冲裁模设计

　　1．冲裁变形过程分析

　　1.1冲裁变形过程   

　　1. 弹性变形阶段2. 塑性变形阶段3. 断裂分离阶段

　　1.2 冲裁变形时的受力与应力分析        

　　因凸模与凹模之间存在间隙Z（单边为Z/2），使凸凹模作用于板料的力呈不均匀分布，主要集中于凸、凹模刃口。

　　1.3 冲裁件的质量及其影响因素

　　冲裁件的质量是指冲裁件的断面状况、尺寸精度和形状误差。

　　（1）冲裁件的断面应尽可能垂直、光滑、毛刺小；

　　（2）尺寸精度应保证在图样规定的公差范围以内；

　　（3）冲件外形应符合图样要求，表面尽可能平直。

　　1．冲裁件的断面质量及其影响因素

　　（1）材料力学性能的影响         

　　塑性好：光面大，塌角毛刺大

　　塑性差：毛面大，塌角毛刺小

　　（2）冲裁间隙的影响

　　间隙小：上下裂纹不重合，形成第二光面

　　间隙大：上下裂纹不重合，毛面增大，塌角毛刺大

　　（3）模具刃口状态的影响

　　刃口钝：毛刺大

　　2．冲裁件尺寸精度及其影响因素

　　（1）冲模的结构与制造精度

　　（2）冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差2.2 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，即冲裁加工的难易程度。

　　冲裁件的工艺性主要包括冲裁件的结构与尺寸、精度与断面粗糙度、材料等三个方面。

　　3．冲裁件形状误差及其影响因素冲裁件的形状误差是指翘曲、扭曲、变形等缺陷。

　　2.1 冲裁件的结构与尺寸

　　（1）冲裁件的形状应力求简单、规则，有利于材料的合理利用，以便节约材料，减少工序数目，提高模具寿命，降低冲件成本。

　　（2）冲裁件的内、外形转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。

　　（3）尽量避免冲裁件上过于窄长的凸出悬臂和凹槽，否则会降低模具寿命和冲裁件质量。

　　（4）冲孔时，因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小。

　　（5）冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离，受模具强度和冲裁件质量的制约，其值不应过小。

　　2.2 冲裁件的精度与断面粗糙度

　　（1）冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般落料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件公差等级最好低于IT9级。

　　（2）冲裁件的断面粗糙度及毛刺高度与材料塑性、材料厚度、冲裁间隙、刃口锋利程度、冲模结构及凸、凹模工作部分表面粗糙度等因素有关。

　　2.3 冲裁间隙

　　2.3.1 间隙对冲压力的影响         

　　间隙小：因材料的挤压和摩擦作用增强，冲裁力必然较大。         

　　间隙大：材料所受的拉应力增大，容易断裂分离，冲裁力减小。卸料力、顶件力、推件力减小。

　　2.3.2 间隙对模具寿命的影响

　　模具寿命：是用模具失效前所冲得的合格冲裁件数量表示。        

　　冲裁模的失效形式：磨损、变形、崩刃和凹模胀裂。        

　　间隙小：凸、凹模刃口磨损加剧，数控机床落料件堵塞使凹模胀裂，小凸模容易折断，凸、凹模相互啃刃等现象。        

　　间隙大：减少模具的磨损，延长模具使用寿命，毛面增大。       

　　结论：选择合理间隙

　　2.4  凸、凹模刃口尺寸的计算方法

　　1. 凸、凹模分别加工时的计算法      

　　凸、凹模分别加工是指凸模与凹模分别按各自图样上标注的尺寸及公差进行加工，冲裁间隙由凸、凹模刃口尺寸及公差保证。

　　2.  凸、凹模配作加工时的计算法

　　凸、凹模配作加工是指先按图样设计尺寸加工好凸模或凹模中的一件作为基准件，然后根据基准件的实际尺寸按间隙要求配作另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配作保证，工艺比较简单，不必校核δd+δp≤Zmax-Zmin条件，并且还可以放大基准件的制造公差（一般可取冲件公差的1/4），使制造容易。

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