2-3 車身覆蓋件的沖壓工藝制訂3沖裁工藝

主講人：XX項目二：車身沖壓工藝任務三：車身覆蓋件的沖壓工藝制訂知識點：沖裁工藝PART1沖裁工藝基礎

沖裁工藝沖裁的定義及分類沖裁是利用沖裁模在壓力機上使板料的一部分與另一部分分離的沖壓分離工序。從廣義上說，沖裁是沖壓分離工序的總稱，它包括落料、沖孔、切斷、切邊等多種沖壓分離工序。從狹義上說，沖裁主要是指落料和沖孔工序。

從板料上沖下所需形狀的零件或毛坯叫落料。

在工件上沖出所需形狀的孔（沖去的為廢料）叫沖孔。

沖裁工藝沖裁的變形過程

沖裁是沖壓分離工序，板料受力是從彈性變形開始，以斷裂結束，在沖裁過程中，沖裁凸凹模組成上下刃口，板料放在凹模上，在壓力機（或沖床）壓力作用下凸模逐步下降使板料發(fā)生變形，直至全部分離，完成沖裁。

沖裁工藝沖裁件斷面特征由于沖裁變形的特點，使沖裁件的斷面分為三個特征區(qū)，即圓角帶、光亮帶和斷裂帶。圓角帶（彈性變形階段）是沖裁時刃口壓入板料時，刃口附近板料產生彎曲和伸長變形，材料被拉入凹模。光亮帶（塑性變形階段）刃口切入材料后材料和刃口側表面擠壓而形成的光亮垂直的斷面，通常光亮帶占整過斷面的1/3，塑性好的材料，其光亮帶大。斷裂帶（斷裂分離階段）是由刃口處的微裂紋在拉應力作用下不斷擴展而形成的撕裂面，斷面粗糙，且有斜度。塑性差的材料，其斷裂帶大。a）圓角帶b）光亮帶c）斷裂帶d）毛刺

沖裁工藝沖裁件斷面特征圓角帶、光亮帶和斷裂帶三部分在沖裁件斷面上必然存在，三者所占的比例隨板料的機械性能、凸凹模間隙、模具結構等的不同而變化。要想提高沖裁件斷面的光潔度程度和尺寸精度，可通過增加光亮帶的高度或采用整修工序來實現(xiàn)。增加光亮帶高度的關鍵是要延長塑性變形階段，推遲裂紋產生，這可以通過增加金屬的塑性和減少刃口附近的變形與應力集中來實現(xiàn)。a）圓角帶b）光亮帶c）斷裂帶d）毛刺

沖裁工藝影響沖裁件斷面特征的因素1）材料性能

塑性好的材料光亮帶大，圓角大，斷裂帶窄。2）凹凸模間隙

間隙合適，上下裂紋重合，斷面光潔。3）模具刃口狀態(tài)

鈍的刃口，容易產生毛刺。PART2沖裁工藝參數(shù)

沖裁工藝沖裁模間隙沖裁間隙是指凸、凹模刃口工作部分尺寸之差，通常用Z表示雙面間隙，用C表示單面間隙。沖裁間隙是沖裁過程中的重要參數(shù)，它對沖裁件的斷面質量、尺寸精度、模具壽命、沖裁力、卸料力和頂件力等都有很大的影響，并且不存在一個同時滿足全部要求的合理間隙。

沖裁工藝沖裁模間隙對制件、模具等的影響1、對沖裁件質量的影響間隙合適，上下面出現(xiàn)的裂紋相互重合，斷面光潔，略帶斜度。間隙過小，上下兩面裂紋不重合，隔著一定距離，互相平行，最后形成毛刺和層片，產生兩個光亮帶。間隙過大，材料被拉入間隙中，形成拉長的毛刺，踏角。如間隙分布不均，則小的一邊形成光亮帶，大的一面形成很大的踏角。

沖裁工藝2、對沖裁件尺寸精度的影響落料件的外形尺寸由凹模決定，孔的尺寸卻是由凸模決定。當間隙較小時，

落料時，制件尺寸會大于凹模口尺寸；沖孔時，沖孔尺寸會小于凸模尺寸。當間隙較大時，

落料時，制件尺寸會小于凹?？诔叽?；沖孔時，沖孔尺寸會大于凸模尺寸。3、對沖裁力的影響

間隙值增大時，沖裁力有一定程度的減小，卸料力和推料力也隨之降低；反之，間隙值減小時，各種力均隨之增加。沖裁模間隙對制件、模具等的影響

沖裁工藝4、對沖模壽命的影響

沖裁時，板料對凸模和凹模刃口產生側壓力N1和N2。間隙小，側壓力加大，摩擦力μN1和μN2也增大，使刃口磨損加劇，壽命下降，間隙偏大，坯料彎曲相應增加，使刃口斷面上的壓力分布不均勻，容易崩刀或產生塑性變形，降低使用壽命。沖裁模間隙對制件、模具等的影響

沖裁工藝合理沖裁間隙的確定合理間隙——在保證斷面質量的前提下，影響沖裁件間隙值的主要因素是材料厚度和材料性質。

凸模與凹模間每側的間隙稱為單面間隙，兩側間隙之和稱為雙面間隙。如無特殊說明，沖裁間隙就是指雙面間隙。

沖裁工藝合理沖裁間隙的確定合理間隙的確定原則：在保證沖裁件斷面質量和尺寸精度的前提下，模具壽命最高。

在沖壓實際生產中，主要根據(jù)沖裁件斷面質量、尺寸精度和模具壽命等因素給間隙規(guī)定一個范圍值。再考慮模具制造中的偏差及使用中的磨損，即可選擇一個適當?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。只要間隙在這個范圍內，就可沖制出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙Zmin，最大值稱為最大合理間隙Zmax。

考慮到模具在使用過程中的磨損使其間隙增大，設計與制造新模具時要采用最小合理間隙Zmin。

沖裁工藝合理沖裁間隙的確定確定合理間隙的方法

①理論確定法②經驗確定法理論確定法的主要依據(jù)是保證上下裂紋會合,以便獲得良好的斷面。根據(jù)圖中關系可求得間隙值為：

沖裁工藝合理沖裁間隙的確定

②經驗確定法

根據(jù)研究與實際生產經驗，間隙值可按要求分類查表確定。對于尺寸精度、斷面質量要求高的沖裁件應選用較小間隙值，這時沖裁力與模具壽命作為次要因素考慮。對于尺寸精度、斷面質量要求不高的沖裁件，在滿足沖裁件要求的前提下，應以降低沖裁力、提高模具壽命為主，選用較大的間隙值。

沖裁工藝沖裁力

沖裁力——是指沖裁時，板料對凸模的最大抵抗力；

計算沖裁力的目的是為了合理選擇壓力機和設計模具。壓力機的公稱壓力必須大于所計算的沖裁力。為材料抗剪強度，MPa；L為沖裁周邊總長，mm；t為材料厚度，mm；K是考慮到沖裁模刃口的磨損、凸模與凹模間隙的波動、潤滑情況、材料力學性能與厚度公差的變化等因素而設置的安全系數(shù)，一般取1.3。

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