冷冲压概念及基本工序.doc

冷衝壓的概念及基本工序一、 冷衝壓的概念。冷衝壓是在常溫下，利用衝壓模在壓力機上對板料或熱料施加壓力，使其產生塑性變形或分離，以而獲得防需形狀和尺寸的另件的一種壓力加工方法。二、冷衝壓的基本工序分離工序：衝壓工件與板料沿要求的輪廓線相互分離。成形工序：毛在不被壞的條件下發生塑性變形，獲得防需形狀，尺寸和精度的加工方法。冷衝壓的基本工序 工序性質工序名稱工序簡單圖特點及應用範圍分離工序剪裁用剪刀或沖模切斷板材,切斷線不封閉沖裁落料沖孔用沖模沿封閉線沖切板料,沖下來的部分為工件用沖模沿封閉線沖切板料,沖下來的部分為廢料切口在坯料上沿不封閉線沖出缺口，切口部分發生彎曲,如通風板切邊將工件的邊緣部分切掉成形工序彎曲把板料彎成一定的形狀拉深把平板形坯料製成空心工件成形起伏將板料局部衝壓成凸起和凹進形狀翻邊將板料上的孔或外緣翻成一定角度的直壁，或將空心件翻成凹緣複合工序壓力機衝壓一次可完成兩道或多道不同工序的衝壓方法衝壓的常用材料衝壓的材料材料特性一、沖裁時材料分離過程可分為三個階段：彈性變形階段：沖頭剛接觸板料的初始階段，發生彈性變形。塑膠變形階段：沖頭下行壓力增大，發生塑變直到出現微裂紋。斷裂分離階段：沖頭繼續下行，壓力增大，微裂紋擴展。重合、斷裂、沖裁力逐漸下降。彈性變形階段：沖裁力逐漸升高。塑性變形階段：沖裁力達到峰值。階段特 點斷面特徵第一階段板料在凸模壓力作用下.首先產生彈性壓縮、拉伸等變形,此時凸模略微擠入板料內,板料的另一面也略微擠入凹模刃口內,凸模端部下面的材料略有彎曲,凹模刃日上面的材料開始上翹,間隙越大,彎曲和上翹越嚴重,板料在凸、凹模刃口處形成初始塌角,這時材料內部應力尚未超過彈性極限,當外力去掉後材料能恢復原狀。此階段稱為彈性變形階段。初始塌角永久性塌角第二階段塑性變形、外力作用超出材料的強度極限，產生斷裂紋。當凸模繼續壓入,壓力增加,材料內部的應力也隨之加大,在材料內的應力達到屈服極限時便開始進入塑性變形階段。在這一階段中隨著凸模擠入材料的深度逐漸增加,材料的塑性變形程度也逐漸增大。由於刃日處間隙的存在,材料內部的拉應力及彎矩也都增大,使變形區材料硬化加劇,直到刃口附近的材料由於拉應力及應力集中的作用開始出現微裂紋,此時,沖裁變形力也達到最大值。微裂紋的出現說明材料開始破壞,塑性變形階段也告結束。產生與板料垂直的光亮帶及初始毛刺。第三階段斷裂分離階段微裂紋不斷向材料內擴展延伸，重合，材料斷裂分離。凸模繼續下降,已產生的上、下微裂紋不斷擴大並向材料內部延伸,當上、下裂紋相遇重合時,斷開始分離產生粗糙的斷裂帶,當凸模再往下降,將沖落部分擠出凹模洞口，至此，凸模回升完成整個沖裁過程。產生粗糙而帶有錐度的斷裂帶毛刺初拉長。二、 普通沖裁件的斷面特徵：塌角帶 由主單性變形階段產生初始塌角，帶動邊塑性變形階段。光亮帶 產生於塑性變形階段，斷面較光潔平整，是品質最佳的一段。斷裂帶 撕裂造成的，表面粗糙而無光澤，並帶有錐度。毛刺區 產生微裂時便產生毛刺。三、 特徵與材料（板料材料）塑性的關係：斷面品質受沖裁條件的不同而不同，如：刃口間隙，刃口形狀，鋒利程度，沖裁力、潤滑條件，板料品質（表面品質），板料種類（性能）。衝壓生產要求沖裁件有較大的光亮帶，尺量減少斷裂帶區域的寬度。材料塑性愈好，光亮帶愈大，斷裂帶愈小，同時，圓角毛刺亦增大。沖 裁 間 隙一、 沖裁間隙的概念沖裁間隙指凸模刃口與凹模刃口之間的間隙。 -沖裁間隙 -凹模刃口尺寸 凸模刃口尺寸Z正常：上下微裂紋重合。有單邊間隙與雙邊間隙之分。二、 沖裁間隙對衝壓的影響1、 對斷面品質的影響間隙對斷面品質的影響正常上下裂紋重合，光亮帶大，塌角、毛刺、錐度小，表面平整。過大上下裂紋不重合，撕裂拉斷，斷面粗、光亮帶小、塌角、刺錐度大。過小上下裂紋不重合，發生二次剪切，形成第二光亮帶，毛刺大。不均間隙小的一邊出現小品質斷面特徵，間隙大的一邊出現大間隙斷面品質特徵。2、 間隙對尺寸精度的影響。由於彈性變形的存在，沖裁結束後出現彈性恢復，使尺寸與凸凹模刃口尺寸產生尺寸偏差，而彈性變形大小與沖裁間隙有直接的關係。間隙變化沖 孔落 料間隙增大金屬受向內拉程度增大彈性回復使工件尺寸增大（孔尺寸）金屬的拉伸度增大，彈性回復工件尺寸減小（下工件尺寸）。間隙變小金屬受壓程度增大，孔尺寸減小金屬受內壓程度增大，工件尺寸增大。3、 間隙對沖裁力的影響沖裁間隙對沖裁力的影晌規律是間隙越小,變形區內壓應力成分趟大,拉應力成分越小,材料變形抗力增加,沖裁力就越大。反之,間隙越大,變形區內拉應力成分就越大,變形抗力降低,沖裁力就小。間隙達材料厚的5%-20%時，沖裁力下降不明顯。當單邊間隙Z增大到材料厚度的15%-20%時，卸料力為0。4、 間隙對模具壽命的影響由於工件與凸、凹模側壁之間有磨擦的存在，間隙小，磨擦大，模具壽命短。沖裁過程中,凸模與被沖孔之聞,凹模與落料件之閥均有摩擦,而且聞隙越小,摩擦越嚴重。所以過小的間隙對模具壽命極為不利,而較大的間隙可使凸模與凹模的側面與材料間的摩擦減小,井能減緩間隙不均勻的影響,從而提高模具的壽命。5、 合理間隙值的確定：間隙的選取要使沖裁達到較好的斷面品質、較高的尺寸精度，較小的沖裁力，較高的模具壽命。合理間隙指一個範圍值，最大合理間隙，最小合理間隙。間隙的確定是綜合考慮上述各個因素的影響,選擇一個適當的問隙範圍作為合理間隙。其上限為最大合理聞隙,下限為最小合理間隙即合理間隙指的是一個範圍值。在其體設計模具時,根據工件和生產上的具體要求可按下列原則進行選取：(l)當工件的斷面品質沒有嚴格要求時,為了提高模具壽命和減小沖裁力,可以選擇較大間隙值。(2)當工件斷面品質及製造公差要求較高時應選擇較小間隙值。(3)計算沖裁模刃日尺寸時,考慮到模具在使用過程中的磨損會使刃日間隙增大,應當按Zmin值來計算。確定合理間隙的方法：計算法、經驗法、查表法.沖裁模具的分類一、 沖裁模的工作過程： 落料沖裁模,其工作原理如下,直接或問接固定在上模上的組成模具的上模,它通過模柄與衝床滑塊相聯結。固定在下模上的零組成了模具的下模,並利用壓板固定在衝床的工作臺上。上模與下模通過導、導導向。工作時,條料靠著擋料送進定位,當上模隨滑塊下降時,卸料先壓住板料,接著凸沖落凹上面的材料獲得工件。這時工件卡在凸模與頂塊之聞,廢料也緊緊箍在凸模上。在上模回升時，工件由頂塊靠頂板借彈簧的彈力從凹模洞口中頂出；同時箍在凸模上的廢料,由卸料板靠彈簧的彈力卸掉,再取走工件,至此完成整個落料過程。再將條料送進一個步距，進行下一次沖裁落料過程,如此往復進行。二、 沖裁模的分類1、敞開模：結構簡單，尺寸小、重量輕、製造易、成本低、但壽命低、精度差、適於精度要求不高，開頭簡單，小批量或試製的沖裁件。2、導板式：精度比敞開模高，適於開頭簡單，工件尺寸不大的沖裁件。要求壓力機行程不大於導板厚度。3、導柱式：導柱導向保證沖裁間隙均勻，沖裁件的工件尺寸精度高，模具使用壽命長，安裝方便，適於大批量生產。4、連續模：條料要求精確定位，使內孔與外形相互位置精度得到保證。生產率高，具有一定的沖裁精度，適於大批量生產。5、複合模：沖裁件的內外形相互位置精度高，適合於大批量生產。沖裁模具的基本結構及工作原理一、沖裁模具按工序組合程度可分為：簡單沖裁模、連續沖裁模、複合沖裁模。 （一）簡單沖裁模即敞開模（動畫模擬圖）1、定義：它是指在一次沖裁中只完成沖孔或落料的一個工序。2、簡單沖裁模按其導向方式可分為：（1）無導向單工序模 它的特點是結構簡單,重量輕、尺寸較小、模具製造容易、成本低廉。但沖模使用安裝時麻煩,模具壽命低,沖栽件精度差,操作也不安全。無導向簡單沖模適用於精度要求不高、形狀簡單、批景小或試製的沖裁件。 （2）導板式簡單沖裁模 模精度高、壽命長、使用安裝幀、操作安全,.但製造比較複雜。一般適用於形狀較簡單、尺寸不大的工件。 （3）導柱式簡單沖裁模 由於這模具準確可靠,能保證沖裁間隙的均勻,沖裁的工件精度較高、模具使用壽命長而且在衝床上安裝使用方便，因此導柱式沖裁模是應用最廣泛的一種沖模,適合大批量生產。 （二）連續沖裁模（動畫模擬圖）1、連續沖裁模的定義：按一定的先後程式，在衝床的滑塊的一次到和中，在模具的不同位置上，完成沖孔，落料導兩個的上的沖後工序的沖裁模，又稱及進模或跳步模。2、連續沖裁模的定位原理可分為：導正銷定位原理、側刃定距原理（三）複合沖裁模（動畫模擬圖）1、複合沖裁模的定義：在部床滑塊的一次行程中，在沖模的同一工位上同時完成內孔和外形兩種的上工序的沖裁模。2、複合沖裁模按結構可分為：正裝式複合模、倒裝式複合模二、我們請看看這三種模具的比較表。沖裁模具的主要零部件（一）一、沖模的主要零部件可分為工藝構件和輔助構件兩部分。性能部件定義所含零件沖模零部件工藝構件工作零件它是指直接進行沖裁分離工件的零件。凸模凹模凸凹模定位零件它是指能保證條料在送進和沖裁時在模具上有正確位置的零件。定位板定位銷擋料銷導正銷導尺，側刃壓料，卸料及出件零部件用於沖裁後材料的彈性恢復，工件往往留在凹模洞口內,而條料又緊箍在凸模上,卸料零件的作用就是把工件從凹模洞口頂出,把廢料從凸模上卸下。卸料板推件裝推件裝置壓邊圈彈簧、橡膠墊輔助構件導向零件它是保證模具各相對運動部位具有正確位置及良好運動狀態的零件。導柱導套導板導筒固定零件它是固定凸模和凹模,並與衝床滑塊和滑塊工作臺相聯結的零件。上下模座模柄凸凹模固定板墊板限住器緊固及其它零件 它是在裝配模具時,為了保證零件間相互正確位置,把相關聯的零件固定或聯結起來的零件。螺釘，銷釘鍵其他一般沖裁模由以上6個部分組成,但不是所有的沖裁模必須具備這6個部分。沖裁模的結構多種多樣,有些模具比這個模具結構複雜,有些模其結構卻十分簡單,這要決定於沖裁工件的要求、生產批量的大小、制模條件等因素。 二、凸模：結構形式主要根據沖裁件的形狀和尺寸來定的。1、 圓形凸模標準式：分AB兩種形式。其中B型適合於沖裁8-30mm的孔徑。A型適合於沖1-20mm的孔徑。要保證凸模的剛性及強度，增加過渡段及採用滑過渡。護套式：凸模結構，用於沖小孔（孔徑與料厚較接近）大型落料凸模。採用凹座螺釘緊固、或鑲配式。工作部分用模具鋼，非工作部分用一般鋼，節省材料，端部做成凹形，減少與工作的接觸面積、防止由於端部不平造成成對板料的不平衡衝擊。側邊做成凹型，防止增加凸模與凹模及工作的磨擦力。2、 非圓形凸模：對於複雜沖裁件。其中裝配部分做成圓形或方形，以方便裝配，工作部分由沖裁件決定開頭如果採用線切割，則安裝部分開頭與工作部分一樣。 3、 凸模的固定方法用凸模固定板，緊配合形式，裝好一般要磨平。與上範本直接用螺釘連接，適用於大型凸模。可更換的固定形式：鏗于易磨損和損壞的凸模低熔點合金及防氧樹臘澆注固定方法。利用低熔點合金冷卻膨脹的特性，但連接濃度不高。防氧權臘對金屬表面的粘附力，但撫沖溶度低。4. 凸模的長度L=h1+h2+h3+(1020)mm其中 h1-導尺厚度 h2-卸料板厚度 h3 -凸模固下板厚度 1020mm-包括凸模伸進凹模的塗度，修磨量及模具在閉合狀態下卸料板到凸模固定板之間的距離。 三、凹模的設計 1、結構形式。（1）整體式 （2）鑲拼式（用於大型，開頭複雜的零件，） 其優點是：可把原來形狀。複雜的凹模內表面加工變成外表面的加工，節約材料，減少熱處理變形，但鑲拼裝配困難。2、 凹模結構尺寸的確定：厚度Ha=Kb其中：b-凹模孔的最大寬度K-係數見下表壁厚小凹模 C=（1.5-2）Ha大凹模 C=（2-3）Ha其中Ha一般為15-20mmC一般為26-40mm 凹模尺寸的確定：(mm) 其中： P是指部裁力（N）A 如果計算出Ha10mm，則可取Ha=10mmB 如果部裁件固長大於50mm。則需以修正係數KC. 模材料是碳素工具鋼時，應把計算結果乘以1.3 凹模刃口輪郭錢孫凹模邊緣尺寸的確定。A） 凹模刃口輪郭線是平滑曲線時 B） 刃口輪離為直線時 C） 刃口為複雜開頭或夾角時 四、 凸凹模：它是複合沖裁中的一個特殊零件。其內形刀口起沖孔凹模作用，其外形刃口起落料凸模作用。外形按凸模設計，內形按凹模設計。設計的關鍵是要保證內形與外形之間的壁厚強度。1）凸凹模內孔按一般凹模式設計，外形按一般凸模設計。2）設計關鍵是：如何保證內孔與外形之間壁厚的強度。壁厚太薄，易發生開裂3）加強凸凹模強度方法： （1）增加有效刃口以外的壁厚。（如圖所示） （2）採用正裝式結構複合模，減少凸凹模模孔廢料的積存數目，減小推件力。4） 凸凹模設計的關鍵在於保證內形與外形之間有一定的壁厚，使凸凹模有一定的深度。5）對於不積累廢料的凸凹模。其最小壁厚m為 沖裁硬材料時 m=1.5t沖裁稱材料時 m=t6）對於積聚廢料的凸凹模其最小壁厚要稍大些固有脹力的作用。沖裁模具的主要零部件（二）沖裁件的尺寸精度取決於凸凹模刃口部分的尺寸一、 尺寸計算原則:1、 落料件的尺寸取決於凹模尺寸，沖裁件的尺寸取決於凸模尺寸。2、 計算尺寸時要考慮磨損情況，落料時，凹模取最的尺寸，沖孔時凸模取最大尺寸。3、 確定刀口製造公差時，要保證工件的精度要求又能課證有合理的間隙，一般模具到造精度要比工件精度高34級，如沒有注明公差。要查表。二、 尺寸計算方法：1、 圓形或簡單的形狀的工件：凸模,凹模分開加工。分別注明凸模，凹模刃口尺寸與製造公差，滿足條件： 這時凸模,凹模刃口尺寸的計算公式為：1） 沖孔。2） 落料 其中-分別是沖孔凸模,凹模刃口尺寸；-分別是落料凸模,凹模刃口尺寸；d,D-分別是沖孔件的孔徑和落料件外徑的基本尺寸； -工件製造公差值； -最小合理間隙； -分別是凸模和凹模製造偏差；x-係數，一般在0.51之間3） 沖孔。落料時沖模刃口尺寸公差帶分析圖。2凸凹模配合加工。用於形成複雜或薄料的沖裁件。其特點是：1）模具間隙是在配製中保證不用校驗：2)尺寸標注簡單，只需在基準件上標注尺寸和公差配製件只標注基本尺寸並注以配做就留的間隙。3） 凸凹模是不可上換的。3.沖模刃口屬於半邊磨損尺寸的計算方法：它是指從某幾何要素中心到某輪廓線之間距離的尺寸。1） 它的特點是在尺寸線箭頭所指的兩個幾何要素中，只有其中一個要素（表面）發生磨損，而另外一個不存在磨損問題。2） 它的計算方法是在刃口尺寸計算時，把沖裁間隙及模具的製造公差均按上上述方法減半選取即可。一、衝壓工藝對材料的要求：1.首先要滿足衝壓件的使用要求：強度、剛度、導電性、導熱性、重要性、耐腐蝕等。2.滿足衝壓工藝條件應具有良好的塑性和表面品質、板料的厚度。二、衝壓常用材料的種類，性能和規格衝壓用板料黑色金屬 碳素結構鋼板如Q234 優質碳素結構鋼板如08F低合金結構鋼板如Q345。Q295電工矽鋼板 如D12 D41不銹鋼板 如ICN18NI9TI其他有色金屬純銅板 如T1。 T2黃銅板 如 H62，H68鋁板 如1050A（23）， 1035（L4）鈦合金板鎳銅合金板其他非金屬絕緣膠木板紙板橡膠板有機玻璃層壓板纖維板毛氈3、 衝壓板料的準備：一般情況的毛氈都是較大的板料的帶料，由剪板機按衝壓工藝和工序情況進行剪切、剪成適合的形狀、其中剪切的本要考慮的料的纖維方向。沖裁模具的主要零部件（三）一、定位零件擋料銷釘1、固定擋料銷圓形擋料銷：應用較多的銷釘。柱銷式擋料銷:適合於坯料的搭邊值較寬的情況。鉤形擋料銷：適合於搭邊值較小或細長狀孔的沖裁擋料2、 活動擋料銷彈簧式、橡膠式 常用於倒裝式帶渾性卸料板的沖模沖。回帶式擋料銷：常用於有固定卸料板的沖模中。3、 臨時擋料銷：亦稱作始用擋料銷或首次擋料銷。常用於連續模中，條料首次沖裁時使用。導正銷（釘）連續模上用來對條料確定位的。保證工件內形與外形相對位置精度。裝於廢料凸模上，落料前篝行內孔導向，清除送料步距的誤差。結構：頭部有錐形的導入部分和柱形的定位部分。 柱形定位部分：高：h=(0.5-0.8)t t-料厚度垂直：Dx=dt-2a導已釘定位時與擋料銷的位置尺寸:e=c-Dt/2+dx/2+0.1mm e-擋料銷中心至導正釘中心的距離c-步距(送料長度)Dt-落料凸模直徑dx-擋料銷頭部直徑公式中的O.lmm為條料在導正過程中的活動間隙。側刃I型：沒有側刃凸台，易產生側向推力適方沖裁力不大的薄板沖裁II型：有側刃凸台。凸台與側面導板接觸，沖裁時可消除側向推力。可分矩形，凹型，L型側刃三種。名稱矩形側刃凹型成型側刃L型成型側刃圖型區別製造簡單、使用方便,但當刃口尖角處磨損後在條料上易產生毛刺,會影響定位和送料,也容易刺傷操作工人的手。由於毛刺位於條料側邊凹槽之溝,故不影響定位和送進,但刃口形林較複雜,市造較困難,並且增加了沖裁的廢料。在條料側邊不易產生毛刺,送進方便,但製造也較困難,也使沖栽廢料增加。與導向面的品質側刃斷面的長度等於進料步距基本尺寸加上O.Olmm,側刃切掉條料寬一般為(11.5)t為宜但不應小幹1mm因為切去料邊過寬,材料浪費大.過窄則不易切掉,易產生卷邊.影響送進和定位。導尺（導料板）對板料送料起導向作用。防止送料傾斜。常用於簡單沖裁模與連續沖裁模中。結構：可與卸料板合為體或與卸料板分離。尺寸：高h=4-8mm,寬A=B+(0.5-1.5)mm一般帶有側壓板結構：簧式側壓板、彈簧式側壓板定位板，如果板料是塊料或是半成品時，採用定位板。定位板的開頭根據板料的形狀而定。二、卸料裝置：三、頂件裝置與推件裝置頂件裝置用於薄料的沖模，裝於下模，使工件平整。推件裝置、用於沖裁原而硬的沖裁件。四、 模架模架由四個部分組成：上模座,下模座,導柱,導套。不包括模型:1） 後側導柱模架，上下滑動不夠平穩，可三向送料，適於小件沖成。2） 中間導柱模架：上下滑動平穩，應用廣，只可單方向送料。3） 對角導柱模架：上下滑平穩，可縱橫送料，適合於大件生產。4） 四導柱模架：導向精度高，平穩，用於大型工件或精度要求特別高的工件衝壓。為防模架安裝時主誤轉180度，除後側導柱模架外，將模架中兩個導柱導套的直徑做成大小不等，相差25MM。5） 滾珠導柱模架1、 模座：標準件，材料鑄鐵HT25-47，A3，A5要求有足夠的和剛度。外形尺寸的確定:1） 圖形，直徑比凹模外長大3070mm。2） 矩形，長度方向比凹模長度大4070mm。寬度與凹模相同或稍大，還需為導柱導套留出足夠的安裝位置。3） 採用模柄的上模座，固為不用留出安裝壓板的凸台，其外形還可相對縮小。模座的厚度：1、模座：Hs=Hx=(11.5)Ha其中Hs-上模座厚度Hx-下模座厚度Ha-凹模厚度上模座厚度可比下模座稍薄2、 導柱和導套：20號鋼參碳鋒火。HRC5862 滲碳層0.81.2mm.導柱懷導套的配合間隙大小：由凸凹模之間的精度確定。1） t/hb配製3） t/hb配製與上下模極按H/rb配合3 模柄模柄的直徑d和長度H應與所選用衝床的安裝模柄孔直徑相配常用A3材料,或45,A5鋼。四種模柄形式：壓入式模柄（H/hb與模柄安裝孔配合），旋入式模柄，凸緣式模柄，浮動式模柄。五、其他零件1 凸模固定板凸模因定板的處形大小根據衝壓工件大小而定，與卸料板外形尺寸相同或稍小，並考慮緊固螺釘與銷釘的位置。厚度：h3=(0.60.8)Ha其中：h3-凸模固定板厚（mm)Ha-凹模厚度。(mm)要求凸模固定板的上下中面要磨平並與型孔中心線垂直材料A3，A5。2、墊板當凸模與上模座接角面上的壓力超出模座材料的許用壓力需要在以模與模座之間加上主要度較高的墊塊其開頭與凸模固定板一樣。厚度是H為310mm材料：45，T8。HRC4852 ，淬火後墊板兩平面應磨平。3、 要簧和橡皮的選用與計算合理選擇彈簧和橡皮的和各種參數1） 卸料彈簧A 設彈簧數量是n。則每個彈簧永擔的卸料力：P2=Px/nB 選彈簧： Pmax=P2其中Pmax-彈簧的最大工作負數.C 作彈簧的特性曲線F2-P曲線D 檢查條件：F2F0+Fg+hx其中F2-彈簧的最大先許的壓縮量F0-彈簧的預壓量Fg-卸料板工作引程 t+1mmhx-凸凹模的修磨量 410mm當卸料力很大並需要用大的負荷彈簧時，而安裝位置又受限制，可選用組合彈簧或蝶形彈簧。2） 橡皮的選用。橡皮允許承載比彈簧大。安裝調試方便。（A）卸料。頂料時用較硬橡皮。拉深時壓力選用較軟橡皮（B）橡皮力：P=F*qF-橡皮的橫裁面積。q-單位壓力（C）Hz=Fg/（0.250.35）其中Fg-橡皮的工作壓縮量Hz-橡皮的自由高度（D）0.5Hz/D1.5 D-橡皮的直徑如果Hz/D 1.5，應將橡皮分成若干段，在其間墊以鋼墊圈。4、 橡皮的壓縮量不應超出其自由高度的3545%。橡皮安裝時，一般先預壓1025%。故橡皮的工作行程要小於其自由高度的2535%.六、沖裁模具主要零件的尺寸關係圖。七、冷沖模閉合高度。一、衝壓設備的分類（衝壓機的圖片展示）1）按驅動滑塊的動力種類可分為：機械的、液壓的、氣動的。2）按滑塊的數量可分為：單動的、雙動的、三動的。3）按滑塊驅動機構可分為：曲柄式、肘杆式、磨擦式。4）按連杆數目可分為：單連杆、雙連杆、四連杆。5）按機身結構可分為：開式閉式；單拉、雙拉；可傾、不可傾。 二、 衝壓設備屬於鍛壓機械中的一類。1.鍛壓機床類別：J-機械壓力機 D-鍛機Y-液壓壓力機 A-剪切機Z-自動壓力機 W-彎曲校壓機C-錘 T-其他2.代號說明 JB23-63A J-壓力機類別 B-變型設計代碼 2-壓力機的列別 3-壓力機的級別63-公稱壓力 A-改進設計號 63T開式雙柱可傾式第二種改進型壓力機。3、壓力機的名詞解釋：1)、 開式壓力機：操作者可從前,左，右三個方向接近工作臺2)、 閉式壓力機：只能從前後接近工作臺，床身左右是封閉的3)、 重點壓力機：壓力機的滑塊由一個連杆帶動4)、 雙點壓力機：壓力機的滑塊由三個連杆帶動。5)、 三點壓力機：6)、 四點壓力機：7)、 單動壓力機：只有一個滑塊8)、 雙動壓力機：有內，外兩個滑塊,外滑塊用於壓邊，內滑塊用於拉滌。9)、 上傳動壓力機：傳動機構設在工作臺的上面。10)、 下傳動的壓力機：傳動機構設在工作臺的下面、 可傾壓力機：床身可以在一定角度範圍內向後傾斜。三、 曲柄壓力機1.偏心衝床。其工作結構是曲柄連杆機構：由偏心軸，連杆和滑塊。一起組成曲柄連杆機構，其中連杆長度可調節，適合不同裝模高度。1、 偏心衝床的工作原理（模擬動畫）：電機轉動由小齒輪傳動使飛輪轉動。踏下踏板後，離合器閉合，偏芯軸旋轉。（由連杆帶動滑塊產生上下往復運動。當制動器制動時，偏芯軸停止轉動，滑塊也停止上下運動。）2、 偏心衝床行程調節原理。（1） 任意行程（2） 最小行程：當X=0時S=20M=2（OA-MA）（3） 最大行程：當X=180度時S=20M=2（OA+MA）（4）曲軸衝床行程較大,它的行程等於曲軸偏心距的兩倍,行程不能調整。曲軸衝床在床身內有很多個軸承對稱地支持著曲軸等部件,衝床所受負荷較均勻,故可以做成較大噸位的壓力機。3、曲柄壓力機的驅動滑塊機構-曲柄連杆機構屬於剛性結構,滑塊運動為強制性的，因此在超負荷時,往往容易造成衝床損壞。為了防止由於超負荷造成衝床損壞,在衝床的連杆和滑塊的鉸接處裝有保險裝置,連杆通過保險裝置將力傳遞給滑塊,在超負荷情況下,保險裝置首先切斷,使衝床不受到損壞。為適應安裝不同閉合高度的模具,一般用途的曲柄壓力機上的連杆長度是可以調節的,用於調整滑塊上下位置。連杆的調節方式為手動和機動調節兩種。手動調節只適用小型壓力機，而大、中型壓力機均採用機動調節。4、 衝床的打料裝置， 在衝壓工作中,為從上模頂出工件或廢料,在衝床的床身和滑塊中裝有打料裝置。如圖所示。5、為了從下模中頂出工件，壓料或拉深中作為壓邊裝置，在衝壓加工小尺寸工件的衝床上可裝有由墊板、橡皮、千斤頂和支架等組成的頂出裝置。當下滑塊降到下死點時，沖裁下來的工件進入凹模內，通過凹模內頂析傳到頂杆，使頂杆通過墊板進一步壓縮已被千斤頂壓的橡皮，當滑塊回程時，橡皮回彈推動墊板頂杆一起上升，將工件從下模中頂出，千斤頂的規格和橡皮的壓縮量均可根據需要進行調節。但要求墊板尺寸及千斤頂安放位置尺寸均小於衝床工作臺孔徑。2.曲軸衝床1)、工作原理：電機開動時，動力由皮帶輪通過軸傳給小齒輪，小齒輪轉動帶動大齒輪。當離合器閉合時，曲軸轉動，連杆跟著曲軸的轉動帶動滑塊產生上下運動。當制動器制動時，離合器離開，曲軸停止轉動，滑塊也停止上下運動。 2)、 工作機構：曲柄連杆機構由曲軸,連杆,滑塊等主要零件組成3)、 能動系統：離合器，制動器4)、 操作：離合器，制動器5)、 支承部件：床身工作臺5、 輔助系統：潤滑系統，保護裝置，氣墊。衝壓設備二衝壓力及壓力中心一、 衝壓力：衝壓力是指在沖裁時，壓力機應具有的最小壓力。P衝壓=P沖裁+P卸料+P推料（P頂件）衝壓力是選擇衝床噸位，進行模具強度。剛度校核依據。1、 沖裁力：沖裁力及其影響周素:使板料分離動稱作沖裁力.影響沖裁力的主要因素:A.材料的抗剪主要度 。B.材料的厚度，C.沖裁件的輪郭周長。D.沖裁間隙。E.刃口的銳利程度。 F.沖裁速度及潤滑情況。2沖裁力計算：P沖=Ltb 其中：P沖裁-沖裁力L-沖裁件周邊長度t-板料厚度b-材料強度極限3、 卸料力：把工件或廢料從凸模上卸下的力Px=KxP沖 其中Kx-卸料力係數4、 推件力：將工件或廢料順著沖裁方向從凹模內推出的力Pt=KtPnKt-推件力係數 n-留於凹模洞口內的件數5、 頂件力:頂件力Pd-將工件或廢料的從凹模洞口逆著沖裁方向項出所需的力。 Px=KxP Pt=KtPn Pd=KdP 其中:Px、Pt、Pd-分別為卸料力、推件力和頂件力。 Kx，Kt，Kd分別是上述三種力的修正係數， P沖裁力； n 查正表卡在凹模洞口內的件數，錐形出口無工件卡住，故Pt=0，不計算推件力。6、總的衝壓力選擇壓力機噸位時，衝壓力計算要根據沖模的具體結構考慮其計算方法。1） 剛性卸料裝置自然落料方式:Pz=P+Pt=P+KtPn2） 主要性卸料的和主要性頂料裝置:Pz=P+Pa+Pd=P+KxP+KzP3)主要性缺卸裝置自然落料方式：Pz=P+Px+Pt=P+KxP+KtPnPz總的部裁力即是壓力機就給的最小壓力.二、 壓力中心1、 壓力中心概念，沖裁力合力的作用點稱模具的壓力中心。沖裁件的壓中心與沖裁件的重心不同,它是指沖裁力合力的作用中心與沖裁力的大小及作用位置有關。而土件的重心則決定於工件的形狀及其品質分佈。只有當工件其備中心對稱形狀時,其壓力中心才與重心相重合。要求：沖裁壓力中心與機床滑塊中心重合。2、 壓力中心的確定：（1） 簡單形狀工件的壓力中心：具有中心對稱的工件，其壓力中心與重心重合。凡是品質分佈均勻,具有中心對稱形狀的沖栽件,其壓力中心與重心相重合。此時的壓力中心均位於工件輪廓圖形的幾何中心。（2） 複雜形狀工件的壓力中心：X0=L1X1+L2X2+LnXn /L1+L2+LnY0= L1Y1+L2Y2+LnYn /L1+L2+Ln其中：X0-壓力中心到Y軸的距離。Y0-壓力中心到X軸的距離。L1Ln-各段輪廓的長度X1Xn-各段輪郭壓力中心到Y軸的距離。Y1Yn-各段輪郭壓力中心到X與軸的距離。四、 壓力機的選用：根據衝壓工藝性質，衝壓件批量大小，模具尺寸精度。變形力大小，設備情況。壓力機選用包括選擇壓力機類型，確定壓力的主要技術參數。（1） 壓力機的主要技術參數。1、 公稱壓力（模擬動畫）（噸位）在滑塊的行程中，壓力還是常數。公稱壓力：指壓力在下死點前某一位置（曲柄離下死點20-30時）滑塊所具有的壓力。2、 滑塊行程滑塊以上死點到下死點所經過的距離。3、 閉合高度。滑塊在下死點時滑塊低面到壓力機工作臺的距離。4、工作臺尺寸。5、 模柄孔尺寸6、 連杆調節量7、 功率（2）沖模的閉合高度。沖模的閉合高度是指當沖模的上模在最低工作位置時，下模座底面上模座頂面的距離。沖模的閉合高度，必須在壓力機的最大裝模高度和最小裝模高度之間。壓力機的裝模高度指滑塊在下死點時，滑塊下平面距離工作臺板（主墊板）上平面的高度。比裝模高度多餘一個墊板值。沖模閉合高度與壓力機的裝模高度應滿足。Hmax-5mm=Hm+10mm五、衝壓設備規格的確定:1)、 選擇的壓力設備的類型：根據要完成的衝壓工藝的性質，生產批量的大小，衝壓件的幾何尺寸和精度要求。A 中小型部裁件變曲件拉滌件生產,採用開式機械壓力機。B 在中型衝壓件生產採用閉式結構形式的機械壓力機。C 小批量生產，大型厚板衝壓件的生產採用液壓機。D 大批量生產或開頭複雜零件的大量生產中，選用高速壓力機械多工位自動壓力機。2)、 規格的確定、根據衝壓設備部壓件的尺寸模具的尺寸和衝壓力來確定。A.所選壓力機的公稱壓力必須大於衝壓所需的總衝壓力P壓機P總B.壓力機的行程要適當：行程直接影響模具的主要高度引程過大，凸模與導板分離導板模或導柱導套分離。C.壓力機閉合高度應與沖模的閉合高度相適應,即沖模的閉合高度介於壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間.D.壓力機工作臺面的尺寸必須大於模具下模座的外形尺寸,並留有安裝固定的餘地,但工作臺也不應太大,以免工作臺受力不好.六、模具與衝床的尺寸關係圖。沖裁的排樣方法冷沖模設計設計(一）一、方案設計：在工藝分析的基礎上，綜合考慮產品的產量和精度要求。所用材料的性能，工廠的技術力量，設備情況及模具製造情況，確定該工件的工藝規程和每道工序的沖模結構形式。結構設計：在方案設計的基礎上，進一步設計模具各部分零件的具體結構尺寸。（一） 沖裁的工藝分析分析沖裁件的結構形狀，尺寸精度，材料是否符合，衝壓力工藝要求，從而確定沖裁的可能性。（二） 確定沖裁工藝方案及模具結構形式工序數目，工序性質，工序順序，工序組合及模具結構形式。（三） 衝壓模具的設計計算。（1） 排樣（2） 衝壓力（3） 壓力中心（4） 模具刃口尺寸計算（5） 確定各主要零件的外形尺寸（6） 計算模具的閉合高度（7） 確定所用衝床（四） 繪製沖模總裝圖從冷沖模標準中選取標準件，將標準編號寫入詳細表。（五） 繪製非標準零件圖二、 設計實例 （一） 沖裁件工藝分析1、 材料：08F是優質碳素鋼，具有良好的衝壓性能。2、 結構形狀：沖裁件內，外形要儘量避免尖銳清角。3、 尺寸精度：未標注按IT14級，查標準公差表。（二） 確定工藝方案及模具形式：採用具有導正釘定位的連續沖裁模。（三） 模具設計計算1、 排樣：按表2-8查：a:手動送料按圖形a=2b: 手動送料按圖形b=2條料寬度：B=(d+2a)- =(58+4)-0.6=62-0.6 步進：30+2=32畫出排樣圖2、 計算總衝壓力P總=P沖裁+P推件=P沖孔+P落料+P推件P沖孔=1.3Lt =4*3.14*3.5*2*390=34000NPt=Kt.Pn取n=3 Kt=0.055(查表2-5)Pt=0.055*(126000+34000)*3=26400 =186400N=186.4KN3、 壓力中心在O1上，P2壓力中心在O上。離O1距離為X根據壓力中心兩邊邊距相等的條件：P1X=（32-X）P2X=6.84、 沖模刃口尺寸計算（1） 落料凹、凸模尺寸，按配合加工，只計算凹模尺寸。外形尺寸都屬於尺寸變大的情況：凸模尺寸按相應的凹模實際尺寸配作，保證雙邊間隙：0.246-0360（2） 沖孔時的凸凹模尺寸計算。尺寸變小情況 配合加25、 確定各主要零部件的結構尺寸。（公式）6、 沖模閉合高度計算Hm=Hs+Lt+Ha+Hx+Hx 其中墊板厚度Hx=5mmHm=30+57+26+36+5=154mm7、 壓力機的選用壓力機的分稱壓力大於P總，即大於186.4KN閉合高度 Hmax-5=Hm=Hmin+10即Hmax=154+5=159mm工作臺尺寸要可以按照裝模具。選用J23-25開式雙柱可傾壓力機裝模時加墊板：H墊：270-159=111mm（四） 繪製總裝圖選取標準件。圖286沖裁模的習慣畫法：（1） 府視圖畫法，脫去上模畫下模（2） 右上角畫出沖裁件零件圖及排樣圖。 畫詳細表。（五） 繪製非標準件零件圖。下周模，凹模，卸料板，沖孔凸模，墊板。注意刃口尺寸的配合加工的標注。冷沖模設計設計(二）例裝複合沖裁模的設計 零件如圖就示，大批量生產，材料是10鋼。料厚是2.2MM。一） 沖裁件的工藝分析及工藝方案和模具形式。該零件開頭簡單，對稱是由圓弧的與直線組成。零件尺寸的公差都有在CT12以下，材料是10鋼，優質碳素鋼，具有良好的衝壓性能，故不可以沖裁，考慮到零件的形狀及生產批量，決定採用沖孔落料複合沖裁模進行加工。可一次件壓成形。二） 排樣。根據零件的開頭特點，採用如圖就未的起碼對排 的排樣方案。由表2-8起碼出最小的搭邊什a=3mm沖裁件毛坯面積：A=（44*45+66*20+1/2*3.14*102）mm2條件寬度:b=120+3*3+44=173mm步進:h=45+3=48mm每個的材料的利用率為:83%三） 衝壓力計算，模具彩方案性缺陷料及下出料方式。1、 落 料力P1=212*103N2、 沖孔力：p2=53.953.9*103N3、 落 料的卸料力:p=8.48*103N4、 沖孔時的推件力p總=280.31KN四）、 計算壓力中心 按比例畫出零件形狀選定坐標系xoy,零件左右對稱，即x0=0,只需計算y0即可。將零件沖裁固邊分成L1,L2L6基本線段,求出各線段的中心位置。五）、 計算凸凹模刃口尺寸六）、凸模、凹模、凸凹模的結構設計1）用圓形沖頭沖孔，在凸模外邊裝上推件塊，所以此凸模設計成直柱形狀。2）凹模的刃口形式，考慮到本例生產是大批量生產，所以採用刃口強度較高的凹模。它的長度尺寸是：120+42*2=204mm凹模的寬度是45+42*2=129mm3)凸凹模強度按最小壁厚：m=1.5t=1.5*2.2=3.3mm衝壓名詞術語一-模具各種工序術語沖裁切開切邊切舌切斷擴口沖孔沖缺沖槽沖中心孔 精沖連續模單工序模組合沖模壓凸壓花成形光潔沖裁卷邊卷緣拉延拉彎脹形剖切校平起伏成形彎曲鑿切深孔沖裁落料縮口整形整修翻孔翻邊拉深連續拉深變薄拉深反拉深差溫拉深壓筋液壓拉深沖裁 沖裁是利用沖模使部分材料或工序件與另一部分材料、工（序）件或廢料分離的一種衝壓工序。沖裁是切斷、落料、沖孔、沖缺、沖槽、剖切、鑿切、切邊、切舌、切開、整修等分離工序的總稱。 切開 切開是將材料沿敞開輪廓局部而不是完全分離的一種衝壓工序。被切開而分離的材料位於或基本位於分離前所處的平面。 切邊 切邊是利用沖模修邊成形工序件的邊緣，使之具有一定直徑、一定高度或一定形狀的一種衝壓工序。 切舌 切舌是將材料沿敞開輪廓局部而不是完全分離的一種衝壓工序。被局部分離的材料，具有工件所要求的一定位置，不再位於分離前所處的平面上。 切斷 切斷 切斷是將材料沿敞開輪廓分離的一種衝壓工序，被分離的材料成為工件或工序件。 擴口 擴口是將空心件或管狀件敞開處向外擴張的一種衝壓工序。沖孔 沖孔是將廢料沿封閉輪廓從材料或工序件上分離的一種衝壓工序，在材料或工序件上獲得需要的孔。沖