垫圈单工序冲裁模设计导入.doc

学习情景二：冲裁模具设计与制造垫圈单工序冲裁模一、 导入图示垫圈，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那么，采用什么模具？何种冲压方式？答案就是采用冲裁模，分离的冲压方式。要理解此问题，先要了解冲压的变形过程。（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。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。分类: 普通冲裁、精密冲裁（二）冲裁变形过程如右图所示，冲裁时，被加工板料置于凹模表面上，凸模向下，作用在板料上，板料在凸模、凹模的共同作用下，板料受到凸模、凹模的垂直作用力F，侧压力N，摩擦力N，F。板料在此四对力的作用下发生长度方向拉伸（伸长）、厚度方向压缩，由于凸模与凹模之间冲裁间隙的存在，即一对F未作用在同一直线下，致使板料还受到弯矩，从而产生弯曲并从模具表面上翘起。间隙正常、刃口锋利情况下，冲裁变形过程可分为三个阶段（如下图）： 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（三）冲裁件质量及其影响因素冲裁件质量：指断面状况、尺寸精度和形状误差断面状况：垂直、光洁、毛刺小尺寸精度：图纸规定的公差范围内形状误差：外形满足图纸要求；表面平直，即拱弯小、断面状况及其影响因素1、冲裁件断面质量冲裁件的断面特征如右图所示：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。2、冲裁件断面质量影响因素()材料性能的影响塑性好的材料：a、b、d大，c（断）小（2）模具间隙的影响（如下图）间隙小，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。、尺寸精度及其影响因素1、冲裁件的尺寸精度冲裁件的尺寸精度：指冲裁件的实际尺寸与图纸上基本尺寸之差。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。 2、冲裁件尺寸精度的影响因素：（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、冲裁件形状误差及其影响因素冲裁件的形状误差：指冲裁件产生翘曲、扭曲、变形等缺陷。翘曲：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