第二章冲裁案例.ppt

第2章冲裁,冲裁：使板料分离的工序，是分离工序的总称。（常见的冲裁工序：落料、冲孔、切边、切口等）落料：板料沿封闭轮廓线分离，如果轮廓线以内的材料作为冲裁件的工序叫落料，完成落料工序的模具叫落料模冲孔：如果轮廓线以外的材料作为冲裁件的工序叫冲孔，完成冲孔工序的模具叫冲孔模。,问题：冲孔和落料有何异同？,落料冲孔,相同：1、模具结构；2、坯料变形过程。,不同：1、冲孔获得带孔的制件，冲裁的都是废料；落料冲落的部分是成品，余下的部分是余料或废料。2、对冲孔模具，D凸=D孔，对于落料模具D凹=D落料。,冲裁过程：,冲裁件的平面是否平整，断面是否垂直光滑。,冲裁时板料变形过程：,1、弹性变形阶段2、塑性变形阶段3、断裂分离阶段,3.1冲裁变形过程分析,3.2冲裁模间隙,C单面间隙Z双面间隙,冲裁过程的变形时很复杂的，除了剪切变形外还存在拉伸、弯曲与横向挤压等变形。故冲裁件不平整，断面不光滑、不垂直。,冲裁区,塌角光亮带断裂带毛刺,1、间隙对冲裁件表面质量的影响,塌角区：塌角区是板料在弹性变形时，刃口附近的板料被牵连，产生弯曲和拉伸变形而形成的。它在弹性变形时产生，塑性变形时定位。软材料比硬材料的圆角带大。光亮带：光亮带是板料在塑性剪切时，凸、凹模刃口侧压力将毛料压平而形成的光亮垂直的断面，通常光亮带在整个断面上所占的比例小于三分之一，是断面质量最好的区域。间隙过大时，裂纹在离开刃口稍远的侧面上产生，致使之间光亮带减小。断裂带：断裂带是入口处的微裂纹在拉应力作用下不断扩展而形成的撕裂面，在断裂阶段产生的撕裂带，是断面质量较差的区域，表面粗糙，且有斜度。塑性越差，冲裁间隙越大，撕裂带越宽且斜度越大。毛刺：毛刺是因为微裂纹产生的位置不是正对刃口，而是在刃口附近的侧面上，加之凸、凹模之间的间隙及刃口不锋利等因素，使金属拉断成毛刺而残留在冲裁件上。普通冲裁件的断面毛刺难以避免。凸模刃口磨钝后，在冲孔件边缘会产生较大毛刺；间隙不均匀，会使冲裁件产生局部毛刺。,间隙过小时:有二次剪切，中间有撕裂带，断面有挤长的毛刺，冲裁力大，但断面垂直；间隙过大时:光亮带小，圆角带大，撕裂带大，断面倾斜，粗大毛刺；间隙合理时:断面比较平直，光洁，冲裁力小。,随着间隙的增大，材料所受的拉应力增大，容易断裂分离，因此，冲裁力减小。但如果继续增大间隙，因裂纹不重合，冲裁力下降缓慢。,2、间隙对冲裁力的影响,冲裁时，工件或废料从凸模上卸下来的力叫卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。紧箍在凸模上的工件或废料，用卸料板卡在凹模孔口内的工件或废料，用推件装置或顶件装置,间隙对卸料力的影响,由于间隙的增大，使剪切带变窄，同时由于材料的弹性变形，使落料件尺寸小于凹模刃口尺寸，冲孔尺寸大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或顶件力随之减小。间隙继续增大时，因为毛刺增大，又会引起卸料力、推件力或顶件力迅速增大。,间隙垂直力侧压力摩擦力并且摩擦发热严重，模具磨损加重。为提高模具寿命，一般需要选用较大间隙，若采用小间隙，就必须提高模具硬度、精度、减小模具粗糙度、良好润滑，以减小磨损。,3、间隙对模具寿命的影响,模具失效的形式：磨损、变形、崩刃、涨裂,主要失效形式,理论确定法,4、凸凹模间隙值的确定,实际生产中使用不方便，故不常用,理论作用？,经验确定法,对于公差等级要求不高的冲裁件，其双边间隙可参考表3-4.,（凸凹模尺寸特点）,5、凸凹模刃口尺寸的确定,凸凹模尺寸计算原则,（1）基准问题落料件尺寸决定于凹模刃口尺寸，以凹模为基准；冲孔件尺寸决定于凸模刃口尺寸，以凸模为基准。,为使模具有一定使用寿命，磨损到一定程度仍能冲出合格制件：冲孔时凸模刃口尺寸接近制件尺寸的最大极限尺寸；落料时凹模刃口尺寸接近制件尺寸的最小极限尺寸。,（2）刃口磨损规律,刃口磨损后：凹模刃口尺寸扩大，凸模刃口尺寸减小。,凸凹模尺寸特点,落料件为轴类尺寸，公差标注为冲孔件为孔类尺寸，公差标注为,在凸凹模刃口尺寸计算过程中对于冲裁件（冲孔件、落料件）、模具（凸、凹模）的尺寸公差标注方法,尺寸计算方法,（1）凸凹模分别加工,冲孔时，凸模刃口尺寸接近制件尺寸的最大极限尺寸；,此时，对应凹模的刃口尺寸为：,凸凹模分别标注尺寸及制造公差。,落料时，凹模刃口尺寸接近制件尺寸的最小极限尺寸；,此时，对应凸模的刃口尺寸为：,凸、凹刃口制造偏差的取值,注意：,为保证初始间隙值小于最大合理间隙，必须满足下列条件：或者取：,冲制图示零件，材料为Q235钢，料厚t=0.5mm。计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及公差。,例1,解：由图可知，该零件属于无特殊要求的一般冲孔、落料。,外形,和180.09由冲孔同时获得。查表3-5得，,由落料获得，,，则,由表3-7查得：,例1（续）,，取x=0.75；,设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则冲孔：,校核：,0.008+0.0120.06-0.040.02=0.02（满足间隙公差条件）,，取x=0.5；,孔距尺寸：,例1（续）,=L1/8=180.12520.09=(180.023)mm,校核：0.016+0.025=0.040.02（不能满足间隙公差条件）因此，只有缩小，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取：,=0.40.02=0.008mm,=0.60.02=0.012mm,落料：,故：,例1（续）,（2）凸凹模配合加工时,配合加工：先做好其中的一件为基准件，然后以此基准件来加工另外一件，使他们之间保持一定的间隙。基准件上标注尺寸和制造公差，另一件仅标注基本尺寸并注明配做的间隙值。,落料件，凹模为基准件。冲孔件，凸模为基准件。,尺寸分类：,A类：磨损后尺寸增加,B类：磨损后尺寸减小,C类：磨损后尺寸不变,尺寸分类的方法：实体方向画虚线法,冲裁如图a所示制件，材料为A3，料厚4mm，试用凸凹模配做法计算凸凹模的刃口尺寸及制造公差。,例：,解：确定基准件：此冲裁模为冲孔模，以凸模为基准件。画出基准件的磨损图：凸模刃口磨损情况如图b所示.,对基准件的尺寸进行分类（A、B、C三类）计算:根据凸模刃口磨损情况，其尺寸变化可分为三类：凸模刃口磨损后，尺寸A增大，按落料凹模类尺寸计算。查表3-6，得：x0.5；取：/4，则：,凸模刃口磨损后，尺寸B1、B2减小，按冲孔凸模类尺寸计算。查表3-6，得：x1x20.5取：/4，则：,凸模刃口磨损后，尺寸C不变，按中心距类尺寸处理。,选取最小冲裁间隙查表3-4，取Zmin0.50mm注明配制关系凹模刃口尺寸按凸模刃口实际尺寸配制，保证最小冲裁间隙为0.50mm。,3.3冲裁工艺中的力学计算,1、冲裁力的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。在整个冲裁过程中，冲裁力的大小是不断变化的，如图1所示。图中OA段为弹性变形阶段，板料上的冲裁力随凸模的下压直线增加。AB段为塑性变形阶段。B点为冲裁力的最大值。凸模再下压，材料内部产生裂纹并迅速扩张，冲裁力下降，所以BC是断裂阶段。到达C点，上下裂纹重合，板料已经分离。CD所用的压力，仅是克服摩擦阻力，推出已分离的料。冲裁力是指板料作用在凸模上的最大抗力。用板料作用在凸模上产生最大抗力而出现裂纹时(即图中的B点)的板料内剪切变形区的切应力作为材料的抗剪强度（MPa）。,图1冲裁力变化曲线,返回,对于普通平刃刀口的冲裁，其冲裁力F可按下式计算：F=KLtb（3-11）式中：F冲裁力；L冲裁周边长度；t材料厚度；b材料抗剪强度；K系数。系数K是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取K1.3。在一般情况下，材料的抗拉强度b=2b，若取K2，为计算方便，也可按下式计算冲裁力：F=Ltb（3-12）,冲裁厚板或表面质量及精度要求不高的零件时，为了降低冲裁力，可采用加热冲裁或者斜刃冲裁的方法进行。,2、卸料力、推件力和顶件力的计算,冲裁时，材料分离前存在着弹性变形，在冲裁结束时，由于材料的弹性回复及摩擦的存在，将落料件或冲孔废料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的料卸下，将梗塞在凹模内的料推出。从凸模上卸下箍着的料所需要的力称卸料力FX；从凹模内将工件或废料顺着冲裁方向推出的力称为推件力FT，从凹模内将工件或废料逆着冲裁方向顶出所需要的力称为顶件力FD。,要准确地计算这些力是困难的,生产中常用下列经验公式计算:FX=KXF（3-13）FT=nKTF（3-14）FD=KDF（3-15）式中：F冲裁力；KX、KT、KD卸料力、推件力、顶件力系数，见表3-7；n同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）数。（3-16）式中：h凹模洞口的直刃壁高度；t板料厚度。,表3-7卸料力、推件力、顶件力系数,注：卸料力系数Kx在冲孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。,返回,选择压力机时，应根据FZ来确定压力机的公称压力。,采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时,FZ=F+FT+FX,采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时,FZ=F+FD+FX,采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时,FZ=F+FT,(a)刚性卸料(b)弹性卸料推件(c)弹性卸料顶件,3冲裁压力中心的计算,冲裁压力中心就是冲裁力的合力作用点。在冲压生产中，为保证压力机和模具正常工作，必须使模具的冲裁压力中心与压力机滑块中心线重合，否则在冲裁过程中，会使滑块、模柄及导柱承受附加弯矩，使模具与压力机滑块产生偏斜，凸、凹模之间的间隙分布不均，从而造成导向零件加速磨损，模具刃口及其他零件损坏，甚至会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。因此，在设计模具时，必须确定冲裁的压力中心，并使之与模柄轴线重合，从而保证模具的冲裁压力中心与压力机滑块中心重合。,模具的压力中心：,为了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。,冲压力合力的作用点。,1简单几何图形压力中心的位置1）对称冲件的压力中心，位于冲件轮廓图形的几何中心上。2）冲裁直线段时，其压力中心位于直线段的中心。3）冲裁圆弧线段时，其压力中心的位置，按下式计算：,第六节冲裁力和压力中心的计算,五、冲模压力中心的确定（续）,2确定多凸模模具的压力中心,确定多凸模模具的压力中心，是将各凸模的压力中心确定后，再计算模具的压力中心。,复杂形状零件模具压力中心的计算原理与多凸模冲裁压力中心的计算原理相同。,3复杂形状零件模具压力中心的确定,除上述的解析法外，还可以用作图法和悬挂法。,3.4冲裁件的工艺性分析,冲裁件应满足的要求：,（1）冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理利用。,废料减少,（2）冲裁件内形及外形的转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，如图3-13所示，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。圆角半径R的最小值，参照表3-8选取。,（3）尽量避免冲裁件上突出的悬臂和凹槽过长，且悬臂和凹槽的宽度也不宜过小，其许可值如图3-14(a)所示。一般情况下，B1.5t，L5B,图3-14冲裁件的工艺设计,（4）冲裁件孔径太小时，凸模容易折断。冲孔的最小尺寸取决于材料的机械性能、孔的形状以及模具结构。如果对冲头采用导向套保护，则可以提高冲头的稳定性，最小冲孔尺寸还可以减小。,提高冲小孔的凸模的强度和刚度的措施,冲小孔凸模加保护与导向。冲小孔凸模加保护与导向结构有两种，即局部保护与导向和全长保护与导向。图a、b是局部导向结构，它利用弹压卸料板对凸模进行保护与导向。图c是以简单的凸模护套来保护凸模，并以卸料板导向，其效果较好。,（5）孔边距与孔间距不能过小，否则会产生孔间材料的扭曲，或者是边缘材料变形。a1.5t。,3.5冲裁模典型结构简介,冲裁,单工序冲裁,复合冲裁,级进冲裁,单工序模,复合模,级进模,冲裁模结构组成,工作零件,定位零件,卸料及推件零件,导向零件,连接固定类零件,单工序冲裁：压力机的一次行程中仅完成一个冲裁工序,返回,复合冲裁：压力机的一次行程中，在模具的同一位置完成两个或两个以上的冲裁工序。,返回,级进冲裁：把完成一个制件的几个工序都顺序安排在一套模具上，在冲裁过程中，条料在模具中依次在相应的位置完成既定的工序。,返回,3.5.1单工序模,图3-15无导向单工序落料模,（1）无导向单工序落料模,优点：结构简单，制造容易；缺点：安装、调试、操作麻烦,适用场合：精度低、形状简单、批量小的试制模具,（2）导板式单工序落料模,特点：导板起卸料、导正作用，开模时，要求凸模与导板不能脱开；优点：模具结构简单,缺点：导板与凸模配合精度高，加工困难。,适用场合：材料较厚，工件精度要求不太高。,播放视频,（3）导柱式单工序落料模,特点：靠导柱、导套起导向作用优点：导向精度高，安装、操作方便；缺点：模具结构复杂,适用场合：工件精度要求高、大批量生产。,3.5.2复合模,凸凹模：既是落料凸模又是冲孔凹模。,3.5.3级进模,（1）固定挡料销和导正销定位,（2）侧刃定距的级进模,总结：不同结构冲裁模比较,3.6冲裁模零部件结构设计,冲模零部件,工艺零件,工作零件,、凸模,表3-10冲模零件分类,3.6.1工作零件,1、凸模,冲裁模工作零件是指实现冲裁变形、使条料正确分离、保证冲裁件形状的零件。,凸模、凹模、凸凹模,直通式凸模,台阶式凸模,圆形凸模的三种形式（GB2863-1981）,适于加工的工件尺寸,：8,830,30,非圆形凸模,环氧树脂或低熔点合金浇注固定,非圆形凸模,凸模长度计算,凸模固定方法,多用于圆形或规则形状的凸模。,台阶式固定法：,凸模压入凸模固定板后，要磨平。,过渡配合,视频,挂销固定法,螺钉及销钉固定法,多用于轮廓形状复杂的直通式凸模。,多用于安装基面较大的大中型凸模。,铆接式固定法:一般用于直通式凸模，多为不规则形状断面的小凸模或较细的圆形凸模。,视频,2、凹模,（1）直壁式,优点：加工方便；刃口强度高；刃口有修磨量，质量稳定。缺点：冲落制件或废料不易排除，其聚集易引起凹模胀裂,适用范围：适用于冲裁形状复杂或精度要求高的制件。,（2）斜壁式,优点：冲落工件或废料易于排出，凸模对凹模孔壁磨擦及压力小,适用范围：适用于形状简单、精度要求不高的薄壁或非金属材料的制件。,缺点：刃口为锐角，强度差，修磨后尺寸增大，冲裁间隙增大,凹模固定方法,过盈配合,（a）台阶式固定,（c）、（d）直接将凹模固定在模座上,适用于大型制件,适用于小批量简单形状的制件,适用于小型制件,3、凸凹模,外形参考凸模结构设计内形参考凹模结构设计,凸凹模最小壁厚m,不满足最小壁厚条件时，不能采用复合模！,在刃口之外可以采取增加壁厚的措施来增加壁厚强度。若采取增强措施以后还不能保证内外形之间的壁厚强度，则应采用单工序模或连续冲裁模结构。,3.6.2定位零件,定位零件的作用：控制条料的正确送进以及单个毛坯在冲模中的正确位置。,条料定位,定位装置,横向定位：控制条料送料进距，如：挡料销、导正销、定距侧刃,纵向定位：控制条料送进方向，如：导料板、导料销,半成品定位：定位板、定位钉,导料板,作用：引导条料正确送进方向。,工作过程,1、送料方向的控制,结构形式：,分离式,整体式,侧压装置,作用：如果条料在宽度方向的公差较大，为避免条料在导料板中偏摆，应在送料方向的一侧装侧压装置，迫使条料始终紧靠另一侧导料板送进。,结构形式：,b、c：用于t1、侧压力要求不大的场合；a、d：用于侧压力较大的场合。t0.3：不宜使用侧压装置。,2、送料步距的控制,（1）挡料销,挡料销结构形式：,作用：保证条料有准确的送进位置,固定挡料销始用挡料销活动挡料销,固定挡料销,圆头挡料销,A型结构简单，制造、使用方便，广泛用于各类冲裁模,当挡料销固定孔与凹模刃口太近时，为增大刃口强度可采用B型。,固定挡料销,钩形挡料销,由于形状不对称，需加定向防转装置。适用于冲制较大较厚材料的工件。,当挡料销孔与凹模刃口太近时，为增大刃口强度，也可采用钩形挡料销。,注意：,固定挡料销用于弹性卸料冲裁模时，卸料板上应作让位孔。,始用挡料销,始用挡料销多在连续模冲裁中使用，仅用于每块条料开始冲裁时的定位,看视频,活动挡料销,活动挡料销常用于倒装式复合模中。,看视频,(2)侧刃,作用：用于连续模中条料的精确定位。,工作过程,特点,省去挡料销和始用挡料销；,侧刃长度等于一个送料进距；,操作方便，易实现自动化；,定距侧刃实际上是一个工艺切边凸模，要有相对应凹模；,条料浪费较多（多冲了侧边的窄条）。,侧刃形状,无导向侧刃,无导向侧刃,有导向侧刃,注意：B、C型侧刃定位精度高，常用。,布置方式：单侧刃或双侧刃。使用双侧刃时，定位精度比单侧刃高，材料利用率下降。使用双侧刃时:可对称放置，也可对角放置。,作用：用于连续模中条料的精确定位，保证工件内孔与外形的相对位置精度。,工作过程,(3)导正销,注意：导正销导正部位形状：圆弧过渡和斜面过渡导正销导正部位应凸出最长凸模刃口平面：保证先导正，再冲裁,外形较简单的采用外缘定位。,(4)定位板和定位钉：用于单个毛坯的定位。,外形较复杂的采用内孔定位。,3.6.3卸料与推件装置,1、卸料装置,卸去冲裁后紧箍在凸模外面的带孔部分（制件或条料）,卸料装置,刚性卸料装置弹性卸料装置,刚性卸料装置,刚性卸料板直接固定在凹模（或凹模固定板）上，卸料力大，常用于材料较硬、厚度较大（t3mm）、精度要求不太高的冲裁。,卸料板与导料板整体式。,卸料板与导料板组合式。,用于窄长零件的冲孔或切边。,工作时，弹性卸料板先将条料压紧，然后再冲裁，冲裁完成后模具回复时，弹性元件的弹力推动卸料板完成卸料动作。由于冲裁时弹性卸料板对条料有预紧作用，因此冲裁后的带孔部分表面平整，精度较高。卸料力靠弹性元件提供，因此相对较小，常用于材料较薄、硬度较低的工件的冲裁。,弹性卸料装置,对于落料或成形件的切边，如果冲件尺寸大，卸料力大，往往采用废料切刀代替卸料板，将废料切开而卸料。如图所示，当凹模向下切边时，同时把已切下的废料压向废料切刀上，从而将其切开。,废料切刀,推件装置安装在上模部分，利用压力机横梁或模具内弹性元件，通过推杆、推板等，将制件或废料从凹模型腔内推出。,1-模柄；2-打杆；3-压力机横梁；4-滑块；5-螺栓；6-螺母；7-压力机滑块；8-上模座；9-推板；10-推杆；11-推件块；12-凹模,2、推件装置,推板的形状按被推下的工件形状来设计。,3、弹性顶件装置,顶件装置安装在下模，多用于正装复合模或平面要求平整的落料模。,4、弹簧与橡皮的选用,弹簧的选用主要技术参数是可承受的最大载荷与最大的压缩量。设计模具时，根据模具结构和尺寸确定装置弹簧的数目，计算单个弹簧的卸料或顶件载荷，计算弹簧工作时所需的最大行程，然后从标准中选择弹簧型号。,橡皮的选用橡胶在压缩后所产生的压力随材料牌号、应变量和形状系数而变化。模具上安装橡胶的块数、大小大都凭经验，必要时可参考有关橡胶资料进行核算。在模具装配、调整、试冲时，增减橡胶都很方便，直至试冲证明好用为止。橡胶高度与其直径一般保持如下关系：,模架的组成：,对模架的基本要求：,1、要有足够的强度与刚度；2、要有足够的精度；3、上、下模之间的导向要精确。,3.6.4模架,冲模的基础、骨架，模具所有零件都直接或间接地安装在模架上构成完整的冲模。,模架形式,（1）后侧导柱模架：送料方便，可以纵向、横向送料。但是冲压时的偏心易使导柱、导套单边磨损。用于大型板料边缘冲切或受力较小、精度不高的模具中。,（2）对角导柱模架：受力均匀，纵向、横向都可以送料、操作方便。用于精度较高的中小型模具。,（3）中间导柱模架：受力均匀，主要用于纵向送料。用于精度较高的中小型模具。,注意：为防止误装，常将两个导柱直径设计成相差25mm大小不等的形状。,四导柱模架,受力平稳、刚性好,用于受力大的大型模具中。,导柱与导套,从国标中选用。注意导柱的长度和导柱与导套之间的配合。,模柄,刚性模柄：,浮动模柄：,特点：消除压力机导向误差对模具导向精度的影响。主要用于硬质合金模等精密导柱模。,基本要求是：一要与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠；二要与上模正确而可靠连接。,浮动模柄是随上模座同时上下，但其中心轴线与上模座平面所成的角度可成一定范围内自由活动的模柄装配。,3.7精密冲裁,一、整修,二、带齿圈压板精密冲裁,三、半精密冲裁,一、整修,利用整修模沿冲裁件外缘或内孔刮去一层薄薄的切屑，以除去普通冲裁时在断面上留下的塌角、毛面和毛刺，从而提高冲裁件尺寸精度，并得到光滑而垂直的切断面。,1.外缘整修：,2.内孔整修：,1.外缘整修：,其整修过程相当于用压力机切削加工，凹模相当于不带前角的切削刀具。整修时，凸模将毛坯压入凹模，毛坯外缘金属纤维被凹模切断，形成环形屑。随着凸模下降，切屑逐步外移断裂，直至最后完全切断分离。整修后得到的工件断面光洁垂直。,其工作原理与外缘整修相似。不同的是利用凸模切除余量。,2.内孔整修：,二、精冲法（带齿圈压板精密冲裁）,在普通冲裁中，材料都是从模具刃口处产生裂纹而剪切分离，制件尺寸精度低（IT11），断面粗糙（Ra=12.56.3m），不平直，断面有一定斜度，往往不能满足零件较高的技术要求，有时还需再进行多道后续的机械加工。精密冲裁是使材料呈纯剪切的形式进行冲裁，是通过改进模具来提高精度和改善断面质量的，制件尺寸精度可达到IT6IT9，断面粗糙度Ra=1.60.4m，断面垂直度可达8930或更佳。,(一)精冲的工作原理,(二)工作过程,(三)精冲力的计算,(四)精冲零件的结构工艺性,(六)精冲模具结构及特点,(五)精冲模设计,(一)精冲的工作原理：,首先，设置在凸模周围的V形齿圈压板，对冲裁轮廓周围的材料施加很大的压力；在凹模内设置顶出器，对凸模下面的材料施加较大的压力；其次,将凹模刃口制成小圆角，其主要作用是扩大压应力分布区域，抑制裂纹的生成。这样使冲裁轮廓周围的材料处于较强的三向压力状态。这相当于在普通冲裁的变形区应力状态基础上，,另外,精冲间隙极小，因此精冲是在尽可能提高材料塑性的情况下，使板料几乎处于纯剪切状态。所以精冲的切断面几乎全部是光亮带，即塑性剪切面几乎贯穿整个板厚，而且很垂直，只是最后才有很小的撕裂面和毛刺。,叠加了较大的静水压力，材料的塑性得到了很大的提高。,精冲时，压紧力、小冲裁间隙及凹模刃口圆角三者相辅相成，缺一不可。,a.材料送进模具；b.模具闭合，材料被齿圈、凸模、凹模和顶出器压紧；c.材料在受压状态下被冲裁；d.冲裁结束，模具开启；e.齿圈压板先卸料，再顶出工件；f.移走工件，并送料。,冲裁时，由于刃口带有圆角，加强了变形区的静水压力，提高了金属的塑性，起到了抑制裂纹的作用，改变了普通冲裁条件，所得到的工件质量较高。间隙值一般在0.010.02mm。,机理：,落料时，凹模刃口带小圆角、倒角或椭圆角，凸模仍为普通形式；冲孔时，凸模刃口带小圆角、倒角或椭圆角，凹模仍为普通形式；凹、凸模间隙小于0.010.02mm。不需要特殊的压力机。冲裁力约为普通冲裁的1.5倍。,椭圆角,倒角,圆角,特点：,L内外剪切线的总长；b材料的抗剪强度;b材料的抗拉强度；A_精冲零件的承压面积;p_单位面积反压力(2070MPa),（三）.精冲力的计算,卸料力和顶件力，在开模后由低压系统提供，故可不计算。,(四)精冲零件的结构工艺性,1.最小圆角半径,为了保证零件的质量和模具的寿命,要求零件避免有尖角太小的圆角半径。,2.最小孔径、槽宽,精冲件的孔径和槽宽不能太小,否则也会影响模具寿命和零件质量。冲孔的最小孔径,最小槽宽。,3.最小壁厚,即孔间距或孔边距，,图249求最小槽宽,W2值可按图251求出，W1较W2数值可减少15%；W3W4可看成窄带，按图249求。,4.悬臂和凸耳,5.形状的过渡,按JB/T9175.1_1999，根据精冲件实现精冲的难易程度分为三级:S1为容易的；S2为中等的；S3为困难的。在S1S3范围以外的，一般不适于精冲。,与普通冲裁基本相同，采用修配法加工。落料：Dd=(Dmax-3/4)+d凸模按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值。冲孔：dp=(dmin+3/4)-p孔中心：Cd=(Cmin+/2)/8落料凹模刃口圆角半径为0.010.03mm；冲孔凸模小于0.01。,(五)精冲模设计,1.凸、凹模间隙,主要取决于板料厚度、工件形状和材质，见表（