精密冲裁工艺及模具

1、第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具11.111.1概述概述 普通冲裁中，材料都是从模具刃口附近产生裂纹而剪切普通冲裁中，材料都是从模具刃口附近产生裂纹而剪切分离，制件尺寸精度低，一般在分离，制件尺寸精度低，一般在IT11级以下，级以下，表面粗糙度值为表面粗糙度值为Ra12.5Ra12.56.36.3m m。 精冲为精密冲裁的简称，它是在普通冲裁的基础上发精冲为精密冲裁的简称，它是在普通冲裁的基础上发展起来的，它能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺展起来的，它能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺寸公差小、形位精度高、冲裁面光洁、表面平整、垂直度

2、寸公差小、形位精度高、冲裁面光洁、表面平整、垂直度和互换性好的零件。和互换性好的零件。 精冲后零件表面粗糙度可达精冲后零件表面粗糙度可达Ra1.6Ra1.60.2 0.2 m m 、尺、尺寸精度可达寸精度可达IT9IT9IT6IT6以上，可直接用于装配。以上，可直接用于装配。 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具加工机理大致可分为： 利用高压力的剪切机理，如光洁冲裁、带齿圈压 板精冲等； 利用切削机理，如负间隙冲裁、整修、对向凹模冲裁等。精冲技术可以为：普通压力机精冲技术； 专用精冲机精冲技术。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第二章 冲裁工艺与冲裁模设

3、计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具 11.2 11.2 主要方法简介主要方法简介名称 加工方法 剪切面优点缺点有关加工方法整整修修一般冲裁先提供毛坯，然后再次冲裁切削掉毛坯的断裂面。切削面切面光洁，尺寸精度高、塌角小，垂直度好。需要前一道工序，难于实现自动化。内外缘整修、叠料整修、振动整修、冲裁拉削、往复整修等。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具光洁冲裁用微间隙，刃口有圆角或倒角，防止裂纹产生。塑性切削面切面光洁，工具简单，不需要专用压床。塌角

4、大弯曲大有锥度负间隙冲裁名称 加工方法 剪切面优点缺点有关加工方法第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具强力压板精冲用零间隙，用V型压板、反压板压住材料，防止裂纹产生。 塑性切削面切面光洁，尺寸精度高、弯曲小。需要专用压床，模具造价高。简易精冲（平面压板），四周约束冲裁。名称 加工方法 剪切面优点缺点有关加工方法第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具名称 加工方法 剪切面优点缺点有关加工方法对向凹（凸）模精冲采用带突起的凹（凸

5、）模压入材料，并用精冲分离。切削面+塑性切削面切面光洁，尺寸精度良高、无弯曲，塌角小。需要专用压床，模具造价高，需要前一道工序处理。整修第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具名称 加工方法 剪切面优点缺点有关加工方法复动和往复精冲零件冲裁一半后，再反向冲裁，在切口的毛刺处形成塌角。在剪切面两棱处有塌角无毛刺需要专用压床，或两道工序处理。平压法，反向剪切。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具精冲零件的一般断面特征第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一

6、节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具精冲过程：精冲过程：第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具精冲过程为精冲工艺的全过程：精冲过程为精冲工艺的全过程：（a）模具初始位置； (b)齿圈压入； (c)冲裁； (d)冲裁过程结束； (e)模具开启； (f)顶出冲孔废料； (g)顶出零件及卸出带料； (h)排出零件和废料，向前送料。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模精密冲裁工艺与模具具 (1)(1) 光洁冲裁光洁冲裁又称小间隙小圆角凸（凹）模冲裁： 凸（凹）模间隙小于0.010.02 mm 小圆角的位置： 落料时：凹模带小圆角

7、、椭圆或倒角 冲孔时：凸模带小圆角、椭圆或倒角 其余为普通形式，圆角半径为（10%20%）t制件精度达制件精度达IT8IT11，只适用于高塑性材料，只适用于高塑性材料,如软铝，紫铜、低碳钢等。如软铝，紫铜、低碳钢等。第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具工艺性设计的注意点：工艺性设计的注意点： *对制件设计要求（A）所冲工件的形状轮廓必须比较简单，且避免出现直角和尖角；（B）落料时需要较大搭边。 *对模具设计要求（A A）圆角刃口表面的粗糙度值要求很低，材料硬度要求很高；（B B）冲裁过程中要加强润滑。光洁冲裁（续）光洁冲裁（续）第二章 冲裁工艺与冲

8、裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模精密冲裁工艺与模具具 (2)(2) 负间隙冲裁负间隙冲裁属于半精冲 凸模直径大于凹模直径冲裁，形成一个倒锥形毛坯，继续下压切削掉断面粗糙不平的表面和锥度；制件： 制件尺寸精度达IT9IT11；适用于有色金属材料,如软铝，紫铜、低碳钢等。模具：单边负间隙值的分布均匀，对于圆形工件取（.），对于形状复杂零件，单边负间隙值的分布是不均匀的 凸模刃口应与凹模表面保持0. 10. 2 mm的距离第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模精密冲裁工艺与模具具 ( () ) 精冲精冲 刃口用双面间隙（0.01 0.02）t的小间隙，带齿圈的压板压

9、住材料，且在反压约束下进行冲裁。需要造价较高的专用设备及模具。制件： 制件尺寸精度t34 mm 达IT8IT9 适用于塑性金属材料,如软铝，紫铜、低碳钢等。 注意制件的结构工艺性(P.83-85) 模具结构：活动凸模式，固定凸模式。 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模精密冲裁工艺与模具具 (4)(4) 整修整修 将普通冲裁后的毛坯在整修模中切削掉断面中的断裂面（带）。制件： 制件尺寸精度达IT6IT7；适用于多种金属材料。模具结构：外缘 、内孔整修。 齿圈压板精冲的工艺水平齿圈压板精冲的工艺水平 序号项目可达到的工艺水平1剪切面表面粗糙度剪切面全部是光亮带，表面粗糙

10、度Ra=0.4I.5m2表面不平度一般均较平整，不需要再经校平即可使用，每100mn为0.0020.125mm,m,随料厚增大而接近下限值.3剪切面垂直度可达89030/以上，实际尺寸随料厚和间隙的增大而变化4尺寸精度可达IT6IT9级，但当料厚12mm时冲裁精度稍低5毛 刺精冲件外形贴近凸模一侧有一定高度的毛刺，孔的毛刺要小于外形的毛刺6精冲孔距公差一般可达(0.01-0.05)mm，料厚增大，公差绝对值也增大7塌 角一般形状的精冲塌角为料厚的10，形状复杂的轮廓。(如齿形等)的塌角可达到料厚的20308可精冲的最小圆角半径落料时外圆角R(0.I0.2)S；冲孔时内圆角r(005-01)S9

11、可精冲的最小孔径d= (0.40.6)mm，10可精冲的最小窄带、窄槽宽度b=0.6S11可精冲的最小壁厚W=0.4S12可精冲的最小齿形模数M=0.1813精冲件最大外形尺寸800mm第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具11.4 11.4 精冲模具结构设计精冲模具结构设计 V形齿圈在精冲中是个非常重要的功能元件。设计V型齿圈有三个主要参数：齿形距a、齿高h、齿形内角。齿圈的位置和齿形参数的选择和设计，是精冲模设计的重要环节，对精冲零件质量和模具寿命都有很大影响。齿形距齿形距a a齿形距a表示齿圈的位置.图29 表示，在冲裁全行程过程中，冲裁行程快

12、要结束（X=7/8S）时，剪切区的压应力转为拉应力状态，致使平均应力m移至拉应力范围,造成撕裂、断裂。可见，齿圈位置和形状即齿形距a、齿高h、齿形内角的选择很重要，当选择适当时，随着冲裁行程的增加，可抵消这种拉应力，使冲裁面光洁。 齿圈高度齿圈高度h h 对于薄板精冲，一般在齿圈压板上设计一圈齿圈，但当板厚度4-5 mm时，要求采用双齿圈，一个做在凹模上，一个做在齿圈压板上，凹模齿高H、齿圈齿高h。一般H = 1.2 h 。 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具齿形内角齿形内角 当压边力Pr一定时，有一个最佳时齿形内角，可以使Pr 产生的压力达到最大值。经演算推得：凹模上和齿圈压板上的的齿形内角皆设计 为45 0， 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第十一节第十一节 精密冲裁工艺与模具精密冲裁工艺与模具第二章 冲裁工艺与冲裁模设计精密冲裁模具精密冲裁模具固定凸模式固定凸模式第二章 冲裁工艺与冲裁模设计精密冲裁模具精密冲裁模具活动凸模式活动凸模式精冲模类型类型类型定义与应用定义与应用活动凸 模式倒装凸凹模座在凸模座或桥板上不加固定，以下模座和v形环压边圈(或称齿形压板)内孔进行精密导向，并安装于下模上的精冲模，称为活动凸模式倒装精冲模顺装凸