冲压工艺与模具设计（第二版）课件 第9章精冲模

冲压工艺及模设计备课讲义

课程名称冷冲压工艺及模具设计2

.

课程编号

1111400.

学时学分

48（4）学时3学分.

专业层次材料成型及控制工程.

备课教材

《冲压工艺与冲模设计》.

吕建强主编西电版2021授课班级

材控1201

.授课日期

2023年2～5月.

授课教师吕建强.

归口系部材料成型系.

版次

01.

精密冲裁属于无屑加工技术，是在普通冲压技术基础上发展起来的一种精密冲压方法，简称精冲。第9章

精密冲裁工艺与模具9.1精密冲裁的工作原理及过程9.2普通冲裁与精密冲裁的工艺特点对比技术特征普通冲裁精密冲裁1.材料分离形式剪切变形、断裂分离塑性剪切变形2.尺寸精度IT11～13IT6～73.冲裁断面质量：表面粗糙度Ra/μm>6.31.6～0.4垂直度误差大小（0.26/100mm）平面度误差大小（0.1mm/100mm）4.模具：间隙双边（5%～25%）t单边0.5%t刃口锋利小圆角5.冲压材料无要求塑性好（球化处理）6.毛刺双向、大单向、小7.圆角带20%～30%t10%～25%t8.压力机：压力普通（单向力）特殊（三向力）

变形功变形功小变形功为普冲的2~2.5倍

振动、噪声

有噪声，振动大

噪声低，振动小9.润滑一般特殊10.成本低高（回报周期短）要实现精密冲裁，工艺上必须采取一些特殊措施：(1)采用带齿圈的压板，产生强烈压边作用力．使塑性剪切变形区形成三向压应力状态，且增加变形区及其邻域的静水压力。(2)凹模(或凸摸)刃尖处制造出0.02～0.20mm的小圆角，抑制剪裂纹的发生，限制断裂面的形成，有利于工件断面的挤光。(3)采用较小的间隙．甚至为零间隙。使变形区的拉应力尽量小，压应力增大。(4)施加较大的反顶压力，减小材料的弯曲，同时起到增加压应力的作用。

精密冲裁过程9.3精冲件的工艺性1、

精冲件材料2、精冲件的结构3.精冲件的质量1)

精冲件的尺寸公差料厚mm内形外形孔距公差等级≈1IT7IT7IT7+0.02mm1~2.5IT7+0.03mm2.5~4IT8IT7+0.04mm4~6.3IT8IT7+0.06mm6.3~10IT910~16IT9IT10IT7+0.08mm表9-2精冲件的尺寸公差2)

精冲件的挠度3)精冲件的塌角4)精冲件的垂直度9.4精冲模的设计（1）模具必须满足精冲工艺要求，并能在工作状况下，形成立体压应力体系。（2）模具应有较高的强度和刚度，功能可靠，导向精度良好。

（3）应认真考虑模具的润滑、排气，并能可靠清除冲出的零件及废料。

（4）合理选用精冲模具材料、热处理方法和模具零件的加工工艺。

（5）模具结构简单，维修方便，具有良好的经济性。

9.4.1凸、凹模间隙材料厚度t（mm）外形间隙内形间隙d<td=t～5td>5t0.51%2.5%2%1%12.5%2%1%22.5%1%0.5%32%1%0.5%41.7%0.75%0.5%61.7%0.5%0.5%101.5%0.5%0.5%151%0.5%0.5%9.4.2凸、凹模刃口尺寸精冲模刃口尺寸的计算与普通冲裁刃口的尺寸计算基本相同。落料件以凹模为基淮，冲孔件以凸模为基准，采用修配法加工。不同的是精冲后工件外形和内孔一般约有0.001～0.01mm的收缩量。因此，落料凹模和冲孔凸模在理想情况下，应比工件要求尺寸大0.005～0.01mm。落料

冲孔孔中心距式中、——凹、凸模尺寸（mm）；——凹模孔中心距尺寸（mm）；——工件最小极限尺寸（mm）；——工件最大极限孔径（mm）；——工件孔中心距最小极限尺寸（mm）；——工件公差（mm）。9.4.3齿圈压板设计1.齿圈压板的形状2.齿圈压板的分布3.齿圈错移4.齿圈开槽5.齿圈保护设置V形齿圈的基本原则是：(1)当料厚S≤4mm时，可设在压板上(便于维修)；也可设在凹模上(不便于维修)。(2)当料厚S>4mm时，可设在压板和凹模上设置双齿圈。应注意下列情况：(1)对于精度高和复杂轮廓的精冲零件(如齿轮)，即使S<4mm，也应在压板和凹模上设置齿圈。(2)对于材料强度高(σb>700N／mm2)，要求塌角小和带有锐角的零件应设置双齿圈。(3)对于料厚S≤lmm的零件，可不需要齿圈。(4)对于冲小孔，由于不会产生剪切区材料流动，不设置齿圈，但对于冲大孔(d≥30mm)，应在项料杆上设置齿圈，如果料厚S≥4mm以上时，凸模和顶料杆上均设置齿圈。9.4.4精冲模的排样材料厚度0.51.01.251.52.02.53.03.54.0568101215搭边a1.5222.5344.555.5678101215a1233.544.555.566.578101215189.5精冲力的计算1.冲裁力精冲冲裁力

可按经验公式计算

式中

f1——系数，其值为0.6～0.9，常取0.9；

L——内外剪切线的总长（mm）；

t——料厚（mm）；

σb——材料强度极限（MPa）；2.齿圈压板压力式中f压——系数，常取4；L——齿圈线周长(mm)；h——齿圈齿高(mm)。3.反压力FG=APC式中FG——反压力(N)；A——零件的受压面积(mm2)；PC——零件的单位反压力4.退、顶料力退料力F退用于退下废料，而顶件力F顶则是用于顶出零件。F退=F顶=FsF1