第二章第2节-冲压模具设计——冲裁模PPT课件.ppt

第二章第2节冲压模具设计 冲裁模 本节主要内容 一 冲裁加工原理二 冲裁模设计程序 1 一 冲裁加工原理 1 直接加工用的模具零件 2 一 冲裁加工原理 2 冲头 凹模和单边间隙 冲头与凹模尺寸关系 断面形状 冲裁方向 3 3 板料被冲裁过程 a 弹性变形阶段 b 塑性变形阶段 c 分离阶段 4 4 冲裁时材料的弯曲 5 5 冲裁件的质量分析 1 尺寸精度冲裁件的形状尺寸精度在很大程度上取决于冲模的制造精度 冲模的精度愈高 冲裁件的精度愈高 2 断面质量冲裁间隙对于断面质量起决定性的作用 在具有合理间隙的冲裁条件下 冲裁件所产生的初始裂纹将重合 可得正常的冲裁件断面质量 当间隙过大或过小时 上 下裂纹便不能重合 如果间隙过大 如下頁圖 a 所示 使凸模产生的裂纹向内偏移 板料受拉伸 弯曲 剪切断面塌角变大 光亮带变窄 断裂带变宽 锥度增加 冲裁件将产生穹弯 如果间隙过小 如下頁圖 b 所示 会使凸模产生的裂纹向外偏移 通常允许存在一定大小的毛刺 6 6 间隙和表面质量的关系 a 间隙过大 b 间隙过小 7 二 冲裁模设计程序 8 1 审图收集并分析冲压件的产品图及技术条件 原材料的尺寸规格 性能 产品的生产批量 此外 工厂现有的冲压设备条件 工厂现有的模具制造条件及技术水平 其他技术资料等也应作为设计的资料 例 工件名称 手柄生产批量 中批量材料 Q235 A钢材料厚度 1 2mm 9 2 冲裁工艺性分析应充分研究设计要求 了解产品用途 并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析 改进冲压件结构或工艺性 例 零件的三个安装孔有精确的位置要求 而外形是无关紧要的 因此在对零件的外形由A变为B 在不影响零件精度的条件下 提高材料利用率和生产率 10 2 1 冲裁件的形状和尺寸要求 1 冲裁件的形状应尽可能简单 对称 2 冲裁件的凸出悬臂和凹槽的宽度不宜太小 以免凸模折断 其合理值见表2 1 3 冲裁件的外形或内形的转角处 要避免尖角出现 4 冲孔时 由于受到冲孔凸模强度的限制 孔的尺寸不宜过小 冲孔的孔径尺寸与孔的形状 材料的机械性能 材料厚度等有关 5 冲裁件的孔与孔之间 孔与边缘之间的距离不应过小 否则模具的强度和冲裁件的质量不能保证 6 在弯曲件或拉深件上冲孔时 为了避免冲孔时使凸模受水平推力而折断 其孔边与制件直壁间应保持一定的距离 11 表2 1冲裁件的凸出悬臂和凹槽的最小宽度B mm 12 2 2冲裁件的精度与断面粗糙度 1 冲裁件的经济精度一般不高于IT11级 最高可达IT8 IT10级 冲孔比落料的精度约高1级 冲裁件的尺寸公差 孔中心距的公差及孔对外缘轮廓的偏移公差分别见表2 2 表2 4 2 冲裁件的断面粗糙度一般为最高可达高 13 表2 2冲裁件内外形所能达到的经济精度 14 表2 3两孔中心距公差 15 表2 4孔中心与边缘距离尺寸公差 16 3 冲裁工艺方案制定在冲压工艺性分析的基础上 拟定出可能的几套冲压工艺方案 然后根据生产批量和企业现有生产条件 通过对各种方案的综合分析和比较 确定一个技术经济性最佳的工艺方案 例 17 根据已确定的冲压工艺方案 综合考虑冲压件的质量要求 生产批量大小 冲压加工成本以及冲压设备情况 模具制造能力等生产条件 选择模具类型 18 4 排样排样是指冲裁件在条料或板料上的布置方法 在冲压零件的成本中 材料费用占60 以上 因此材料的经济利用是一个重要问题 而材料的经济利用又与排样方式有关 例 19 冲压件排样实物 20 5 刃口尺寸计算间隙对冲裁件质量 冲裁力和模具寿命均有很大影响 凸 凹模刃口尺寸及其公差决定了模具的合理间隙 更直接影响冲裁件的尺寸精度 21 刃口尺寸与冲件尺寸的关系 22 6 冲压力及压力中心计算冲裁力是在冲裁过程中凸模对板料施加的压力 它是随凸模进入材料的深度 凸模行程 而变化的 通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值 它是选用压力机和设计模具的重要依据之一 模具的压力中心就是冲压力合力的作用点 为保证压力机和模具的正常工作 应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合 23 卸料力 推件力和顶件力 24 7 冲压设备选择冲压设备选择关系到其合理使用 安全 产品质量 模具寿命 生产效率及成本等 设备类型的选择主要取决于冲压的工艺要求和生产批量 设备选择主要包括设备类型和规格两个方面 设备规格主要取决于冲压力 变形功 模具闭合高度和模板平面轮廓尺寸等 25 8 凸 凹模结构设计根据冲件的形状和尺寸 冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦不同 所以在实际生产中使用的凸 凹模结构形式很多 9 总体结构设计良好模具结构是实现工艺方案的可靠保证 冲裁模结构是否合理 先进 直接影响到生产效率及冲模本身的使用寿命和操作的安全 方便性等 26 10 冲压模装配图绘制在模具的总体结构及其相应的零部件结构形式确定后 便可绘制模具装配图和零件图 装配图和零件图均应严格按照制图标准绘制 考虑到模具图的特点 可采用一些常用的习惯画法 11 非标零件图绘制模具零件图是模具加工的重要依据 因此模具总装图中的非标准零件 需分别画出零件图 一般的工作顺序也是先画工作零件图 再依