《沖壓模具設(shè)計》PPT課件

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1、目 錄n 第 一 章 沖 壓 概 述n 第 二 章 沖 壓 模 具 典 型 結(jié) 構(gòu)n 第 三 章 沖 壓 工 藝 設(shè) 計n 第 四 章 沖 壓 模 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計n 第 五 章 拉 深 工 藝 與 模 具 設(shè) 計n 第 六 章 連 續(xù) 模 設(shè) 計 第 一 章 沖 壓 概 述n 1.1 沖 壓 設(shè) 計 概 述n 1.2 沖 壓 材 料 和 模 具 材 料n 1.3 沖 壓 設(shè) 備 1.1 沖 壓 設(shè) 計 概 述n 沖 壓 加 工 是 一 種 先 進(jìn) 的 金 屬 加 工 方 法 ， 它 在 汽車 、 電 機(jī) 、 電 器 、 儀 器 、 儀 表 、 輕 工 、 通 訊 以及 航 空 航 天 等

2、工 業(yè) 部 門 中 占 有 非 常 重 要 的 地位 ， 應(yīng) 用 非 常 廣 泛 。 一 、 沖 壓 的 定 義n 沖 壓 是 在 常 溫 下 ， 利 用 安 裝 在 沖 床 上 的 沖 模 對板 材 施 加 壓 力 ， 使 其 產(chǎn) 生 分 離 或 變 形 ， 從 而 獲得 一 定 形 狀 和 尺 寸 的 零 件 或 產(chǎn) 品 ， 又 稱 為 冷 沖壓 。n 沖 壓 加 工 三 要 素 ： 沖 床 、 沖 模 、 板 材 。 二 、 沖 壓 設(shè) 計 在 沖 壓 生 產(chǎn) 中 的 地 位n 沖 壓 設(shè) 計 既 是 沖 壓 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 工 作 的 基 礎(chǔ) ， 也 是組 織 正 式 沖 壓 生 產(chǎn)

3、的 依 據(jù) 。 沖 壓 設(shè) 計 水 平 標(biāo) 志著 沖 壓 生 產(chǎn) 工 藝 的 先 進(jìn) 性 、 合 理 性 及 經(jīng) 濟(jì) 性 ，它 在 很 大 程 度 上 反 映 了 工 廠 的 生 產(chǎn) 技 術(shù) 水 平 。 二 、 沖 壓 設(shè) 計 在 沖 壓 生 產(chǎn) 中 的 地 位n 生 產(chǎn) 實 踐 證 明 ， 合 理 的 沖 壓 工 藝 方 案 和 模 具 結(jié)構(gòu) ， 不 僅 為 穩(wěn) 定 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 、 降 低 沖 壓 成 本 提 供了 技 術(shù) 上 的 保 證 ， 而 且 也 為 沖 壓 生 產(chǎn) 的 組 織 與管 理 創(chuàng) 造 了 有 利 的 條 件 。 反 之 ， 沖 壓 設(shè) 計 的 任何 失 誤 ， 都 會

4、 給 沖 壓 生 產(chǎn) 帶 來 不 應(yīng) 有 的 損 失 ，甚 至 造 成 人 身 、 設(shè) 備 的 重 大 事 故 。 二 、 沖 壓 設(shè) 計 在 沖 壓 生 產(chǎn) 中 的 地 位n 由 此 可 見 ， 沖 壓 設(shè) 計 是 一 項 技 術(shù) 性 非 常 強(qiáng) 的 工作 ， 不 僅 要 求 設(shè) 計 人 員 具 有 良 好 的 理 論 基 礎(chǔ) 、豐 富 的 實 踐 經(jīng) 驗 、 熟 練 的 設(shè) 計 能 力 和 認(rèn) 真 負(fù) 責(zé)的 工 作 態(tài) 度 ， 而 且 還 要 求 設(shè) 計 人 員 不 斷 積 累 、總 結(jié) 設(shè) 計 經(jīng) 驗 ， 及 時 獲 取 沖 壓 新 技 術(shù) 并 掌 握 現(xiàn)代 沖 壓 設(shè) 計 手 段 。

5、三 、 沖 壓 加 工 的 特 點n A、 優(yōu) 點n 1、 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 特 別 適 合 大 批 量 生 產(chǎn) 。n 2、 工 件 表 面 質(zhì) 量 好 ， 尺 寸 精 度 較 高 ， 而 且 尺寸 穩(wěn) 定 ， 互 換 性 好 。n 3、 材 料 利 用 率 高 。n 4、 生 產(chǎn) 成 本 低 。 三 、 沖 壓 加 工 的 特 點n B、 缺 點n 1、 模 具 制 造 成 本 較 高 、 周 期 較 長 。n 2、 沖 壓 加 工 過 程 中 噪 音 大 。n 3、 在 單 件 小 批 生 產(chǎn) 中 應(yīng) 用 受 到 限 制 。 四 、 沖 壓 設(shè) 計 的 基 本 內(nèi) 容n 沖 壓 設(shè)

6、計 包 括 沖 壓 工 藝 設(shè) 計 和 沖 壓 模 具設(shè) 計 兩 大 內(nèi) 容 。 A、 沖 壓 工 藝 設(shè) 計n 沖 壓 工 藝 設(shè) 計 是 針 對 給 定 的 零 件 圖 ， 根 據(jù) 生 產(chǎn)批 量 的 大 小 、 現(xiàn) 有 的 沖 壓 設(shè) 備 、 模 具 制 造 能 力以 及 工 人 技 術(shù) 水 平 等 具 體 生 產(chǎn) 條 件 ， 從 對 零 件圖 的 沖 壓 工 藝 分 析 入 手 ， 經(jīng) 過 必 要 的 沖 壓 工 藝計 算 ， 確 定 合 理 的 沖 壓 工 藝 方 案 ， 最 后 編 寫 出沖 壓 工 藝 文 件 。 B、 沖 壓 模 具 設(shè) 計n 沖 壓 模 具 設(shè) 計 是 根 據(jù)

7、已 有 的 沖 壓 工 藝 文 件 ， 在認(rèn) 真 考 慮 工 件 的 定 位 、 卸 料 、 模 具 的 制 造 維修 、 操 作 安 全 性 等 因 素 后 ， 構(gòu) 思 出 與 現(xiàn) 有 生 產(chǎn)條 件 相 適 應(yīng) 的 沖 壓 模 具 總 體 結(jié) 構(gòu) ， 最 后 繪 制 出模 具 裝 配 圖 和 模 具 零 件 圖 。 C、 兩 者 的 關(guān) 系n 在 沖 壓 設(shè) 計 過 程 中 ， 盡 管 沖 壓 工 藝 設(shè) 計 和 沖 壓模 具 設(shè) 計 的 工 作 性 質(zhì) 不 同 ， 但 兩 者 之 間 卻 存 在著 相 互 滲 透 、 相 互 補 充 、 相 互 依 存 的 關(guān) 系 。 在實 際 設(shè) 計 工

8、 作 中 ， 無 論 是 進(jìn) 行 沖 壓 工 藝 設(shè) 計 還是 沖 壓 模 具 設(shè) 計 ， 都 必 須 同 時 具 備 沖 壓 工 藝 設(shè)計 和 沖 壓 模 具 設(shè) 計 兩 方 面 的 設(shè) 計 理 論 和 實 踐 技能 。 五 、 沖 壓 設(shè) 計 的 基 本 要 求n 沖 壓 工 藝 設(shè) 計 是 沖 壓 設(shè) 計 工 作 的 重 要 組 成 部分 ， 主 要 包 括 沖 壓 工 藝 分 析 和 沖 壓 工 藝 方 案 制定 兩 個 方 面 ， 其 實 質(zhì) 是 制 定 沖 壓 工 藝 規(guī) 程 。n 沖 壓 工 藝 規(guī) 程 作 為 表 達(dá) 沖 壓 工 藝 設(shè) 計 內(nèi) 容 的 技術(shù) 文 件 ， 既 是

9、 沖 壓 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 工 作 的 基 礎(chǔ) ， 又 是進(jìn) 行 沖 壓 模 具 設(shè) 計 和 指 導(dǎo) 沖 壓 生 產(chǎn) 的 重 要 依據(jù) 。 五 、 沖 壓 設(shè) 計 的 基 本 要 求n 沖 壓 件 的 沖 壓 質(zhì) 量 、 生 產(chǎn) 效 率 及 生 產(chǎn) 成 本 等 ，都 與 模 具 類 型 及 其 結(jié) 構(gòu) 有 著 直 接 關(guān) 系 。 沖 壓 模具 設(shè) 計 是 沖 壓 設(shè) 計 的 重 要 組 成 部 分 ， 主 要 包 括沖 壓 模 具 總 體 設(shè) 計 和 沖 壓 模 具 零 件 設(shè) 計 兩 個 方面 。n 沖 壓 模 具 設(shè) 計 應(yīng) 在 沖 壓 工 藝 設(shè) 計 的 基 礎(chǔ) 上 ， 綜合 考 慮 產(chǎn)

10、品 定 型 程 度 、 生 產(chǎn) 批 量 大 小 、 沖 壓 設(shè)備 情 況 、 模 具 制 造 能 力 等 具 體 生 產(chǎn) 條 件 。 A、 沖 壓 工 藝 設(shè) 計 的 基 本 要 求n 1、 沖 壓 材 料 利 用 率 要 高 ， 即 盡 量 減 少 材 料 消耗 。n 2、 考 慮 具 體 的 生 產(chǎn) 條 件 ， 制 定 的 沖 壓 工 藝 方案 應(yīng) 技 術(shù) 上 可 行 、 經(jīng) 濟(jì) 上 合 理 。n 3、 考 慮 材 料 的 變 形 規(guī) 律 ， 確 保 沖 出 合 格 的 工件 。n 4、 盡 量 減 少 工 序 數(shù) 量 ， 提 高 生 產(chǎn) 效 率 。 n 5、 便 于 工 廠 的 生 產(chǎn)

11、組 織 與 管 理 。 B、 沖 壓 模 具 設(shè) 計 的 基 本 要 求n 1、 模 具 結(jié) 構(gòu) 及 其 尺 寸 應(yīng) 合 理 ， 確 保 沖 出 合 格的 工 件 。n 2、 模 具 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 制 造 維 修 方 便 ， 成 本 低廉 。n 3、 模 具 堅 固 耐 用 ， 能 夠 滿 足 生 產(chǎn) 批 量 的 要求 。n 4、 模 具 操 作 方 便 ， 工 作 安 全 可 靠 ， 工 人 的 勞動 強(qiáng) 度 要 低 。 n 5、 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 周 期 要 短 。 六 、 沖 壓 工 序 分 類n 由 于 沖 壓 件 的 形 狀 、 尺 寸 、 精 度 要 求 、 生 產(chǎn) 批量 等

12、因 素 的 不 同 ， 需 要 采 取 相 應(yīng) 的 沖 壓 工 序 。沖 壓 工 序 通 常 可 以 按 照 以 下 方 法 分 類 ：n A、 按 變 形 性 質(zhì) 分 類n B、 按 基 本 變 形 方 式 分 類n C、 按 工 序 組 合 方 式 分 類 A、 按 變 形 性 質(zhì) 分 類n 1、 分 離 工 序n 2、 成 形 工 序 1、 分 離 工 序n 板 材 受 到 外 力 作 用 后 ， 應(yīng) 力 超 過 了 材 料 的 強(qiáng) 度極 限 ， 材 料 發(fā) 生 剪 裂 或 局 部 剪 裂 ， 從 而 獲 得 一定 形 狀 和 尺 寸 的 零 件 ， 此 類 沖 壓 工 序 統(tǒng) 稱 分

13、離工 序 ， 如 剪 裁 、 沖 孔 、 落 料 、 切 邊 等 。 2、 成 形 工 序n 板 材 受 到 外 力 作 用 后 ， 應(yīng) 力 超 過 了 材 料 的 屈 服極 限 ， 在 不 破 壞 板 材 的 情 況 下 ， 經(jīng) 過 塑 性 變形 ， 從 而 獲 得 一 定 形 狀 和 尺 寸 的 零 件 ， 此 類 沖壓 工 序 統(tǒng) 稱 成 形 工 序 ， 如 彎 曲 、 拉 深 、 局 部 成形 等 。 B、 按 基 本 變 形 方 式 分 類n 1、 沖 裁n 2、 彎 曲n 3、 拉 深n 4、 局 部 成 形 1、 沖 裁n 沖 裁 ： 使 板 材 沿 封 閉 或 敞 開 的 輪

14、廓 產(chǎn) 生 分 離 的沖 壓 工 序 ， 包 括 落 料 、 沖 孔 、 切 斷 、 切 邊 、 剖切 、 切 舌 等 。n 落 料 ： 將 板 料 沿 封 閉 輪 廓 分 離 ， 沖 下 部 分 是 工件 。n 沖 孔 ： 將 板 料 沿 封 閉 輪 廓 分 離 ， 沖 下 部 分 是 廢料 。 1、 沖 裁n 切 斷 ： 將 板 料 沿 不 封 閉 輪 廓 分 離 。n 切 邊 ： 將 工 件 邊 緣 多 余 的 材 料 切 下 。n 剖 切 ： 將 沖 壓 半 成 品 切 開 成 為 兩 個 或 多 個 工件 。n 切 舌 ： 沿 不 封 閉 輪 廓 將 部 分 板 材 切 開 并 使

15、其 下彎 。 2、 彎 曲n 彎 曲 ： 使 板 材 沿 彎 曲 線 產(chǎn) 生 變 形 以 獲 得 一 定 角度 和 形 狀 的 零 件 的 沖 壓 工 序 ， 包 括 彎 曲 、 卷圓 、 扭 曲 等 。n 卷 圓 ： 將 板 材 端 部 卷 成 接 近 封 閉 的 圓 頭 ， 用 于加 工 類 似 鉸 鏈 的 零 件 。n 扭 曲 ： 將 沖 裁 后 的 半 成 品 扭 轉(zhuǎn) 一 定 角 度 。 3、 拉 深n 將 平 板 毛 坯 制 成 開 口 空 心 件 ， 或 使 開 口 空 心 件進(jìn) 一 步 改 變 形 狀 和 尺 寸 的 沖 壓 工 序 稱 為 拉 深 。 4、 局 部 成 形n 局

16、 部 成 形 ： 使 板 材 產(chǎn) 生 局 部 塑 性 變 形 以 改 變 其形 狀 或 尺 寸 的 沖 壓 工 序 ， 包 括 翻 邊 、 起 伏 、 脹形 、 縮 口 等 。n 翻 邊 ： 將 工 件 的 孔 邊 緣 或 外 邊 緣 翻 出 豎 立 或 一定 角 度 的 直 邊 。n 起 伏 ： 在 材 料 表 面 上 用 局 部 成 形 的 方 法 制 成 各種 形 狀 的 突 起 或 凹 陷 。 4、 局 部 成 形n 脹 形 ： 在 空 心 毛 坯 或 管 狀 毛 坯 的 某 個 部 位 上 使其 徑 向 尺 寸 擴(kuò) 大 。n 縮 口 ： 在 空 心 毛 坯 或 管 狀 毛 坯 的 某

17、 個 部 位 上 使其 徑 向 尺 寸 縮 小 。 C、 按 工 序 組 合 方 式 分 類n 1、 簡 單 工 序n 2、 復(fù) 合 沖 壓 工 序n 3、 連 續(xù) 沖 壓 工 序 1、 簡 單 工 序n 在 一 副 模 具 內(nèi) 只 完 成 一 道 沖 壓 工 序 ， 稱 為 簡 單工 序 。 2、 復(fù) 合 沖 壓 工 序n 定 義 ： 在 沖 床 的 一 次 行 程 中 ， 在 一 副 模 具 的 同一 位 置 上 只 經(jīng) 過 一 次 定 位 ， 便 可 完 成 兩 道 或 兩道 以 上 的 沖 壓 工 序 。n 復(fù) 合 沖 壓 能 夠 沖 出 精 度 較 高 的 工 件 ， 并 且 工 件

18、的 形 狀 及 尺 寸 的 適 應(yīng) 范 圍 很 廣 。 但 是 ， 模 具 結(jié)構(gòu) 復(fù) 雜 ， 制 造 成 本 較 高 。n 主 要 用 于 精 度 要 求 較 高 的 中 小 型 工 件 的 大 批 量沖 壓 加 工 。 3、 連 續(xù) 沖 壓 工 序n 定 義 ： 在 沖 床 的 幾 次 行 程 中 ， 在 一 副 模 具 的 不同 位 置 上 同 時 完 成 兩 道 或 兩 道 以 上 的 沖 壓 工序 。n 連 續(xù) 沖 壓 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 操 作 比 較 安 全 。 但 是 ，模 具 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 成 本 較 高 ， 加 工 精 度 不 如 復(fù) 合沖 壓 高 ， 對 工 件

19、的 尺 寸 、 原 材 料 規(guī) 格 及 性 能 的限 制 較 為 嚴(yán) 格 。 n 主 要 用 于 生 產(chǎn) 批 量 較 大 、 精 度 要 求 不 太 高 的 小型 工 件 的 沖 壓 加 工 。 七 、 沖 壓 技 術(shù) 的 發(fā) 展 趨 勢n 隨 著 新 技 術(shù) 、 新 工 藝 、 新 設(shè) 備 、 新 材 料 的 不 斷涌 現(xiàn) ， 沖 壓 技 術(shù) 不 斷 得 到 革 新 和 發(fā) 展 。n 1、 沖 壓 朝 著 CAD/CAM/CAE方 向 發(fā) 展 。n 2、 沖 壓 模 具 朝 著 研 制 新 型 高 效 模 具 、 采 用 新型 模 具 材 料 和 熱 處 理 新 工 藝 方 向 發(fā) 展 。n

20、 3、 沖 壓 設(shè) 備 朝 著 多 工 位 、 數(shù) 控 方 向 發(fā) 展 。n 4、 沖 壓 生 產(chǎn) 朝 著 多 品 種 、 小 批 量 、 高 質(zhì) 量 方向 發(fā) 展 。 1.2 沖 壓 材 料 和 模 具 材 料n 一 、 對 沖 壓 材 料 的 要 求n 二 、 常 用 沖 壓 材 料n 三 、 對 模 具 材 料 的 要 求n 四 、 常 用 模 具 材 料 一 、 對 沖 壓 材 料 的 要 求n 1、 要 求 有 較 高 的 延 伸 率 或 斷 面 收 縮 率 、 較 低的 屈 服 極 限 和 較 高 的 強(qiáng) 度 極 限 。n 2、 要 求 表 面 平 整 光 潔 、 無 缺 陷 損

21、傷 。n 3、 材 料 厚 度 公 差 應(yīng) 符 合 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 。 二 、 常 用 沖 壓 材 料n A、 金 屬 材 料n 1、 黑 色 金 屬 材 料 ： 普 通 碳 素 鋼 板 、 優(yōu) 質(zhì) 碳 素鋼 板 等 。n 2、 有 色 金 屬 材 料 ： 黃 銅 板 、 鋁 板 等 。n B、 非 金 屬 材 料n 紙 板 、 橡 皮 、 毛 氈 、 塑 料 板 等 。n C、 某 計 算 機(jī) 機(jī) 箱 廠 常 用 沖 壓 材 料 n 冷 軋 鋼 板 、 馬 口 鐵 板 、 不 銹 鋼 等 。 冷 軋 鋼 板n 冷 軋 鋼 板 用 于 耐 高 腐 蝕 性 的 產(chǎn) 品 ， 經(jīng) 沖 壓 后 電鍍

22、鋅 /鎳 等 。n 常 用 冷 軋 鋼 板 的 化 學(xué) 成 分 鍍 鋅 鋼 板n 鍍 鋅 鋼 板 是 在 鋼 板 表 層 鍍 鋅 ， 使 鋼 材 耐 蝕 ， 廣泛 應(yīng) 用 于 制 造 計 算 機(jī) 機(jī) 箱 。 電 鍍 鋅 鋼 板 (EG)一直 應(yīng) 用 廣 泛 。 但 熱 浸 鍍 鋅 鋼 板 (GI)價 格 較 便宜 ， 且 防 腐 蝕 性 能 更 優(yōu) 異 ， 已 有 公 司 開 發(fā) 出 獨特 的 耐 指 紋 熱 浸 鍍 鋅 鋼 板 ， 并 大 量 取 代 EG，節(jié) 省 了 生 產(chǎn) 成 本 ， 提 高 了 競 爭 力 。 鍍 鋅 鋼 板 防 腐 原 理n 隔 絕 原 理 ： 使 鋼 材 不 與 腐

23、 蝕 介 質(zhì) 直 接 接 觸 。n 犧 牲 陽 極 保 護(hù) 原 理 ： 鋅 較 鐵 電 位 活 性 高 ， 如 鋅層 刮 傷 露 出 底 材 ， 鋅 會 比 鐵 先 行 腐 蝕 。 鍍 鋅 鋼 板 生 產(chǎn) 流 程n EG： 以 鉛 板 /鋅 板 為 陽 極 鋼 板 為 陰 極 并 用硫 酸 鋅 /氯 化 鋅 溶 液 通 電 鍍 鋅 。n GI： 解 卷 熱 浸 鍍 鋅 (約 460 C) 噴 鋅 粉 調(diào) 鋅花 調(diào) 質(zhì) 整 平 化 成 處 理 (鉻 酸 鹽 耐 指 紋 )收 卷 。 常 用 鍍 鋅 鋼 板 牌 號n 熱 浸 鍍 鋅 GI， HGCC1 ZSFX， 其 中 HG 熱浸 鍍 鋅 制

24、程 ； C 冷 軋 底 材 ； C1 商 用 品 質(zhì) ；C2 改 良 商 用 品 質(zhì) ； D1 深 拉 伸 品 質(zhì) ； Z 無鋅 花 ； M 細(xì) 小 鋅 花 ； S 調(diào) 質(zhì) 處 理 ； B 亮 面調(diào) 質(zhì) 處 理 ； F 耐 指 紋 涂 覆 ； C 鉻 酸 鹽 處理 ； X 不 涂 油 。n 電 鍍 鋅 EG(SECC)， 其 中 S 鋼 板 ； E 電 鍍 ；C 冷 軋 ； C 商 用 。 馬 口 鐵 板n 馬 口 鐵 板 是 指 用 低 碳 鋼 生 產(chǎn) 的 電 鍍 錫 鋼 板 (主要 為 薄 板 ) ， 有 一 次 冷 軋 板 (CRS)和 二 次 冷 軋 板(CRS+退 火 +軋 制 )，

25、 產(chǎn) 品 大 量 用 于 食 品 罐 頭 。在 計 算 機(jī) 機(jī) 箱 中 主 要 用 于 電 磁 遮 蔽 之 遮 片 及 沖制 小 零 件 。 馬 口 鐵 板 的 特 點n 外 觀 漂 亮 ， 涂 裝 性 印 刷 性 好 ；n 耐 腐 蝕 性 焊 接 性 好 ；n 材 質(zhì) 均 勻 ， 加 工 性 優(yōu) 良 ；n 可 選 擇 各 種 表 面 處 理 的 調(diào) 質(zhì) 度 ；n 作 為 食 品 容 器 對 人 體 無 害 。 不 銹 鋼n 不 銹 鋼 具 有 良 好 的 耐 腐 蝕 性 (主 要 是 含 有 鉻 ，也 可 加 鎳 和 鉬 來 增 加 效 果 )。 鋼 材 包 裝 方 式 三 、 對 模 具

26、材 料 的 要 求n 模 具 材 料 的 選 用 ， 不 僅 關(guān) 系 到 模 具 的 使 用 壽命 ， 而 且 也 直 接 影 響 到 模 具 的 制 造 成 本 。n 要 求 模 具 材 料 具 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 、 硬 度 、 耐 磨性 ， 較 好 的 耐 沖 擊 性 、 耐 疲 勞 性 ， 良 好 的 淬 透性 以 及 易 切 削 加 工 等 性 能 ， 而 且 價 格 應(yīng) 盡 量 低廉 。 四 、 常 用 模 具 材 料n 沖 壓 模 具 材 料 主 要 有 碳 鋼 、 合 金 鋼 、 鑄 鐵 、 鑄鋼 、 硬 質(zhì) 合 金 等 。n 沖 壓 模 具 中 凸 、 凹 模 等 工 作

27、 零 件 所 用 的 材 料 主要 是 模 具 鋼 ， 常 用 的 模 具 鋼 包 括 碳 素 工 具 鋼 、合 金 工 具 鋼 、 高 速 工 具 鋼 等 。 某 模 具 廠 常 用 的模 具 材 料 有 SS41、 SKD11、 YK30、 45等 。n 根 據(jù) 工 作 條 件 的 要 求 ， 有 些 模 具 零 件 需 要 進(jìn) 行熱 處 理 。 SS41n 低 碳 機(jī) 械 構(gòu) 造 用 鋼 。 含 碳 量 為 0.30%， 不 能 進(jìn)行 熱 處 理 ， 硬 度 不 高 ； 塑 性 較 好 ， 強(qiáng) 度 較 低 ，機(jī) 械 加 工 性 能 好 ， 可 以 滿 足 模 具 中 非 成 形 模 板的

28、 性 能 要 求 。 常 用 于 打 背 板 、 托 板 、 墊 腳 、 模座 、 墊 板 和 夾 板 等 受 力 不 大 的 模 板 和 零 件 。 SKD11(SLD)n 冷 作 模 具 合 金 工 具 鋼 ， 相 當(dāng) 于 Cr12MoV。 化學(xué) 成 分 為 ： 1.45%1.7%C， 11.012.5%Cr，0.40.6%Mo， 0.150.3%V。 高 碳 保 證 獲 得 過飽 和 的 馬 氏 體 ， 以 確 保 高 硬 度 、 高 耐 磨 性 和 一定 的 熱 硬 性 。 鉻 可 以 極 大 地 增 加 鋼 的 耐 磨 性能 ， 并 大 大 改 善 了 鋼 的 淬 透 性 。 鉬 和

29、 釩 不 僅 增加 回 火 的 穩(wěn) 定 性 ， 尚 可 細(xì) 化 晶 粒 ， 改 善 碳 化 物不 均 勻 性 ， 從 而 提 高 鋼 的 強(qiáng) 度 和 韌 性 。 適 用 于受 力 較 大 的 模 具 零 件 ， 如 凸 模 、 凹 模 等 。 YK30n 碳 素 工 具 鋼 ， 含 碳 量 較 高 。 YK30是 SK-3的 改良 鋼 種 ， 具 有 較 SK-3更 佳 的 強(qiáng) 韌 性 和 硬 化 能 ，同 時 還 有 易 加 工 性 能 ， 且 具 有 一 般 高 碳 鋼 的 高硬 度 和 高 耐 磨 性 。 其 化 學(xué) 成 分 為 ：1.01.1%C， 0.81.1%Mn， 0.20.6%

30、Cr。 熱處 理 后 硬 度 為 HRC50， 用 于 局 部 受 力 較 大 的 模板 (采 用 一 般 的 鋼 板 會 產(chǎn) 生 較 大 的 變 形 )， 如 墊板 、 夾 板 、 打 板 等 。 1.3 沖 壓 設(shè) 備n 一 、 常 用 沖 壓 設(shè) 備n 二 、 沖 壓 設(shè) 備 的 選 擇 一 、 常 用 沖 壓 設(shè) 備n 常 用 沖 壓 設(shè) 備 的 名 稱 、 特 點 及 應(yīng) 用 范 圍 請 參 考相 關(guān) 資 料 。 A、 沖 床 B、 沖 床 滑 塊 和 工 作 臺 尺 寸 C、 沖 床 允 許 負(fù) 荷 曲 線 D、 帶 有 送 料 機(jī) 構(gòu) 的 沖 床 E、 夾 模 器 二 、 沖 壓

31、 設(shè) 備 的 選 擇n 沖 壓 設(shè) 備 的 選 擇 是 沖 壓 工 藝 設(shè) 計 中 的 一 項 重 要內(nèi) 容 。 它 直 接 關(guān) 系 到 設(shè) 備 的 安 全 及 其 合 理 使用 ， 并 對 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 、 模 具 壽 命 、 生 產(chǎn) 效 率 和 生產(chǎn) 成 本 等 都 有 重 要 的 影 響 。n 沖 壓 設(shè) 備 的 選 擇 主 要 包 括 沖 壓 設(shè) 備 類 型 和 沖 壓設(shè) 備 規(guī) 格 的 選 擇 兩 個 方 面 。 A、 沖 壓 設(shè) 備 類 型 的 選 擇n 沖 壓 設(shè) 備 類 型 的 選 擇 主 要 與 沖 壓 的 工 序 性 質(zhì) 、生 產(chǎn) 批 量 、 工 件 的 幾 何 尺 寸

32、及 精 度 要 求 等 因 素有 關(guān) 。 B、 沖 壓 設(shè) 備 規(guī) 格 的 選 擇n 沖 壓 設(shè) 備 規(guī) 格 的 選 擇 主 要 與 沖 壓 力 、 模 具 閉 合高 度 及 其 輪 廓 尺 寸 等 因 素 有 關(guān) 。n 沖 壓 設(shè) 備 規(guī) 格 主 要 是 指 沖 床 的 公 稱 壓 力 、 滑 塊行 程 、 滑 塊 行 程 次 數(shù) 、 裝 模 高 度 、 工 作 臺 面 尺寸 以 及 滑 塊 模 柄 孔 尺 寸 等 技 術(shù) 參 數(shù) 。 1、 公 稱 壓 力n 沖 床 在 下 死 點 前 某 一 位 置 時 滑 塊 的 壓 力 ， 稱 為沖 床 的 公 稱 壓 力 。n 沖 床 滑 塊 的 壓

33、 力 在 全 行 程 中 不 是 常 數(shù) ， 而 是 隨著 曲 軸 轉(zhuǎn) 角 的 變 化 而 變 化 。n 沖 床 的 公 稱 壓 力 必 須 大 于 總 沖 壓 力 ， 并 且 沖 壓力 曲 線 必 須 在 沖 床 允 許 負(fù) 荷 曲 線 以 內(nèi) 。n 一 般 情 況 下 ， 沖 床 的 公 稱 壓 力 應(yīng) 不 小 于 總 沖 壓力 的 1.3倍 。 2、 滑 塊 行 程n 沖 床 的 曲 柄 旋 轉(zhuǎn) 一 周 時 ， 滑 塊 從 上 死 點 到 下 死點 所 經(jīng) 過 的 距 離 ， 稱 為 沖 床 的 滑 塊 行 程 。n 滑 塊 行 程 必 須 滿 足 沖 壓 工 藝 要 求 ， 即 應(yīng) 便

34、 于 放料 和 取 件 。 3、 滑 塊 行 程 次 數(shù)n 滑 塊 每 分 鐘 從 上 死 點 到 下 死 點 、 再 回 到 上 死 點所 往 復(fù) 的 次 數(shù) ， 稱 為 沖 床 的 滑 塊 行 程 次 數(shù) 。n 滑 塊 行 程 次 數(shù) 越 大 ， 生 產(chǎn) 效 率 越 高 。n 滑 塊 行 程 次 數(shù) 應(yīng) 符 合 材 料 的 沖 壓 變 形 規(guī) 律 要求 。 4、 裝 模 高 度n 滑 塊 在 下 死 點 時 ， 滑 塊 下 表 面 與 工 作 臺 上 表 面的 距 離 ， 稱 為 沖 床 的 裝 模 高 度 。n 當(dāng) 用 裝 模 高 度 調(diào) 節(jié) 裝 置 將 滑 塊 調(diào) 整 到 最 上 位

35、置時 ， 裝 模 高 度 達(dá) 到 最 大 值 ， 稱 為 最 大 裝 模 高度 。 當(dāng) 用 裝 模 高 度 調(diào) 節(jié) 裝 置 將 滑 塊 調(diào) 整 到 最 下位 置 時 ， 裝 模 高 度 達(dá) 到 最 小 值 ， 稱 為 最 小 裝 模高 度 。 n 模 具 的 閉 合 高 度 應(yīng) 與 沖 床 的 裝 模 高 度 相 適 應(yīng) 。 5、 其 它 參 數(shù)n 模 具 的 外 形 尺 寸 、 模 柄 尺 寸 等 應(yīng) 分 別 與 沖 床 的工 作 臺 面 尺 寸 、 滑 塊 模 柄 孔 尺 寸 等 技 術(shù) 參 數(shù) 相適 應(yīng) 。 第 二 章 沖 壓 模 具 典 型 結(jié) 構(gòu)n 2.1 沖 壓 模 具 類 型 及

36、 其 選 擇n 2.2 沖 裁 模 典 型 結(jié) 構(gòu)n 2.3 彎 曲 模 典 型 結(jié) 構(gòu)n 2.4 局 部 成 形 模 典 型 結(jié) 構(gòu) 第 二 章 沖 壓 模 具 典 型 結(jié) 構(gòu) 2.1 沖 壓 模 具 類 型 及 其 選 擇n 一 、 沖 壓 模 具 分 類n 二 、 沖 壓 模 具 零 件 分 類n 三 、 沖 壓 模 具 類 型 選 擇 一 、 沖 壓 模 具 分 類n (一 )根 椐 沖 壓 工 藝 性 質(zhì) 分 類n (二 )根 椐 有 無 導(dǎo) 向 裝 置 分 類n (三 )根 椐 沖 壓 工 序 的 組 合 程 度 分 類 (一 )根 椐 沖 壓 工 藝 性 質(zhì) 分 類n 1、 沖

37、裁 模 沿 封 閉 或 敞 開 的 輪 廓 線 使 材 料 產(chǎn) 生分 離 的 模 具 。 沖 裁 模 又 可 分 為 落 料 模 、 沖 孔模 、 切 邊 模 等 等 ， 分 別 對 應(yīng) 落 料 工 序 、 沖 孔 工序 、 切 邊 工 序 等 等 。n 2、 彎 曲 模 使 平 板 毛 坯 或 半 成 品 工 件 沿 著 直 線(彎 曲 線 )產(chǎn) 生 彎 曲 變 形 ， 從 而 獲 得 一 定 形 狀 和角 度 的 工 件 的 模 具 。 (一 )根 椐 沖 壓 工 藝 性 質(zhì) 分 類n 3、 拉 深 模 將 平 板 毛 坯 或 半 成 品 工 件 制 成 開 口空 心 件 的 模 具 。n

38、 4、 成 形 模 將 平 板 毛 坯 或 半 成 品 工 件 按 凸 、 凹模 的 形 狀 直 接 復(fù) 制 成 形 ， 而 材 料 本 身 僅 產(chǎn) 生 局部 塑 性 變 形 的 模 具 。 (二 )根 椐 有 無 導(dǎo) 向 裝 置 分 類n 1、 無 導(dǎo) 向 模 上 、 下 模 之 間 無 導(dǎo) 向 裝 置 的 模具 。n 2、 導(dǎo) 板 模 利 用 導(dǎo) 板 對 凸 模 進(jìn) 行 導(dǎo) 向 的 模 具 ，且 導(dǎo) 板 兼 起 卸 料 板 作 用 。n 3、 導(dǎo) 柱 模 上 、 下 模 之 間 由 導(dǎo) 柱 、 導(dǎo) 套 進(jìn) 行 導(dǎo)向 的 模 具 。 (三 )根 椐 沖 壓 工 序 的 組 合 程 度 分 類

39、n 1、 單 工 序 模 在 壓 力 機(jī) 的 一 次 行 程 中 ， 只 完 成一 道 沖 壓 工 序 的 模 具 。n 2、 復(fù) 合 模 只 有 一 個 工 位 ， 在 壓 力 機(jī) 的 一 次 行程 中 ， 在 同 一 工 位 上 同 時 完 成 兩 道 以 上 工 序 的模 具 。n 3、 連 續(xù) 模 在 毛 坯 的 送 進(jìn) 方 向 ， 具 有 兩 個 或 更多 的 工 位 ， 在 壓 力 機(jī) 的 一 次 行 程 中 ， 在 不 同 工位 上 逐 次 完 成 兩 道 或 兩 道 以 上 工 序 的 模 具 。 二 、 沖 壓 模 具 零 件 分 類n 由 于 沖 壓 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 復(fù)

40、 雜 程 度 不 同 ， 故 構(gòu) 成 沖壓 模 具 的 零 件 種 類 、 數(shù) 量 也 各 有 差 異 。 一 般 說來 ， 可 分 為 六 類 ：n 1、 工 作 零 件 直 接 對 毛 坯 或 半 成 品 進(jìn) 行 沖 壓 加工 的 零 件 。n 2、 定 位 零 件 用 來 確 定 毛 坯 或 半 成 品 在 模 具 中正 確 位 置 的 零 件 。n 3、 導(dǎo) 向 零 件 保 證 上 、 下 模 或 凸 、 凹 模 正 確 運動 的 零 件 。 二 、 沖 壓 模 具 零 件 分 類n 4、 卸 料 /壓 料 零 件 將 包 在 凸 模 /凹 模 上 的 廢 料或 半 成 品 工 件 卸

41、 下 來 的 零 件 稱 為 卸 料 零 件 ； 在沖 壓 時 用 于 壓 住 材 料 的 零 件 稱 為 壓 料 零 件 。n 5、 連 接 與 固 定 零 件 將 凸 模 、 凹 模 及 其 他 零 件連 接 固 定 在 上 、 下 模 座 上 用 于 傳 遞 工 作 壓 力 的零 件 。n 6、 其 他 零 件 在 模 具 中 用 于 配 合 其 他 動 作 的 零件 。 三 、 沖 壓 模 具 類 型 選 擇n 選 擇 沖 壓 模 具 類 型 時 ， 必 須 綜 合 考 慮 沖 壓 件 的質(zhì) 量 要 求 、 生 產(chǎn) 批 量 大 小 、 沖 壓 加 工 成 本 及 沖壓 設(shè) 備 情 況

42、、 模 具 制 造 能 力 等 具 體 生 產(chǎn) 條 件 ，再 經(jīng) 過 全 面 的 分 析 和 比 較 ， 才 能 最 終 確 定 。 2.2 沖 裁 模 典 型 結(jié) 構(gòu)n 沖 孔 模n 復(fù) 合 模n 落 料 模 沖 孔 模 （根據(jù)沖床裝模高度確定） 沖 孔 模 沖 孔 模編號 模 板代 號 模 板 名 稱 材 質(zhì) 厚度 編號 模 板代 號 模 板 名 稱 材 質(zhì) 厚度1 HP 上 托 板 SS41 30 7 SP 上 打 板 SLD 202 BB 上 墊 腳 SS41 80 8 DB 下 模 板 SLD 303 HH 上 模 座 SS41 40 9 CB 下 墊 板 YK30 20 4 BP

43、上 墊 板 YK30 20 10 DD 下 模 座 SS41 505 PP 上 夾 板 SS41 20 11 CC 下 墊 腳 SS41 906 SB 上 打 背 板 YK30 18 12 DH 下 托 板 SS41 25 復(fù) 合 模 復(fù) 合 模 復(fù) 合 模編 號 模 板代 號 模 板 名 稱 材 質(zhì) 板 厚 編 號 模 板代 號 模 板 名 稱 材 質(zhì) 板 厚1 DH 下 托 板 SS41 25 8 UD 上 模 板 SKD11 302 CC 下 墊 腳 SS41 80 9 SB 上 打 背 板 YK30 103 DD 下 模 座 SS41 50 10 PP 上 夾 板 SS41 20 4

44、DP 下 夾 板 YK30 20 11 BP 上 墊 板 YK30 205 DB 下 模 板 SKD11 30 12 HH 上 模 座 SS41 406 OP 下 脫 料 板 (下 打 板 ) SKD11 18 13 BB 上 墊 腳 SS41 807 SP 上 脫 料 板 (上 打 板 ) SKD11 18 14 HP 上 托 板 SS41 30 2.3 彎 曲 模 典 型 結(jié) 構(gòu) 2.3 彎 曲 模 典 型 結(jié) 構(gòu) 2.3 彎 曲 模 典 型 結(jié) 構(gòu) 2.4 局 部 成 型 模 典 型 結(jié) 構(gòu)產(chǎn) 品 上 公凹 模 2.4 局 部 成 型 模 典 型 結(jié) 構(gòu) 第 三 章 沖 壓 工 藝 設(shè)

45、計n 3.1 沖 裁 質(zhì) 量 分 析n 3.2 彎 曲 質(zhì) 量 分 析n 3.3 沖 壓 工 藝 分 析n 3.4 沖 裁 模 刃 口 尺 寸 計 算n 3.5 彎 曲 件 展 開 尺 寸 計 算n 3.6 排 樣n 3.7 沖 壓 力n 3.8 壓 力 中 心 n 3.9 沖 壓 工 藝 方 案 的 制 定 3.1 沖 裁 質(zhì) 量 分 析n 一 、 沖 裁 變 形 過 程n 二 、 沖 裁 斷 面 特 征n 三 、 沖 裁 間 隙 一 、 沖 裁 變 形 過 程n 沖 裁 時 材 料 的 變 形 雖 然 是 在 一 瞬 間 完 成 的 ， 但大 致 可 以 分 為 彈 性 變 形 、 塑 性

46、 變 形 和 斷 裂 分 離三 個 階 段 。n 彈 性 變 形 階 段 ： 凸 模 施 加 壓 力 ， 材 料 產(chǎn) 生 彈 性彎 曲 并 略 有 擠 入 凹 模 刃 口 。n 塑 性 變 形 階 段 ： 材 料 受 力 已 超 過 彈 性 限 度 ， 這時 凸 模 擠 入 材 料 ， 同 時 材 料 也 擠 入 凹 模 ， 由 于材 料 反 抗 凸 模 及 凹 模 的 擠 入 ， 產(chǎn) 生 彎 矩 M。 一 、 沖 裁 變 形 過 程n 斷 裂 分 離 階 段 ： 靠 近 凹 模 刃 口 邊 的 材 料 所 受 應(yīng)力 先 達(dá) 到 材 料 的 抗 剪 強(qiáng) 度 ， 凹 模 刃 口 邊 的 材 料發(fā)

47、 生 裂 紋 ， 此 時 凸 模 刃 口 邊 的 材 料 尚 處 于 塑 性狀 態(tài) ， 凸 模 繼 續(xù) 擠 入 材 料 。 接 著 凸 模 刃 口 邊 的材 料 也 產(chǎn) 生 了 裂 紋 ， 當(dāng) 凸 模 與 凹 模 間 隙 合 適時 ， 從 凸 模 和 凹 模 分 別 出 現(xiàn) 的 裂 紋 擴(kuò) 展 重 合 ，從 而 使 沖 裁 件 與 材 料 分 離 。 分 離 后 ， 凸 模 繼 續(xù)移 動 將 沖 裁 件 推 入 凹 模 。 二 、 沖 裁 斷 面 特 征n A、 斷 面 特 征n B、 影 響 因 素 A、 斷 面 特 征n 沖 裁 過 程 的 材 料 變 形 是 很 復(fù) 雜 的 。 由 于

48、其 中 的復(fù) 雜 應(yīng) 力 與 應(yīng) 變 ， 造 成 沖 裁 斷 面 的 變 化 。 所 有普 通 沖 裁 斷 面 都 帶 有 明 顯 的 區(qū) 域 性 特 征 ， 所 不同 的 只 是 各 個 區(qū) 域 的 大 小 比 例 不 同 而 已 。 普 通沖 裁 斷 面 由 塌 角 帶 、 光 亮 帶 、 斷 裂 帶 和 毛 刺 區(qū)四 個 區(qū) 域 組 成 。 B、 影 響 因 素n 隨 著 材 料 性 質(zhì) 、 厚 度 、 模 具 結(jié) 構(gòu) 以 及 沖 裁 條 件的 不 同 ， 沖 裁 斷 面 的 四 個 區(qū) 域 的 大 小 和 比 例 也不 同 。 三 、 沖 裁 間 隙n 沖 裁 凸 模 與 凹 模 刃

49、口 尺 寸 之 差 稱 為 沖 裁 間 隙 ，有 單 邊 間 隙 與 雙 邊 間 隙 之 分 。 A、 沖 裁 間 隙 對 沖 裁 的 影 響n 1、 沖 裁 間 隙 對 斷 面 質(zhì) 量 的 影 響n 2、 沖 裁 間 隙 對 尺 寸 精 度 的 影 響n 3、 沖 裁 間 隙 對 沖 裁 力 的 影 響n 4、 沖 裁 間 隙 對 模 具 壽 命 的 影 響 1、 沖 裁 間 隙 對 斷 面 質(zhì) 量 的 影 響n 當(dāng) 沖 裁 間 隙 過 小 時 ， 斷 面 上 形 成 第 二 光 亮 帶 ，上 端 毛 刺 較 大 。n 當(dāng) 沖 裁 間 隙 過 大 時 ， 斷 面 很 粗 糙 ， 毛 刺 和

50、錐 度也 較 大 ， 光 亮 帶 變 小 。n 當(dāng) 沖 裁 間 隙 合 理 時 ， 斷 面 光 亮 帶 較 大 ， 塌 角 、毛 刺 和 錐 度 較 小 ， 表 面 較 平 整 。 2、 沖 裁 間 隙 對 尺 寸 精 度 的 影 響n 當(dāng) 間 隙 較 大 時 ， 材 料 受 拉 伸 作 用 變 大 ， 沖 裁 完畢 后 ， 由 于 材 料 的 彈 性 恢 復(fù) ， 沖 件 尺 寸 向 實 體方 向 收 縮 ， 即 落 料 件 的 外 形 尺 寸 小 于 凹 模 尺寸 ， 沖 孔 件 的 孔 徑 大 于 凸 模 尺 寸 。n 當(dāng) 間 隙 較 小 時 ， 由 于 材 料 的 彈 性 恢 復(fù) ， 落

51、 料 件的 外 形 尺 寸 增 大 ， 沖 孔 件 的 孔 徑 變 小 。n 沖 裁 件 的 尺 寸 變 化 大 小 還 與 材 料 性 能 厚 度 軋 制 方 向 沖 裁 件 形 狀 、 模 具 制 造 精 度 以 及 刃口 狀 態(tài) 等 因 素 有 關(guān) 。 3、 沖 裁 間 隙 對 沖 裁 力 的 影 響n 間 隙 越 小 ， 沖 裁 力 越 大 ， 而 增 大 沖 裁 間 隙 ， 則可 以 減 小 沖 裁 力 。n 當(dāng) 間 隙 合 理 時 ， 上 下 裂 紋 重 合 ， 最 大 剪 切 力 較小 。n 而 間 隙 過 小 時 ， 材 料 所 受 力 矩 和 拉 應(yīng) 力 減 小 ，壓 應(yīng) 力

52、 增 大 ， 材 料 不 易 產(chǎn) 生 撕 裂 ， 上 下 裂 紋 不重 合 又 產(chǎn) 生 二 次 剪 切 ， 使 沖 裁 力 增 大 。 n 間 隙 較 大 時 ， 材 料 所 受 力 矩 和 拉 應(yīng) 力 增 大 ， 材料 易 于 剪 裂 分 離 ， 故 最 大 沖 裁 力 有 所 減 小 。 4、 沖 裁 間 隙 對 模 具 壽 命 的 影 響n 在 沖 裁 過 程 中 ， 模 具 刃 口 處 所 受 的 壓 力 非 常大 ， 使 模 具 刃 口 與 材 料 接 觸 面 間 出 現(xiàn) 局 部 附 著現(xiàn) 象 ， 產(chǎn) 生 附 著 磨 損 。 其 磨 損 量 與 接 觸 壓 力 ，相 對 滑 動 距

53、離 成 正 比 ， 與 材 料 的 屈 服 強(qiáng) 度 成 反比 ， 是 模 具 磨 損 的 主 要 形 式 。n 當(dāng) 間 隙 較 小 時 ， 接 觸 壓 力 會 增 大 ， 摩 擦 距 離 增長 ， 摩 擦 發(fā) 熱 嚴(yán) 重 ， 導(dǎo) 致 模 具 加 劇 磨 損 ， 使 模具 與 材 料 間 產(chǎn) 生 粘 結(jié) 現(xiàn) 象 ， 還 會 引 起 刃 口 的 壓縮 疲 勞 破 壞 ， 使 之 崩 刃 。 4、 沖 裁 間 隙 對 模 具 壽 命 的 影 響n 當(dāng) 間 隙 較 大 時 ， 材 料 彎 曲 拉 伸 相 對 增 加 ， 模 具刃 口 端 面 的 正 壓 力 增 大 ， 容 易 產(chǎn) 生 崩 刃 或 塑

54、性變 形 ， 使 磨 損 加 劇 。n 為 了 提 高 模 具 壽 命 ， 可 采 用 較 大 間 隙 用 小 間隙 ， 就 必 須 提 高 模 具 硬 度 和 制 造 精 度 ， 對 沖 模刃 口 充 分 潤 滑 ， 以 減 少 磨 損 。 B、 合 理 沖 裁 間 隙 的 確 定n 在 設(shè) 計 模 具 時 要 選 擇 一 個 合 理 的 沖 裁 間 隙 ， 以使 沖 裁 后 能 得 到 較 好 的 斷 面 質(zhì) 量 和 較 高 的 尺 寸精 度 ， 并 且 沖 裁 力 較 小 、 模 具 壽 命 較 長 。 但 是由 于 沖 裁 間 隙 對 沖 裁 件 的 斷 面 質(zhì) 量 、 尺 寸 精 度

55、以 及 沖 裁 力 和 模 具 壽 命 的 影 響 規(guī) 律 并 不 一 致 ，通 常 是 選 擇 一 個 適 當(dāng) 的 范 圍 作 為 合 理 間 隙 ， 只要 沖 裁 間 隙 在 此 范 圍 之 內(nèi) ， 就 認(rèn) 為 是 合 理 的 。它 是 一 個 范 圍 值 ， 其 下 限 為 最 小 合 理 間 隙 ， 上限 為 最 大 合 理 間 隙 。 B、 合 理 沖 裁 間 隙 的 確 定n 1、 選 取 原 則n 當(dāng) 工 件 的 斷 面 質(zhì) 量 沒 有 嚴(yán) 格 要 求 時 ， 可 以 取較 大 間 隙 值 。n 當(dāng) 工 件 斷 面 質(zhì) 量 及 制 造 公 差 要 求 較 高 時 ， 應(yīng)取 較 小

56、 間 隙 值 。n 計 算 沖 裁 模 刃 口 尺 寸 時 ， 應(yīng) 按 值 來 計 算 。n 2、 選 取 方 法 n 計 算 法 、 經(jīng) 驗 法 、 查 表 法 。 3.2 彎 曲 質(zhì) 量 分 析n 一 、 彎 曲 變 形 過 程n 二 、 彎 曲 變 形 特 點n 三 、 回 彈n 四 、 滑 移n 五 、 彎 裂n 六 、 最 小 彎 曲 半 徑 一 、 彎 曲 變 形 過 程n 在 凸 模 的 壓 力 下 ， 板 料 受 到 彎 矩 的 作 用 ， 首 先產(chǎn) 生 彈 性 變 形 ， 然 后 進(jìn) 入 塑 性 變 形 。 在 塑 性 彎曲 的 開 始 階 段 ， 板 料 自 由 彎 曲 ，

57、 在 行 程 終 了時 ， 產(chǎn) 生 校 正 彎 曲 。n 自 由 彎 曲 是 指 當(dāng) 彎 曲 終 了 時 ， 凸 模 、 工 件 和 凹模 三 者 吻 合 后 凸 模 不 再 下 壓 。n 校 正 彎 曲 則 是 在 上 述 基 礎(chǔ) 上 凸 模 繼 續(xù) 下 壓 ， 對工 件 起 校 正 作 用 ， 使 其 產(chǎn) 生 一 定 的 塑 性 變 形 。 二 、 彎 曲 變 形 特 點n 為 了 觀 察 和 分 析 板 料 彎 曲 變 形 的 特 點 ， 了 解 彎曲 變 形 規(guī) 律 ， 最 簡 單 的 辦 法 是 在 板 料 的 側(cè) 面 劃上 網(wǎng) 格 線 ， 然 后 進(jìn) 行 彎 曲 。 通 過 分 析

58、 變 形 前 后板 料 側(cè) 面 網(wǎng) 格 線 的 變 化 情 況 ， 可 以 發(fā) 現(xiàn) ： 彎 曲變 形 的 特 點 ， 是 板 料 在 彎 曲 變 形 區(qū) 內(nèi) 的 曲 率 發(fā)生 變 化 。 彎 曲 變 形 后 ， 截 面 產(chǎn) 生 畸 變 。 變 形 區(qū)材 料 厚 度 變 薄 。 彎 曲 后 材 料 長 度 增 加 。 n 在 實 際 沖 壓 生 產(chǎn) 中 ， 彎 曲 件 的 主 要 質(zhì) 量 問 題 是回 彈 、 滑 移 和 彎 裂 等 。 三 、 回 彈n 由 于 彈 性 變 形 的 影 響 ， 把 彎 曲 件 從 模 具 中 取 出后 ， 其 彎 曲 角 和 彎 曲 半 徑 都 會 發(fā) 生 變

59、化 ， 與 模具 相 應(yīng) 形 狀 不 一 致 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 回 彈 。 A、 影 響 因 素n 1、 材 料 的 機(jī) 械 性 能 ： 材 料 的 屈 服 點 越 高 ， 彈性 模 量 越 小 ， 回 彈 越 大 。n 2、 相 對 彎 曲 半 徑 ： 相 對 彎 曲 半 徑 越 小 ， 回 彈越 小 。n 3、 工 件 的 形 狀 ： 工 件 越 復(fù) 雜 ， 一 次 彎 曲 成 形角 的 數(shù) 量 越 多 ， 回 彈 越 小 。 A、 影 響 因 素n 4、 模 具 尺 寸 ： 凹 模 開 口 越 深 ， 回 彈 越 小 。n 5、 模 具 間 隙 ： U形 彎 曲 時 ， 模 具

60、 間 隙 小 則 回 彈小 。n 6、 彎 曲 方 式 ： 校 正 彎 曲 比 自 由 彎 曲 的 回 彈小 。 B、 回 彈 值 的 確 定n 由 于 影 響 回 彈 角 的 因 素 很 多 ， 而 且 這 些 因 素 又互 相 影 響 ， 用 理 論 計 算 既 復(fù) 雜 、 也 不 準(zhǔn) 確 ， 故一 般 在 生 產(chǎn) 中 往 往 是 用 經(jīng) 驗 法 或 查 表 法 初 步 確定 回 彈 角 的 大 小 ， 然 后 在 實 際 試 模 中 修 正 。 C、 減 小 回 彈 的 措 施n 1、 從 工 件 設(shè) 計 上 采 取 措 施n 2、 從 彎 曲 工 藝 上 采 取 措 施n 3、 從 模

61、 具 結(jié) 構(gòu) 上 采 取 措 施 1、 從 工 件 設(shè) 計 上 采 取 措 施n 在 工 件 設(shè) 計 上 改 進(jìn) 某 些 結(jié) 構(gòu) ， 可 以 減 小 回 彈值 。n 在 滿 足 工 件 使 用 的 條 件 下 ， 選 用 彈 性 模 數(shù)大 、 屈 服 極 限 小 、 機(jī) 械 性 能 穩(wěn) 定 的 材 料 。 2、 從 彎 曲 工 藝 上 采 取 措 施n 增 加 彎 曲 力 ， 采 用 校 正 彎 曲 。n 對 冷 作 硬 化 的 材 料 ， 在 彎 曲 前 先 進(jìn) 行 一 次 退火 處 理 ， 降 低 屈 服 強(qiáng) 度 。n 在 允 許 的 情 況 下 ， 采 用 加 熱 彎 曲 。n 相 對

62、彎 曲 半 徑 很 大 的 工 件 可 采 用 拉 彎 工 藝 。 3、 從 模 具 結(jié) 構(gòu) 上 采 取 措 施n 模 具 結(jié) 構(gòu) 補 償 回 彈 ， 集 中 校 形 減 小 回 彈 ， 底 邊成 弧 形 抵 消 回 彈 四 、 滑 移n 在 彎 曲 過 程 中 ， 毛 坯 沿 凹 模 邊 緣 滑 動 時 ， 受 到摩 擦 阻 力 的 作 用 ， 由 于 毛 坯 各 邊 所 受 到 的 摩 擦力 不 等 ， 因 此 毛 坯 會 出 現(xiàn) 左 右 滑 動 ， 這 種 現(xiàn) 象稱 為 滑 移 。n 由 于 滑 移 ， 會 造 成 彎 曲 件 的 尺 寸 精 度 達(dá) 不 到 規(guī)定 的 要 求 。 A、

63、產(chǎn) 生 原 因n 1、 不 對 稱 工 件 彎 曲 時 ， 毛 坯 向 寬 度 寬 的 一 邊滑 移 。n 2、 凹 模 邊 緣 的 圓 角 半 徑 不 等 ； 毛 坯 向 圓 角 半徑 小 的 方 向 滑 移 。n 3、 彎 曲 件 兩 邊 折 彎 個 數(shù) 不 一 樣 ， 毛 坯 向 折 彎個 數(shù) 多 的 方 向 滑 移 。n 4、 凹 模 兩 邊 的 間 隙 和 潤 滑 情 況 不 一 致 時 ， 毛坯 向 間 隙 小 、 潤 滑 情 況 差 的 方 向 滑 移 。 B、 對 應(yīng) 措 施n 1、 盡 量 采 用 對 稱 凹 模 ， 凹 模 兩 邊 的 圓 角 半 徑相 等 ， 凸 模 和

64、凹 模 間 隙 均 勻 。n 2、 采 用 彈 頂 裝 置 ， 減 少 或 消 除 了 滑 移 ， 所 得工 件 較 平 整 。n 3、 采 用 定 位 銷 ， 彎 曲 時 毛 坯 不 能 移 動 ， 所 得工 件 精 度 較 高 。n 4、 采 用 對 稱 彎 曲 。 五 、 彎 裂n 板 料 在 彎 曲 時 產(chǎn) 生 的 最 大 應(yīng) 變 ， 是 在 外 表 面 縱向 纖 維 上 ， 當(dāng) 該 處 應(yīng) 變 超 過 材 料 的 拉 伸 變 形 極限 時 ， 就 會 產(chǎn) 生 裂 紋 ， 造 成 廢 品 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱為 彎 裂 。n 外 層 纖 維 拉 伸 變 形 大 小 ， 主 要 決 定

65、 于 彎 曲 件 的相 對 彎 曲 半 徑 。 相 對 彎 曲 半 徑 越 小 ， 材 料 變 形越 大 ， 越 易 彎 裂 。 六 、 最 小 彎 曲 半 徑n 在 保 證 毛 坯 外 層 纖 維 不 發(fā) 生 破 壞 的 條 件 下 ， 所能 彎 曲 工 件 內(nèi) 表 面 的 最 小 圓 角 半 徑 ， 稱 為 最 小彎 曲 半 徑 。 生 產(chǎn) 中 用 來 表 示 彎 曲 時 的 成 形 極限 。 A、 影 響 最 小 彎 曲 半 徑 的 因 素n 1、 材 料 的 機(jī) 械 性 能n 材 料 的 塑 性 越 好 ， 允 許 的 最 小 彎 曲 半 徑 越 小 。n 2、 材 料 的 方 向 性

66、n 當(dāng) 彎 曲 線 與 板 料 軋 制 方 向 垂 直 時 ， 允 許 的 最 小彎 曲 半 徑 較 小 。n 3、 板 寬n 板 寬 增 加 ， 允 許 的 最 小 彎 曲 半 徑 增 大 。 A、 影 響 最 小 彎 曲 半 徑 的 因 素n 4、 板 料 表 面 和 側(cè) 面 質(zhì) 量n 板 料 表 面 和 側(cè) 面 質(zhì) 量 較 差 時 ， 允 許 的 最 小 彎 曲半 徑 較 大 。n 5、 彎 曲 角n 彎 曲 角 較 小 時 ， 允 許 的 最 小 彎 曲 半 徑 較 小 。 3.3 局 部 成 形 質(zhì) 量 分 析n 用 各 種 不 同 性 質(zhì) 的 局 部 變 形 改 變 毛 坯 的 形 狀 和尺 寸 的 沖 壓 工 序 稱 為 成 形 。 成 形 主 要 包 括 翻邊 、 縮 口 、 脹 形 、 校 形 、 和 起 伏 成 形 等 幾 種 。 一 、 翻 邊n 翻 邊 是 將 制 件 的 孔 邊 緣 或 外 邊 緣 在 模 具 的 作 用下 翻 出 豎 立 或 一 定 角 度 的 直 邊 。n 翻 邊 主 要 用 于 零 件 的 邊 部 強(qiáng) 化 ， 去 除 切 邊 以 及在 零