第一讲工艺分析和冲压力计算.ppt

1、第二章 冲裁工艺与模具设计,内容简介：,冲裁是最基本的冲压工序。 本章是本课程的重点章节。在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，介绍冲裁工艺计算、工艺方案制定和冲裁模设计。涉及冲裁变形过程分析、冲压力计算、冲裁件质量及影响因素、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、排样设计、冲裁工艺性分析与工艺方案制定、冲裁典型结构分析、冲裁模设计方法与步骤等内容。,第二章 冲裁工艺与模具设计,1了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素； 2掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算、排样设计、冲裁力计算等设计计算方法。 3掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法； 4认识冲裁模典型结构（尤其是级进模和复合模）及特点； 5

2、掌握冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。,学习目的与要求：,第二章 冲裁工艺与模具设计,1冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素； 2冲裁模刃口尺寸计算原则和方法； 3冲裁工艺性分析与工艺方案制定； 4冲裁模典型结构及特点； 5冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。,重点：,难点：,1冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素； 2冲裁模刃口尺寸计算原则和方法； 3冲裁模典型结构及特点。,第一节 概述,第二节 冲裁工艺分析 ,第四节 冲裁间隙 ,第二章 冲裁工艺与模具设计,第五节 冲裁模工作部分的设计计算 ,第六节 冲裁件的排样,第七节 冲裁工艺设计 ,第八节 精密冲裁工艺与模具,本章目录 重要性,第三节 冲压力的

3、计算,第一节 概述,第二章 冲裁工艺与模具设计,冲裁：,通过模具的工作零件凸模与凹模，利用冲压设备加压于其间的被冲材料，使之在有一定间隙的刃口处产生剪切等变形，进而分离破断，获得所需尺寸、形状和性能零件的冲压加工方法，包括落料、冲孔、切口、切边等工序（冲裁过程演示）。,冲裁件实物,普通冲裁、精密冲裁,分类:,第二章 冲裁工艺与模具设计,基本工序：落料和冲孔。既可直接加工零件，也可作为辅助工序制造毛坯过渡形状。,垫圈的落料与冲孔,落料,冲孔,主要区别,制取外形尺寸,制取内形尺寸,第二节 冲裁工艺分析,第二章 冲裁工艺与模具设计,一、冲裁变形过程,凸模和凹模的锋利刃口；,冲裁时作用于板料上的力 1

4、-凸模 2-板材 3-凹模,目的：了解和掌握冲裁变形规律，有利于冲裁工艺与冲裁模设计，控制冲裁件质量。,凸、凹模间隙存在，产生弯矩。,1、冲裁变形过程宏观分析,冲裁变形宏观过程演示,间隙正常、刃口锋利情况下，冲裁变形过程可分为三个阶段：,第二章 冲裁工艺与模具设计,2、冲裁变形过程微观分析,1弹性变形阶段,2塑性变形阶段,3断裂分离阶段,裂纹首先产生在凹模刃口附近的侧面,凸模刃口附近的侧面,上、下裂纹扩展相遇（间隙合理）,材料分离,各阶段板料变形机理分析,冲裁件质量：,第二章 冲裁工艺与模具设计,二、冲裁件断面质量分析,垂直、光洁、毛刺小,图纸规定的公差范围内,外形满足图纸要求；表面平直，即拱

5、弯小,指断面状况、尺寸精度 和 形状误差。,1、冲裁件断面特征,断面特征,第二章 冲裁工艺与模具设计,圆角带a：,刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形。,光亮带b：,塑性剪切变形，质量最好的区域。,断裂带c：,裂纹形成及扩展，表面粗糙。,毛刺区d：,间隙存在，裂纹产生不在刃尖，毛刺不可避免且不易解决。此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大毛刺。,第二章 冲裁工艺与模具设计,2、断面质量的影响因素和改善措施,影 响 因 素,材料力学性能,模具间隙,模具刃口状态,模具结构、冲裁件轮廓形状、刃口的摩擦条件等,改 善 措 施,提高材料塑性,硬质材料退火,合理间隙值,模具刃口锋利,相应改进,第二章 冲裁工艺

6、与模具设计,第三节 冲压力的计算,一、冲裁力的计算,冲裁力：冲裁过程中凸模对板料施加的剪切力。,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；,：材料抗剪强度和抗拉强度； K：系数。一般取K1.3,第二章 冲裁工艺与模具设计,二、卸料力、推件力及顶件力的计算,弹性顶件装置,刚性推件装置,顶件力,推件力,弹性卸料力,辅助结构动画演示,第二章 冲裁工艺与模具设计,计算公式：,顶件力：, 卸料力、推件力、顶件力系数，查表22； n 同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。,式中,式中：h 凹模洞口的直刃壁高度； t 板料厚度。,卸下箍在凸模上的材

7、料所需要的力。,卸料力：,将堵塞在凹模内的材料顺冲裁方向推出所需要的力。,推件力：,逆冲裁方向将材料从凹模内顶出所需要的力。,压力机的公称压力必须大于或等于各种冲压力的总和Fz,第二章 冲裁工艺与模具设计,三、压力机公称压力的确定,采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时：,采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时：,采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时：,1阶梯凸模冲裁,第二章 冲裁工艺与模具设计,四、降低冲裁力的方法,2斜刃口冲裁,3加热冲裁（红冲）,冲裁时小凸模较短，避免小凸模弯曲或折断。 凸模之间高度差： t3mm Ht t3mm时 H0.5t,为得到平整零件，落料模具的凹 模做成斜刃，凸模保持平口； 冲孔模具的凸模做成斜刃， 凹模保持平口。,4适当增大冲裁间隙,本讲小结,1、冲裁、落料和冲孔定义。 2、冲裁变形过程分析 3、冲裁件的断面特征。 4、降低冲裁力的四种方法。,下讲预习,1、冲裁间隙对冲裁件质量的综合影响（ ）,2、冲裁模工作部分的设计计算（）,第二章 冲裁工艺与模具设计,第二