选用。但是这种模具结构复杂，制造困难、周期长，再则冲孔凸模插入凹模深度较大，加剧了冲孔凸模和凸凹模的磨损而降低其使用寿命。另外，当冲裁件内外形尺寸相差较小时也不宜选用复合模。 复合模结构特点之一是具有一个落料凸模又作为冲孔凹模的凸凹模。按落料凹模安装位置不同，又有倒装复合模与正装复合模之分。落料凹模装在上模上，就称为倒装 复合模。若落料凹模装在下模上，就称为正装复合模。落料凹模装在下模上的正装复合模。一般冲孔落料复合模多采用倒装结构，落料拉深复合模采用正装结构；中小尺寸制件的单工序落料模或冲孔模要采用正装结构。 倒装复合模多采用刚性打料装置进行打料出件，结构简单、操作方便，但对制件不起压平作用。正装复合模向上出件，弹性顶件装置安装在下模上，并从压力机工作台上的漏料孔中向下伸出，条料在凸模和顶件器上下压紧的情况下冲裁；故制件平整，适于冲裁薄料。 板料在级进模中，一次冲裁可完成两个乃至十几个冲压工序。它与复合模生产的不同之处 在于，板料是在凹模的不同位置上完成不同的冲压工序，因而形成冲裁的连续生产。级进模有初始挡料装置级进模和侧刃定距连续冲裁模之分。由于模具能完成多道工序形成连续生产，生产效率很高，而且适于自动送料，故应用相当广泛。为了使导正销导正时不碰坏已冲出的制件内孔，一般对板料厚度要有一定要求 (板料厚度大于 3冲裁件的外形、内孔尺寸也不宜过小，否则冲裁件外形的凸模上安装导正销的孔径太小，使凸模难以加工 。 综上所述，本次锁壳冲裁模具 先冲孔，后落料 。故选用级进模。 得出模具制造成本较低、模具寿命较高、操作方便及安全 的工艺方案。 第三章 冲裁工艺分析及凸模与凹模刃口尺寸计算 3 裁工艺分析 锁壳的材料选择一般为不锈钢和普通钢制造。 冲裁是指利用模具在压力机上使板料产生分离的冲压工艺。冲裁可直接冲出所需形状的零件，也可为其它工序制备毛坯。冲裁时所使用的模具称为冲裁模。如 如落料模、冲孔模、切边模、冲切模等 。冲裁工艺的种类 很多，常用的有落料、冲孔、切断、切边、切口等，其中落料和冲孔应用最多。从板料上冲下所需形状的零件 (或毛坯 )称为落料；在零件(或毛坯 )上冲出所需形状的孔 (冲去部分为废料 )称为冲 孔。落料与冲孔的变形性质完全相同， 但在进行模具设计时 ，模具尺寸的确定方法不同，因此，工艺上必须作为两个工序加以区分。 1. 工艺分析 由于锁壳的制件形状简单，尺寸适中 ，板料厚度选用 大批量生产，属 普 通冲压件。但应注意几点： 1） 4 计时应加以注意， 2）制件具有圆弧连接的特性，应注意尺寸的精度。 3）大批量生产，应重视材料与模具结构的选择，保证一定的模具寿命。 2. 工艺方案的确定 本冲件所需的基本工序为冲孔、落料、一般可采用： 方案（ 1） :单工序模；生产率低，积累误差大，生产不够安全，模具简单，制造容易。 方案（ 2） :级进模；生产率高、误差小，生产安全，模具较复杂，制造稍难。 方案 （ 3），复合模；生产率高，误差小，生产不够安全，模具复杂，制造困难。 拟采用方案（ 2） 采用 级进 模冲裁的方案 裁变形分析 冲裁 模具对板料进行冲裁 ，当 凸模下降至与板料接触时，板料就受凸 、凹模端面的作用力。由于 凸 、凹模之间存在间隙，使 凸 、凹模施加于板料的力产生一个力矩 M，其值等于凸 、凹模作用 的 合力与稍大于 间隙的力臂 a 的乘积 。在无压料板压紧装置冲裁时，力矩使材料 产生弯曲，故模具与板料仅在刃口附近的狭小区域内保持接触，接触宽度约为板厚的 且， 凸 、凹模作用于板料垂直压力呈不均匀分布，随着向模具刃口靠近而急剧增大 如下图所示。 1 图 模； 23冲裁是作用于材料上的力 其中： 凸 、凹模对板料的垂直作用力； 、 凸 、凹模对板料的侧压力； P 、 凸 模端面与板料间摩擦力，其方向与间隙大小有关，但一般指向模具刃口 。 裁变形过程 冲裁是分离变形的冲压工序。当 凸 模、凹模之间的间隙正常时，工件受力后必然从弹性变形开始，进入塑性变形，最后以断裂分离告终 。如图所示。 图 (a) 弹性变形 (b)塑性变形 (c)出现裂纹 (d)裂纹贯通 (e)板料完全断分离 (f)剪切断面 2一板料 3一凹模 4一冲孔为工件，落料为废料 5一落料为工件，冲孔为废料 锁壳的冲裁变形阶段，大致可分为三个阶段 如（ a） 所示，当冲裁模的凸模下压接触板料时，材料将产生短暂的、轻 微的弹性变形。 若板料内部的应力没有超过弹性极限时，当凸模卸载后，板料立即恢复原状 。 如 (b)所示，凸模继续下压，板料变形区的应力将继续增大。当 板料内的应力达到屈服极限时，板料开始产生塑性剪切变形。随着凸模的不断压入，材料的变形程度便不断增加，同时硬化加剧，变形抗力也不断上升，最后在凸模和凹模的刃口附近，达到极限应变与应力值时， 既图（ C） 时， 材料就产生微小裂纹，这就意味着破坏开始，塑性变形结束。 裂纹产生后，此时凸模仍然不断地压入材料，已形成的微裂纹沿最大剪 应 力的 速度方 向向材料内延 伸，向楔形那样发展，若间隙合理，上下裂纹则相遇重合，板料就被拉断分离。由于拉断的结果，断面上形成一个粗糙的区域。当 凸模再 向 下行， 凸模将 冲落部分全部挤入凹模洞口，冲裁过程到此结束 . 图 (d)、 (e)表示了断裂分离的全过程，图 (d)表示裂纹发展与贯通的情形。图 (e)表示冲裁结束时板料被完全分裂分离的情形。被冲入孔的一块料在落料时为工件，冲孔时为废料。 裁件的质量及其影响因素 冲裁件质量是指断面状况、尺寸精度和形状误差。断面状况尽可能垂直、光洁、毛刺小。尺寸精度应该保证在图样 规定的公差范围之内。零件外形应该满足图样要求；表面尽可能平直，即拱弯小。 冲裁模的制造精度对冲裁件尺寸精度的影响最直接，冲裁模的制造精度愈高，冲裁件的精度愈高。冲裁件尺寸越小，形状越简单其精度越高。 对于断面质量起决定作用的是冲裁间隙。如间隙选的合理，冲裁时上、下刃口处所产生的裂纹就能重合。所得工件断面虽不很光滑，且带
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