【正文】 7 ( )1 3 .9 7 0 .1 3 1 4 .1 0 ( )pdpdpd d x m md d Z m m?????? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?凸：凹：m a x m in0 .0 2 0 0 .0 2 0 0 .0 5pd ZZ??? ? ???? ? ? ?? ? ? ?0. 030 0. 030m a x 0000m in 0. 0200. 020 ( ) ( )dpdpdD D x m mD D Z m m???? ????? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?凹：凸：校核： （滿足間隙公差條件） 落料： 校核： m a x m i n0 . 0 3 0 0 . 0 2 0 0 . 1 8 0 . 1 3 = 0 . 0 5pd ZZ??? ? ?? ? ?（滿足間隙公差條件） 38 第 2 章 沖裁 、 第 章 沖裁? 2 3 凸模與凹模刃口尺寸的確定 、計(jì)算方法 思考題： 畫出落料沖孔時(shí)各個(gè)部分的公差分配位置， 給出刃口尺寸的計(jì)算式，解釋各個(gè)符號(hào)的含義。 31 ? 2 3 凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算 、計(jì)算方法 落料時(shí) ? ?0 m a x 0 dddD D x ?? ?? ? ? ?? ?0m in0 pp ZDD dp ?? ?? ??沖孔時(shí) ? ? 00 m inp ppd d x? ?? ?? ? ?? ? dd Zdd pd ?? ?? ?? 0m in0(1) 凸模與凹模分開加工 ， 分別標(biāo)注刃口尺寸及公差 適于 圓形或簡單形狀 沖裁件 32 第 2 章 沖裁 ? 2 3 凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算 、計(jì)算方法（表 24 制造公差） Δ— 沖裁件制造公差（沖壓件未標(biāo)注公差的極限偏差值可按GB180079 IT12~14級選?。? x— 磨損系數(shù)，與制造精度有關(guān)，一般可取系數(shù)值 x=。 落料模：以凹模尺寸為準(zhǔn) ， 間隙取在凸模上 沖孔模：以凸模尺寸為準(zhǔn) ， 間隙取在凹模上 b. 最大材料量原則 落料模：凹模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小值 沖孔模：凸?；境叽鐟?yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大值 間隙取最小合理間隙 c. 一致性原則 模具精度高 ， 沖裁件的精度高 。 考慮在使用過程中模具產(chǎn)生磨損 。 在沖壓實(shí)際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量和模具壽命這二個(gè)因素綜合考慮，給間隙規(guī)定一個(gè)范圍值。 ? 使用要求 當(dāng)制件尺寸精度要求和斷面質(zhì)量要求較高時(shí) ， 采用小間隙； 當(dāng)制件尺寸精度要求和斷面質(zhì)量要求較低時(shí) ， 只考慮模具的壽命 、 沖裁力等因素 ， 而選用大間隙 。 間隙過?。?加劇磨損，對模具壽命極為不利。 小間隙時(shí)沖裁力大：因?yàn)楫?dāng)沖裁間隙小時(shí)，沖裁過程中的擠壓作用加劇，沖裁力與磨擦力增大，使刃口所受壓應(yīng)力增大，造成刃口變形與端面磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)廊小? 19 第 2 章 沖裁 ? 22 沖裁模間隙 ? 間隙對斷面質(zhì)量的影響 20 b 間隙對尺寸精度的影響 尺寸精度：實(shí)際尺寸與名義尺寸的差值。塑性好 →d ↑ 沖裁區(qū)應(yīng)力、變形和沖裁件正常的斷面狀況 a）沖孔件 b）落料件 第 2 章 沖裁 17 第 2 章 沖裁 ? 2 2 沖裁模具間隙 間隙的概念 模具凸凹模刃口縫隙間的距離。間隙大 →a ↑ b. 光亮帶 表面光潔。 塑性材料： 比如鐵線（絲 ),可以隨意變曲 ,變形 ,也不會(huì)斷裂 ,就是具有可塑性的材料 . 脆性材料 ： 象玻璃 ,稍一用力變形就會(huì)斷裂 ,破碎掉的材料 . 14 第 2 章 沖裁 ? 21 沖裁變形機(jī)理 斷面特征 1） 圓角帶： 沖裁過程中，纖維的彎曲與拉伸形成，軟材料圓角大。 板坯受力簡圖 Diagram of sheet metal under load 12 第 2 章 沖裁 裂紋的形成與發(fā)展 ? 21 沖裁變形機(jī)理 ?裂紋產(chǎn)生的條件： 當(dāng)變形區(qū)的應(yīng)變達(dá)到極限塑性應(yīng)變值時(shí)，就產(chǎn)生微裂紋 ?裂紋擴(kuò)展的方向： 沿著最大剪切應(yīng)變速度的方向擴(kuò)展 裂紋的成長過程：裂紋首先在低應(yīng)力區(qū)產(chǎn)生，由于變形過程中最大剪切應(yīng)變的速度方向發(fā)生變化，使得新的裂紋不斷產(chǎn)生，舊裂紋的擴(kuò)展不斷停止，然后在舊裂紋的前端附近重新產(chǎn)生新的裂紋，不斷產(chǎn)生的微裂紋的根部匯成了一條主裂紋 極限塑性應(yīng)變值 除和材質(zhì)外，還和應(yīng)力狀態(tài)、變形歷史（損傷程度）有關(guān)。（ 沖下部分為廢料 ） ? 根據(jù)變形機(jī)理的不同，沖裁可以分為普通沖裁和精密沖裁兩類。從廣義上說，是分離工序的總稱，包括切斷、落料、沖孔、修邊、切口等多種工序。一般來說，沖裁工藝主要是指落料和沖孔。 5 第 2 章 沖裁工藝及沖裁模設(shè)計(jì) 6 第 2 章 沖裁工藝及沖裁模設(shè)計(jì) ? 沖裁變形機(jī)理（過程及其斷面特征） ? 沖裁模具間隙 ? 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 ? 沖裁力的計(jì)算及降低沖裁力的方法 ? 排樣與搭邊及其他沖裁方法 ? 沖模零部件與類型 ? 沖裁模設(shè)計(jì)要點(diǎn) 7 沖裁過程分析 剪切區(qū)力態(tài)分析（對于剪切線是直線的情況） 裂紋的形成與發(fā)展 剪切力行程 剪切斷面分析 ?21沖裁變形機(jī)理 第 2 章 沖裁工藝及沖裁模設(shè)計(jì) 8 第 2 章 沖裁工藝及沖裁模設(shè)計(jì) ? 21沖裁變形機(jī)理 沖裁過程分析 彈性變形階段 －材料產(chǎn)生彈性壓縮、拉伸與彎曲等變形。 13 第 2 章 沖裁 ? 21 沖裁變形機(jī)理 剪切加工過程非穩(wěn)定、不均勻。 2） 光亮帶： 塑剪變形時(shí)，由于相對移動(dòng)，凸凹模側(cè)壓力將毛料壓平形成的光亮垂直斷面。塑性變形的結(jié)果。 單邊間隙 c、雙邊間隙 z。 差值由兩個(gè)方面引起的：一是模具的制造偏差、二是沖裁件相對于模具的尺寸偏差。 合理間隙時(shí)沖裁力?。荷舷铝鸭y重合。 間隙過大： 由于彎矩及拉應(yīng)力的增大而導(dǎo)致刃口損壞。 ? 材料厚度的影響： 材料越厚 ， 間隙值越大 ? 材料性能的影響： 硬材料的間隙值應(yīng)大些 ， 考慮降低沖裁力及減少磨損 ?？紤]到在生產(chǎn)過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 （ P16） ? ? ?? tan12tan2 00 ?????? ???? ththtZ? 2 2 沖裁模具間隙 第 2 章 沖裁 材料厚度 t越大，合理間隙值增大 材料塑性愈好，壓入材料 h0越大，合理間隙值愈小。 因此 ， 決定沖裁件尺寸的因素包括：制造精度 、 磨損 （ 間隙 、 模具結(jié)構(gòu) 、 硬度 ） 實(shí)踐證明： 由于落料件尺寸和沖孔時(shí)孔的尺寸都是以光亮帶尺寸為準(zhǔn)，而落料件光亮帶尺寸等于凹模刃口尺寸，沖孔時(shí)孔的光亮帶尺寸等于凸模刃口尺寸，因此設(shè)計(jì)刃口時(shí)，應(yīng)分落料和沖孔兩種情況來考慮。 模具精度高于沖裁件精度2～ 3級 。參考值：工件精度在 IT10級精度以上或大批量生產(chǎn)時(shí)， x?。还ぜ仍?IT11~IT13級或中批量生產(chǎn)時(shí)， x取 ；IT14級精度或小批量生產(chǎn)時(shí)， x=。 以沖孔為例，分別在大批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)時(shí)，用公差分析的方法給出模具刃口尺寸的計(jì)算式，解釋磨損系數(shù)的含義。同時(shí)圖紙上注明。 注：該沖裁件屬于 落料件 ，只要計(jì)算落料凹模尺寸及制造公差，凸模由凹模的實(shí)際尺寸按間隙要求配做。 或者寫： 凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保證雙邊間隙值為～ 。只用于精度要求不高的厚料沖裁。缺點(diǎn)：模具制造難度提高，刃口修磨也困難。