車身工藝學(xué)章沖裁工藝學(xué)

1、車身工藝學(xué)章沖裁工藝學(xué)第1頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三重點記住拉伸極限等效應(yīng)力理想剛塑性本構(gòu)模型線性強化剛塑性本構(gòu)模型第2頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三重點記住理想彈塑性本構(gòu)模型線性強化彈塑性本構(gòu)模型第3頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三第4章 沖裁工藝4-1沖裁的變形過程4-3沖裁模刃口寸4-2沖裁間隙4-4沖壓力和沖模壓力中心4-5沖模及沖裁模第4頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三前言： 使板料分離的沖壓工序（沖孔、落料、修邊、切開）普通沖裁：以開裂形式實現(xiàn)分離.精密沖裁 ： 以塑性變形式實現(xiàn)

2、分離第5頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三序號變形階段簡圖板料狀態(tài)1彈性變形內(nèi)應(yīng)力未超過屈服極限2塑性變形內(nèi)應(yīng)力達(dá)到屈服極限，加壓超過抗剪強度，微裂3斷裂刃口處的裂紋不斷向板料內(nèi)部擴展，直至拉斷分離4.1沖裁板料變形及斷面的特征1.沖裁的變形過程 第6頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三2.沖裁力變化分析第7頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三2.斷面特點(1)圓角帶圓角帶是凹模刃口壓人板料時刃口附近板料產(chǎn)生變形的結(jié)構(gòu)。(2)光亮帶 光亮帶是板料塑性剪切變形時，在毛坯中的一部分相對另一部分移動中，模具刃口側(cè)面將斷面壓平而形成的光亮垂

3、直面。通常，光亮帶占整個斷面的l/3，光亮帶是尺寸測量基準(zhǔn)。1/3, 塑性好,光亮帶大(3)斷裂帶 第8頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三(3)斷裂帶 斷裂帶是由由刃口處的微小裂紋在拉應(yīng)力作用下不斷擴展形成的撕裂面，斷面粗糙，出現(xiàn)毛刺，且有斜度2.斷面特點(4) 沖裁件尺寸確定孔的尺寸以孔最小尺寸為衡量標(biāo)準(zhǔn)落料以輪廓最大尺寸為衡量標(biāo)準(zhǔn)。忽略彈性變形 落料尺寸=凹模尺寸 沖孔尺寸=凸模尺寸第9頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三42沖裁模間隙沖裁間隙是凸凹模刃口工作部分尺寸之差。沖裁間隙的影響合適：上下裂紋重合斷面光潔過?。翰恢睾?，兩個光亮帶。過大：產(chǎn)生

4、塌角1.對質(zhì)量影響第10頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三2.對沖裁尺寸影響 間隙 拉伸作用大 落料尺寸凸模；間隙 擠壓力大 沖孔孔徑落料尺寸第11頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三3.對沖模壽命影響4.對沖裁時各種力影響間隙小側(cè)壓力N刃口磨損間隙大壓力不均，刃口易崩刃，刀具壽命間隙大，沖裁力卸料力推料力間隙之減少時，各種力均隨之增加。 第12頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三合理間隙的概念及其確定1.確定原則 在保證沖裁件斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下，模具壽命最高。2.合理間隙 在保證沖件斷面質(zhì)量和尺寸精度前提下，模具壽命最高,

5、確定合理間隙，再考慮模具制造偏差及磨損，選擇一個范圍為合理間隙。 設(shè)計與制造新模具時要采用最小合理間隙值Cmin。第13頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三3.沖裁間隙的確定 沖裁上下裂紋重合確定合理間隙沖裁模雙面間隙表 注意：考慮到磨損，設(shè)計時采用最小合理間隙。經(jīng)驗確定法第14頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三4.3沖裁刃口尺寸(1)落料 凹模為設(shè)計基準(zhǔn)（先定）間隙取在凸模上. 沖孔 凸模為設(shè)計基準(zhǔn),間隙取在凹模上。1.刃口尺寸確定的原則(2)考慮磨損 凹模尺寸取零件最小尺寸（落料） 凸模取零件最大尺寸（沖孔）(3)凸凹模尺寸精度與零件相適應(yīng)落料尺寸

6、=凹模尺寸沖孔尺寸=凸模尺寸第15頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三2.刃口尺寸確定的方法刃口尺寸要保證凸凹模之間有間隙凸模的制造公差凹模的制造公差雙面間隙最大值雙面間隙最小值第16頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三(1)凸凹模分別加工時1)落料:落 料凹模為設(shè)計基準(zhǔn)首先確定凹模尺寸，使凹?；境叽缃咏虻扔谥萍喞淖钚O限尺寸。 落料尺寸=凹模尺寸及磨損原因落料件最大極限尺寸凹模刃口尺寸凹模的制造公差凸模的制造公差磨損系數(shù)沖裁剪公差第17頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三2)沖孔凸模為設(shè)計基準(zhǔn)使 凸模基本 尺寸接近或等于工件

7、孔的最大極限尺寸。 沖孔件最大極限尺寸沖孔凸、凹模刃口尺寸凹模的制造公差凸模的制造公差磨損系數(shù)沖裁剪公差第18頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三(2)凸凹模配加工時落料件，凹模為設(shè)計基準(zhǔn)。沖孔件，凸模為設(shè)計基準(zhǔn)。保證間隙在第19頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三 AB段彈性變形 塑變BC.材料硬化，沖裁力上升，達(dá)最大值C點。 CD段，為沖裁斷裂階段。 剪面積減少，沖裁力下降。 凸模下壓，材料內(nèi)部微裂紋擴張，沖裁力急劇下降。 4.5沖壓力和沖模壓力中心1.沖裁力的大小及計算第20頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三目的：合理選擇壓力

8、機、設(shè)計模具平刃口模具 S-剪切斷面面積L-沖裁模周長 -材料抗剪強度，一般取0.8 -材料厚度K=1.3 修正系數(shù) 計算第21頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三(2)斜刃沖裁落料 沖孔2.降低沖裁力的措施落料件 凹模為斜刃沖孔件 凸模為斜刃t0.1-0.50.05-0.070.0650.080.5-2.50.025-0.060.050.062.5-6.50.02-0.050.0550.05鋁、鋁合金0.03-0.080.0250.03-0.07第25頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三4.沖模壓力中心模具壓力中心:沖壓力合力作用點.裁件周長第26頁，

9、共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三5.5沖裁模分類及結(jié)構(gòu)簡介沖裁模分類1.沖模的要求(2）沖模應(yīng)有足夠的強度、剛度和一定尺寸精度。(3）主要零件應(yīng)有足夠的耐磨性及使用壽命。(4）結(jié)構(gòu)應(yīng)確保操作安全、方便，便于維修。(5）材料送進(jìn)、工件取出方便。(1）工件定位可靠。(6）應(yīng)有確保沖模上下運動對中導(dǎo)向裝置。(7）盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件。(8）沖模的結(jié)構(gòu)應(yīng)與壓力機的主要技術(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。第27頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三2.沖模的種類(1）按工藝性質(zhì)分沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模；(2）按工序組合分單工序模、連續(xù)模、復(fù)合模；(3）按材料送進(jìn)方式分為手動送料模

10、、半自動送料模、自動送料模；4）通用模、專用模；(5）無導(dǎo)向模、導(dǎo)板導(dǎo)向模和導(dǎo)柱導(dǎo)套模；第28頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三基本結(jié)構(gòu)主要件工作件定位件凸模凹模凸凹模刃口鑲塊定位銷擋料銷導(dǎo)正銷導(dǎo)料板定位側(cè)刃壓料、卸料及出料件壓邊圈卸料板頂出器頂銷推桿3.沖模結(jié)構(gòu)組成及其作用第29頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三輔助件導(dǎo)向件支承件緩沖件第30頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三1.簡單模沖裁模結(jié)構(gòu)僅一道工序，無導(dǎo)向裝置，適用小批量精度低簡單零件。第31頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三2.連續(xù)模一次行程在不同工位連續(xù)沖出一個或多個制件，適用大批生產(chǎn)。第32頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三3.復(fù)合模復(fù)合模是指沖床在一次行程中，完成落料、沖孔等多個工序的一種模具結(jié)構(gòu)。第33頁，共35頁，2022年，5月20日，11點3分，星期三3.簡單模、連續(xù)模、復(fù)合模比較模具性能單工序沖模連續(xù)模復(fù)合模無導(dǎo)向有導(dǎo)向工作精度尺寸精度低較低略高高位置精度略高高制品尺寸及厚度不平一