冲压工艺与模具设计：冲裁模具的间隙

1.冲裁模间隙1)间隙的重要性冲裁间隙Z：指冲裁模中凹模刃口横向尺寸DA与凸模刃口横向尺寸dT的差值。冲裁模具的间隙1.冲裁模间隙1)间隙的重要性间隙值对冲裁件质量、冲压力和模具寿命均有很大影响，是冲裁工艺与冲裁模设计中的一个非常重要的工艺参数。(1).间隙对冲压力的影响间隙增大 冲压力减小间隙增大 卸料力、推件力或顶件力减小2.2冲裁模具的间隙1.冲裁模间隙1)间隙的重要性（续）(2).间隙对模具寿命的影响模具寿命分为刃磨寿命和模具总寿命。模具失效的原因一般有：磨损、变形、崩刃、折断和涨裂。小间隙将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模相互啃刃等异常损坏。为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下适当采用较大的间隙值是十分必要的。2.2冲裁模具的间隙1.冲裁模间隙2)冲裁间隙的确定在实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一个范围值。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙Zmin理论法确定法经验确定法较小间隙值（表2.2）较大间隙值（表2.3）2.2冲裁模具的间隙1.冲裁模间隙3).冲裁间隙对冲裁件质量的影响间隙对断面质量的影响材料性能的影响 a、b、d大，c小模具间隙的影响间隙小，出现二次剪裂，产生第二光亮带间隙大，出现二次拉裂，产生二个斜度模具刃口状态的影响当凸模刃口磨钝时，则会在落料件上端产生毛刺；当凹模刃口磨钝时，则会在冲孔件的孔口下端产生毛刺；当凸、凹模刃口同时磨钝时，则冲裁件上、下端都会产生毛刺。2.2冲裁模具的间隙间隙对剪切裂纹与断面质量的影响ａ）间隙过小

ｂ）间隙合理 ｃ）间隙过大1.冲裁模间隙2.2冲裁模具的间隙凸、凹模刃口磨钝时毛刺的形成情况a)凹模磨钝

b)凸模磨钝

c)凸、凹模均磨钝1.冲裁模间隙2.2冲裁模具的间隙1.冲裁模间隙3).冲裁间隙对冲裁件质量的影响(2).冲裁件尺寸精度的影响冲裁件的尺寸精度：指冲裁件的实际尺寸与图纸上基本尺寸之差间隙适当时，板料的变形区在剪切作用下被分离，落料件尺寸等于凹模尺寸，冲孔件尺寸等于凸模尺寸。间隙过大，冲裁过程中除受剪切外还产生较大的拉伸与弯曲变形，因弹性回复，使冲裁件尺寸向相反方向收缩。落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔件尺寸大于凸模尺寸。间隙过小，冲裁过程中除剪切外还会受到较大的挤压作用。材料的弹性恢复使冲裁件尺寸向实体的反方向胀大。落料件尺寸大于凹模尺寸；冲孔件尺寸小于凸模尺寸。2.2冲裁模具的间隙1.冲裁模间隙3).冲裁间隙对冲裁件质量的影响(3)．冲裁件形状误差及其影响因素冲裁件的形状误差：翘曲、扭曲、变形等缺陷。翘曲：冲裁件呈曲面不平现象。它是由于间隙过大、弯矩增大、变形拉伸和弯曲成分增多而造成的，另外材料的各向异性和卷料未矫正也会产生翘曲。扭曲：冲裁件呈扭歪现象。它是由于材料的不平、间隙不均匀、凹模后角对材料摩擦不均匀等造成的。变形：由于坯料的边缘冲孔或孔距太小等原因，因胀形而产生的。2.2冲裁模具的间隙2.2冲裁模具的间隙用普通冲裁方法所能得到的冲裁件，其尺寸精度与断面质量都不太高。金属冲裁件所能达到的经济精度为ITl4～IT11，要求高的可达到ITl1～IT8级。厚料达到上述要求比薄料差。若要进一步提高冲裁件的质量要求，则要在冲裁后加整修工序或采用精密冲裁工艺等技术手段。冲裁工艺设计包括:冲裁件的工艺性和冲裁工艺方案确定。1

冲裁件结构工艺性冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。2.6冲裁工艺设计1．冲裁件的结构工艺性冲裁件的形状冲裁件内形及外形的转角2.6冲裁工艺设计2.6冲裁工艺设计冲裁件的结构工艺性（续）冲裁件上凸出的悬臂和凹槽冲裁件的孔边距与孔间距在弯曲件或拉深件上冲孔时冲孔时，因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小，否则凸模易折断或压弯。1．冲裁件的结构工艺性（续）(7)冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般要求落料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙、刃口锐钝以及冲模结构等有关。有特殊要求应采用精密冲裁。2.6冲裁工艺设计2．冲裁件尺寸标注冲裁件尺寸的基准应尽可能与其冲压时定位基准重合，并选择在冲裁过程中基本上下不变动的面或线上。2.6冲裁工艺设计3冲裁工艺方案的确定冲裁工序的组合(落料、冲孔、复合、级进)根据生产批量来确定根据冲裁件尺寸和精度等级来确定根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定根据操作是否方便与安全来确定2.6冲裁工艺设计3冲裁工艺方案的确定2）冲裁顺序的安排级进冲裁顺序的安排a、先冲孔或冲缺口，最后落料或切断，将冲裁件与条料分离。b、采用定距侧刃时，定距侧刃切边工序安排与首次冲孔同时进行，以便控制送料进距。多工序冲裁件用单工序冲裁时的顺序安排a、先落料使坯料与条料分离，再冲孔或冲缺口。b、冲裁大小不同、相距较近的孔时，为减少孔的变形，应先冲大孔后冲小孔。2.6冲裁工艺设计3冲裁工艺方案的确定例1图示连接板冲裁零件，材料为10钢，厚度为2mm，该零件年产量20万件，冲压设备初选为250kN开式压力机，要求制定冲压工艺方案。2.6冲裁工艺设计3冲裁工艺方案的确定1、工艺性分析：由图知，形状简单，对称，冲裁能保证精度。孔边与外缘距离可用复合冲裁。2、方案确定(1)落料-冲孔单工序冲裁(2)落料冲孔复合工序冲裁(3)冲孔-落料连续工序冲裁2.6冲裁工艺设计级进冲裁3冲裁工艺方案的确定2.6冲裁工