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精密垫片精冲工艺与模具设计
摘要分析了精密垫片的冲压工艺性，介绍了精密垫片的精冲工艺和精冲压力的计算及在普通冲床上实现精密冲裁的精冲复合模的设计。该模具投入生产后，冲出的零件毛刺极小，断面平整光滑，达到了预期的要求，保证了产品的质量。
关键词：精密垫片精冲工艺模具设计
1、引言
精冲又称精密冲裁，是一种对模具有特殊要求的
金属塑性加工工艺。这种冲裁件具有较高的尺寸精度
与形状精度以及完全光亮的冲裁面。甚至可以直接装
配使用。它具有优质、高效、生产成本低等特点，容易实现自动化生产。精冲是在普通冲压的基础上发展起来的一种精密板料加工工艺，精冲成型工艺是在普通压力机或者专用压力机(精冲机)上，通过专用的精密冲裁模具，在强力压料状态下对金属板料进行冲压，使金属材料产生塑性变形，由原材料直接获得比普通冲压零件精度高、光洁度好、平面度高、垂直度好，并拥有光洁剪切面及所需形状和质量特性的产品。
精密冲裁的本质是将冲裁模具的凹凸模具之间的间隙调整到普通冲裁模具的10％，甚至实现负间隙(即凹凸模之间产生过盈)，从而大幅度提高冲裁件的精度。图1为冲裁间隙对冲裁件精度的影响关系图，图中，曲线与=0的交点为最合理的间隙值。此时，冲裁件的尺寸与模具刃口的尺寸完全一致，当曲线位于交点右边时，冲裁件与模具间存在间隙。间隙越大，会使冲裁件与模具之间的摩擦力减小，所需要的冲裁力也小，但会造成冲裁件的变形增大，影响冲裁件精度。
(a) 落料
(b) 冲孔
精密冲裁理论的核心是：固体在多向受压的情况下比在单向受压时塑性好、变形状态更好，更易变形。因此在板料精密冲裁时，利用精冲模特殊结构，在板料的剪切分离区，三向施压形成立体压应力状态，对材料进行纯剪切分离，实现精密冲裁。根据该理论发明的使用V型齿圈强力压边进行精冲的工艺技术简称FB精冲法。
因此，近年来精冲技术得到了快速的发展，在机械工业领域得到了越来越高的重视。
2 精冲工艺过程及特征
用普通冲裁所得到的工件，剪切断面比较粗糙；而且还有塌角、毛刺，并带有斜度，同时制件的尺寸精度也较低。当要求冲裁件的剪切面作为工作表面或配合表面时，采用一般的冲裁工艺往往不能满足零件的技术要求，这时，就可以采用精冲模具来解决上述存在的问题。
精冲是直接从板料上一次冲出公差等级高、断面质量好的冲裁件。达到通常需后序精加工才可达到的精度要求，无需后序车、磨、铣等机加工。剪切面粗糙度Ra=1.6～3.2μm尺寸公差达IT8级，而且保证零件的高平面度，大大降低了生产的加工成本。图2为
精冲工艺过程示意图，精冲过程是在压边力、反压力和冲裁力三力同时作用下进行的。
图2 精冲工艺过程示意图
1-齿圈压板 2-凸凹模 3-顶杆 4-凹模
5-反压板 6-冲孔凸模 7-工件
图3为典型的精冲工艺“力能——行程图”，图中精冲的冲裁力曲线充分显示精冲过程为连续的塑性变形过程。普通冲裁通过合理间隙的选取，使材料在凸、凹模刃口处的裂纹重合，称之为“控制撕裂”。一般凸模进人材料厚度的三分之一左右时，工件则完全和条料分离，凸模继续前进不再克服变形抗力，如图2中虚线所示。精冲技术中无论是工艺的力能参数、模具的几何参数、材料的性能和球化处理以及工艺润滑剂等等，一切努力都集中围绕一个核心问题抑制材料的撕裂，使塑性剪切变形延续到剪切的全过程。
图3 精冲工艺“力能一行程图”
3 零件工艺性分析
图4所示为精密垫片结构图，为小批量生产，零件材料为0Crl8Ni9Ti，强度大(σb=650MPa)，有一定粘性。从零件尺寸精度来看，φ8的外圆为有比较高的精度要求，φ8外圆与φ4内孔有很高的同轴度要求，冲裁断面与零件两大面有垂直度要求，普通冲压不能达到要求。从工序的角度看，有冲孔和落料工序，剪切面粗糙度 Ra≤3.2μm，属于光洁冲裁范畴，另外技术条件中要求零件两大面不得有任何划伤，且光滑平整。总体上看，该零件的冲压加工性不好，难度较大，对模具的设计、选材、制造要求都较高。
图4 精密垫片结构示意图
4 零件精冲工艺方案制定
由于该零件内外形同轴度要求高(同轴度≤
0.025mm)，若采用级进模，存在步距定位误差，凸、凹模加工及装配误差，因此同轴度很难达到要求。现根据零件形状及生产批量小的特点，在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序组合方式的基础上，决定采用精冲复合模结构，这样既保证了落料与冲孔的同轴度，又避免了由于零件外形尺寸太小而带来的二次定位的困难，同时，采用复合模使零件的排样设计更加灵活，还可以将小凸模的保护套与推件板合为一体。
复合模可以采用正装结构或倒装结构，其中倒装结构的废料能直接从压力机台面落下，而制件从上模推下，比较容易引出模外，操作方便安全。正装复合模的主要优点为顶件板、卸料板均为弹性的，条料与制件同时受压平作用，可使较软、较薄的制件达到平整要求，同时凸凹模的孔内不容易积聚冲孔废料，可减小孔内废料的胀力，有利于减小凸凹模的最小壁厚。
精冲片齿轮的冲压工艺与模具设计(一) 摘要：介绍了精冲片齿轮的工艺方法及模具结构设计，希望能为类似零件模具设计提供参考。关键词：片齿轮；精冲；工艺分析；模具设计 1冲制片齿轮的技术难点 用板、条、带、卷料一模成形，直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等，其冲压加工的技术难点如下： (1)齿型冲切面即齿廓啮合面质量，往往因材质金相组织结构不良、润滑不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大，塌角深度超过25%T；冲切面完好率不足75%，低于Ⅳ级而影响使用；冲切面局部毛刺过大，难以彻底清除；冲切面的整体表面粗糙度值大于RA1.6“m，无后续加工工序时小于RA1.6”m，就无法使用。 (2)料厚t(3)小模数片齿轮，如模数m(4)所有冲制片齿轮的冲模，寿命都很低。多数都置，凸模出现了裂纹。由于齿形模数小，节圆上的齿宽B远小于零件料厚，冲裁时凸模齿形部位的压力峰值数倍于凸模的平均压应力，因而大幅度增加了齿形部位的摩擦力以及由此产生的成倍磨耗，必然导致冲模提前刃磨。 (5)料厚t≥1mm-3mm的薄板片齿轮，多采用各种精冲方法，直接从原材料冲制成品片齿轮零件。由于模数小，节圆齿宽B大多都小于t，多数仅为B≤60%T，甚至40%T或更小。不仅凸模齿形承载压力大，而且冲出齿形齿顶部位减薄，塌角深达20%T-25%T，软料更为严重。(6)片齿轮的齿形精度、整体的线性尺寸精度以及齿形外廓与孔，尤其是中心孔的同轴度、轮辐群孔的位置度等，受冲压工艺、冲模结构型式、冲模制造精度的制约；冲件材料的力学性能对冲切面质量影响较大。采用连续冲裁工艺冲制的带孔或轮辐厚度与齿形不同需要减薄轮辐或齿形部位的工件，可采用多工位连续冲压工艺：先在压形打扁减薄的工位内外两旁边切口，容纳多余材料及料厚减薄增大的面积，而后才能精冲孔或扩孔、精冲齿形，与只有冲裁工位的连续冲裁模一样，精准的定位系统是确保工件形位精度的关键。齿形与尺寸精度则主要靠提高制模精度保证。 2超薄料片齿轮的冲制 料厚t≤0.5mm的片齿轮，采用V形齿圈强力压板精冲，即FB精冲有难度，特别是t≤0.3mm 时，因标准齿圈的V形齿最小高度hmIN为0.3mm，压入材料过深会将材料咔断，故不能实施精冲。其他精冲方法，如对向凹模精冲，也不能精冲t≤0.5mm的零件。这些厚度不大的各种材料的片齿轮，特别是t≤0.5mm-1mm或更薄一些的片齿轮，仪表产品中使用较多。 下文笔者举例一种与安徽电影机械厂合作，在普通压力机上推广应用精冲技术而设计的精冲模结构之一。该模具为电影放映机输片齿零件在普通压力机上进行精冲的固定凸模式FB精冲模。该模具有推件滞后结构，能避免因滑块回程将工件推入废料腔内而刮坏断面的缺陷，确保精冲件的断面质量。 推件滞后机构由硬橡胶圈、球面接头、调节垫和碟形弹簧组成。当上模上行时，硬橡圈把模柄弹起，碟形弹簧放松，推件块不动。上模继续上行，通过杠杆的作用使推件块动作，推出工件。使用这种机构时需严格控制反推加压行程及对模深度，否则会损坏推件块或碟形弹簧。该模具采用通用模架，更换模芯，可冲制不同的工件。 对于t≤0.5mm的片齿轮，使用高精度普通全钢冲模，冲制薄料、超薄料零件，只要制模精度高、冲裁间隙小、冲裁刃口锋利，也能获得高质量零件。 精冲件与普通冲裁件相比，冲切面光洁、平整，表面粗糙度值一般为RA0.63!m-0.25∮m；尺寸精度可达IT7-9级。而普通冲裁件冲切面质量随料厚t增加，波动很大：t=1mm时，其表面粗糙度值为RA3.0-3.2∮m；T≤0.5mm时，可达RA2.5m-2.0m，尺寸精度可达IT9-10级。因此，对于料厚t<1mm的片齿轮零件，尤其t≤0.5mm的片齿轮零件，推荐采用图5所示高精度固定卸料导板式冲裁模或连续冲裁模冲制片齿轮，可以收到精冲效果，达到IT8-IT9级
冲压模具成型工艺及模具设计 设计课题：工件如下图所示，材料Q235，板料厚度1mm，年产量8万件，表面不允许有明显的划痕。设计成型零件的模具。 技术要求：未注圆角为R1；未注公差为IT14级；材料厚度t=1mm 一、冲压工艺分析 1、该零件的材料是Q235，是普通的碳素工具钢，板厚为1mm，具有良好 的可冲压性能。 2、该零件结构简单，并在转角处有R1的圆角，所冲的三个孔都是Φ5的 尺寸，工艺性比较好，整个工件的结构工艺性好。 3、尺寸精度，零件上的三个孔的尺寸精度为IT12～13级，三个孔的位置 精度是IT11～12级，其余尺寸的公差为IT12～14，精度比较低。 结论：适合冲压生产。 二、工艺方案确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，有以下3种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模具生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压，采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，成本高而生产率低，难以满足中批量生产需求。
方案二只需一副模具，工件精度及生产效率都较高。 方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但位置精度不如复合模具冲裁精度高。 通过对上述三种方案的分析比较，成型该零件应该采用方案二复合模具成型。 三、确定模具类型及结构形式 1、该零件质量要求不高，板的厚度有1mm, 孔边距有6mm，所以可以选用 倒装复合模。 2、定位方式的选择：控制条料的送进方向采用两个导料销，控制条料的 送进步距采用挡料销。 3、卸料、出件方式的选择：采用弹性卸料。下出件，上模刚性顶件。 4、导向方式的选择：为了方便操作，该模具采用后侧导柱的导向方式。 冲压件的形状简单、精度要求不高、生产批量为中批量，为了使得模具寿命较高，采用有导向、弹性卸料、下出件的模具结构形式。 四、工艺计算 1、确定最佳排样方式，并计算材料利用率，选择板料规格。 该零件为近似矩形零件，设计排样1、排样2三种排样方式，如图：排样1： 排样2：
目录 摘要绪论 (3) 绪论 (5) 第一章绪论 (5) 1.1课题目的、意义 (5) 1.2相关研究动态 (5) 1.3研究方法和设计方案 (6) 1.4设计目的 (7) 第二章冲裁件工艺分析绪论 (7) 2.1 准备工作 (8) 2.2 零件的工艺性分析 (8) 2.2.1零件的材料 (9) 2.2.2零件的结构形状 (9) 2.2.3零件尺寸精度 (9) 第三章冲裁工艺方案的确定 (10) 第四章模具结构形式的确定 (11) 第五章模具总体设计 (11) 5.1模具类型的选择 (11) 5.2操作方式 (11) 5.3卸料、出件方式 (12) 5.3.1卸料方式 (12) 5.3.2出件方式 (12) 5.5确定导向方式 (12) 第六章模具设计计算 (13) 6.1排样、计算条料宽度、确定步距、材料利用 率 (13) 6.1.1 排样方式的选择 (13) 6.1.2 计算条料宽度 (13) 6.1.3 确定步距 (15) 6.1.4 计算材料利用率 (16) 6.2冲压力的计算 (17) 6.2.1 冲裁力的计算 (17) 6.2.2 卸料力、顶件力的计算 (18) 6.3压力中心的确定 (19) 6.4模具刃口尺寸的计算 (20) 6.4.1 冲裁间隙分析 (20)
6.4.2 落料尺寸 (21) 6.4.3 冲孔尺寸 (22) 第七章主要零部件设计 (23) 7.1工作零部件的结构设计 (23) 7.1.1 凸模 (23) 7.1.2 落料凹模 (23) 7.2卸料部件的设计 (24) 7.2.1 卸料板的设计 (24) 7.2.2 卸料螺钉的选用 (24) 7.3模架以及其他零部件的选用 (24) 第八章校核模具闭合高度及压力机有关参数 (25) 8.1校核模具闭合高度 (25) 8.2冲压设备的选定 (26) 第九章设计并绘制模具总装图及选取标准件 (27) 设计总结 (27) 设计图纸 第十章模具制造 (28) 10.1制造的模具装配图 (29) 10.2加工零件图 (30) 10.3加工工艺卡 (31) 10.4模具加工、装配、调试总结 (32) 参考文献 (33) 致谢 (34)
对于t≤0.5mm 的片齿轮，使用高精度普通全钢冲模，冲制薄料、超薄料零 件，只要制模精度高、冲裁间隙小、冲裁刃口锋利，也能获得高质量零件。 精冲件与普通冲裁件相比，冲切面光洁、平整，表面粗糙度值一般为 RA0.63!m-0.25∮m；尺寸精度可达IT7-9 级。而普通冲裁件冲切面质量随料厚t 增加，波动很大：t=1mm 时，其表面粗糙度值为 RA3.0-3.2∮m；T≤0.5mm 时，可达 RA2.5m-2.0m，尺寸精度可达 IT9-10 级。因此，对于料厚t<1mm 的片齿轮零件，尤其t≤0.5mm 的片齿轮零件，推荐采用图 5 所示高精度固定卸料导板式冲裁模或连续冲裁模冲制片齿轮，可以收到精冲效果，达到 IT8-IT9 级冲 压精度。 3 薄板与中厚板片齿轮的冲制 料厚t>1mm-3mm 的薄板与t>3mm-4.75mm 中厚板片齿轮零件，当投产批量达到大批大量生产的水平，推荐采用 FB 精冲，即用V形齿圈强力压板精冲工艺加工。实施 FB 精冲，采用专用CNC精冲机组，不仅效率高、自动化程度高、操作安全性高，更主要的是以人为本，劳动强度低，无噪声与污物对环境污染，精冲在封闭空间进行，外扩散噪声控制在 85dB(A) 以下。专用CNC 精冲机或成套CNC精冲机组过去一直靠进口，价格高昂，维修技术要求高，配套水、电、空调、压缩空气等动力系统及设施投资巨大，专用精冲机与CNC 精冲机国内也有几家生产，售价仍觉偏高。建议外委协作加工。同时，对于尺寸不大的小型精冲件，也可用特殊结构的冲模，在普通压力机上实施 FB 精冲。 下图所示是齿弧板零件在专用CNC精冲机上精冲的冲孔——落料复合冲裁精冲模。该模具采用顺装-结构型式，齿圈压板件 6 亦是冲裁凸模件 13 的导板，虽采用滑动导向导柱模架，但有嵌装在模座沉孔中的V形齿圈压板为内嵌式凸模导向，两者原本同轴度极好，导向也可达到零偏差或接近零偏差导向，精度极高。 4 厚板齿轮、凸轮与类似零件的精冲、整修及后续加工 料厚超过t≥4.75mm 的片齿轮，如果产量达到成批和大量生产的水平，采用CNC专用精冲机组生产最合算，不仅仅是发展与深化了科学发展观的理念，坚持以人为本的宗旨，获得巨大经济技术效益和良好的社会与环保效益，而且确保冲压生产安全，消除了多项安全隐患。所以，推广厚板零件，包括片齿轮、凸轮、棘轮等，用精冲工艺生产，扩大无削加工范围，使冲压生产技术得到提升。 目前国内已有内江锻压机床厂、徐州特种锻压设备厂、武汉华夏精冲公司等企业制造多种规格的精冲机。其性能比世界一流的瑞FEINTOOL公司CNC精冲机有一些差距，但实际使用效果还不错，其售价也远低于进口机。用国产精冲机实际精冲，效益也会很好的。对普通冲裁的齿轮、凸轮、棘轮等零件，经过后续整修获得高的尺寸与形位精度、光洁平整的冲切面。实践证明，该工艺行之有效。对于厚板高精度片齿轮等零件，不仅可行，而且经济，特别适合小型零件的多品种生产。
精冲概数 1、何谓精冲 精冲—是精密冲裁的简称。 精冲是在普冲的基础上，发展起来的一种精密冲压加工工艺。它虽然与普冲同属于分离工艺，但是包含有特殊工艺参数的加工方法。由它生产的零件也具有不同的质量特征。特别是在精冲与冷成型（如弯曲、拉深、翻边、镦挤、压沉孔、半冲孔和挤压等）加工工艺相结合后，精冲零件已有可能在许多领域（如汽车、摩托车、电子工业等），取代以前由普冲、机加工、锻造、铸造和粉末冶金加工的零件，因而发挥其巨大的技术优势和经济效益。 2、精冲分类 各种不同的精冲方法，按其工艺方式，主要分类如下： 3、精冲工艺原理 3.1 普冲与精冲的区别 我们常说的精冲，不是一般意义上的精冲（如整修、光洁冲裁和高速冲裁等），而是强力压板精冲(见图1)。P R－齿圈力、P S－冲裁力、P G －反压力。 强力压板精冲的基本原理是在专用（三向力）压力机上，借助特殊结构模具，在强力作用下，使材料产生塑性—剪切变形，从而得到优质精冲件。 3.2 精冲工艺特点
表1 3.3 模具工作原理 精冲机是实现精冲工艺的专用设备。如图2所示，精冲时精冲机上有三种力（P S、P R、P G）作用于模具上。冲裁开始前通过齿圈力PR，经剪切线外的导板（6），使V形齿圈（8）压入材料并压紧在凹模上，从而在V形齿圈的内面产生横向侧压力，以阻止材料在剪切区内撕裂和在剪切区外金属的横向流动。同时反压力P G又在剪切线内由顶件器（4）将材料压紧在凸模上，并在压紧状态中，在冲裁力P S作用下进行冲裁。剪切区内的金属处三向压应力状态，从而提高了材料的塑性。此时，材料就沿着凹模刃口形状，呈纯剪切的形式冲裁零件。 冲裁结束后，P R和P G压力释放，模具开启，由退料力P RA和顶件力P GA分别将零件和废料顶出。并用压缩空气将其吹除。
《冲压工艺及模具设计》考试试卷B卷 《冲压工艺与模具设计》试卷1 一、单项选择题（本大题共10题，每小题2分，共20分） 1.模具沿封闭的轮廓线冲切板料，冲下的部分是工件的冲裁工艺叫【】 A.落料 B．冲孔 C．切断 D．剖切 2.如图所示冲压变形区划分示意图，A为变形区，B为已变形区，a)图为 【】 题2图 A.胀形工艺 B．缩口工艺 C．翻边工艺 D．拉深工艺 3. 在冲压过程中，需要最小变形力区是个相对的弱区，材料变形时，首先变形区为 【】 A.已变形区 B．强区 C．传力区 D．弱区4．设计落料模时，设计基准应选择【】 A.凸模 B.凹模固定板 C．凹模 D．凸凹模 5．弯曲变形区的板料的外区(靠凹模一侧)，纵向纤维变形后【】 A. 缩短 B.不变 C．分离 D．伸长 6．由于覆盖件形状比较复杂，拉深往往采用【】 A. 多次拉深 B. 一次拉深 C. 拉深弯曲复合 D. 落料拉深复合 7．在拉深变形过程中的某一时刻，在凸缘变形区中间有一位置，其3 1σ σ= 。在该位置，用R=作圆，可将凸缘变形区分为两部分，由此圆到凹模洞口处【】 A．∣б1∣>|б3|，|ε1|<|ε3| B．∣б1∣>|б3|，|ε1|>|ε3| C．∣б1∣<|б3|，|ε1|<|ε3| D．∣б1∣<|б3|，|ε1|>|ε3| 8．在多工位精密级进模具冲压时，条料的精确定位主要依靠【】 A. 送料装置 B. 导正销 C. 导料钉 D.导料板 9．如图所示的阶梯形零件，当材料相对厚度t/D×100＞1，且阶梯之间的直径之差和零件的高度较小时，可一次拉深成形的条件是【】
A.（h １＋h ２＋h ３／d n ）≥h ／d n B. （h １＋h ２＋h ３／d n ）≤h ／d n C. （h １＋h ２＋h ３／d n ）＞h ／d n D. （h １＋h ２＋h ３／d n ）≠h ／d n 10 ．冲压工艺过程卡是用于指导 工艺过程的依据。【 】 A. 冲压工艺制定 B. 冲模电加工 C. 冲压生产 D.冲压模具制造 二、 多项选择题（本大题共6题，每小题2分，共12分） 1．采用弹压卸料板的普通冲裁模具，弹压卸料板具有 作用。【 】 A.压料 B.导料 C.顶料 D.卸料 2. 当弯曲变形程度较大（r ／t ＜5）时，变形区的应力和应变状态为立体塑性弯曲应力应变状态。在宽板(B/t ＞3)弯曲时，弯曲变形区内侧的应力应变状态为 【 】 A. B. C ． D ． 3．圆筒形制件在拉深成形时，一般是底部厚度略有变簿，且筒壁从下向上逐渐【 】 A.厚度增厚 B. 厚度减簿 C ．硬度增加 D ．硬度减少 4．以下工序不属于伸长类变形的是 【 】 A. 内孔翻边 B. 缩口 C. 胀形 D. 弯曲内侧变形 5. 拉深时，要求拉深件的材料应具有 【 】 、 A. 小的的板厚方向性系数 B. 低的屈强比 C. 良好塑性 D. 高的屈强比 6. 多工位精密级进模在送料时，控制送料进距和初定位常选用【 】 A. 侧刃 B. 自动送料机构 C. 始用挡销 D. 导正销 三、 填空题(本大题共10题，每空1分，共20分) 1．胀形变形主要是由材料 方向的减薄量支持板面方向的 而完成的。 2.冲压加工是利用安装在压力机上的 ，对放置在模里的板料施加 ，使板料在模 具里产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。 3．导正销通常与挡料销或侧刃配合使用在级进模中，以减小 误差，保证孔与 的相 对位置尺寸要求。 4．最小相对弯曲半径是指在保证毛坯弯曲时外表面不发生开裂的条件下，弯曲件内表面能够弯 成的 与 的比值，用r min /t 来表示。 5．V 形件弯曲模，凸模与凹模之间的间隙是由调节 高度来控制。对于U 形件弯曲模，则 必须选择适当的 。 6．在拉深过程中，毛坯受凸模拉深力的作用，在凸缘毛坯的径向产生 ，切向产 生 。在它们的共同作用下，凸缘变形区材料发生了塑性变形，并不断被拉入凹模内形成 筒形拉深件。 7．金属塑性变形时物体主要是发生形状的改变，体积变化 ，其表达式可成 。
密级： 学号： 本科生毕业论文（设计） 垫片冲裁模具设计 系别：机械工程学院 专业：模具设计与制造 班级： ################### 学生姓名： ######### 指导老师： ######### 完成日期： #########
学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 （请在以上相应方框内打“√”） 学位论文作者签名（手写）：指导老师签名（手写）： 签字日期：年月日签字日期：年月日
江西科技学院本科生毕业论文（设计） 摘要 本次设计的是垫片冲裁设计首先对冲压件进行了分析，分析该零件的尺寸精度得出一般精度的模具可满足零件的精度要求，在从零件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择了冲孔落料的方案。 根据对零件的综合分析，在本人这次设计中我设计的模具是正装冲孔落料模，主要介绍的是模具的冲孔落料，在本人的这次设计中我设计的模具正式冲孔落料模具。主要介绍的是模具的冲孔落料，在模具材料的选择时应注意材料的性能和强度。应尽量选择模具的标准件，这样不仅可以提高模具的寿命还可以缩短模具的制造周期,冲压生产中应用最广泛的工序之一。由于该材料和厚度的原因，我采用的加工方法为：采用级进模进行加工。 关键字：级进模；落料；冲孔；垫片 - Ⅰ-
课程设计说明书题目：冲孔模具设计 课程名称：冲压工艺及模具设计_________________________ 姓名：王宇学号：20114526 学院(系)：材料科学与工程专业：材料成型与控制工程班级：材型一班指导教师：宋继顺
目录 一、课程设计目的 (2) 二、工艺分析 (2) 2.1.1材料分析 (2) 08#钢为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。大多 轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖 零件和焊接构件。 (2) 2.1.2结构分析 (3) 2.1.3确定精度 (3) 三、工艺计算 (4) 刃口尺寸计算 (4) 3.2对于孔φ730+0.08 (5) 3.3冲裁力 (5) 对于直径为φ73的孔 (6) 3.4压力中心的计算 (7) 四、设备选择 (7) 4.1压力机的选择 (7) 4.1.1依据滑块的驱动力分类 (7) 4.1.2依据滑块的数目分类 (8) 4.1.3依据滑块的驱动机构分类 (8) 4.1.4依据滑块驱动机构的配置分类 (8) 4.1.5依据机架的形式来分类 (8) 4.2其他零部件的选择 (8) 五、装配图及零件图绘制 (9) 六、参考文献 (10)
一、课程设计目的 二、工艺分析 冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。 图1.1 零件 Fig1.1 Parts 2.1.1材料分析 材料：08#钢 材料厚度：0.6mm 生产为大批量生产， 08#钢为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件。
精冲片齿轮的冲压工艺与模具设计 摘要：介绍了精冲片齿轮的工艺方法及模具结构设计，希望能为类似零件模具设计提供参考。 关键词：片齿轮；精冲；工艺分析；模具设计 1 冲制片齿轮的技术难点 用板、条、带、卷料一模成形，直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等，其冲压加工的技术难点如下： (1)齿型冲切面即齿廓啮合面质量，往往因材质金相组织结构不良、润滑不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大，塌角深度超过25%T；冲切面完好率不足 75%，低于Ⅳ级而影响使用；冲切面局部毛刺过大，难以彻底清除；冲切面的整体表面粗糙度值大于 RA1.6“m，无后续加工工序时小于 RA1.6”m，就无法使用。 (2) 料厚t<1mm 的小尺寸片齿轮，尤其当t≤0.5mm 时，各种精冲方法都难以加工；用高精度普通冲模冲制，冲切面质量，特别是冲切面表面粗糙度值如何减小到符合要求。 (3) 小模数片齿轮，如模数 m<0.25mm 的渐开线片齿轮，其冲裁模齿形冲切刃口，包括凸模与凹模的齿形刃口在冲裁过程中，要承受较大的压力载荷，容易出现崩刃、压塌、局部过量磨损……，冲制的工件，齿顶部位塌角大，料厚减薄明显，而且模数越小减薄越严重。在齿顶刃口处过量磨损而失效。也有在齿根圆的位 (4)所有冲制片齿轮的冲模，寿命都很低。多数都置，凸模出现了裂纹。由于齿形模数小，节圆上的齿宽 B 远小于零件料厚，冲裁时凸模齿形部位的压力峰值数倍于凸模的平均压应力，因而大幅度增加了齿形部位的摩擦力以及由此产生的成倍磨耗，必然导致冲模提前刃磨。 (5) 料厚t≥1mm-3mm 的薄板片齿轮，多采用各种精冲方法，直接从原材料冲制成品片齿轮零件。由于模数小，节圆齿宽 B 大多都小于t，多数仅为 B≤60%T，甚至 40%T 或更小。不仅凸模齿形承载压力大，而且冲出齿形齿顶部位减薄，塌角深达 20%T-25%T，软料更为严重。 (6) 片齿轮的齿形精度、整体的线性尺寸精度以及齿形外廓与孔，尤其是中心孔的同轴度、轮辐群孔的位置度等，受冲压工艺、冲模结构型式、冲模制造精度的制约；冲件材料的力学性能对冲切面质量影响较大。采用连续冲裁工艺冲制的带孔或轮辐厚度与齿形不同需要减薄轮辐或齿形部位的工件，可采用多工位连续冲压工艺：先在压形打扁减薄的工位内外两旁边切口，容纳多余材料及料厚减薄增大的面积，而后才能精冲孔或扩孔、精冲齿形，与只有冲裁工位的连续冲裁模一样，精准的定位系统是确保工件形位精度的关键。齿形与尺寸精度则主要靠提高制模精度保证。 2 超薄料片齿轮的冲制
第二章冲裁工艺及冲裁模设计 一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制________ ，又可以为其他___________ y备毛坯。 2. _____________________________ —般来说，冲裁工艺主要是指和工序。 3. 冲裁变形过程大致可分为_______ 、_________ 、 _______ 个阶段。 4. 冲裁件的切断面由______ 、_____ 、________ 、 ____ 四个部分组成。 5. 光亮带是紧挨圆角带并与________ 的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模 挤压切入材料，使其受到 ______ 和________ 的作用而形成的。 6. ___________________________________________ 冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材 料出现____________________________________________ 时形成的。 7. 塑性差的材料，断裂倾向严重，________ 曾宽，而________ 占比例较少，毛刺和圆 角带—；反之，塑性好的材料，光亮带 _____________ 。 8?冲裁凸模和凹模之间的__________ 不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模具 ____ 、______ 、_______ 口推件力等。 9?冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越_______ ，毛刺越_____ ;断面上出现二次光亮带是因间隙太 _____ 而引起的。 10. 影响冲裁件毛刺增大的原因是________ 、________ 。 11. 冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的_____________ 的差值，差值______ ，则精度 。 12. 所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的_____和_______精度。 13. 影响冲裁件尺寸精度的因素有两大方面，一是______________ ，二是冲裁结束后冲裁 件相对于 ________ 寸的偏差。影响冲裁件尺寸精度的因素有 _______ __ 、材料_____ : 工件的 __________ 、材料的 ______ 等，其中_______ 主导作用。 14. 当间隙较大时，冲裁后因材料的弹性回复使___________凹模尺寸；冲孔件的孔径
支撑板零件冲压工艺及 模具设计 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
支撑板零件冲压工艺及模具设计 模具市场发展趋势 模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。 模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。 我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、g大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。
在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。 根据国内和国际模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，将呈现十大发展趋势：一是模具日趋大型化；二是模具的精度将越来越高；三是多功能复合模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高；五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；七是快速经济模具的前景十分广阔；八是压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求；九是塑料模具的比例将不断增大；十是模具技术含量将不断提高，中高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化 冲压模具的现状和技术发展 一、现状 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。
冲压工艺与模具设计的内容及步骤 冲压工艺与模具设计是进行冲压生产的重要技术准备工作。冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况, 从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑,选择和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可靠的工艺方案和模具结构, 以使冲压件的生产在保证达到设计图样上所提出的各项技术要求的基础上,尽可能降低冲压的工艺成本和保证安全生产。 一般来讲,设计的主要内容及步骤包括: 1?工艺设计 (1零件及其冲压工艺性分析 根据冲压件产品图,分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸规格和力学性能,并结合可供选用的冲压设备规格以及模具制造条件、生产批量等因素,分析零件的冲压工艺性。良好的冲压工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、占用设备数量少、模具结构简单而寿命高、产品质量稳定、操作简单。(2 确定工艺方案,主要工艺参数计算在冲压工艺性分析的基础上,找出工艺与模具设计的特点与难点,根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案,内容包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式等。有时同一 种冲压零件也可能存在多个可行的冲压工艺方案,通常每种方案各有优缺点, 应从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和寿命高低、生产成本、操作方便与安全程度等方面进行综合分析、比较,确定出适合于现有生产条件的最佳方案。此外,了解零件的作用及使用要求对零件冲压工艺与模具设计是有帮助的 工艺参数指制定工艺方案所依据的数据,如各种成形系数(拉深系数、胀形系数等、零件展开尺寸以及冲裁力、成形力等。计算有两种情况 第一种是工艺参数可以计算得比较准确,如零件排样的材料利用率、冲裁压力中心、工件面积等;
精密垫片精冲工艺与模具设计 摘要分析了精密垫片的冲压工艺性，介绍了精密垫片的精冲工艺和精冲压力的计算及在普通冲床上实现精密冲裁的精冲复合模的设计。该模具投入生产后，冲出的零件毛刺极小，断面平整光滑，达到了预期的要求，保证了产品的质量。 关键词：精密垫片精冲工艺模具设计 1、引言 精冲又称精密冲裁，是一种对模具有特殊要求的金属塑性加工工艺。这种冲裁件具有较高的尺寸精度与形状精度以及完全光亮的冲裁面。甚至可以直接装配使用。它具有优质、高效、生产成本低等特点，容易实现自动化生产。精冲是在普通冲压的基础上发展起来的一种精密板料加工工艺，精冲成型工艺是在普通压力机或者专用压力机(精冲机)上，通过专用的精密冲裁模具，在强力压料状态下对金属板料进行冲压，使金属材料产生塑性变形，由原材料直接获得比普通冲压零件精度高、光洁度好、平面度高、垂直度好，并拥有光洁剪切面及所需形状和质量特性的产品。 精密冲裁的本质是将冲裁模具的凹凸模具之间的间隙调整到普通冲裁模具的10％，甚至实现负间隙(即凹凸模之间产生过盈)，从而大幅度提高冲裁件的精度。图1为冲裁间隙对冲裁件精度的影响关系图，图中，曲线与=0的交点为最合理的间隙值。此时，冲裁件的尺寸与模具刃口的尺寸完全一致，当曲线位于交点右边时，冲裁件与模具间存在间隙。间隙越大，会使冲裁件与模具之间的摩擦力减小，所需要的冲裁力也小，但会造成冲裁件的变形增大，影响冲裁件精度。 (a) 落料 (b) 冲孔 精密冲裁理论的核心是：固体在多向受压的情况下比在单向受压时塑性好、变形状态更好，更易变形。因此在板料精密冲裁时，利用精冲模特殊结构，在板料的剪切分离区，三向施压形成立体压应力状态，对材料进行纯剪切分离，实现精密冲裁。根据该理论发明的使用V型齿圈强力压边进行精冲的工艺技术简称FB精冲法。 因此，近年来精冲技术得到了快速的发展，在机械工业领域得到了越来越高的重视。 2 精冲工艺过程及特征 用普通冲裁所得到的工件，剪切断面比较粗糙；而且还有塌角、毛刺，并带有斜度，同时制件的尺寸精度也较低。当要求冲裁件的剪切面作为工作表面或配合表面时，采用一般的冲裁工艺往往不能满足零件的技术要求，这时，就可以采用精冲模具来解决上述存在的问题。 精冲是直接从板料上一次冲出公差等级高、断面质量好的冲裁件。达到通常需后序精加工才可达到的精度要求，无需后序车、磨、铣等机加工。剪切面粗糙度Ra=1.6～3.2μm尺寸公差达IT8级，而且保证零件的高平面度，大大降低了生产的加工成本。图2为精冲工艺过程示意图，精冲过程是在压边力、反压力
精冲件结构工艺性要求"可用精冲工艺进行加工# 4!精冲压力计算 根据精密冲裁的变形机理"实现精密冲裁需提供%种力的作用"即&使材料分离的剪切力"实现压料的压边力"反顶工件的反顶力#这三种力一般不是同时产生的"而是通过压力机的协调动作"按先后动作顺序交替产生的# 该零件厚度为_Q Q"即精密冲压凸模进入凹模的行程最大为_Q Q"对于弹簧来讲压缩力变化比较大"卸料力和推件力根据模具结构由液压元件控制产生"因此 在模具设计中使用液压元件代替精冲设备中的压边力和顶件力"实现无专用精密冲压设备的精密冲压#精冲总压力是完成制件精冲所需的总压力"是选用压力机的主要因素之一"也是考虑精冲模具强度的重要依据"根据文献$!%所推导的公式"零件的精冲压力计算如下& 冲裁力 %冲[&’#$(! [%$&)%Q Q b_Q Q b_$$B K6b$T][_%]’%#+齿圈压边力& %压*$)_%冲*!"&^&%+ 反向压力& %反*$)#%冲*^"]#’+ 卸料力&
!##!! %卸*"$)!$$)!&#%冲 推件力$ %推*"$)!$$)!&#%冲 因卸料力和推件力根据模具结构由液压系统控制产生%故必须由压力机提供的力为$%[%冲e %反e %压[_%]’%#+e !"&^&%+e ^"]#’+$"$%V +由上述计算可以知道%所需设备的公称压力%公称 ["!)##!)%#%%^_%Z ’V +& >!模具结构设计>T 3!模具结构这是一套精冲模"如图##%它的特别之处在于可以在改装了的普通压力机上进行工作%而不影响其加 工精度& 压力机的工作台下装有液压缸__% 液压缸内的下活塞_!通过垫板_$’三个托杆%^对中模座%&作用%
精冲模工艺及技术介绍资料【精心整理】 1、何谓精冲 精冲—是精密冲裁的简称。 精冲是在普冲的基础上，发展起来的一种精密冲压加工工艺。它虽然与普冲同属于分离工艺， 但是包含有特殊工艺参数的加工方法。由它生产的零件也具有不同的质量特征。特别是在精冲与 冷成型（如弯曲、拉深、翻边、镦挤、压沉孔、半冲孔和挤压等）加工工艺相结合后，精冲零件 已有可能在许多领域（如汽车、摩托车、电子工业等），取代以前由普冲、机加工、锻造、铸造 和粉末冶金加工的零件，因而发挥其巨大的技术优势和经济效益。 2、精冲分类 各种不同的精冲方法，按其工艺方式，主要分类如下： 二．精冲工艺设计基本方法： 3、精冲工艺原理 3.1 普冲与精冲的区别 我们常说的精冲，指的是强力压板精冲(见图1)。PR－齿圈力、PS－冲裁力、PG －反压力。强 力压板精冲的基本原理是在专用压力机上，借助特殊结构模具，在强力作用下，使材料产生塑性
—剪切变形，从而得到优质精冲件。 3.2 精冲工艺特点 3.3 模具工作原理 精冲机是实现精冲工艺的专用设备。如图2 所示，精冲时精冲机上有三种力（PS、PR、PG）作
用于模具上。冲裁开始前通过齿圈力PR，经剪切线外的导板（6），使V 形齿圈（8）压入材料并 压紧在凹模上，从而在V 形齿圈的内面产生横向侧压力，以阻止材料在剪切区内撕裂和在剪切区 外金属的横向流动。同时反压力PG又在剪切线内由顶件器（4）将材料压紧在凸模上，并在压紧状 态中，在冲裁力PS作用下进行冲裁。剪切区内的金属处三向压应力状态，从而提高了材料的塑性。 此时，材料就沿着凹模刃口形状，呈纯剪切的形式冲裁零件。 冲裁结束后，PR 和PG压力释放，模具开启，由退料力PRA和顶件力PGA分别将零件和废料顶出。 并用压缩空气将其吹除。 1.凸凹模; 2.凹模; 3.冲孔凸模; 4.顶件器; 5.推杆; 6.导板; 7.顶杆; 8.齿圈; 9.精冲材料; 10. 精冲零件; 11.内形废料; PS—冲裁力; PR—齿圈力; PG—反压力;PRA—卸料力; PGA—顶件力; SP—冲裁间隙 3.4、精冲工作过程（见图3） a）模具开启，送入材料； b）模具闭合，在刃口（冲裁线）内外的材料利用齿圈力和反压力压紧； c）用冲裁力PS 冲裁材料，压紧力PR和PG全过程有效压紧； d）滑块行程结束，冲件在凹模内，内孔废料冲入落料凸模中； e）齿圈力PR 和反压力PG卸除，模具开启； f）在施加齿圈力的位置，此时作用为：顶出内孔废料和卸除冲压搭边的卸料力PRA； g）在施加反压力的位置，此时作用为：从凹模中顶冲件的顶件力PGA。材料开始送进；
<<冲压工艺与模具设计>>试题库及答案 一填空题 1．冷冲压的优点有：生产率高、操作简便，尺寸稳定、互换性好，材料利用率高。2．冷冲压是利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种加工方法。 3．一般的金属材料在冷塑变形时会引起材料性能的变化。随着变形程度的增加，所有的强度、硬度都提高，同时塑性指标降低，这种现象称为冷作硬化。 4．拉深时变形程度以拉深系数m 表示，其值越小，变形程度越大。 5．材料的屈强比小，均匀延伸率大有利于成形极限的提高。 6．冲裁件的断面分为圆角，光面，毛面，毛刺四个区域。 7．翻孔件的变形程度用翻孔系数K 表示，变形程度最大时，口部可能出现开裂8．缩孔变形区的应力性质为双向压缩应力，其可能产生的质量问题是失稳起皱 9．精冲时冲裁变形区的材料处于三向压应力，并且由于采用了极小的间隙，冲裁件尺寸精度可达IT8-IT6级。 10．冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种工艺装备。 11．落料和冲孔属于分离工序，拉深和弯曲属于成形工序。12．变形温度对金属塑性的影响很大，一般来说，随着变形温度的升高，塑性提高，变形抗力降低。 14．材料在塑性变形中，变形前的体积等于变形后的体积，用公式来表示即：ε1+ε2+ε3=0 。 15．冲裁的变形过程分为弹性变形，塑性变形，断裂分离三个阶段。16．冲裁模工作零件刃口尺寸计算时，落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准，凸模和凹模的制造精度比工件高2-3级。 17．冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作搭边。它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。 18．弯曲零件的尺寸与模具工作零件尺寸不一致是由于弯曲回弹而引起的，校正弯曲比自由弯曲时零件的尺寸精度要高。 19．拉深时可能产生的质量问题是起皱和开裂 21用于实现冷冲压工艺的一种工艺装备称为冲压模具。 22冲压工艺分为两大类，一类叫分离工序，一类是变形工序。 23物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸，称为塑性变形。
第二章冲裁工艺及冲裁模设计复习题答案 一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制成品零件，又可以为其他成形工序制备毛坯。 2. 从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、 修边、等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。 3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。 4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。 5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。 6.圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。 7.光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模 挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。 8.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。 9.塑性差的材料，断裂倾向严重，剪裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角 带大；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。 10.增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压板压紧凹模面上的材料、 对凸模下面的材料用顶板施加反向压力，此外，还要合理选择塔边、注意润滑等。 11.减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有：尽可能采用合理间隙的下限值，保持模具刃 口的锋利、合理选择塔边值、采用压料板和顶板等措施。 12.冲裁凸模和凹模之间的间隙，不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模 具寿命、冲裁力、卸料力和推件力等。 13.冲裁间隙过小时，将增大卸料力、推件力、冲裁力以及缩短模具寿命。 14.合理间隙冲裁时，上下刃口处所产生的剪裂纹基本能重合，光亮带约占板厚的1/2～ 1/3左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均较小，完全可以满足一般冲裁件的要求。
少年易学老难成，一寸光阴不可轻- 百度文库 精密垫片精冲工艺与模具设计 摘要分析了精密垫片的冲压工艺性，介绍了精密垫片的精冲工艺和精冲压力的计算及在普通冲床上实现精密冲裁的精冲复合模的设计。该模具投入生产后，冲出的零件毛刺极小，断面平整光滑，达到了预期的要求，保证了产品的质量。 关键词：精密垫片精冲工艺模具设计 1、引言 精冲又称精密冲裁，是一种对模具有特殊要求的 金属塑性加工工艺。这种冲裁件具有较高的尺寸精度 与形状精度以及完全光亮的冲裁面。甚至可以直接装 配使用。它具有优质、高效、生产成本低等特点，容易实现自动化生产。精冲是在普通冲压的基础上发展起来的一种精密板料加工工艺，精冲成型工艺是在普通压力机或者专用压力机(精冲机)上，通过专用的精密冲裁模具，在强力压料状态下对金属板料进行冲压，使金属材料产生塑性变形，由原材料直接获得比普通冲压零件精度高、光洁度好、平面度高、垂直度好，并拥有光洁剪切面及所需形状和质量特性的产品。 精密冲裁的本质是将冲裁模具的凹凸模具之间的间隙调整到普通冲裁模具的10％，甚至实现负间隙(即凹凸模之间产生过盈)，从而大幅度提高冲裁件的精度。图1为冲裁间隙对冲裁件精度的影响关系图，图中，曲线与=0的交点为最合理的间隙值。此时，冲裁件的尺寸与模具刃口的尺寸完全一致，当曲线位于交点右边时，冲裁件与模具间存在间隙。间隙越大，会使冲裁件与模具之间的摩擦力减小，所需要的冲裁力也小，但会造成冲裁件的变形增大，影响冲裁件精度。 (a) 落料 (b) 冲孔 精密冲裁理论的核心是：固体在多向受压的情况下比在单向受压时塑性好、变形状态更好，更易变形。因此在板料精密冲裁时，利用精冲模特殊结构，在板料的剪切分离区，三向施压形成立体压应力状态，对材料进行纯剪切分离，实现精密冲裁。根据该理论发明的使用V型齿圈强力压边进行精冲的工艺技术简称FB精冲法。 因此，近年来精冲技术得到了快速的发展，在机械工业领域得到了越来越高的重视。 2 精冲工艺过程及特征 用普通冲裁所得到的工件，剪切断面比较粗糙；而且还有塌角、毛刺，并带有斜度，同时制件的尺寸精度也较低。当要求冲裁件的剪切面作为工作表面或配合表面时，采用一般的冲裁工艺往往不能满足零件的技术要求，这时，就可以采用精冲模具来解决上述存在的问题。 精冲是直接从板料上一次冲出公差等级高、断面质量好的冲裁件。达到通常需后序精加工才可达到的精度要求，无需后序车、磨、铣等机加工。剪切面粗糙度Ra=1.6～3.2μm尺寸公差达IT8级，而且保证零件的高平面度，大大降低了生产的加工成本。图2为