沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)：沖裁模具的間隙

1.沖裁模間隙1)間隙的重要性沖裁間隙Z：指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸DA與凸模刃口橫向尺寸dT的差值。沖裁模具的間隙1.沖裁模間隙1)間隙的重要性間隙值對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖壓力和模具壽命均有很大影響，是沖裁工藝與沖裁模設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。(1).間隙對(duì)沖壓力的影響間隙增大 沖壓力減小間隙增大 卸料力、推件力或頂件力減小2.2沖裁模具的間隙1.沖裁模間隙1)間隙的重要性（續(xù)）(2).間隙對(duì)模具壽命的影響模具壽命分為刃磨壽命和模具總壽命。模具失效的原因一般有：磨損、變形、崩刃、折斷和漲裂。小間隙將使磨損增加，甚至使模具與材料之間產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，并引起崩刃、凹模脹裂、小凸模折斷、凸凹模相互啃刃等異常損壞。為了延長(zhǎng)模具壽命，在保證沖裁件質(zhì)量的前提下適當(dāng)采用較大的間隙值是十分必要的。2.2沖裁模具的間隙1.沖裁模間隙2)沖裁間隙的確定在實(shí)際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這三個(gè)因素綜合考慮，給間隙規(guī)定一個(gè)范圍值?？紤]到在生產(chǎn)過(guò)程中的磨損使間隙變大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)應(yīng)采用最小合理間隙Zmin理論法確定法經(jīng)驗(yàn)確定法較小間隙值（表2.2）較大間隙值（表2.3）2.2沖裁模具的間隙1.沖裁模間隙3).沖裁間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量的影響間隙對(duì)斷面質(zhì)量的影響材料性能的影響 a、b、d大，c小模具間隙的影響間隙小，出現(xiàn)二次剪裂，產(chǎn)生第二光亮帶間隙大，出現(xiàn)二次拉裂，產(chǎn)生二個(gè)斜度模具刃口狀態(tài)的影響當(dāng)凸模刃口磨鈍時(shí)，則會(huì)在落料件上端產(chǎn)生毛刺；當(dāng)凹模刃口磨鈍時(shí)，則會(huì)在沖孔件的孔口下端產(chǎn)生毛刺；當(dāng)凸、凹模刃口同時(shí)磨鈍時(shí)，則沖裁件上、下端都會(huì)產(chǎn)生毛刺。2.2沖裁模具的間隙間隙對(duì)剪切裂紋與斷面質(zhì)量的影響ａ）間隙過(guò)小

ｂ）間隙合理 ｃ）間隙過(guò)大1.沖裁模間隙2.2沖裁模具的間隙凸、凹模刃口磨鈍時(shí)毛刺的形成情況a)凹模磨鈍

b)凸模磨鈍

c)凸、凹模均磨鈍1.沖裁模間隙2.2沖裁模具的間隙1.沖裁模間隙3).沖裁間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量的影響(2).沖裁件尺寸精度的影響沖裁件的尺寸精度：指沖裁件的實(shí)際尺寸與圖紙上基本尺寸之差間隙適當(dāng)時(shí)，板料的變形區(qū)在剪切作用下被分離，落料件尺寸等于凹模尺寸，沖孔件尺寸等于凸模尺寸。間隙過(guò)大，沖裁過(guò)程中除受剪切外還產(chǎn)生較大的拉伸與彎曲變形，因彈性回復(fù)，使沖裁件尺寸向相反方向收縮。落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔件尺寸大于凸模尺寸。間隙過(guò)小，沖裁過(guò)程中除剪切外還會(huì)受到較大的擠壓作用。材料的彈性恢復(fù)使沖裁件尺寸向?qū)嶓w的反方向脹大。落料件尺寸大于凹模尺寸；沖孔件尺寸小于凸模尺寸。2.2沖裁模具的間隙1.沖裁模間隙3).沖裁間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量的影響(3)．沖裁件形狀誤差及其影響因素沖裁件的形狀誤差：翹曲、扭曲、變形等缺陷。翹曲：沖裁件呈曲面不平現(xiàn)象。它是由于間隙過(guò)大、彎矩增大、變形拉伸和彎曲成分增多而造成的，另外材料的各向異性和卷料未矯正也會(huì)產(chǎn)生翹曲。扭曲：沖裁件呈扭歪現(xiàn)象。它是由于材料的不平、間隙不均勻、凹模后角對(duì)材料摩擦不均勻等造成的。變形：由于坯料的邊緣沖孔或孔距太小等原因，因脹形而產(chǎn)生的。2.2沖裁模具的間隙2.2沖裁模具的間隙用普通沖裁方法所能得到的沖裁件，其尺寸精度與斷面質(zhì)量都不太高。金屬?zèng)_裁件所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為ITl4～I(xiàn)T11，要求高的可達(dá)到ITl1～I(xiàn)T8級(jí)。厚料達(dá)到上述要求比薄料差。若要進(jìn)一步提高沖裁件的質(zhì)量要求，則要在沖裁后加整修工序或采用精密沖裁工藝等技術(shù)手段。沖裁工藝設(shè)計(jì)包括:沖裁件的工藝性和沖裁工藝方案確定。1

沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。2.6沖裁工藝設(shè)計(jì)1．沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性沖裁件的形狀沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角2.6沖裁工藝設(shè)計(jì)2.6沖裁工藝設(shè)計(jì)沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性（續(xù)）沖裁件上凸出的懸臂和凹槽沖裁件的孔邊距與孔間距在彎曲件或拉深件上沖孔時(shí)沖孔時(shí)，因受凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷或壓彎。1．沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性（續(xù)）(7)沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度沖裁件的精度一般可分為精密級(jí)與經(jīng)濟(jì)級(jí)兩類(lèi)。沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT11級(jí)，一般要求落料件公差等級(jí)最好低于IT10級(jí)，沖孔件最好低于IT9級(jí)。沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁模間隙、刃口銳鈍以及沖模結(jié)構(gòu)等有關(guān)。有特殊要求應(yīng)采用精密沖裁。2.6沖裁工藝設(shè)計(jì)2．沖裁件尺寸標(biāo)注沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與其沖壓時(shí)定位基準(zhǔn)重合，并選擇在沖裁過(guò)程中基本上下不變動(dòng)的面或線上。2.6沖裁工藝設(shè)計(jì)3沖裁工藝方案的確定沖裁工序的組合(落料、沖孔、復(fù)合、級(jí)進(jìn))根據(jù)生產(chǎn)批量來(lái)確定根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級(jí)來(lái)確定根據(jù)對(duì)沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來(lái)確定根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來(lái)確定根據(jù)操作是否方便與安全來(lái)確定2.6沖裁工藝設(shè)計(jì)3沖裁工藝方案的確定2）沖裁順序的安排級(jí)進(jìn)沖裁順序的安排a、先沖孔或沖缺口，最后落料或切斷，將沖裁件與條料分離。b、采用定距側(cè)刃時(shí)，定距側(cè)刃切邊工序安排與首次沖孔同時(shí)進(jìn)行，以便控制送料進(jìn)距。多工序沖裁件用單工序沖裁時(shí)的順序安排a、先落料使坯料與條料分離，再?zèng)_孔或沖缺口。b、沖裁大小不同、相距較近的孔時(shí)，為減少孔的變形，應(yīng)先沖大孔后沖小孔。2.6沖裁工藝設(shè)計(jì)3沖裁工藝方案的確定例1圖示連接板沖裁零件，材料為10鋼，厚度為2mm，該零件年產(chǎn)量20萬(wàn)件，沖壓設(shè)備初選為250kN開(kāi)式壓力機(jī)，要求制定沖壓工藝方案。2.6沖裁工藝設(shè)計(jì)3沖裁工藝方案的確定1、工藝性分析：由圖知，形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱(chēng)，沖裁能保證精度?？走吪c外緣距離可用復(fù)合沖裁。2、方案確定(1)落料-沖孔單工序沖裁(2)落料沖孔復(fù)合工序沖裁(3)沖孔-落料連續(xù)工序沖裁2.6沖裁工藝設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)沖裁3沖裁工藝方案的確定2.6沖裁工