冲压模现代设计第2章冲裁工艺及冲裁模设计

,第2章冲裁工艺及冲裁模设计,1.掌握冲裁模刃口尺寸计算方法和排样设计；2.掌握冲裁工艺性分析、工艺设计和工艺计算；3.掌握冲裁模典型结构的特点和模具主要零部件的设计；4.熟悉冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤；5.了解冲裁变形规律和冲裁件质量的影响因素；6.了解冲压模具标准。,本章学习要求：,冲裁模的典型结构2.1冲裁变形分析2.2冲裁模具的间隙2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算2.4冲裁力和压力中心的计算2.5排样设计2.6冲裁工艺设计2.7冲裁模的结构设计2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计简介2.10硬质合金冲裁模,第2章冲裁工艺及冲裁模设计,冲裁模具的典型结构,1下模座；2、15销钉；3凹模；4套；5导柱；6导套；7上模座；8卸料板；9橡胶；10凸模固定板；11垫板；12卸料螺钉；13凸模；14模柄；16、17螺钉图2.0.1冲裁模典型结构与模具总体设计尺寸关系图,2.1.1变形区的力学分析冲裁时作用于材料上的力(如图2.1.1)冲裁时板料的应力状态图(如图2.1.2)2.1.2冲裁变形过程(如图2.1.3)弹性变形阶段板料产生弹性压缩、弯曲和拉伸等变形塑性变形阶段板料的应力达到屈服极限，板料开始产生塑性剪切变形断裂分离阶段已成形的裂纹沿最大剪应变速度方向向材料内延伸，呈楔形状发展,2.1冲裁变形分析,2.1.3冲裁力-凸模行程曲线(如图2.1.4)2.1.4冲裁件断面质量及影响因数1.断面特征(如图2.1.5)圆角带光亮带断裂带毛刺2.材料的性能对断面质量的影响塑性好的材料，裂纹出现较迟，材料被剪切的深度较大；塑性差的材料，剪切开始不久即被拉裂，断面光亮带少。3.模具冲裁间隙大小对断面质量的影响(如图2.1.6)4.模具刃口状态对断面质量的影响(如图2.1.7),2.1冲裁变形分析,2.1冲裁变形分析,2.1冲裁变形分析,2.1冲裁变形分析,2.1冲裁变形分析,a圆角带；b光亮带;c断裂带;d毛刺图2.1.5冲裁件的断面特征,2.1冲裁变形分析,图2.1.6间隙大小对冲裁件断面质量的影响a)间隙过小；b)间隙合适；c)间隙过大,间隙过小时，由凹模刃口处产生的裂纹进入凸模下面的压应力区后停止发展。当凸模继续下压时，在上、下裂纹中间将产生二次剪切，制件断面的中部留下撕裂面（图2.1.6a），而两头为光亮带，在端面出现挤长的毛刺。毛刺虽有所增长，但易去除，且制件穹弯小，断面垂直，故只要中间撕裂不是很深，仍可应用。间隙过大时，板料的弯曲与拉伸增大，拉应力增大，材料易被撕裂，且裂纹在离开刃口稍远的侧面上产生，致使制件光亮带减小，塌角（圆角带）与断裂斜度都增大，毛刺大而厚，难以去除。所以随着间隙的增大，制件断裂面的倾斜度与塌角增大，毛刺增高。,2.1冲裁变形分析,2.1冲裁变形分析,图2.1.7模具刃口状态对断面质量的影响,模具间隙的概念:指凹模与凸模刃口横向尺寸的差值，即是设计模具的重要工艺参数。间隙的大小影响冲裁件断面质量、尺寸精度、冲裁力、模具寿命。2.2.1间隙对冲裁件尺寸精度的影响(如图2.2.1)尺寸精度：指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小则精度越高。影响冲裁件尺寸精度的因素：间隙/材料/工件形状和尺寸。当模具制造精度确定后间隙较大时，拉伸作用增大，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径；间隙较小时，挤压力大，落料件尺寸增大，冲孔孔径变小。,2.2冲裁模具的间隙,2.2.2间隙对模具寿命的影响,冲裁凸、凹模的损坏有磨损、崩刃和折断等形式。模具寿命系以冲出合格制品的冲裁次数来衡量，分两次刃磨间的寿命与全部磨损后总的寿命。当凸、凹模刃口磨钝后，材料内裂纹的发生点就由刃口尖端向侧面移动，所以随着刃口的磨损，毛刺高度增加。凸模刃口磨钝时，毛刺产生在落料制件上；凹模刃口磨钝时，毛刺产生在所冲孔上；若凸、凹模都磨钝，则制件与孔上均出现毛刺。另外刃口磨钝还将使制件尺寸精度、断面光洁度降低，冲裁能量增大。为此，我们必须研究模具磨损的形式与机理，找到影响磨损的因素，尽量减少模具的磨损。,2.2冲裁模具的间隙,2.2.3间隙对冲裁工艺力的影响2.2.4间隙值的确定1.理论确定法由图2.2.2中三角形ABC的关系得：2.经验确定法经验公式法,2.2冲裁模具的间隙,2.2冲裁模具的间隙,2.2冲裁模具的间隙,2.3.1凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则观察冲压件,寻找计算的依据，根据观察的结果确定刃口尺寸计算和选择公差的原则：1、先确定基准件落料：以凹模为基准，间隙取在凸模上；冲孔：以凸模为基准，间隙取在凹模上。2、考虑冲模的磨损规律落料模：凹模基本尺寸应取最小极限尺寸；冲孔模：凸模基本尺寸应取最大极限尺寸。,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,3、凸、凹模刃口制造公差应合理形状简单的刃口制造偏差：按IT6IT7级或查表；形状复杂的刃口制造偏差：取冲裁件相应部位公差的1/4；对刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差：取冲裁件相应部位公差的1/8并冠以（）；4、冲裁间隙采用最小合理间隙值（Cmin单边）凸凹模磨损到一定程度情况下,仍能冲出合格制件.5、尺寸偏差应按“入体”原则标注落料件上偏差为零,下偏差为负;冲孔件上偏差为正,下偏差为零.,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,2.3.2凸、凹模刃口尺寸的计算方法1.凸模与凹模分别加工时(如图2.3.1)冲模的制造公差与冲裁间隙之间应满足：或适用于：圆形或简单刃口。（1)落料凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：（2）冲孔凸模刃口尺寸：凹模刃口尺寸：（3）孔心距,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,例题：2-1（如图2.3.2）解：由图可知,该零件属于无特殊要求的一般冲孔落料件.查表得则则由公式表查得:设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造,则冲孔:,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,校核:孔距尺寸:落料:校核:由此可知,只有缩小,提高制造精度,才能保证间隙在合理范围内,此时可取故,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,例,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,凸模与凹模配合加工是先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个(基准件)，然后以此为基准再按最小合理间隙配做另一件。优点：不仅容易保证凸、凹模间隙很小,而且制造还可以放大基准件的制造公差,使制造容易。适用于：异形或复杂刃口。设计时：基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注，非基准件上只标注公称尺寸，但在图样上注明：“凸(凹)模刃口按凹(凸)模实际刃口尺寸配作，保证最小双面合理间隙值2cmin”。,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,配合加工刃口尺寸计算时应注意：正确判断出刃口各尺寸磨损后是变大、变小还是不变，基准件的相应刃口尺寸分别按不同的方法计算。,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,落料,冲孔,例题：2-2（如图2.3.3）解：该冲裁件属落料件,选凹模为设计基准件,只需计算落料凹模刃口尺寸及制造公差,凸模刃口尺寸由凹模的实际尺寸按间隙要求配做查表得：落料凹模的基本尺寸计算如下：,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是79.75mm，39.75mm，34.75mm，22.07mm，14.94mm,不必标准公差，但要注明以0.10.14mm的双面间隙与落料凹模配做，如图2.3.4,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,2.3凸模与凹模刃口尺寸的计算,2.4.1冲裁力的计算1、计算冲裁力的目的选用合适的压力机，设计模具以及检验模具的强度。2、冲裁工艺力（图2.4.1)普通平刃冲裁力：斜刃口冲裁力:卸料力:推料力:顶件力:,2.4冲裁力和压力中心的计算,2.4.2压力机公称压力的选取原则：压力机公称压力=冲裁工艺力总和弹压卸料+下出件的模具弹压卸料+上出件的模具刚性卸料+下出件的模具,2.4冲裁力和压力中心的计算,2.4.3降低冲裁力的措施（1）斜刃冲裁将凸模（或凹模）刃口平面做成与其轴线倾斜一个角度冲裁时刃口就不是同时切入，而是逐步冲切材料，这就等于减少了剪切断面面积，因而能降低冲裁力。如图2.4.2,2.4冲裁力和压力中心的计算,（2）阶梯凸模将凸模制成不同高度，使各凸模冲裁力的最大值不同时出现，这样就能降低总的冲裁力。如图2.4.3,（3）加热红冲材料加热后，抗剪强度大大地降低，从而降低冲裁力。,2.4冲裁力和压力中心的计算,图2.4.2斜刃冲裁a)、b)落料c)、d)、e)冲孔f)切口,图2.4.3凸模阶梯布置,2.4.4压力中心的计算压力中心：冲压力合力的作用点。方法：求空间平行力系的合力作用点。原则：（1）对称形状的单个冲裁件冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。（2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。（3）形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可用解析计算法求出冲模的压力中心(如图2.4.4),2.4冲裁力和压力中心的计算,2.4冲裁力和压力中心的计算,图2.4.4解析法求压力中心,(a)复杂零件冲压压力中心(b)多凸模冲压压力中心,排样是指零件在条料或板料上的布置方法.(如图2.5.2)目的：提高材料的利用率。2.5.1排样的经济利用材料利用率：是指冲裁件的实际面积与所用板料的面积之比。计算式:废料的分类（如图2.5.1）排样考虑的原则：提高材料利用率保证零件质量简化模具结构生产率高操作方便,2.5排样设计,2.5.2排样的方法有废料排样法少废料排样法无废料排样法少无废料排样的优点：简化模具结构提高材料的利用率缺点：刃口单边磨损模具寿命低零件精度低,2.5排样设计,表2.5.1为排样形式分类。,2.5.3搭边和条料宽度的确定1、搭边搭边：指零件与条料边缘之间或零件之间的余料。搭边作用：补偿定位误差、增加条料刚度、保证零件质量。搭边值的确定：根据经验定，搭边值不可过小也不可过大。2、条料宽度的确定（）有侧压装置时条料的宽度（图2.5.3）（）无侧压装置时条料的宽度（图2.5.4）（）有定距侧刃时条料的宽度（图2.5.5）,2.5排样设计,2.5排样设计,2.5排样设计,表2.5.1排样形式分类,2.5排样设计,2.5排样设计,2.6.1冲裁件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构、形状、尺寸及公差等技术要求是否是否符合冲裁加工的工艺要求。1.冲裁件的形状和尺寸(1)冲裁件形状应尽可能简单、对称、排样废料少(如图2.6.1）(2)采用圆角过渡，避免清角；(3)避免冲裁件上产生过长悬臂与狭槽（如图2.6.2）(4)孔间距、孔与零件边缘之间的壁距离不能过小（如图2.6.2）(5)弯曲或拉深件的冲孔位置（如图2.6.3）(6)孔径不宜太小，如表2.6.2和表2.6.3。,2.6冲裁工艺设计,冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度要求对于普通冲裁，冲孔件公差最好低于IT9级；落料件公差最好低于IT10级。冲裁件的尺寸基准冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模时的定位基准重合，孔位置尺寸基准应尽量选择在冲裁过程中始终不参加变形的面或线上。冲裁件的尺寸标注（如图2.6.4）,2.6冲裁工艺设计,2.6.2冲裁加工的经济性分析冲裁件的制造成本冲裁件的制造成本包括：,2.6冲裁工艺设计,降低冲压件成本的途径降低小批量生产中的冲压件成本使工艺合理化多件同时冲压冲压过程的高速自动化提高材料的利用率节约模具费用,图2.6.5左右同时成形后再切割,2.6.3冲裁工艺方案的确定冲裁工序组合冲裁工序可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。确定冲裁组合方式时应考虑下列因素：生产批量、冲裁件尺寸和精度等级、对冲裁件尺寸形状的适应性、模具制造安装调整的难易和成本的高低、操作是否方便与安全等。冲裁顺序的安排(1)级进冲裁先冲孔或切口，最后落料或切断；采用定距侧刃时，定距侧刃切边工序应安排与首次冲孔同时进行。(2)多工序工件用单工序冲裁先落料，使毛坯与条料分离，再冲孔或冲缺口；冲裁大小不同、相距较近的孔时，应先冲大孔再冲小孔。,2.6冲裁工艺设计,图2.6.6级进冲裁,2.6冲裁工艺设计,2.7.1单工序冲裁模压力机在一次冲压行程内只完成一种冲压工序。1、落料模A、无导向的敞开式落料模(如图2.7.1)B、导板式落料模(如图2.7.2)C、导柱式弹顶落料模(如图2.7.3)2、冲孔模A、侧壁冲孔模(如图2.7.4)B、单工序多凸模冲孔模（如图2.7.5）C、超短凸模的冲孔模（如图2.7.6）,2.7冲裁模的结构设计,2.7.2复合冲裁模压力机的一次工作行程,在模具的同一工位同时完成数道冲压工序。基本结构(如图2.7.7）1、倒装复合模（如图2.7.8）2、顺装复合模（如图2.7.9）2.7.3级进冲裁模级进模是指压力机在一次行程中一次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的冲模。1、用导正销定距的级进模（如图2.7.10）2、用侧刃定距的级进模双侧刃冲孔落料级进模（如图2.7.11）弹压导板级进模（如图2.7.12）,2.7冲裁模的结构设计,图2.7.7复合模的基本结构,2.7冲裁模的结构设计,1一模柄2一凸模3一卸料板4一导料板;5一凹模6-下模座7一定位板图2.7.1无导向落料模,2.7冲裁模的结构设计,1下模座2、4、9销3导板5档料钉6凸模7螺钉8上模座；10-垫板11凸模固定板12、15、16螺钉13导料板14凹模图2.7.2导板式落料模,2.7冲裁模的结构设计,2.7冲裁模的结构设计,(a)1斜楔2侧挡板3弹压板4滑块5冲孔凸模6凹模(b)1摇臂2定位销3上模座4螺钉5凸模6凹模镶块7凹模体8支架9底座10芯轴11导板12销钉13弹簧图2.7.4侧壁冲孔模,(a)水平冲孔模,(b)悬臂式冲孔模,2.7冲裁模的结构设计,1上模座；2标记槽凸模；3凸模垫板；4凸镆固定板；5槽形凸模；6导柱；7、8导套；9卸料板；10凹模；11凹模套圈；I2下垫板；13下模座；14定位块；15推杆螺钉；16推板；17打杆图2.7.5(单工序)多凸模冲孔模,2.7冲裁模的结构设计,图2.7.6超短凸模的小孔冲模,t=4mm,1、9定位板2、3、4小凸模5压块6小导柱7小压板8大压板10侧压块,2.7冲裁模的结构设计,1冲孔凸模；2落料凹模；3上模固定板；4、16垫板；5上模座；6模柄；7推杆；8推块；9推销；10推件块；11、18活动档料销；12固定挡料销；13卸料板；14凸凹模；15下模固定板；17下模座；19弹簧,图2.7.8垫圈复合冲裁模,2.7冲裁模的结构设计,1落料凹模；2顶板；3、4冲孔凸模；5、6推杆；7打板；8打杆；9凸凹模；10弹压卸料板；11顶杆图2.7.9顺装复合冲模,2.7冲裁模的结构设计,图2.7.10用导正销定距的导板式冲孔落料级进模,1模柄；2螺钉；3冲孔凸模；4落料凸模；5导正销6固定档料销；7始用档料销,2.7冲裁模的结构设计,1垫板；2固定版；3落料凸模；4、5冲孔凸模；6卸料螺钉；7卸料板；8导料板；9承料板；10凹模；11弹簧；12成形侧刃；13防转销,图2.7.11双侧刃冲孔落料级进模,2.7冲裁模的结构设计,图2.7.12弹压导板级进模,1导柱；2弹压导板；3导套；4导板镶块；5卸料螺钉；6凸模固定板；7凸模；8上模座；9限制柱；10导柱；11导套；12导料板；13凹模；14下模座；15侧刃档块,2.8.1冲模零件的分类和标准化1、冲模零件分类(如下图)2、模具标准化的意义3、已定冲模标准(表2.8.1),2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,2.8.2凸模与凸模组件的结构设计1、凸模的结构形式1）镶拼式凸模结构（如图2.8.1）2）整体式凸模结构（如图2.8.2）3)标准圆形凸模(如图2.8.3)2、凸模长度的确定（如图2.8.4）3、凸模材料形状简单寿命要求不高的凸模选用T8A、T10A等材料；形状复杂且寿命要求较高的凸模选用Cr12、Cr12MoV等制造；对于高寿命、高耐磨性的凸模选用硬质合金。4、凸模的强度和刚度(1)承载能力的校核,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,非圆形凸模：圆形凸模：,(2)凸模抗弯能力的校核根据模具结构的特点，可分为无导向装置和有导向装置凸模的校验（如图2.8.5）圆形凸模：非圆形凸模：,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,无,有,图2.8.5有、无导向的凸模结构,5、凸模护套（如图2.8.6）6、凸模固定方式平面尺寸比较大的凸模，（如图2.8.7）中小凸模多用台肩吊装或铆接固定（如图2.8.8）黏结固定（如图2.8.9）快换结构（如图2.8.10）,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.6凸模护套,1-护套2-凸模3-心轴4-卸料板5-上模导板6-扇形块,2.8.3凹模的结构设计凹模：在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行分离或成形的工作零件。1、凹模洞口类型（如图2.8.11）2、凹模外形尺寸（如图2.8.12）凹模厚度：凹模壁厚：3、凹模的固定方法（如表2.8.4）4、凹模的材料及技术要求碳素工具钢T8AT10A低合金工具钢CrWMn高碳高铬钢r12、D2硬质合金、钢结硬质合金平行度垂直度粗糙度硬度,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.12凹模外形尺寸,2.8.4定位零件的设计对条料挡料：（控制步距）：挡料销，定距侧刃。导料：导料板，导料销。对块料定位：定位板，定位钉。1、挡料销包括：固定档料销、活动挡料销和始用挡料销（如图）2、导正销导正销与挡料销配合在级进模中使用。导正销的固定形式（如图2.8.16）导正销固定在凸模固定板上或弹压卸料板上(如图2.8.17)当导正销与挡料销配合使用时相互间的位置(如图2.8.18)3、侧刃侧刃的作用:定位定距侧刃的分类（如图2.8.19）侧刃的定位误差（如图）,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,4、定位零件（如图2.8.22）5、送料方向的控制为保证送料精度使条料紧靠一侧的导料板送进，可采用侧压装置（如图2.8.23）2.8.5卸料与推件装置的设计1、卸料零件刚性卸料（如图2.8.24）弹性卸料（如图2.8.25）2、推件和顶件装置其目的是将制件从凹模中推出或顶出（如图2.8.26）刚性推件装置（如图2.8.27）弹性推件装置（如图2.8.28）弹性顶件装置（如图2.8.29）,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,2.8.6标准模架及导向零件的设计按导柱在模架上的固定位置不同，导柱模架的基本形式有：对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱模架、四导柱模架，（如图2.8.30）。按导柱导套导向方式的不同模架又分为：滑动导向模架（如图2.8.31）滚动导向模架（如图2.8.32）其中，滑动式导柱导套（如图2.8.33）滚珠式导柱导套（如图2.8.34）2.8.7固定零件的设计模具的固定零件有模柄（如图2.8.35）、固定板、垫板（如图2.8.36）、销钉、螺钉等，均可从标准中查得。,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.3标准圆形凸模,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.4凸模长度的确定,固定卸料板和导料板：,弹压卸料板：,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.7大凸模的固定,图2.8.8中小凸模的固定方式,1-凸模2-凸模固定板3-垫板4-防转销5-吊装螺钉6-吊装横销7-上模座,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,a)环氧树脂浇注固定;b)低熔点合金浇注固定;c)无机粘结剂固定图2.8.9凸模的粘结固定,图2.8.10快换式凸模的固定方法,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.11凹模洞口的类型,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,表2.8.4镶拼式凹模固定方法及应用范围,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.13固定挡料销,图2.8.14活动挡料销,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.15始用挡料销,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.16导正销安装在落料凸模上,图2.8.17导正销安装在凸模固定板上,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,a)搭边左侧挡料b)搭边右侧挡料图2.8.18挡料销的位置,a)无导向b)有导向图2.8.19侧刃,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.20侧刃定位误差,图2.8.21防止废料回跳的燕尾成形侧刃,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,a)外形定位b)内孔定位图2.8.22定位板和定位钉,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,a)弹簧侧压块式b)簧片式c)簧片侧压块式d)弹簧压板式图2.8.23侧压装置,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.24固定卸料板,1卸料板；2弹性元件；3卸料螺钉；4小导柱图2.8.25弹性卸料装置,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,1打杆；2推板；3推杆；4推件块,图2.8.27刚性推件装置,a)组合杆推件装置,b)打杆直接推出装置,图2.8.26推件横梁,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,1橡胶块；2推板；3推杆；4推件块,a)浮动模柄式b)直接推出式图2.8.28弹性推件装置,1顶件块；2顶杆；3支承板；4橡胶块,图2.8.29弹性顶件装置,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,下模座；导柱；导套；上模座图2.8.30导柱模架,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.31滑动式导柱导套模架,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.32滚动式导柱导套模架,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,图2.8.33滑动式导柱、导套,a)滚珠式导柱、导套;b)保持器展开图,图2.8.34滚珠式导柱、导套,a)压入式;b)压板式,2.8冲裁模零部件结构设计与标准选用,1模柄2垫块3接头图2.8.35模柄的结构形式,a)无垫板；b)有垫板图2.8.36垫板的受力情况,2.9.1精密冲裁概述1.精密冲裁的工作原理及过程(如图2.9.2和图2.9.3)它能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺寸精度高、冲裁面光洁、翘曲小且互换性好的优质精冲零件,并以较低的成本达到产品质量的改善.2、精冲与普通冲裁的区别(如图2.9.1)精密冲裁实现的必要条件:1)强力的齿圈压力2)很小的冲裁间隙3)刃口带有小圆角4)强力的反顶装置,2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,2.9.2精密冲裁的工艺方法1、整修(如图2.9.4)2、光洁冲裁1)小间隙圆角刃口冲裁(如图2.9.5)2)负间隙冲裁(如图2.9.6)3、对向凹模冲裁(1)对向凹模精冲法的变形特征(如图2.9.7)(2)对向凹模精冲法的工作过程(如图2.9.8)(3)对向凹模精冲法的工艺方法对向凹模落料对向凸模冲孔(如图2.9.9)(4)模具结构(如图2.9.10),2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,2.9.3精冲件的工艺性1、精冲件材料的工艺性精冲的材料必须具有良好的变形特性,以便在冲裁过程中不致发生撕裂现象.2、精冲件的结构工艺性1)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，(如图2.9.11)2)孔径、槽宽和壁厚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(如图2.9.12),最小槽宽(如图2.9.13）,2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,2.9.4精冲模的设计要点1、模具的强度和刚度2、精冲件的排样合理的材料利用率(如图2.9.14)足够齿圈压板位置排样方法的确定(如图2.9.15)搭边值确定(如图2.9.16)3、精冲工艺力,2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,2.9.5精冲模具的结构特点1、精冲模与普通冲模的比较2、精冲模结构活动凸模式精冲模(如图2.9.17)固定凸模式精冲模(如图2.9.18)简易精冲模(如图2.9.19)3、级进复合精冲模2.9.6精冲模齿圈的设计1、齿圈的作用1)固定被加工板料,避免材料受弯曲或拉伸.,2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,2)抑制冲件以外的力,如与冲压方向相垂直的水平侧向力对冲件的影响.3)压应力提高了被加工材料的塑性变形能力4)减少塌角.5)兼退的作用.2、齿圈的分布(如图2.9.20)3、齿圈的结构1)齿圈形式(如图2.9.21)2)齿形参数(如图2.9.22)4、齿圈的尺寸(如图2.9.23)5、齿圈的保护(如图2.9.24、图2.9.25),2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,图2.9.7对向凹模精冲的变形特征,2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,2.9.8对向凹模落料过程,图2.9.9对向凸模冲孔,2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计,1-凸起凹模；2-冲裁凸模；3-平凹模；4-顶件器；5-卸料器；6-上模座；7-下模座图2.9.10对向凹模复合模,图2.9.12最小孔径,图2.9.1