冲压工艺和模具设计2
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冲压工艺及模具设计一、冲压工艺冲压工艺是指利用压力使金属板材在模具的作用下发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的工艺。
冲压工艺的主要步骤包括:设计制作模具、准备材料、冲压加工及后续处理。
1.模具的设计制作:冲压工艺的关键在于模具的设计和制作。
模具由上下模具组成,上模具固定在机床上,下模具固定在滑块上。
上下模具之间有一定的空隙,当滑块向下运动时,上下模具会夹紧工件,使之发生塑性变形。
2.材料的准备:在进行冲压加工前,需要将金属板材裁剪成适当大小,并将其清洗干净,以去除杂质和油污。
3.冲压加工:冲压加工是将金属板材放置在模具中,通过机械设备施加压力,使金属板材发生塑性变形,最终获得所需形状和尺寸的工件。
4.后续处理:冲压工艺完成后,还需要进行一些后续处理,如清洗、抛光、喷涂等,以提高工件的表面光洁度和装饰性。
二、模具设计模具设计是冲压工艺中的重要环节,好的模具设计可以提高冲压加工的效率和质量。
模具设计的主要考虑因素包括:工件的形状和尺寸、材料的性质、冲压工艺的要求等。
1.模具结构设计:模具结构设计是模具设计的基础,主要包括上模具和下模具的结构设计。
上模具一般由模板、定位销、导向套等组成,下模具一般由模座、模块、导向柱等组成。
2.模具材料选择:模具的材料选择直接影响到模具的使用寿命和加工质量。
一般情况下,模具材料应具有高硬度、高强度、良好的热导性和耐磨性等特性。
3.模具零件设计:模具零件的设计应考虑到工件的形状和尺寸,以及冲压工艺的要求。
模具零件的设计应尽量简化,减少加工难度,提高生产效率。
4.模具配合设计:模具零件之间的配合关系直接影响到模具的精度和稳定性。
模具配合设计应确保零件的定位准确、运动平稳,并充分考虑到热膨胀等因素。
综上所述,冲压工艺及模具设计是一项复杂的工程,它涉及到材料、结构、流程等多个方面。
通过合理的冲压工艺和精心的模具设计,可以实现高效、高质量的冲压加工,为生产制造提供有力支持。
冲压工艺与模具设计的内容及步骤冲压工艺是利用机械设备将金属板材冲压成所需形状的一种生产方法,广泛应用于制造汽车、电器、通信设备等工业产品中。
模具设计是冲压工艺的重要环节,它决定了冲压件的质量和成本。
下面将详细介绍冲压工艺和模具设计的内容及步骤。
一、冲压工艺步骤:1.确定冲压工艺参数:包括材料的选择、厚度、韧性、硬化指数等;成形件的形状、尺寸、公差要求等;冲床的选型和工作速度等。
2.设计冲压模具:根据成形件的形状和尺寸,设计出合适的冲压模具。
冲压模具一般包括上模、下模、冲子、顶针和导向装置等。
冲床是冲压操作的设备,通过上下模具的间隙来进行材料的冲压。
3.制作冲压模具:根据冲压模具设计的要求,进行模具零件的加工和装配。
模具材料通常选择高硬度、高耐磨、高强度的工具钢。
4.进行冲压加工:根据工艺参数和模具设计要求,将金属板材装夹在冲床上,通过冲床的动力系统进行冲压加工,将金属板材冲压成成形件。
5.进行后续加工:对冲压成形的零件进行必要的后续加工,如去毛刺、油污清洗、焊接等。
6.进行检验和质量控制:对成形件进行尺寸、公差、表面质量等方面的检验。
根据质量控制要求,对生产过程进行控制和调整,以保证成形件的质量。
二、模具设计步骤:1.确定产品的设计要求:根据成形件的形状和尺寸要求,确定模具结构、材料和工艺要求。
同时还要考虑到模具制造的成本和生产周期等因素。
2.进行产品结构的分析和仿真:运用CAD和CAM软件进行产品结构的分析和仿真,确定冲压工艺和模具设计的合理性。
通过仿真,可以预测模具在使用过程中可能出现的问题,并进行相应的优化。
3.进行模具结构设计:根据产品的形状和尺寸要求,设计模具的结构,包括上下模板的大小和形状、导向装置的位置和尺寸、冲子的形状和尺寸等。
同时还要合理布置冷却系统和润滑系统,以保证模具的使用寿命和成形件的质量。
4.进行模具零件的设计:将模具结构划分为各个零件,并进行分析和计算,确定各个零件的形状、尺寸和工艺要求,包括上下模板、导向装置、冲子、顶针等。
冲压工艺及模具设计冲压工艺及模具设计是现代工业制造中常用的一种技术,它通过将金属板材或者其他形状的金属件置于模具中,然后通过冲压机的动作使得金属材料发生塑性变形以得到所需的形状和尺寸。
冲压工艺及模具设计是一门综合性强的工艺技术,以下将介绍其包括冲压工艺流程、模具设计原则、模具结构设计、模具构件选用等相关内容。
一、冲压工艺流程冲压工艺分为单道冲压和多道冲压两种。
单道冲压是指在一个冲压过程中完成产品的全体造型,多道冲压是指通过多次冲压工艺来完成产品的全体造型。
下面将以多道冲压为例介绍冲压工艺流程。
1.材料准备:选择合适的板材材料,进行剪切、铺料等准备工作。
2.模具设计:根据产品的形状和尺寸要求,设计合适的冲压模具。
3.上料:将材料板厚按照模具规格要求剪切成对应尺寸,然后放置在模具上。
4.开模:通过冲压机的动作,使得模具上的凸模与凹模对压,使材料发生塑性变形。
5.去杂及模具保养:在冲压过程中会产生一些杂质,需要及时清理,并对模具进行保养和维护。
二、模具设计原则模具设计是冲压工艺的核心环节,它直接影响着产品的质量和成本。
在进行模具设计时,需要遵循以下原则:1.合理性原则:模具结构要合理,能够满足产品的形状和尺寸要求,并且易于加工和调整。
2.稳定性原则:模具要具有足够的刚性和稳定性,能够承受冲压机的冲击力和振动。
3.高效原则:模具设计要考虑工作效率,设计出能够实现快速冲压的模具结构。
4.经济原则:模具的设计和制造成本要较低,以降低产品的制造成本。
三、模具结构设计模具的结构设计是模具设计的重要环节,它包括模具的整体结构、分段结构、导向结构等。
下面将介绍常用的模具结构设计方法:1.整体结构设计:将模具设计为一个整体结构,具有较好的刚性和稳定性。
2.分段结构设计:根据产品的形状和尺寸要求,将模具分为多个部分,通过连接件进行连接。
3.导向结构设计:模具需要具有良好的导向性,避免材料在冲压过程中发生歪斜和偏移。
4.其他辅助结构设计:模具还需要考虑各种辅助结构,如剪断边缘结构、定位结构、脱模结构等。
冲压工艺及模具设计知识点冲压工艺及模具设计是在制造业中广泛应用的一项技术。
冲压工艺主要是通过冲压设备对金属板材进行加工,将其压制成所需形状,广泛应用于汽车、家电、电子产品等行业。
而冲压工艺的实施离不开模具设计,合理的模具设计能够提高冲压工艺的效率与质量。
一、冲压工艺知识点1. 材料选择:在冲压工艺中,常用的材料有钢板、不锈钢板、铝板等。
根据实际应用需求,选择合适的材料可以确保产品的性能与可靠性。
2. 冲压工艺流程:冲压工艺一般包括开料、冲孔、剪裁、弯曲、整形等步骤。
不同产品的冲压流程可能有所不同,但整个过程需要严格把控,以确保产品的精度和一致性。
3. 润滑与冷却:在冲压过程中,适当的润滑与冷却是非常重要的。
润滑能够减少模具与材料之间的摩擦,冷却则可以避免材料过热导致变形或破损。
4. 冲压设备与工艺参数:冲压工艺中的设备选择和工艺参数设置直接关系到产品的加工效果。
对于不同的冲压需求,需要选择适合的设备和合理的工艺参数。
5. 质量控制与检测:冲压工艺中的质量控制与检测是确保产品性能可靠性的关键。
通过合理的质量控制措施和严格的检测标准,能够有效提高产品的质量。
二、模具设计知识点1. 模具材料选择:模具的材料一般选择硬度高、耐磨性好的工具钢。
根据冲压工艺的要求和模具的使用寿命,选择合适的材料可以延长模具的使用寿命。
2. 模具结构设计:模具的结构设计对冲压工艺具有重要影响。
合理的模具结构能够提高冲压效率、减少材料浪费,并且方便维修与更换。
3. 模具加工工艺:模具加工工艺包括数控加工、电火花加工等。
不同零部件的加工工艺选择需要考虑加工难度、效率和加工精度等因素。
4. 模具装配与调试:在模具制造完成后,需要进行模具的装配与调试。
合理的装配与调试过程能够确保模具的精度和性能达到要求。
5. 模具维护与管理:模具的维护与管理是保证模具使用寿命的关键。
定期的润滑、清洁和维修工作可以延长模具的寿命,减少生产中的故障和停机时间。
冲压工艺与模具设计引言随着制造业的发展,冲压工艺和模具设计在产品制造过程中变得越来越重要。
冲压工艺是一种将金属板材置于冲压机中,通过冲压机的力量使得金属板材发生塑性变形,以实现所需产品形状的工艺过程。
而模具则是冲压工艺不可或缺的工具,它在冲压过程中起到定位、压制、剪断等作用,对产品质量和生产效率有着重要影响。
本文将对冲压工艺和模具设计进行详细介绍。
冲压工艺冲压工艺的基本原理冲压工艺是利用冲压机对金属板材进行塑性变形的工艺过程。
它通过冲切、冲孔、弯曲和拉伸等方法,将金属板材切割成所需形状,并加工出具有一定强度和刚度的产品。
冲压工艺的基本原理如下:1.选择合适的冲压机:不同的冲压工艺需要不同类型的冲压机。
根据冲压件的材料、厚度、尺寸和加工要求,选择冲压机的类型和规格。
2.制作模具:模具是冲压工艺的关键,它决定了产品的形状和尺寸。
模具的制作需要考虑产品的结构、材料和加工要求等因素。
3.材料准备:选择合适的金属板材,根据产品的要求进行裁剪和处理。
4.加工过程:将金属板材放置在冲压机的工作台上,通过机械力对金属板材施加压力,使其发生塑性变形。
5.完成产品:经过冲压机的压制、弯曲、切割等操作,金属板材最终被加工成所需的产品形状。
冲压工艺的优点和应用领域冲压工艺有以下几个优点:•生产效率高:冲压工艺可以实现自动化生产,大大提高了生产效率。
•产品质量好:冲压工艺可以保持产品的尺寸精度和表面质量,提高产品的一致性和稳定性。
•節約資源:冲压工艺可以最大限度地利用材料,减少浪费。
因其高效、高质和节约资源的特点,冲压工艺被广泛应用于汽车、电子、家电、航空航天等行业。
模具设计模具设计的基本原理模具设计是根据产品的形状和加工要求,设计和制作适用于冲压工艺的模具。
模具设计的基本原理包括如下几点:1.确定产品结构:根据产品的形状和功能需求,确定产品的结构和尺寸。
2.确定模具类型:根据产品的加工要求,确定适用于冲压工艺的模具类型,如冲裁模、冲孔模、弯曲模和拉伸模等。
《冲压工艺与模具设计(第2版)》思考与练习参考答案思考与练习11.什么是冲压加工?冲压加工常用的设备和工艺装备是什么?答:冲压加工是在室温下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,从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件的压力加工方法。
常用的设备一般有机械压力机、液压机、剪切机和弯曲校正机。
冲压模具是冲压加工所用的工艺装备。
2.冲压工艺有何特点?列举几件你所知道的冲压制件,说明用什么冲压工序获得的?答:冲压工艺与其它加工方法相比,有以下特点:①用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其它加工方法难以加工的工件,如薄板薄壳零件等。
冲压件的尺寸精度是由模具保证的,因此,尺寸稳定,互换性好。
②材料利用率高、工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少。
因此,工件的成本较低。
③操作简单、劳动强度低、生产率高、易于实现机械化和自动化。
④冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂,生产周期较长、成本较高。
冲压加工是一种制件质量较好、生产效率高、成本低,其它加工方法无法替代的加工工艺。
汽车覆盖件、饭盒、不锈钢茶杯等是通过落料拉深工序完成;垫圈是通过落料冲孔工序完成;电脑主机箱外壳是通过落料冲孔、翻边成形等弯曲工序完成。
3.简单叙述曲柄压力机的结构组成及工作原理。
结构组成:工作机构(曲柄滑块机构)、传动系统(带传动和齿轮传动等机构)、操纵系统(离合器、制动器及其控制装置)、能源系统(电动机和飞轮)、支承部件(床身)。
尽管曲柄压力机有各种类型,但其工作原理和基本组成是相同的。
如图1-2所示的开式双柱可倾压力机的工作原理见图1-6所示,其工作原理如下:电动机5的能量和运动通思考与练习参考答案过带传动传给中间传动轴,再由齿轮传动传给曲轴9,连杆10上端套在曲轴上,下端与滑块11铰接,因此,曲轴的旋转运动通过连杆转变为滑块的往复直线运动。
将上模装在滑块上,下模装在工作台垫板1上,压力机便能对置于上、下模间的材料进行冲压,将其制成工件。
《冷冲压工艺及模具设计》教学大纲课程编号:课程性质:必修学时/学分:48/3考核方式:考试适用专业:材料成型及控制工程先修课程:工程制图、互换性原理与技术测量、材料成型技术基础、机械制造技术基础、机械设计基础等课程。
版次:1执行时间:年03月大纲执笔人:大纲审核人:批准人:一、课程简介本课程是材料成型及控制工程专业的一门专业方向课程。
主要介绍在国民经济制造业中占有重要地位的薄板冲压工艺原理和模具设计的相关知识。
主要内容为冲裁、弯曲、拉深和成形等冲压工艺及其模具设计,对于塑性变形的基本概念、力学基础、分析方法、冲压材料成形性能、冲压设备等知识也进行了概要的介绍。
二、课程目标课程目标1:掌握常见冲压工序的应用、变形规律、冲压设备的结构及工作特点等相关知识,以唯物主义世界观观察冲压问题。
掌握冲裁、弯曲、拉深和成形等工艺规律、相应工艺的模具典型结构。
掌握冲压各工艺的开展变化规律和趋势,以历史开展观观察冲压问题。
了解冲压生产全周期、全流程的本钱构成,理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。
课程目标2:掌握冲裁、弯曲、拉深和成形等冲压工艺与模具设计方法与步骤,具备从事本专业工作应遵循的价值观念、伦理原那么和行为标准。
掌握汽车覆盖件与模具、精密冲压工艺与模具、多工位精密级进模具等高端冲压技术应用。
具备针对特定需求完成相关模具的设计及制造工艺的设计的能力。
具备跨学科协同工作能力,确立竞争意识,培养创新精神。
课◎程◎教◎案课程名称冷冲压工艺及模具设计归口系部教师姓名授课时间授课班级第01 周星期31、2 节教材章节及名称绪论教学目标及要求通过本章节的学习使学生对冲压的特点、应用有个初步认识。
使学生对冲压行业的现状及开展有所了解。
教学重点与难点冲压的特点;冲压的应用;冲压生产的在国民经济中的作用;国内外冲压生产的现状及开展教学过程(教学内容、手段及方法等)冲压的特点;冲压的应用;冲压生产的在国民经济中的作用;国内外冲压生产的现状及开展教学方法与手段:1)多媒体投影2)工艺动画和图片课程思政元素:历史开展观、创新意识。
1. 影响金属塑性和变形抗力的因素有哪些?1. 影响金属塑性的因素有如下几个方面:(1)化学成分及组织;(2)变形温度;(3)变形速度;(4)应力状态。
2. 请说明屈服条件的含义,并写出其条件公式。
2. 屈服条件的表达式为:βσσσs=21_,其含义是只有当各个应力分量之间符合一定的关系时,该点才开始屈服。
3. 什么是材料的力学性能?材料的力学性能主要有哪些?3. 材料对外力作用所具有的抵抗能力,称为材料的机械性能。
板料的性质不同,机械性能也不一样,表现在冲压工艺过程的冲压性能也不一样。
材料的主要机械性能有:塑性、弹性、屈服极限、强度极限等,这些性能也是影响冲压性能的主要因素。
4. 什么是加工硬化现象?它对冲压工艺有何影响?4. 金属在室温下产生塑性变形的过程中,使金属的强度指标(如屈服强度、硬度)提高、塑性指标(如延伸率)降低的现象,称为冷作硬化现象。
材料的加工硬化程度越大,在拉伸类的变形中,变形抗力越大,这样可以使得变形趋于均匀,从而增加整个工件的允许变形程度。
如胀形工序,加工硬化现象,使得工件的变形均匀,工件不容易出现胀裂现象。
5. 什么是板厚方向性系数?它对冲压工艺有何影响?5. 由于钢锭结晶和板材轧制时出现纤维组织等因素,板料的塑性会因为方向不同而出现差异,这种现象称为板料的塑性各向异性。
各向异性包括厚度方向的和板平面的各向异性。
厚度方向的各向异性用板厚方向性系数γ表示。
γ值越大,板料在变形过程中愈不易变薄。
如在拉深工序中,加大γ值,毛坯宽度方向易于变形,而厚度方向不易变形,这样有利于提高拉深变形程度和保证产品质量。
通过对软钢、不锈钢、铝、黄铜等材料的实验表明,增大γ值均可提高拉深成形的变形程度,故r 值愈大,材料的拉深性能好。
6. 什么是板平面各向异性指数Δγ?它对冲压工艺有何影响?6. 板料经轧制后,在板平面内会出现各向异性,即沿不同方向,其力学性能和物理性能均不相同,也就是常说的板平面方向性,用板平面各向异性指数Δγ来表示。
比如,拉深后工件口部不平齐,出现“凸耳”现象。
板平面各向异性制数Δγ愈大,“凸耳”现象愈严重,拉深后的切边高度愈大。
由于Δγ会增加冲压工序(切边工序)和材料的消耗、影响冲件质量,因此生产中应尽量设法降低Δγ。
7. 如何判定冲压材料的冲压成形性能的好坏?板料对冲压成形工艺的适应能力,称为板料的冲压成形性能。
它包括:抗破裂性、贴模性和定形性。
抗破裂性是指冲压材料抵抗破裂的能力,一般用成形极限这样的参数来衡量;贴模性是指板料在冲压成形中取得与模具形状一致性的能力;定形性是指制件脱模后保持其在模具内既得形状得能力。
很明显,成形极限越大、贴模性和定形性越好,材料的冲压成形性能就越好7. 什么是冲裁工序?它在生产中有何作用?利用安装在压力机上的冲模,使板料的一部分和另一部分产生分离的加工方法,就称为冲裁工序。
冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法,它既可以用来加工各种各样的平板零件,如平垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等,也可以用来为变形工序准备坯料,还可以对拉深件等成形工序件进行切边。
8. 冲裁的变形过程是怎样的?冲裁的变形过程分为三个阶段如图2-1所示:从凸模开始接触坯料下压到坯料内部应力数值小于屈服极限,这是称之为弹性变形阶段(第一阶段);如果凸模继续下压,坯料内部的应力达到屈服极限,坯料开始产生塑性变形直至在刃口附近由于应力集中将要产生裂纹为止,这是称之为塑性变形阶段(第二阶段);从在刃口附近产生裂纹直到坯料产生分离,这就是称之为断裂分离阶段(第三阶段)。
9. 普通冲裁件的断面具有怎样的特征?这些断面特征又是如何形成的?普通冲裁件的断面一般可以分成四个区域,如图2-2所示,既圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分。
圆角带的形成发生在冲裁过程的第一阶段(即弹性变形阶段)主要是当凸模刃口刚压入板料时,刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形,使板料被带进模具间隙从而形成圆角带。
光亮带的形成发生在冲裁过程的第二阶段(即塑性变形阶段),当刃口切入板料后,板料与模具侧面发生挤压而形成光亮垂直的断面(冲裁件断面光亮带所占比例越大,冲裁件断面的质量越好)。
断裂带是由于在冲裁过程的第三阶段(即断裂阶段),刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下不断扩展而形成的撕裂面,这一区域断面粗糙并带有一定的斜度。
毛刺的形成是由于在塑性变形阶段的后期,凸模和凹模的刃口切入板料一定深度时,刃尖部分呈高静水压应力状态,使微裂纹的起点不会在刃尖处产生,而是在距刃尖不远的地方发生。
随着冲压过程的深入,在拉应力的作用下,裂纹加长,材料断裂而形成毛刺。
对普通冲裁来说,毛刺是不可避免的,但我们可以通过控制冲裁间隙的大小使得毛刺的高度降低。
4,什么是冲裁间隙?冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响?冲裁间隙是指冲裁凹模、凸模在横截面上相应尺寸之间的差值。
该间隙的大小,直接影响着工件切断面的质量、冲裁力的大小及模具的使用寿命。
当冲裁模有合理的冲裁间隙时,凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够互相重合,这时冲裁件切断面平整、光洁,没有粗糙的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷,如图2-3(b )所示。
工件靠近凹模刃口部分,有一条具有小圆角的光亮带,靠近凸模刃口一端略成锥形,表面较粗糙。
当冲裁间隙过小时,板料在凸、凹模刃口处的裂纹则不能重合。
凸模继续压下时,使中间留下的环状搭边再次被剪切,这样,在冲裁件的断面出现二次光亮带,如图2-3(a )所示,这时断面斜度虽小,但不平整,尺寸精度略差。
间隙过大时,板料在刃口处的裂纹同样也不重合,但与间隙过小时的裂纹方向相反,工件切断面上出现较高的毛刺和较大的锥度。
10. 冲裁模的凸模、凹模采用分开加工有什么特点?形状简单的凸模、凹模,容易损坏的、需要快换的凸模、凹模,一般采用分开加工。
该种加工方法的特点是:凸模、凹模的加工精度高,凸模、凹模具有互换性,但成本较高,并且需要满足如下条件: z z d p min max -≤+δδ 式中:δp —凸模的制造公差;δd —凹模的制造公差; Z MAX —最大初始双面间隙; Z min —最小初始双面间隙。
11. 如何确定分开加工时凸模、凹模的刃口尺寸?1.对冲孔模,应该先按工件孔径尺寸确定基准件凸模的刃口尺寸和公差,再按间隙确定凹模的刃口尺寸和公差。
由于凸模在使用过程中的磨损,使其尺寸越来越小,为了增加模具的使用寿命,所以凸模尺寸应该取在工件孔径的最大极限尺寸附近,即:0min )(δp x d d p -∆+= δd z d d pd ++=0min )( 在同一工位上需要冲出两个孔时,凹模型孔的中心距L d 按下式计算: ∆±=81L L m d 2..对落料模,应该先按工件的外形尺寸确定基准件凹模的刃口尺寸和公差,再按间隙确定凸模的刃口尺寸和公差。
由于凹模在使用过程中的磨损,使其尺寸越来越大,所以落料件凹模刃口尺寸应该取在工件尺寸的最小极限尺寸附近,即:d x D D d δ+∆-=)(max p z D D d p δ--=)(m i n式中:d p —冲孔凸模的公称尺寸; d d —冲孔凹模的公称尺寸; d min —冲孔件的最小极限尺寸; L m —工件中心距的平均尺寸; D p —落料凸模的公称尺寸; D d —落料凹模的公称尺寸; D max —落料件的最大极限尺寸;Δ—工件公差值; Z min —最小(双面)合理间隙值;δp --凸模的制造公差,取δp =0.4(Z max -Z min );δd --凹模的制造公差,取δd =0.6(Z max -Z min ); X —磨损系数,当工件公差等级为IT10及以上时,取X=1;当工件公差为IT11~IT13时,取X=0.75;当工件公差等级为IT14及以下时,取X=0.5.12. 如何确定配合加工时凸模、凹模的刃口尺寸?对于形状复杂的冲裁件,在实际生产中,其凸模和凹模的加工常常采用配合加工的方法。
该方法是先确定基准件(一般冲孔件选凸模、落料件选凹模),只计算基准件的刃口尺寸、确定基准件的公差,按基准件尺寸和公差要求做好基准件,然后按基准件的实际尺寸来配做另一件,使配做加工的凸模与凹模之间满足合理间隙值就可以了,不必确定非基准件的制造公差。
这样凸模、凹模的公差就不再受间隙公差的限制而可以取得比较大(一般取为制件公差的四分之一),使得加工容易,成本降低。
如图2-4所示的复杂形状落料件,在同一个凹模上,有的尺寸在凹模磨损以后变大(如图4中的A 类尺寸)、有的尺寸变小(图4中的B 类尺寸),而有的尺寸在磨损以后不变(图4中的C 类尺寸)这时,对刃口尺寸的计算就应该区别对待。
图2-5表示出了凹模在磨损以后尺寸的变化情况。
A 类尺寸的凹模在磨损以后尺寸变大,就相当于圆形等简单形状的凹模的磨损,所以这类尺寸的计算就可以用前面落料凹模的刃口尺寸计算公式来计算,即: d x A A d δ+∆-=)(max 。
B 类尺寸的凹模在磨损以后尺寸变小,就相当于圆形凸模的磨损,所以这类尺寸的计算也就可以用前面冲孔凸模的刃口尺寸计算公式来计算,即: d x B B dδ-∆+=)(min 。
C 类尺寸的凹模磨损以后不变,就相当于冲孔凹模上的中心距的尺寸,所以∆±=81C C m d 而在落料凸模刃口上标注与凹模相应的基本计算尺寸,只在技术要求里面注明:按相应凹模刃口实际尺寸配制,保证最小双面间隙值多少(可查教材上的表2.2.3表4-1或2.2.4)。
如果是一个形状复杂的孔,根据相同的分析方法,可以得到复杂形状冲孔凸模刃口尺寸计算公式,如下所示:13.降低冲裁力的措施有哪些?当采用平刃冲裁冲裁力太大,或因现有设备无法满足冲裁力的需要时,可以采取以下措施来降低冲裁力,以实现“小设备作大活”的目的:(1).采用加热冲裁的方法:当被冲材料的抗剪强度较高或板厚过大时,可以将板材加热到一定温度(注意避开板料的“蓝脆”区温度)以降低板材的强度,从而达到降低冲裁力的目的。
(2).采用斜刃冲裁的方法:冲压件的周长较长或板厚较大的单冲头冲模,可采用斜刃冲裁的方法以降低冲裁力。
为了得到平整的工件,落料时斜刃一般做在凹模上;冲孔时斜刃做在凸模上(3).采用阶梯凸模冲裁的方法:将多凸模的凸模高度作成高低不同的结构,如图2-6所示。
由于凸模冲裁板料的时刻不同,将同时剪断所有的切口分批剪断,以降低冲裁力的最大值。
但这种结构不便于刃磨,所以仅在小批量生产中使用。
14.什么是冲模的压力中心?确定模具的压力中心有何意义?冲模的压力中心就是模具在冲压时,被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置,也就是冲模在工作时所受合力的作用点位置。
在设计模具时,必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线重合,否则,压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨损,从而影响压力机的运动精度,还会造成冲裁间隙的不均匀,甚至使冲模不能正常工作。