模具教案
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第1页 [复习提问]
冲压是指在常温下利用安装在压力机上的模具对材料(主要是板料，也可以用块料和条料)施加作用力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。
经冲压加工制得的零件称为冲压制件。
冲压工序可分为两大类：
(1)分离工序主要包括剪裁、冲裁等。
其特点是板料受外力后，应力超过抗拉强度,使得板料发生剪裂而分离。
(2)成形工序主要包括弯曲、拉深及成形等。
其特点是板料受外力后，应力超过屈服点，但低于抗拉强度极限，经塑性变形后成一定形状。
[授新课]
§1.1冲压工艺及设备（3）
三、主要冲压工艺
1．冲裁工艺
使板料产生分离的工艺，叫做冲裁工艺。
冲裁是冲压工艺中最常见、应用最多的工艺。
冲裁工艺种类很多，常用的有剪裁、冲孔、落料、切口、修边等。
但一般来说，冲裁工艺主要是指落料和冲孔工序。
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教学重点
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1)弹性变形阶段(图1—7a)
2)塑性变形阶段(图1—7b)
3)剪裂阶段(图1—7c)。
(2)冲裁件质量分析
1)剪切面的特征。
a．塌角A。
b．光亮带B。
c．剪裂带C。
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2)尺寸精度。
冲裁件的剪切面一般以光亮带的尺寸作
为冲裁件尺寸。
一般普通冲裁公差为IT10～ITl2级，精
密冲裁可达IT8一IT9级。
但用同一副模具冲出来的制件
彼此之间相差小，尺寸的一致性好。
3)剪切面的表面粗糙度。
一般冲裁以后的剪切面分为
几个部分，剪切面不整齐，表面租糙度数值大，板料越
厚剪切面越粗糙，
(3)冲裁件的工艺性冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲
裁工艺的适应性。
主要包括以下几个方面；
1)冲裁件的形状应简单、对称，适合于排样。
解释——排样、排样图、搭边。
2)冲裁件的内外转角处避免尖角，应以圆角过渡。
圆
角半径R应大于o．25t以防止模具制造时产生应力集中和
使用过程中过早磨损。
3)避免冲裁件上有过长的悬壁和窄槽。
悬臂和槽的宽
度一般应大于1.5t，深度应小于宽度的5倍，以免模具强
度和刚度不足。
4)冲孔时，为保证凸模有足够的强度和刚性，其孔距、
孔径、孔边距等尺寸不能过小。
2．弯曲工艺
弯曲是将板料弯成一定角度或一定形状的冲压方法。
教学重点、
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展示
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(1)弯曲过程
(2)弯曲变形特点
1)弯曲变形只发生在弯曲件的圆角附近，直线部分
不产生塑性变形。
2)在弯曲区域内，内侧的纤维受压缩而缩短，外侧
的纤维受拉伸而伸长，在内、外侧之间存在着纤维既不
伸长也不缩短的中间层。
3)从弯曲件变形区域的横断面来看，窄板断面略呈
扇形，宽板断面仍为矩形，如图1—12所示。
(3)弯曲件质量分析
1)弯裂与最小弯曲半径r min
当弯曲半径不小于最小弯曲半径时，弯曲时一般不会产生裂纹。
2)回弹。
回弹是弯曲过程中常
见面又难控制的现象。
为了保证弯曲制件的质量，
可采用校正弯曲、加热弯曲和拉
弯等工艺方法来减小回弹。
3)偏移。
当弯曲制件在弯曲过
程中沿制件的长度方向产生移
动，出现使制件两直边的高度不符合图样要求的现象，称之为偏移，如图1—14所示。
解决偏移，常采用压料装置，也可以用模具上的定位销插入坯料的孔内定位等方法。
难点
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(4)弯曲件的结构工艺性
1)弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径，也不
宜过大。
2）弯曲件的直边高度h应大于两倍料厚。
3)对阶梯形坯料进行局部弯曲时，在弯曲根部容易
撕裂。
这时，应减小不弯曲部分的长度B，使其退出弯
曲线之外。
4)弯曲有孔的坯料时，如果孔位于弯曲区附近，则
弯曲时孔会产生变形。
3．拉深工艺
拉深是利用模具使平面坯料变成为开口空心制件的冲压方法。
(1)拉深过程图1—16所示
为将平板坯料拉深成空心筒形件
的过程。
拉深模的工作部分没有
锋利的刃口，而是具有一定的圆
角，其单边间隙稍大于坯料厚度，
当凸模向下运动时，即将圆形的
坯料经凹模的孔口压下，而形成
空心的筒形件。
(2)拉深变形的特点
1)变形程度大，而且不均
匀，因此冷作硬化严重，硬度、
屈服强度提高，塑性下降，内教学重点
利用自制PowerPoint 展示
难点
第 6 页 应力增大。
2)容易起皱。
所谓起皱，是指拉深件的凸缘部分(无凸缘的制件在简体口部)由于切向压应力过大，材料失去
稳定而在边缘产生皱折，如图1—17所示。
产生皱折后，不仅影响拉深件的质量，更严重的是使拉深无法进行。
采用压料圈增加厚度方向的压应力，可防止起皱。
3)拉深件各处厚度不均。
拉深件各处变形不一致，各 处厚度也不一致，如图1—18所示。
从图中可看出，拉深件的侧壁其厚度变化是不一样的，上半段变厚，下半段变薄，在凸模圆角部分变薄最严重，很容易拉裂而造成废品，故称该处为“危险断面”。
(3)拉深件的工艺性 拉深过程中，材料要发生塑性流动，故对拉深件应有下列工艺要求： 1)拉深件的形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深 成形，否则应多次拉深并限制每道次拉深程度在许用范围内。
2)凸缘和底部圆角半径不能太小，使拉深变形容易。
3)凸缘的大小要适当。
凸缘过大时凸缘处不易产生
变形；凸缘过小，压边圈不易产生作用，拉深时易起皱。
4) 拉深件的壁厚是由边缘向底部逐渐减簿，因此对拉深件的尺寸标注应只标注外形尺寸(或内形尺寸)和坯料的厚度。
5)拉深件的直径公差等级一般为ITl2～ITl5级，高度尺寸为ITl3～ITl6级(公差可按对称公差标注)。
当拉深件的尺寸公差等级要求高或圆角半径要求小时，可在拉深以后增加整形工序。
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［小结］
三、主要冲压工艺
1．冲裁工艺（教学重点）
使板料产生分离的工艺，叫做冲裁工艺。
（1）冲裁过程
(2)冲裁件质量分析——
1)剪切面的特征。
a.塌角A。
b.光亮带B。
c．剪裂带C。
d. 毛刺D。
2）尺寸精度。
3）剪切面的表面粗糙度。
(3)冲裁件的工艺性
2．弯曲工艺（教学重点）
弯曲是将板料弯成一定角度或一定形状的冲压方法。
(1)弯曲过程
(2)弯曲变形特点
(3)弯曲件质量分析——1)弯裂与最小弯曲半径r min
2)回弹。
3)偏移。
(4)弯曲件的结构工艺性
3．拉深工艺（教学重点）
拉深是利用模具使平面坯料变成为开口空心制件的冲压方法。
(1)拉深过程
(2)拉深变形的特点——1)变形程度大且不均匀，
内应力增大。
2)容易起皱。
3)拉深件各处厚度不均。
(3)拉深件的工艺性
[作业]
P36
3.简述冲裁过程及冲裁件的剪切面的特征。
4.什么是弯裂、弯曲时的回弹和偏移？
如何克服和减少这些现象？10’5’。
