【正文】 南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造 一 . 沖裁工藝概述 l沖裁工藝概念 指利用裝在壓力機(jī)上的模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工藝。 它可以直接沖出所需形狀的零件，也可為彎曲、拉深等成形工序制備毛坯。*****南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造沖裁加工沖裁加工示意圖1— 凸模； 2— 凹模 沖裁加工必須使用模具。圖中 1為凸模， 2為凹模， 凸模端部及凹模洞口邊緣的輪廓形狀與工件形狀對(duì)應(yīng)，并有鋒利的刃口。凸模刃口輪廓尺寸略小于凹模，其差值稱為沖裁間隙。沖裁過(guò)程：板料放在凹模平面上，在壓力機(jī)滑塊連同凸模一起向下運(yùn)動(dòng)將凸模推入凹模的過(guò)程中，就會(huì)對(duì)板料實(shí)行剪切，將所需形狀的工件從板料上分離下來(lái)。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造 一 . 沖裁工藝概述 l沖裁工藝分類 落料 沖孔 切邊 切口 落料和沖孔有何不同？落料、沖孔工序應(yīng)用最多。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造落料和沖孔的區(qū)別：o 落料是從板料上沖下所需形狀的工件（或毛坯）；o 沖孔是在工件上沖出所需形狀的孔。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造 二 . 沖裁變形過(guò)程 l彈性變形階段 l塑性變形階段l斷裂階段*****南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造 三 .沖裁件的斷面特征 l斷面特征： 4個(gè)u光亮帶 u斷裂帶 u毛刺區(qū) 斷面粗糙、有斜度（ 4176。 ～ 6176。 ） ；所占比例 ↑ ，沖件質(zhì)量 ↓ ；模具間隙 ↑ ，斷裂帶 ↑ ，模具壽命 ↑ 。斷面光亮、垂直，通常占全斷面的 1/2～ 1/3；所占比例 ↑ ，沖件質(zhì)量 ↑ ；模具間隙 ↓ ，光亮帶 ↑ ，但模具壽命 ↓ 。u圓角帶（塌角區(qū)） ： 彈性變形時(shí)，刃口附件的板料被牽連，產(chǎn)生彎曲和拉深變形而形成的，是塑性變形時(shí)定形 。毛刺 ↑ ，沖件質(zhì)量 ↓ ；刃口鈍、間隙不均勻、間隙大，毛刺 ↑*****南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造 三 .沖裁件的斷面特征 一塊板料沖后形成的沖孔、落料件斷面特征關(guān)系？南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造四 .沖裁件的工藝性l沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 u形狀力求簡(jiǎn)單、規(guī)則，利于選取少?gòu)U料、無(wú)廢料排樣。 沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和精度等，對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性稱為沖裁件的工藝性。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造四 .沖裁件的工藝性u(píng)內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角處避免尖角 尖角會(huì)給模具加工、熱處理帶來(lái)困難和危害，模具使用中也容易損壞。 沖裁件的最小過(guò)渡圓角半徑 rmin零件種類 黃銅、純銅、鋁 合金鋼 軟鋼 備注落料 ≥90 176。90176。 ≮≯沖孔 ≥90176。＜ 90176。 ≮≯6mm南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造四 .沖裁件的工藝性強(qiáng)調(diào)：特殊之處 ! 少?gòu)U料、無(wú)廢料排樣或鑲拼模具結(jié)構(gòu)時(shí)，必須 采尖角。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造四 .沖裁件的工藝性u(píng)避免過(guò)長(zhǎng)的懸壁與狹槽 目的：降低模具制造難度，增加模具強(qiáng)度。允許的懸壁與狹槽尺寸：有色金屬和低碳鋼板料： 寬度 b≥ ，深度 h≤5b 。中、高碳鋼鋼板： b≥2t南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造四 .沖裁件的工藝性u(píng)孔間距、孔邊距不能太小 目的：增加模具強(qiáng)度。允許的 孔間距、孔邊距 尺寸：矩形孔： c、 c′ ≥ ；圓形孔： c、 c′≥t 。在彎曲和拉深件上沖孔時(shí) 南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造四 .沖裁件的工藝性u(píng)沖孔時(shí)，孔徑不能太小。 216。不帶保護(hù)套凸模沖孔的最小孔徑 南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造四 .沖裁件的工藝性216。帶保護(hù)套凸模沖孔的最小孔徑 可稍小一些 南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造l沖裁件尺寸精度和表面粗糙度四 .沖裁件的工藝性u(píng)尺寸精度金屬?zèng)_裁件經(jīng)濟(jì)精度不低于 IT11級(jí)。 非金屬?zèng)_裁件經(jīng)濟(jì)精度不低于 IT14級(jí)。 南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造l沖裁件尺寸精度和表面粗糙度四 .沖裁件的工藝性u(píng)表面粗糙度南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造l沖裁件的尺寸標(biāo)注四 .沖裁件的工藝性原則 ：符合沖壓工藝要求標(biāo)注不合理：兩孔位置尺寸會(huì)隨模具磨損而增大，孔心距誤差會(huì)隨模具的磨損而增大。合理南陽(yáng)理工學(xué)院167。23 排樣設(shè)計(jì) 南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造排樣設(shè)計(jì) ：指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方式 167。23 排樣設(shè)計(jì) *****南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一 . 排樣設(shè)計(jì)原則 1 排樣設(shè)計(jì)原則216。在不影響零件性能的前提下，盡可能提高材料利用率。 （ 1）提高材料利用率縱裁 ： 沿板料長(zhǎng)度方向剪裁，得到條料較長(zhǎng)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；優(yōu)先采用 。橫裁 ： 沿板料寬度方向剪裁。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一 . 排樣設(shè)計(jì)原則（ 2）改善操作性 工人操作方便、安全，勞動(dòng)強(qiáng)度低，換條料和翻動(dòng)條料次數(shù)少。 工件寬、厚時(shí)，選用哪種排樣形式？ 工件窄、薄時(shí)，選用哪種排樣形式？南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一 . 排樣設(shè)計(jì)原則 （ 3）使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理 （ 4）保證沖裁件質(zhì)量 216。沖裁件斷面質(zhì)量（要搭邊）216。彎曲件纖維方向一次沖兩個(gè)，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，凹模璧薄，壽命低。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一 . 排樣設(shè)計(jì) 條料在板料中的布置、裁剪形式：216。 盡量采用縱裁（減少裁板次數(shù)和換條料次數(shù)）。216。在以下情況時(shí)，采用橫裁： ① 條料太重，超過(guò) 12kg時(shí)； ② 橫裁的材料利用率明顯高于縱裁時(shí)； ③ 縱裁不能滿足彎曲件坯料對(duì)纖維方向要求時(shí)。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造2 排樣的分類 u有廢料排樣： 材料利用率低，沖裁件斷面質(zhì)量最好 一 . 排樣設(shè)計(jì)原則 u少?gòu)U料排樣： 材料利用率中等，沖裁件斷面質(zhì)量稍差u無(wú)廢料排樣： 材料利用率最高，沖裁件斷面質(zhì)量最差南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一 . 排樣設(shè)計(jì)原則 3 排樣的形式 見(jiàn)書表 29南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 排樣設(shè)計(jì) 1 搭邊 沖裁件之間、沖裁件與條料側(cè)邊之間的工藝廢料稱為搭邊。u概念：南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 排樣設(shè)計(jì) 216。補(bǔ)償送料和定位誤差，避免制件缺 角、缺邊。l搭邊u搭邊作用：216。保證條料有一定剛性，便于送料。216。提高沖裁件斷面質(zhì)量216。使凸、凹模受力均衡，減少磨損，延長(zhǎng)壽命。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 排樣設(shè)計(jì) u搭邊取值： 經(jīng)驗(yàn)取值南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 排樣設(shè)計(jì) 2 送料進(jìn)距（ A） u概念： 模具每沖裁一次，條料在模具上前進(jìn)的距離稱為送料進(jìn)距。u送料進(jìn)距的計(jì)算：當(dāng)單個(gè)進(jìn)距內(nèi)只沖裁一個(gè)零件時(shí)注： D為送料方向上沖裁件的最大寬度， mm南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 排樣設(shè)計(jì) 3 條料寬度（ B）的確定 u有側(cè)壓裝置時(shí)的條料寬度：u無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)的條料寬度：式中： δ— 條料下料寬度公差 （表 212選?。? c— 條料與導(dǎo)料板間隙 a— 搭邊值南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 排樣設(shè)計(jì) 南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一個(gè)步距內(nèi)沖件的材料利用率：考慮料頭、料尾消耗，計(jì)算板料總利用率 η：4 材料利用率不準(zhǔn)確準(zhǔn)確二 . 排樣設(shè)計(jì) 南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造5 排樣圖二 . 排樣設(shè)計(jì) u排樣圖是排樣設(shè)計(jì)的最終表達(dá)形式，是編制沖 裁工藝與設(shè)計(jì)沖裁模具的基礎(chǔ)；u排樣圖應(yīng)在沖裁模具裝配圖右上角畫出。u排樣圖包含內(nèi)容：條料寬度及偏差、送料進(jìn)距、 搭邊值，送料方向應(yīng)和裝配圖中送料方向一致。 南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 排樣設(shè)計(jì) 條料寬度及偏差；送料進(jìn)距；搭邊值；送料方向應(yīng)和裝配圖中送料方向一致。排樣圖南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 排樣設(shè)計(jì) 南陽(yáng)理工學(xué)院167。24 沖裁工藝計(jì)算 一、沖裁間隙；二、凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算；三、沖裁工序力的計(jì)算；四、壓力中心的計(jì)算。 南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一 . 沖裁間隙 l概念 沖裁間隙 ： 指沖裁模具中凸、凹模刃口部分的尺寸之差，用 “Z”表示。 指雙面間隙Z=D凹 d凸沖裁間隙是沖裁模設(shè)計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)，多方面影響沖裁過(guò)程，設(shè)計(jì)中要綜合考慮，合理選取。*****南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一 . 沖裁間隙 l沖裁間隙對(duì)沖裁過(guò)程的影響南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一 . 沖裁間隙 l合理沖裁間隙的確定u 合理沖裁間隙 的概念 使模具壽命高、沖裁件質(zhì)量好的沖裁間隙范圍，稱為合理沖裁間隙。 間隙范圍的上限為最大合理間隙 Zmax。 間隙范圍的下限為最小合理間隙 Zmin。注意 ：考慮到刃口磨損，設(shè)計(jì)制造新模具時(shí)，應(yīng)選 用最小合理間隙 Zmin，使用過(guò)程中＞ Zmax 時(shí)，需修理模具。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一 . 沖裁間隙 216。 經(jīng)驗(yàn)確定法 : Z=ct 軟材料： t＜ 1mm， c=3%～ 4% t＜ 13mm， c=5%～ 8% t＜ 35mm， c=8%～ 10% 硬材料： t＜ 1mm， c=4%～ 5% t＜ 13mm， c=6%～ 8% t＜ 35mm， c=8%～ 13%注意 ： 行業(yè)不同，經(jīng)驗(yàn)公式及數(shù)值不同； 沒(méi)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，取中間值。 經(jīng)驗(yàn)公式及數(shù)值都不是準(zhǔn)確數(shù)值，需經(jīng)過(guò)具體生產(chǎn) 情況驗(yàn)證、修正后確定。確定合理沖裁間隙的方法南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造一 . 沖裁間隙 216。 查表確定法南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 沖裁模刃口尺寸計(jì)算l刃口尺寸計(jì)算的原則u 基準(zhǔn)問(wèn)題 落料件尺寸決定于凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)； 沖孔件尺寸決定于凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 沖裁模刃口尺寸計(jì)算u 刃口磨損規(guī)律刃口磨損后：凹模刃口尺寸擴(kuò)大， 凸模刃口尺寸減小。 為使模具有一定使用壽命，磨損到一定程度仍能沖出合格制件： 落料時(shí)凹模刃口尺寸接近制件尺寸的下限值； 沖孔時(shí)凸模刃口尺寸接近制件尺寸的上限值。南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 沖裁模刃口尺寸計(jì)算u 凸、凹刃口制造公差216。凸、凹制造精度比沖裁件高 2～ 3級(jí)，可參考下表南陽(yáng)理工學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造二 . 沖裁模刃口尺寸計(jì)算216。配作時(shí)，基準(zhǔn)件公差按沖裁件公差的 1/4 即： δ=Δ/4216。凸、凹模制造公差 : 凸模為軸類尺寸，公差為 凹模為