典型冷冲模设计-课件 项目一 任务二 冲压工艺计算

《冷冲模设计》第二讲冷冲模的冲压工艺计算（三）第三部分凸、凹模刃口尺寸的确定第二讲冷冲模的冲压工艺计算（三）一、任务呈现能够确定冲裁件的凸、凹模刃口尺寸一、任务呈现凹模与凸模的刃口尺寸计算定义：

什么叫刃口尺寸：

刃口尺寸指在凹模和凸模零件图上分别标注尺寸及公差值，这个值与冲压产品尺寸精度有关。

一、任务呈现学习目标

掌握凸、凹模刃口计算作用掌握凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则掌握凸、凹模刃口尺寸计算的方法二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸的确定1、冲裁模凸、凹模刃口计算的作用冲裁件的尺寸精度主要取决于凸、凹模的刃口部分尺寸。并且合理的冲裁间隙也靠凸、凹模刃口尺寸保证。所以冲裁模刃口设计是冲裁模设计的重点。

凸模刃口尺寸示意图

凹模刃口尺寸示意图二、冲裁模凸、凹模刃口的确定2、凸、凹模刃口尺寸计算的依据在生产实践中发现：a．由于凸凹模之间存在间隙，冲裁件断面都带有锥度。依据：①光亮带是冲压件测量和使用部位；②落料件的光亮带，是因凹模刃口挤切材料产生的；③冲孔件的光亮带，是因凸模刃口挤切材料产生的；④落料件的大端（光亮带）尺寸等于凹模尺寸；⑤冲孔件的小端（光亮带）尺寸等于凸模尺寸。b．凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大。

结论：在计算冲裁模刃口尺寸时，应按落料、冲孔两种情况分别进行计算。二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定3、冲裁模凸、凹模刃口计算的原则（一）(1)设计落料模先确定凹模刃口尺寸

以凹模为基准，间隙取在凸模上，即

冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得；

设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸

以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸的确定4、冲裁模凸、凹模刃口计算的原则（二）（2）根据冲模在使用过程中的磨损规律：

设计落料模时：

凹模基本尺寸应取接近或等于零件的最小极限尺寸；

设计冲孔模时：

凸模基本尺寸则取接近或等于冲件孔的最大极限尺寸。理由：凸、凹模在磨损到一定程度时，仍能冲出合格的零件。二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定5、冲裁模凸、凹模刃口计算的原则（三）(3)凹模和凸模制造公差主要与冲裁件的精度有关

①一般冲模精度较零件精度高3～4级；②形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6～IT7级来选取，或查表；③形状复杂的刃口制造偏差可按零件相应部位公差值的1／4来选取；④刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取冲件相应部位公差值的l／8并冠（±）；

⑤若零件没有标注公差，则可按IT14级取值。

二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定6、冲裁模凸、凹模刃口尺寸计算原则（四）(4)零件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差“入体”原则：指标注零件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注。落料件上偏差为零，只标注下偏差；冲孔件下偏差为零，只标注上偏差；零件公差是双向偏差标注的，则应换算成单向标注。凹模（内表面）刃口尺寸制造偏差取正值（＋δd）；凸模（外表面）刃口尺寸制造偏差取负值（-δp）；尺寸磨损后不变化的尺寸，制造偏差取双向偏差（＋δd、-δp）。二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定7.冲裁模凸、凹模刃口尺寸的确定方法计算方法依冲模加工方法的不同而不同（1）凸、凹模分别加工时的计算法（2）凸模和凹模配合加工用于简单形状（圆、矩、方形）凸、凹模；必须严格限制冲模制造公差，所以冲模制造困难用来冲制薄料或形状复杂工件的冲模模具间隙由配制保证，工艺简单，制造容易，广泛应用两种加工方法对比：凸、凹模分别加工法（按互换原则生产）：具有互换性、制造周期短，但Zmin不易保证，需提高加工精度，增加制造难度。按配合加工生产：Zmin易保证，无互换性。二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定(1)、凸、凹模分别加工设落料外形尺寸为，

冲孔内形尺寸为根据刃口尺寸计算原则，可得二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定为了保证间隙值，凸、凹模的制造公差必需满足下列条件：

二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定

a.配合加工方法，就是先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中—个（一般落料先加工出凹模，冲孔先加工出凸模），然后依此为基准再按最小合理间隙配做另一件。

b.采用这种方法不仅容易保证冲裁间隙，而且还可以放大基准件的公差，不必检验c.设计时，基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注，而另一非基准件上只标注公称尺寸，不注公差，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”。d.由于复杂形状零件其各部分尺寸性质不同，凸模和凹模磨损情况也不同。关键是：首先要正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大、变小还是不变这三种情况，然后基准件的刃口尺寸分别按不同的方法计算。(2)、凸、凹模配合加工二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定①落料

落料时以凹模为基准，配作凸模。设落料件的形状与尺寸如图1-19a所示，图1-19b为落料凹模刃口的轮廓图，图中双点画线表示凹模磨损后尺寸的变化情况。

图1－19落料件与落料凹模

a)落料件b)落料凹模刃口轮廓二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定

表1-19以落料凹模为基准的刃口尺寸计算工序性质落料件尺寸落料凹模尺寸落料凸模尺寸落料A类尺寸：

按凹模实际刃口尺寸配作，保证间隙

～

范围内

B类尺寸：

C类尺寸：

、、、、

二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定②冲孔冲孔时以凸模为基准，配作凹模。设冲压件孔的形状与尺寸如图1-20a所示，图1-20b为冲孔凸模刃口的轮廓图，图中双点画线表示凸模磨损后尺寸的变化情况。图1－20冲孔件与冲孔凸模

a)冲孔件b)冲孔凸模刃口轮廓二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定表1-20以冲孔凸模具为基准的刃口尺寸计算工序性质冲压件孔尺寸冲孔凸模尺寸冲孔凹模尺寸冲孔a类尺寸：

按凸模实际刃口尺寸配作，保证间隙

～b类尺寸：

c类尺寸：

二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定

1.从图1－19中可看出，凹模磨损后刃口尺寸的变化有增大、减小和不变三种情况，

凹模磨损后变大的尺寸（如图中A类尺寸），按一般落料凹模尺寸公式计算：

凹模磨损后变小的尺寸（如图中B类尺寸），因它在凹模上相当于冲孔凸模尺寸，故按一般冲孔凸模尺寸计算；

凹模磨损后不变的尺寸（如图中C类尺寸），可按凹模型孔中心距尺寸公式计算。

2.从图1－20中可看出，冲孔凸模刃口尺寸的计算同样要考虑三种不同的磨损情况：

凸模磨损后变大的尺寸（如图中a类尺寸），因它在凸模上相当于落料凹模尺寸，故按一般落料凹模尺寸公式计算；

凸模磨损后变小的尺寸（如图中b类尺寸），按一般冲孔凸模尺寸公式计算；

凸模磨损后不变的尺寸（如图中c类尺寸）按凹模型孔中心距尺寸公式计算。三、小结确定冲裁模凸、凹模刃口尺寸的作用

冲裁模凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则冲裁模凸、凹模刃口尺寸的确定方法

四、作业1.什么叫凸、凹模的刃口尺寸？计算凸、凹模刃口尺寸有什么作用？2.说出冲裁模凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则。3.冲裁模凸、凹模刃口尺寸计算方法有哪些？各有什么特点？五、作业计算下列产品图凸模和凹模的刃口尺寸

《冷冲模设计》第二讲冲裁排样（四）邓卫国第四部分冲裁排样第二讲冲裁排样（四）一、任务呈现能够确定冲裁件的排样图一、任务呈现定义：

什么叫排样：冲裁件在板料（条料或带料）上的布置方法称为冲裁工作的排样。合理的排样：提高材料利用率、降低成本，保证冲件质量及模具寿命的有效措施。

排样方案是模具结构设计的依据之一。

一、任务呈现学习目标

掌握冲裁排样图设计方法能够计算冲裁排样的材料利用率根据冲裁件能够设计排样图二、冲裁排样材料的合理利用1、材料的利用率计算

材料利用率：是衡量排样经济性的指标。它是指冲裁零件的实际面积Sa与冲裁这个零件所用板料面积S的百分比，即：

一个步距内的材料利用率

二、冲裁排样材料的合理利用

一张板料(或带料、条料)上总的材料利用率二、冲裁排样材料的合理利用要提高材料利用率，就要减少废料面积。冲裁时产生的废料分为工艺废料与结构废料两种，如图2－22所示。搭边和余量属于工艺废料，它取决于排样形式及冲压方式；结构废料是由零件本身的形状特点决定的，一般不能改变。图2－22废料分类

2．提高材料利用率的方法三、冲裁排样的方法

3.排样方法根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为三种：1.有废料排样（a）2.少废料排样（b）3.无废料排样（c、d）三、冲裁排样的方法

四、冲裁排样的搭边4.搭边排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。搭边的作用：（1）补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；（2）增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；（3）搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉人模具间隙，从而提高模具寿命。四、冲裁排样的搭边5.搭边值确定四、冲裁排样的搭边6.条料宽度及导料板间距（1）有侧压装置时条料的宽度与导料板间距离条料宽度：导料板间距离：四、冲裁排样的搭边（2）无侧压装置时条料的宽度与导料板间距离条料宽度：导料板间距离：四、冲裁排样的搭边（3）用侧刃定距时条料的宽度与导料板间距离条料宽度：导料板间距离：五、冲裁排样图7.排样图六、小结冲裁排样的材料利用率计算方法

冲裁排样搭边的确定方法冲裁排样图设计方法

七、作业1.什么叫冲裁排样图？2.排样的废料分为哪二种？各有什么特点？3.什么叫搭边？起什么作用？七、作业根据下列产品图，设计排样图

《冷冲模设计》第二讲冲裁力和压力中心的计算（五）邓卫国第五部分冲裁力和压力中心计算第二讲冲裁力和压力中心计算（五）一、任务呈现能够确定冲裁件的冲裁力和压力中心一、任务呈现定义：

什么叫冲裁力：冲裁力是使材料在冲裁工序中完成其分离所必需的作用力和其他附加力的总称。它包括冲裁力、卸料力、推出力和顶件力。

计算冲裁工艺力的目的是为了合理地选用压力机和为设计模具提供重要依据。

什么叫压力中心：冲压力合力的作用点称为压力中心。

为了保证压力机和冲模正常平稳地工作，必须使冲摸的压力中心与压力机滑块中心重合，对于带模柄的中小型冲模就是要使其压力中心与模柄轴心线重合。

一、任务呈现学习目标

掌握冲裁力的计算方法掌握压力机公称压力的确定方法降低冲裁力的方法二、冲裁力的计算方法1.冲裁力的计算方法

用普通平刃口模具冲裁时，冲裁力F一般按下式计算：注：F——冲裁力；

L——冲裁周边长度；

t——材料厚度；——材料抗剪强度；K——系数。一般取K＝1.3

二、冲裁排样材料的合理利用

2.卸料力、推件力及顶件力的计算卸料力：推件力：顶件力：从凸模上卸下箍着的料所需要的力。逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力。

将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力。二、冲裁力的计算方法卸料力推件力顶件力式中——卸料力、推件力、顶件力系数，见表

n——同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。式中

h——凹模洞口的直刃壁高度；

t——板料厚度。

二、冲裁力的计算方法