冲压工艺与模具授课教案（Word）

1、绪 论一、冷冲压及其模具的一般概念 (看实物，思考零件的加工方法，引出概念)1、 冷冲压：指常温下，利用模具在压力机的作用下，对毛坯施压，使其产生塑性变形或分离，从而得到一定形状，尺寸和性能要求的零件的加工工艺。2、冷冲模：将板料加工成零件或半成品的一种特殊工艺装备。二、冷冲压加工优点及其在现代生产中的地位和作用1、优点: 1) 少、无切屑 (如：牙膏壳) 2）冲件精度高、尺寸稳定、互换性好 3）表面质量好，重量轻 4）生产率高，便于实现机械化、自动化2、地位和作用： “产品要发展，模具是关键”应用：电子仪器、仪表的小零件，汽车上的大零件 金属板料或非金属板料三、冷冲模发展1、 国内：早在春秋

2、战国时期，用于生产兵器、盔甲等。 但真正发展在解放后，可分为三个阶段： 五十年代：单工序模 六十年代：多工序模，有了成型磨削、电加工等七十年代：多工序复杂的模具，向“三高一简”发展八十年代中后期：CAD/CAM制作模具九十年代：CAD/CAM制作模具得到推广与应用2、国外： 模具生产已从辅助生产向着商品化生产发展，70年代就开始采用CAD /CAM技术，从48年开始采用数控机床加工，模具结构相当于小型精密机床。2、 发展趋势） 工艺分析计算方法现代化） 模具设计制造技术现代化） 冲压生产机械化和自动化） 采用新工艺新技术） 改进板料的冲压性能总之： 高精度、大批量生产向 高效率 采用CAD/C

3、AM技术 高寿命采用硬质合金材料制作 、小批量多品种生产向简易模具发展、标准化、专业化生产四、本课程学习内容、特点及基本要求1、内容： 冲压工艺设计 冲压模具设计2、特点：应充分应用已学过的知识，如制图、金属工艺学、机制基础、模具加工机床、公差等专业基础课，且与模具制造工艺学有着密切的关系，特点：理论性实践性都较强，应多参加实践 。3、基本要求：1 / 2201）合理制定冲压工艺方案2）掌握冲模的设计与计算方法，试运用有关资料，设计出中等复杂模具，对复杂模具的结构有一定的分析能力。3）能正确选用冲压设备，能采用提高模具寿命的有效措施。五、本课程主要参考资料模具设计与制造简明手册（冯柄尧等编、

4、上海科技出版社出版）冷冲模具设计与制造技术（陈炎嗣、邹景仪主编 北京出版社出版）冷冲工艺及模具设计 （湖南科技出版社出版） 第1章 冲压模具成形基础本章主要介绍冲压的一些基本知识，通过本章学习，着重明确冲压工序分类的基本方法，金属塑性变形的基本概念，熟悉常用冲压材料与设备。§1-1 冲压工序分类一、按材料的变形性质分：1、 变形工序：外力使材料变形部分的相当应力v在s-b内，稳定改变其形状与尺寸的工序。2、分离工序：当外力使材料变形部分v>b时二、按基本变形方式分：1、冲裁：即分离工序，最常用的有：落料、冲孔等 （见实物）。、弯曲：将板料压成一定的形状或角度：如压弯等 （见实物

5、）。、引伸：将平板 开口空心件（见实物）。、成形：局部塑性变形，如翻边等 （见实物）。 5、立体冲压：使一定体积材料重新分配，如冷挤等 （见实物）。第 页表1-1为常见冲压工序（按表讲解）-冲压成形的基本理论一、金属塑性变形的概念（一）金属的塑性与塑性变形 1、塑性：指固体材料在外力作用下发生永久性变形，但不破坏其完整性的能力。 塑性与材料本身性质、变形条件有关 如：铅，一般情况下变形时，塑性好，受三向等拉应力作用时，脆性破坏。 又如：大理石，一般情况下变形时，毫无塑性，三向压应力作用时，会产生一定塑变。 2、塑性变形：作用于物体的外力卸载后，物体不能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形

6、塑性变形。（二）金属塑性变形对组织和性能的影响：1、晶粒形状和方位的改变 晶粒拉长纤维变形抗力各向异性2、产生了内应力： 晶粒之间、晶粒内部造成一些相平衡的内应力，即所谓附加应力，变形终止后，应力将遗留在金属中 残余应力 金属开裂和变形的内应力。3、晶内和晶间的局部破坏： 晶内破坏：由滑移层的局部碎裂造成 晶间破坏：由晶粒界面面积的改变以及晶间变形，破坏晶粒界面 由于破坏 晶体中造成了许多的空隙 金属物理机械性质发生变化。4、产生了加工硬化：见图1-9 变形 温度指标（HB、S ） 和塑性指标（、） 继续变形的抗力增大的现象 加工硬化（三）影响金属塑性变形的因素：1、金属的成分和组织结构：组成

7、金属元素，可塑性，滑移系统数量，机械性 第 页能越一致，晶界强度可塑性 。2、变形时应力状态： 拉应力成份，压应力成份，可塑性3、变形温度： 一般，T塑性 ，但应注意避免兰脆区、红脆区。4、变形速度 一方面：变形速度，金属变形易产生孪动，滑移和脆区动的临界剪应力和破坏极限应力，可塑性 。另一方面：变形速度塑性得到改善二、塑性变形时的应力应变；（一）应力及主应力状态图：内力：外力作用于金属，使金属发生塑性变形时产生 的与作用、反作用力摩擦力相互 平衡的力应力：内力的强度，理解为一极小面积的内力与该面积比值的极限。 在金属的塑性变形中，力以不同方向作用于金属 复杂应力状态 为了便于研究变形体内各点

8、的应力状态，在变形体内取出一个无穷小的六面体素，并以此微体的应力状态来代表总的应力状态 在材力学习中，我们知道，存在三个互相面,在其平面上只有正应力，而无剪应力，如图示。 名词：主平面 剪应力为零的平面 主轴 与主平面的各条轴线 主应力作用在主平面上的正压力。 主应力状态 以主应力表示的应力状态。 主应力状态图 表示主应力与方向的图形。可能有的主应力图为：（九种）（二）应变及主应变状态图：应变：微小六面体素的变形。主应变：沿主轴方向的法向应变主应变状态图：表示微体三个主轴方向的应变及方向的图。可能的应变图：（三种）应变的表示方法：（1）绝对主应变：公差 h=h-H b=b-B L=l-L（2）

9、相对主应变：相对尺寸变化量（3）实际主应变：以某一瞬间的微量变化与该瞬间实际尺寸的比值的积分表示。 结论：（1）塑变时，只有形状改变无体积变化,即：1+2+3=0 （2）必有一个主应变与其它两个主应变符号相反 （3）已知：1、2必知 31-3冲压用材料一、材料冲压的冲压成形性能：1、 具有良好的冲压性能：指材料对各种冲压加工方法的适应能力。 材料冲压性能指标与：材料硬度、刚度、塑性、各向异性等密切相关。如屈强比、弹性模数、塑性指数、厚向异性指数（宽厚应变比），板料平面各向异性指数 等有利冲压塑变。2、具有较高的表面质量 表面要求：光滑、无氧化层、无裂纹、划伤等。 我国对优质碳素钢、合金结构钢板

10、按GB710-88规定： 1-特高级 表面质量分为 2-高级 精整表面 3-较高级 4-普通级每组按拉伸级别分 Z-最深拉深 S-深拉深 P-普通拉深3、材料厚度公差应符合国标：按GB708-88规定 （A）高级（B）较高级 （C）普通级 冲压工艺与图纸上的标记举例如下：例：08钢，厚：2mm，较高精度、高级的精整表面，深拉深钢板。 表示：钢板： 二、板料冲压性能及试验方法简介：1、间接试验法： 拉伸试验： 常用 剪切试验 硬度试验 金相检查以上方法材力及材料工艺学中均已学过，不同的是采用板料作试验，而不是用棒料。2、直接试验：1）弯曲试验：用于t2，看往复弯曲次数。 2）胀形试验：测量发生裂

11、纹时，凸模的压入深度 （杯突试验）。3）引伸性能试验：用不同直径毛坯，破裂时K值，K值越大，性能越好。 三、冲压常用材料： 普通碳素钢板：Q235A、Q255A 黑色金属 优质结构钢板：08、10、15 金属 合金结构钢板：65Mn 黄铜钢板：H62、H68 有色金属 紫铜: T1、T2、T3 铝板及其合金非金属：纤维板、胶合板、陶瓷、橡胶等其机械性能见表1-2、1-3（讲解）。1-4 冷冲压设备及选用一、冲压设备的分类及型号： 机械压力机 人力式分类 电磁压力机 电动式 气动压力机 液压机 开式 1、按机身形式分： 闭式 单点 2、按同一滑块上的驱力点数分 双点 四点 单动 3、按压力机动作

12、分： 双动4、按传动机构 上传动：传动机构工件台之上； 所在位置分：底传动：传动机构工件台下面。 二、常用冲压设备1、摩擦压力机：（见挂图）1）工作原理：通过螺杆与螺母相对运动，带动滑块上下运动。2）动作过程：（按图讲解）3）结构特点： （1）冲压时，滑块以加速下降，瞬间产生很大压力 （2）滑块速度与飞轮与摩擦盘接触松紧程度取决于手柄： 压紧速; 放松速（打滑） （3）结构简单、价格便宜 （4）超负荷打滑，不损坏机器 缺点： （1）轮缘摩损快，要经常更换 （2）生产率低，磨擦损失约：10% 15%2、偏心冲床：（见挂图）1）工作原理：电动机通过皮带轮使偏心轴转动，带动滑块上下运动2）特点： 行

13、程在一定范围内可调 生产率高3）偏心冲床行程的调整： （按挂图讲解）3、曲轴冲床（见挂图）：1）工作原理与上相同2）结构与上不同：主轴结构不同，前者为曲拐轴或偏心轴，后者为曲轴。3）特点： 行程较大 承受负荷较大4、压力机连杆长度的调节： 小型用 手动 按挂图讲解 大型用 机动 5、打料装置 按挂图讲解 作用：将上模中的废料打下。三、冲压设备的选用：1、设备类型选择： 中小型件的冲裁、弯曲、引伸 单柱开式压力机 大型件的冲裁、冷挤等 闭式或专用冷挤压机 校平、整形、冷挤等 摩擦压力机 大型引伸件 双动冲床 大批量生产 高速或多工位压力机2、设备规格选择：1）、公称压力：是指滑块离下死点前某一特

14、定距离或角度时，滑块所容许承受的最大作用力。冲裁时：P总×1.3P名 2）滑块行程：引伸时：S>2h 3）行程次数：考虑： 生产率允许变形速度4）工作台面：长宽 > 模具底座50 70mm 孔 > 漏件或弹顶器5）闭合高度：指滑块在下死点位置时，滑块下端面到工作台面的距离。若其值减去垫板 装模高度 (Hmax-H1)-5H(Hmin-H1)+106）电动机功率：对大型件或深引伸时，应校核。表1-4 为国产压力机主要技术参数。小结：本章重点讲解了冲压工序分类及其特点、板料的冲压性能，常用冲压材料；常用冷冲压设备的原理、特点以及选用；同学们应熟练掌握。还介绍了板料冲压性

15、能的试验与鉴定的几种方法。对于“冲压工序分类及其特点”主要掌握“变形工序、分离工序”及常用的“冲裁、弯曲、引伸”等基本工序。第2章 冲裁工艺及冲裁模设计 本章讨论的“冲裁”是冲压工艺中最常见也是最基本的工序，是本课程的重点内容，详讲。2-1 冲裁变形过程分析提出问题：冲件的断面是否光亮？（看实物、讨论）一、冲裁变形过程（见挂图及课件）（三个阶段）1、弹性变形阶段：凸模下降，由于Z存在，表面产生拉伸应力和压缩应力，产生弹性压缩与弯曲，此时v<s ，若凸模上升，恢复原形。2、塑性变形阶段：凸模继续下降，当s<v<b时，部分金属被挤入凹模洞口产生塑剪变形（又因为Z的存在），在塑性变

16、形的同时，还伴有材料的弯曲与拉伸，当v>b刃口侧面材料产生微裂纹，塑变结束。3、断裂阶段：凸模继续下降，拉伸力增加，裂纹向内部扩展 分离。因此：冲裁过程的变形除了剪切外，还存在拉伸、弯曲、横向挤压等变形 第 页，所以断面不平整，不光滑。二、冲裁件的断面特征：1、圆角带：由于第二阶段开始时，Z的存在，材料受变形区的弯曲拉伸牵制而成。材料越软圆角带越大。2、光亮带：塑变开始时，凸模挤压，切入材料，使断面受到剪切应力和挤压应力 光亮带（垂直一般料厚的1/21/3），塑性光亮带。 3、断裂带：由于拉应力产生裂纹，表面有斜度，断面粗糙，塑性断裂带、斜度。4、毛刺：第二阶段末了产生的裂纹，在刃口附近

17、的侧面上，Z的存在，刃口不锋利等因素，当冲件推出时产生了毛刺。因此：普通冲裁件的断面有四个部分组成。三、提高冲件质量的一般措施：1、利用支承板；2、Z；3、压力机与模具刚性，制造误差；4、合理选择搭边，润滑等。小结：1、冲裁过程经历了弹性、塑变、断裂三个阶段 2、冲件断面的四个特征的形成，是由前三个阶段应力应变形成的。2-2 冲裁模间隙冲裁模间隙：指冲裁凸模与凹模之间的间隙。一 间隙对冲裁件质量的影响1.间隙对冲裁件断面质量的影响：（1）间隙合理（见挂图2-5）：上下裂纹重合，光面带约三分之一料厚，剪切断面的毛刺、斜度均很小，能满足一般要求。 （2）隙很小时（见挂图）：上下裂纹不重合，材料被剪

18、切和挤压第二光亮带，有了潜伏裂纹，由于压应力，所以斜度、圆角、拉弯均小，断面质量提高。（3）间隙太大时（见挂图）：上下裂纹不重合，光亮带小、断裂带大，同时，圆角带，毛刺，斜度均大，拱弯现象大，断面质量差。由以上分析得出，Z断面质量有影响。但对尺寸精度，模具寿命有什么影响？2.间隙 对尺寸精度的影响：（1）间隙合理时，工件尺寸模具刃口尺寸（2）间隙太小时， 落料后回复，尺寸 材料受压应力大： 冲孔后回复，尺寸（3）间隙太大时， 落料后回复，尺寸 材料受拉应力大： 冲孔后回复，尺寸二 间隙对模具寿命的影响（1） 间隙太小时，摩擦力大、变形抗力大、卸料力大、刃口磨损，寿命低。（2） 间隙太大时，摩擦

19、力小、变形抗力小、卸料力小、刃口磨损，寿命高。（3） 间隙合理时，寿命介于两者之间。例如实验：用08F钢，冲直径相同的孔，取Z大的要比Z小的模具寿命高。 何谓合理间隙值：在保证冲件断面质量和尺寸精度的前提下，使模具受力最小，寿命最高的标准间隙值。三 合理间隙值的确定1理论确定法：依据上下裂纹重合，用几何方法推导，实用上意义不大。 第 页2、经验确定法：查表2-3，2-4 查表注意点：（1）对冲件质量要求高的查表2-3，如 电子、仪表等零件。 （2）对冲件质量要求一般的，采用较大间隙。 查表2-4 （3）对于公差等级<IT14的采用较大间隙值。如：成都715厂冲电位器簧片，采用大间隙后，大

20、大提高了模具寿命。小结：由上分析知，间隙大小对冲件质量、精度、模具寿命等影响较大，取合理间隙，意义重大。2-3冲裁模刃尺寸的计算冲件断面如右图（可让学生画） 测量：落料件大端由凹模定 冲孔件小端由凸模定 落料 冲孔一、 计算原则：落料时,以凹模为基准,间隙取在凸模上 冲孔时,以凸模为基准,间隙取在凹模上二、 圆形凸，凹模刃口尺寸的计算1、计算公式（挂图2-8）落料：Dd=(Dmax-x)0+dDp=(Dmax-x-Zmin) 0 -p 冲孔：dp=(dmin+ x) 0 -p dp=(dmin+ xZmin) 0+d孔距：Ld=(Lmin+0.5)±0.125公式依据： （1） 凹模

21、磨损后变小 凸模磨损后变大 （2） 模具精度所以，设计时， 凹模取偏小凸模取偏大凸、凹模间隙取最小合理间隙值。注意应校核: 凸 + 凹 Zmax-Zmin必要时重新调整。例1：图示工件，材料黄铜，t=1，计算刃口尺寸及公差解： 1、分析 ：（1）分析： 36属落料尺寸 2-6属冲孔尺寸（2）查Zmin=0.08 （3）查精度等级 X=0.5、0.75（4）代公式：落料 Dd=(Dmax-x)0+d=（36-0.5*0.62）=35.69 Dp=(Dmax-x-Zmin) =(35.69-0.08) =35.612、制造公差的选取：1）分别制造时，凸、凹按IT6IT8级选取（圆形） 注意校核：凸

22、 + 凹 Zmax-Zmin 也可直接选取；凹=0.6（Zmax-Zmin） 凸=0.4（Zmax-Zmin） 2）配制时，制造公差可取：25%三、异形凸、凹模刃口尺寸计算 1、计算原则：与图形相同 2、计算方法：判断磨损代公式 A类尺寸磨损后增大代落凹公式B类尺寸磨损后减小代冲凸公式C类尺寸磨损后不变代冲凹孔距公式 3、制造公差 25%按入体法标注 用线切割时，公差可取小值例2：右图示零件，材料Q235A， t=0.05mm求出凸凹模刃口尺寸。 解：（1）分析： 60、12、10属落料尺寸 20、8、5属冲孔尺寸外形落料凹模磨损 内形冲孔凸模磨损 （2）查公差定X=0.5、0.75 （3）查

23、Z，由P45Zmin=0.04，Zmax=0.07 Z=0.07-0.04=0.03 （4）定凸、凹， 分别取IT7、IT8级 （5）代公式： 配作加工的标注应注意： 、冲孔凸模尺寸： 冲孔凹模尺寸按凸模刃口实际尺寸配0.04双向间隙 、落料凹模： 落料凸模按落料凹模实际尺寸配均匀双向间隙0.04mm注意点：若采用分别制造，应校核公差。§2-4 排样设计排样：冲载件在板料、条料或带料上的布置方法排样设计时应综合考虑： 工件质量 生产率与成本 模具结构与寿命一、材料利用率：大量生产中材料占成本费60%左右 材料利用率的计算公式： 总利用率： 废料 工艺废料：料头、搭边 结构废料：产品设

24、计上需要，如孔计算排样利用率方法 计算法：用于简单件 图解法：用于复杂件、剪样直观二、排样方法： 1、按材料利用率方法分 有废料排样 图a 少废料排样 图b 无废料排样 图c 2、按工件的形状和排样方式分，见表2-6 详讲（见挂图） 三、搭边和料宽的确定：1、搭边值a的确定： 搭边的作用：补偿定位误差，并保持条料有一定的刚度便于送料。 搭边值浪费材料 搭边值引起条料断裂弯曲，甚至“啃刃” 应综合考虑：硬料a，软料a 大件或有尖角 a 厚料 a，落料a 弹压卸料a 固定卸料a a的确定：表2-72、 条料宽度的确定：一般式： 条料公差查表2-8、2-9。a搭边值Dmm送料方向最大尺寸有定距侧刃时

25、， n侧刃个数3、 侧向导板间距：见挂图 有侧刃时： 式中：条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；侧搭边值，可参考表2.4.2，；侧刃数；侧刃冲切的料边宽度，见表2.4.5；冲切前的条料宽度与导料板间的间隙，见表2.4.4；冲切后的条料宽度与导料板间的间隙，见表2.4.5。图2.4.5 侧刃定位的冲裁 2-5冲裁力及压力中心的确定目的：合理选择冲床吨位一、冲裁力的计算：公式：P=KLtt 卸料力：（1） （2） （3）二、压力机吨位：与采用何种卸料方式有关：三、降低冲裁力的措施：（用于冲大件，料厚、设备吨位不够时）1) 降低同时冲裁面积： 斜刃口P 阶梯凸模P2）降低剪切强度 ，加热冲裁P1、阶梯冲模

26、冲裁：大凸模长 小凸模短 2、斜刃冲裁：冲孔，凸模斜刃 落料，凹模斜刃 如挂图示。 3、加热冲裁：用于料较厚、表面质量要求不高的零件。 注意：应避免兰脆区和红脆区。四、压力中心的确定 1）对称件的压力中心位于几何中心上 2）直线段的压力中心位于直线中心上 3）圆弧线段的压力中心如图示 4）复杂零件及凸模模具的压力中心：解析法 图解法 （1）解析法：用理力学过的求力重心法 原理：各分力对某轴的力距的代数和=诸力的合力对该轴的力距 步骤： 1）建立坐标轴 2）算出各型孔的冲裁力 3）求出各孔压力中心位置4）代公式： （2）图解法：用索多边形法求各平行力的合力作用点 2-6冲裁件的工艺性什么是冲裁工

27、艺性：指工件对冲裁加工工艺的适应性， 既加工的难易程度 。讨论目的：在满足使用要求的前提下，尽量使冲件结构有利提高模具寿命，有利制造，有利降低成本。一结构工艺性： 1冲件形状力求对称受力均匀 2尽量避免清角 降低应力集中 降低镶拼处出现毛刺 3尽量避免过长悬臂和窄槽，降低模具刚度、强度 要求： b、ht 4冲件孔间距、孔边距要求： C1.5t Ct 5工件的园弧 落料R=t 切断R>t 6最小孔径：自由凸模冲孔 表3-1（41页） 带护套凸模 表3-2 二公差和粗糙度要求 1精度：落料：IT10 级 冲孔：IT9级 2粗糙度：R可达12.53.2 3毛刺允高：0.010.05 三材料工艺

28、性：尽可能选用国家标准 。在满足产品使用前提的条件下 降低成本 以廉代贵 以薄代厚 以黑代有2-7凸模、凹模的结构设计一模具零件分类 工艺零件：直接参与完成工序。如：凸、凹模； 按作用分 结构零件：在模具制造与使用中，起安装导向， 装配作用的零件。如：模架等。 二凸模的结构设计 1凸模的分类 1）按断面形状分：简单 复杂 2）按刃口形状分：平刃 斜刃 3）按固定方法分： （见下图及挂图）铆接：用于直径小于14或料厚小于2的非圆凸模。 台肩：用于卸料力较大时 螺钉紧固：用于大型凸模 浇铸：用于小、多的冲孔凸模4）结构形式： 整体式 直通式 阶梯式 带护套，（见下图及挂图）。2浇铸式： 1）低熔点

29、合金：冷却澎胀，但凸模固定部分上要开槽； 2）环氧树脂固定：粘接表面要粗糙； 3）无机粘接：粘接表面要粗糙，单边配合间隙0.2至0.5适用范围大，操作简单。3凸模强度、刚度校核：对于细而长的凸模。 1）凸模最小断面：使最小断面应力不小于凸模材料许用应力。 = F=2）凸模最大自由长度： 冲裁凸模视为压杆，用材料力学的欧拉公式校核其最大自由长度。为使凸模不失稳弯曲，凸模纵向压力应小于凸模临界压力。即根据欧拉公式 Pc= 故 凸模 考虑安全系数： 三、凹模的结构设计1、凹模洞口类型：1)直刃口：制造方便，强度高，磨损后尺寸不变，但推件力大。2)锥筒式：刃口锐利，摩擦力、涨裂力小，但刃口强度低，刃口

30、磨损尺寸变大。3)软模（双锥）：硬度，间隙靠挤压。适用：软料2、 结构的基本形式和固定方法1）整体式凹模2）结构及固定： 矩形或园形凹模板用销钉、螺钉固定。 圆柱形凹模用台阶或直通式压入固定板内。3、轮廓尺寸：生产中用经验公式，主要考虑强度、固定位置。公式：凹模厚度：H= 凹模宽度（垂直送料）：B=+(2.54.0) 凹模长度：L=+2计算结果：按标准取整。3、 镶拼式凹模优点：（1）化复杂为简单，化内形为外形，便于成形磨削。 （2）降低热处理变形和避免尖角裂纹，避免大型模具热处理的困难。 1）、 镶拼分块要点：（1）、尽量按对称线或径向线分块。 如图形（2）、尖角处分块 ，如右图（3）、型孔

31、间距分块，如图形（4）、凹进，凸出易损处单独拼（5）、园弧部分应离切点 见下图示（6）、当凸，凹模同时镶拼时，应错开3毫米以上（避免毛刺） 3、镶拼块固定方式：（1）平面固定式：将拼块直接固定在固定板上适用：大型凹模拼块（2）嵌入固定式：各拼块嵌入固定板后，再用螺钉固定 适用：内型块小，不易加工情况（3）压入固定式：拼块镶拼后，以过盈配合压入固定板内。 适用：狭长条拼块 此外，还可用低溶合金浇注固定等 作业：计算课本68页图2-37凹模轮廓尺寸。 实 验 课实验一、冲模间隙实验：一、 实验目的：通过观察和分析不同厚度的材料、模具的间隙不同时，对冲裁件断面质量及尺寸精度的影响二、 实验内容：1、

32、 在冲床上安装模具的方法2、 用t=0.5、1、1.5的材料在冲床上进行冲裁，B并观察冲件断面质量，重点观察四个特征区，情况如何？3、 卸下模具的方法三、 实验结果分析，当间隙相同而料厚不同时，对冲件断面质量的影响情况，反之，当料厚相同而间隙不同时，情况又怎样？四、 结论五、 要求：同学们做出实验报告实验二：冲模拆装实验一、 实验目的：通过模具拆装，对模具的结构有了初步的认识，熟悉模具各零部件的作用二、 讲解与演示1、 认识模具各零部件2、 画出模具的主视图、俯视图草图3、 在钳工桌上，用铜棒及扳手按要求拆开模具4、 观察模具内部结构，并画出草图5、 上润滑剂，重新装配模具三、 要求：通过拆装

33、，画出草图，完成实验报告四、 报告内容（两个实验分别写出，按指导书）1、 实验目的2、 实验器材3、 实验步骤4、 实验结果分析5、 结论2-8冲裁模的结构及定位零件的设计一、 冲裁模的分类1、 按工序种类分：落料模、冲孔模等2、 按工序组合程度分：单工序模、复合模、连续模 3、按有、无导向分：无导向：开式模 有导向： 导板模 导柱模 4、按自动化程度分：手工，半自动模、自动模二、典型冲裁模结构分析 分析方法：工件图主要工作部分定位、导向、卸料构件。（一）、单工序模：1、落料模：固定导板模 ，见挂图2-29及课件特点：1)间隙由导板保证，导板与凸模H7/h6配合 2)冲件精度较高 3)模具寿命

34、较高 4)安装简便，操作安全缺点：制造麻烦（配合精度高）适用：小件且形状不太复杂的工件注意点：1）凸模不能离开导板 2）适用于偏心冲床2、导柱弹顶落料模（图2-30）挂图特点：1）导柱导向，间隙易可靠保证 2）冲件精度高，有弹顶件，工件平整、不易分层 3）安装方便，模具寿命高缺点：1）模具笨重 2）成本高适用：大批量且精度要求较高，形状复杂工件3、冲孔模1）、悬臂凹模式：特点：（1）凸模用导板导向 （2）凹模悬臂，结构简单 （3）对称孔用销定位，深度用定位圈定位缺点：悬臂易折断 适用：批量不大的t的冲件2）侧壁冲孔模特点：（1）水平方向冲孔，结构较复杂 （2）受力均匀，寿命较长 （3）废料能自

35、动掉下。 缺点：结构复杂 适用：批量较大、t的筒形件的侧面冲孔。（二）复合模：一次行程中，同一部位进行数道工序的模具。1、倒装复合模：（图2-34）挂图及课件。特点：1）落料模装在上模 2）导柱导套用H7/h6配合 3）少一套打料装置 4）采用浮动冲头把 5）凸，凹模有涨裂力，最小壁厚见表2-12 适用：精度要求较高、批量较大的场合 2顺装复合模 特点：1）落料凹模在下面 2）多一套打料装置，凸凹模内无料积聚 3）下模有顶料装置，工件平展，断面质量好 4）结构复杂，清除废料麻烦 5）零件易嵌入料孔 适用： 1）工件精度要求高，平整度要求高2）边距小，材料厚度较小 2-8冲裁模的结构及定位零件的

36、设计（续）（三）连续模：一付模具中，条料在不同位置连续完成不同工序的模具。1单冲落料连续模（图2-37）挂图课件。特点：（1）采用固定卸料板 （2）挡料钉粗定位、 导正钉精定位 （3）始用挡板起始定位 （4）结构简单，但送料麻烦适用于：批量不是很大时，料厚较大时。2双侧刃冲孔落料连续模 （图2-41）挂图特点：（1）斜对排样 （2）双侧刃定距，精度高 （3）弹压卸料板起卸料、压料、导向，(小孔 凸模复杂时，要加小导柱导向 ) （4）于采用自动送料装置适用：料厚t较大、 精度较高、表面要求较高、大批量的零件。 3弹压导板连续模：（图2-42） 挂图及课件。特点：（1）凸模与导板H7/H6配合与固

37、定板间隙配合 （2）采用组合弹压导板导向、精度高 （3）模具寿命高，冲件精度高，但成本高适用: 批量大，冲件复杂，要求平整，凸模易损坏或硬质合金模具。、定位零件：坯料定位1、挡料钉：固定式： 磨菇头式：结构简单 钩式：孔远些，但制造麻烦 活动式： 用于倒装式： 落料模 复合模 始用式：连续模条料的起始定位2、定位板与定位钉：用于单件毛坯定位：孔定位 外形定位工作部分h课本70页表3、侧刃：定距作用 按导向：有导向：用于料厚大时 1）分类 无导向：用于料厚小时、制造刃磨方便 按断面形状分：矩形侧刃：用于t1.5且要求不高时； 成形侧刃：用于t0.5且要求较高时； 尖角特殊侧刃：成形零件部分边缘。

38、 2）排列：单：步距较短 双： 错开： 条料全长得到应用对称： 精度要求高时下图为矩形侧刃与成形侧刃定距比较： 3）制造公差：一般按h6（凸模）制造，孔按实际尺寸加单面间隙配制。4、导正销：与挡料销配合使用降低定位误差 1）固定方式： 落料凸模上：用于零件孔导正，有六种方式.见挂图。 固定板上：用于工艺孔导正，有三种方式，见挂图。 2）导正销工作部分尺寸：导正销的头部为30°锥形工作h、Z见课本70页表2-13注意：1）当导正销与挡料销配合使用时，挡料销位置2）与侧刃配合使用时，侧刃尺寸应比进距稍大0.0055导料板和侧压装置。见挂图、卸料零件：1、 卸料板：1） 固定卸料板用于t0

39、.5时与凸模配合间隙： 无导向：0.20.6 有导向：0.010.032） 弹压卸料板：用于t较小、N较小的场合。 与凸模配合间隙： 无导向：0.10.3 有导向：0.010.03 注意点：1）凸台高度2） 卸料板应高出刃口工作面0.30.5mm2、 卸件器与顶件器：（见挂图）1）推板（或顶板）外形与落料模间隙配合，一般按H7/h8配合，若零件要求平整时按H7/f7配合。2）打板形式：挂图6种 选用考虑 ：受力分布均匀 不削弱模柄（座）强度C、模架及导向零件：（基本实现标准化） 1、模架：上模座 弹压导向模架：弹压导板 下模座 模座 导柱 导柱 导套 导套按导柱位置分类：对角：受力均衡 中间：

40、用于窄型件 后侧：用于小型件 四导柱：用于大型件且精度要求高时2、 导向零件：应用最广的圆柱形导柱分为 滑动式：使用最多 滚珠式：过盈配合，用于较精密的模具上，特别 是连续模上。 导柱、导套与上、下模座配合：H7/R6、支撑零件1、上、下模座：安装全部模具零件，构成模具总体 并传递压力。设计要点：（1）按标准选用 （2）要有足够的刚度、强度2、模柄：（1）模柄：固定在压力机滑块孔内 （2）结构形式： 用于模架上：图a.b.c.d.e 用于开式模中：图f.g.h3、凸模固定板与垫板：1）凸模固定板：外形取凹模外形尺寸与凸模：H7/m62）垫板：外形同上，厚度等于60%的凹模厚度。 是否选用？ 是

41、以凸模尾端单位压力是否大于模座许用应力而定。（四）连续模排样注意点1 尺寸公差要求高的，工步不宜太多 2 孔距公差要求较高时，尽量在同一步或邻步冲出 3孔壁小的，其孔可分步冲出 4凹模壁厚小的，应该空一步 5侧刃位置应考虑模具寿命 6零件较大，批量大，可采用连续-复合成形2-9 其他冲裁模 一硬质合金冲裁模1什么是硬质合金冲裁模：指凹或凸模或凸、凹模均采用硬质合金材料制造的模具。2硬质合金特点： 优点：硬度高，耐磨，抗压强度高，弹性模数大 国内比较：硬质合金模比碳钢模寿命高几十或成百倍 比合金模具钢高20到30倍 凸模用硬质合金与钢模配合使用可提高3到5倍 凸模用钢与硬质合金配合便用可提高6到7倍 缺点：成本高（3-4倍），脆，抗拉强度低，韧性差 3适用：大批量生产 4选用材料：较常用含钴量高，韧性高，但硬度低 5硬质合金模具设计要点：） 排样设计（1）尽量避免凸模单边受力 （2）尽量使搭边大于料厚（搭边断后会嵌入模具）（3）一付模具不宜是出件太多（制造困难） （4）工件半径R应大于料厚） 结构设计：（1） 模架要有足够刚性（45钢，厚