钣金成形与模具设计-概述、冲裁变形过程

本次课的重点:1.各种冲压方法生产的零件有何特点？2.冲裁变形过程3.冲裁件断面的区域性特征4.提高冲裁件质量的措施学习单元1：冲裁模设计一、给定任务设计如图所示零件的冲压模具图1学习单元1：冲裁模设计二、冲压方法的认识1.冲压方法有哪些？冲裁、弯曲、拉深、胀形、翻孔、缩口、旋压。2.各种冲压方法适用于什么地方？（1）冲裁适用于什么地方？①冲裁的概念从广义上来说，利用冲模使材料相互分离的工序叫冲裁。②冲裁的分类普通冲裁和精密冲裁。③普通冲裁模具与精密冲裁模具在刃口部分有何不同？学习单元1：冲裁模设计普通冲裁：精密冲裁：刃口是锋利的一个刃口是锋利的另一个刃口有一定的圆角④

冲裁工序包括哪些工序?

冲孔、落料、切断、切舌和切边等。⑤什么是冲孔？使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以外部分作为工件。⑥什么是落料？使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内部分作为工件。学习单元1：冲裁模设计⑦

冲裁的用途a利用冲裁工序可直接制做平板工件。b利用冲裁工序可为其它冲压工序准备坯料。（2）弯曲适用于什么地方？将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定的角度和一定的曲率，形成所需形状零件的冲压工序。（3）拉深适用于什么地方？拉深又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法（4）胀形适用于什么地方？学习单元1：冲裁模设计

将平板坯料的局部凸起变形或将空心件和管状件沿径向向外扩张的成形工序统称胀形。（5）翻孔适用于什么地方？在模具的作用下，将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法。（6）缩口适用于什么地方？将管坯或预先拉深好的圆筒形件通过缩口模将其口部直径缩小的一种成形方法。根据图1零件的特点以及各种冲压加工方法应用的工况，该零件采用冲裁的冲压方法。学习单元1：冲裁模设计一、冲裁变形过程间隙正常、刃口锋利情况下，冲裁变形过程可分为三个阶段：1.弹性变形阶段（1）特点板料内的应力未超过其屈服极限。（2）发生的变形及现象①发生弹性压缩、拉伸和弯曲；②间隙越大，弯曲越大；③凸模稍微挤入板料上部，板料下部稍微挤入凹模口。第一节冲裁过程的分析学习单元1：冲裁模设计2.塑性变形阶段（1）特点板料内的应力超过其屈服极限。（2）发生的变形及现象①凸模挤入板料上部、板料下部挤入凹模口较多，从而形成光亮的剪切带；②凸模挤入板料越多，塑性变形程度越大，变形区的材料硬化越大，变形抗力增大；③随着塑性变形程度增大，在凹模口附近出现微裂纹，微裂纹的出现，代表塑性变形结束；④在刚要出现微裂纹前瞬间，冲裁力达到最大值；学习单元1：冲裁模设计⑤由于间隙的存在，在此阶段还有弯曲、拉伸变形。3.断裂分离阶段（1）特点板料内的应力超过其屈服极限（2）发生的变形及现象①工件或废料与坯料分离；

②裂纹首先产生在凹模刃口附近的侧面附近的侧面上、下裂纹扩展相遇材料分离凸模刃口二、冲裁断面质量分析1.冲裁件断面的区域性特征学习单元1：冲裁模设计

圆角带、光亮带、断裂带、毛刺。2.各区域所占比例是否一成不变？不是。3.各区域所占比例与什么因素有关？（1）材料①塑性差的材料断裂倾向严重，断裂带增宽，而光亮带、圆角带所占的比例减小，毛刺短。①塑性好的材料断裂带变窄，而光亮带、圆角带所占的比例增大，毛刺也长。学习单元1：冲裁模设计（2）板料厚度、间隙、刃口锐钝和模具结构。三、提高冲裁件质量的措施1.冲裁件质量包括哪些内容？尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和断面质量。2.什么是断面质量好？光亮带所占的比例大、断裂带所占的比例小、圆角小、毛刺短。3.提高冲裁件断面质量的措施（1）上压下顶；（2）保持刃口锋利；学习单元1：冲裁模设计（3）合理的间隙；（4）合理的搭边值。学习单元1：冲裁模设计学习单元1：冲裁模设计学习单元1：冲裁模设计