沖壓模具設(shè)計及制造課件

復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容1.提高材料利用率的方法（1）減少和利用工藝廢料（2）利用結(jié)構(gòu)廢料（3）其它在使用條件許可下，也可以改變零件的結(jié)構(gòu)形狀，提高材料利用率。2.條料排樣方法的分類1)有廢料排樣（a）2)少廢料排樣（b）3)無廢料排樣（c、d）9/20/20231復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容1.提高材料利用率的方法2.條料排樣方法的分類3.什么是搭邊？其作用有哪些？影響搭邊值的因素有哪些？(1).搭邊：排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料。(2).搭邊的作用：

一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動生產(chǎn)率；搭邊還可以避免沖裁時條料邊緣的毛刺被拉人模具間隙，從而提高模具壽命。4.一張完整的排樣圖應(yīng)表達(dá)哪些信息？（1）排樣圖上應(yīng)標(biāo)注條料寬度B、條料長度L、板料厚度t、端距l(xiāng)、進(jìn)距s、沖件間搭邊a1和側(cè)搭邊a值、9/20/202323.什么是搭邊？其作用有哪些？影響搭邊值的因素有哪些？4.一2.5沖裁力的計算沖裁力：沖裁過程中凸模對板料施加的壓力。一、沖裁力的計算用普通平刃口模具沖裁時，沖裁力F一般按下式計算：注：F——沖裁力；L——沖裁件周長；t——材料厚度；

τb——材料抗剪強(qiáng)度；K——系數(shù)。一般取K＝1.3

使材料斷裂的力9/20/202332.5沖裁力的計算沖裁力：沖裁過程中凸模對板料施加的壓力。材料抗剪強(qiáng)度（又稱剪切強(qiáng)度極限）對于外載荷所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力，用σc表示，塑性材料：抗剪強(qiáng)度=(0.6一0.8)*抗拉極限;脆性材料：抗剪強(qiáng)度=(0.8～1.0)*抗拉極限9/20/20234材料抗剪強(qiáng)度（又稱剪切強(qiáng)度極限）8/6/20234卸料力：二、卸料力、推件力及頂件力的計算推件力：頂件力：從凸模上卸下箍著的料所需要的力。將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力。逆沖裁方向?qū)_裁件從凹模內(nèi)頂出所需要的力。

9/20/20235卸料力：二、卸料力、推件力及頂件力的計算推件力：頂件力：卸料力二、卸料力、推件力及頂件力的計算推件力頂件力——卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，見下表；n——同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件(或廢料)數(shù)。式中h——凹模洞口的直刃壁高度；t——板料厚度。

式中9/20/20236卸料力二、卸料力、推件力及頂件力的計算推件力頂件力h——凹模洞口的直刃壁高度9/20/20237h——凹模洞口的直刃壁高度8/6/202379/20/202388/6/20238采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時：F－沖裁力9/20/20239采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時：F－沖裁力8/6/2采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時：剛性卸料：板料被固定在紅色卸料板上，因此沒有卸料力9/20/202310采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時：剛性卸料：板料被固定1．階梯凸模沖裁四、降低沖裁力的方法2．斜刃沖裁

9/20/2023111．階梯凸模沖裁四、降低沖裁力的方法2．斜刃沖裁8/6/23．加熱沖裁（紅沖）對毛坯料進(jìn)行加熱，使材料的強(qiáng)度降低，這樣沖裁力力就降低了。這個力是變小了，但是設(shè)備上、工藝上比較麻煩。9/20/2023123．加熱沖裁（紅沖）對毛坯料進(jìn)行加熱，使材料的強(qiáng)度降低，這樣壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和Fz三、壓力機(jī)公稱壓力的確定采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時：有彈簧為彈性卸料F－沖裁力9/20/202313壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和Fz三、壓壓力中心的確定模具的壓力中心：一、沖模壓力中心的確定沖壓力合力的作用點。

為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。9/20/202314壓力中心的確定模具的壓力中心：一、沖模壓力中心的確定沖壓力合二．簡單幾何圖形壓力中心的位置1）對稱沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。2）沖裁直線段時，其壓力中心位于直線段的中心。3）沖裁圓弧線段時，其壓力中心的位置，按下式計算：左右堆成，水平方向中心在軸線上9/20/202315二．簡單幾何圖形壓力中心的位置左右堆成，水平方向中心在軸線上三．確定多凸模模具的壓力中心確定多凸模模具的壓力中心，是將各凸模的壓力中心確定后，再計算模具的壓力中心。9/20/202316三．確定多凸模模具的壓力中心確定多凸模模具的壓力中心復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的計算原理與多凸模沖裁壓力中心的計算原理相同。四．復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的確定9/20/202317復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的計算原理與多凸模沖裁壓力中除上述的解析法外，還可以用懸掛法。懸掛法是用勻質(zhì)細(xì)金屬絲沿沖裁輪廓彎制成模擬件，然后用縫紉線將模擬件懸吊起來，并從吊點做鉛垂線，再取模擬件的另一點。以同樣的方法作另一鉛垂線，兩條垂線的交點即為壓力中心。懸掛法多用于確定復(fù)雜形狀制件的模具壓力中心。9/20/202318除上述的解析法外，還可以用懸掛法。懸掛法是用勻質(zhì)細(xì)金沖裁工藝設(shè)計沖裁工藝設(shè)計包括:沖裁件的工藝性和沖裁工藝方案確定。一、沖裁件的工藝性分析沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(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。9/20/202319沖裁工藝設(shè)計沖裁工藝設(shè)計包括:沖裁件的工藝性和沖裁工藝方案一、沖裁件的工藝性分析1．沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性

（1）

沖裁件的形狀應(yīng)力求簡單、對稱（2）

沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角處應(yīng)以圓角過渡，要盡量避免尖角，應(yīng)以圓弧過渡，以便于模具加工，減少熱處理開裂，減小沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損。圓角半徑R的最小值，可參照表2.16選取。9/20/202320一、沖裁件的工藝性分析1．沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性8/6/29/20/2023218/6/202321（3）

沖裁件上應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過長和過窄的凸出懸臂和凹槽，孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離也不宜過小。9/20/202322（3）沖裁件上應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過長和過窄的凸出懸臂和凹槽，孔（5）沖孔時，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（4）在彎曲件或拉深件上沖孔時，孔邊與壁之間應(yīng)保持一定的距離，以免沖孔時凸模受側(cè)向力而折斷。9/20/202323（5）沖孔時，因受凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不應(yīng)太小，否則（2．沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度沖裁件的尺寸精度，是指沖裁件的實際尺寸與圖紙上基本尺寸之差。差值越小，精度越高。這個差值包括兩方面的偏差，二是模具本身的制造偏差。9/20/2023242．沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度沖裁件的尺沖裁件的精度一般可分為精密級與經(jīng)濟(jì)級兩類。（1）沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級不高于IT11級，一般要求落料件公差等級最好低于IT10級，沖孔件最好低于IT9級。（2）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)。9/20/202325沖裁件的精度一般可分為精密級與經(jīng)濟(jì)級兩類。（1）沖裁件的經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表9/20/202326標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表8/6/202326塑性是材料或物體受力時,當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后,應(yīng)力與變形不再是線性關(guān)系,產(chǎn)生殘余變形(塑性變形)而不立即斷裂的性質(zhì)9/20/202327塑性是材料或物體受力時,當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后,應(yīng)力與變形不再3．沖裁件尺寸標(biāo)注沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與其沖壓時定位基準(zhǔn)重合，并選擇在沖裁過程中基本上下不變動的面或線上。圖a所示的尺寸標(biāo)注，對孔距要求較高的沖裁件是不合理的。因為當(dāng)兩孔中心距要求較高時，尺寸B和C標(biāo)注的公差等級高，而模具的磨損，使尺寸B和C的精度難以達(dá)到要求。改用如圖b所示的標(biāo)注方法就比較合理，這時孔中心距不再受模具磨損的影響。9/20/2023283．沖裁件尺寸標(biāo)注沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與其沖壓時公差等級高指IT數(shù)值小9/20/202329公差