《沖裁及沖裁模設(shè)計(jì)》ppt課件

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1、模具設(shè)計(jì)與制造2第2章沖裁第2章沖裁4第2章沖裁工藝及沖裁模設(shè)計(jì)沖裁：利用沖模在壓力機(jī)上使板料分離的一種沖壓工序。從廣義上說(shuō)，是分離工序的總稱，包括切斷、落料、沖孔、修邊、切口等多種工序。一般來(lái)說(shuō)，沖裁工藝主要是指落料和沖孔。落料：沖裁的目的是為了制取一定外形的沖落部分。（沖下部分為零件或毛料）沖孔：沖裁的目的是為了制取內(nèi)孔。（沖下部分為廢料）根據(jù)變形機(jī)理的不同，沖裁可以分為普通沖裁和精密沖裁兩類。5第2章沖裁工藝及沖裁模設(shè)計(jì)6第2章沖裁工藝及沖裁模設(shè)計(jì)沖裁變形機(jī)理（過(guò)程及其斷面特征）沖裁模具間隙凸凹模刃口尺寸的計(jì)算沖裁力的計(jì)算及降低沖裁力的方法排樣與搭邊及其他沖裁方法沖模零部件與類型沖裁

2、模設(shè)計(jì)要點(diǎn)72.1.1沖裁過(guò)程分析2.1.2剪切區(qū)力態(tài)分析（對(duì)于剪切線是直線的情況）2.1.3裂紋的形成與發(fā)展2.1.4剪切力行程2.1.5剪切斷面分析2-1沖裁變形機(jī)理第2章沖裁工藝及沖裁模設(shè)計(jì)8第2章沖裁工藝及沖裁模設(shè)計(jì)2-1沖裁變形機(jī)理2.1.1沖裁過(guò)程分析彈性變形階段－材料產(chǎn)生彈性壓縮、拉伸與彎曲等變形。塑性變形階段－除剪切變形外，沖裁區(qū)還產(chǎn)生彎曲和拉伸變形，至刃口附近的材料由于拉應(yīng)力的作用而出現(xiàn)微裂紋斷裂分離階段－形成的上、下微裂紋逐漸擴(kuò)大并向材料內(nèi)延伸，當(dāng)上、下裂紋重合時(shí)，材料便被剪斷分離。9第2章沖裁2-1沖裁變形機(jī)理沖裁過(guò)程的分析10第2章沖裁2-1沖裁變形機(jī)理2.1.2剪

3、切區(qū)力態(tài)分析（對(duì)于剪切線是直線的情況）板材剪切加工工藝原理圖Schematicdiagramofsheetmetalshearingprocess11第2章沖裁─凸、凹模對(duì)板料的豎直作用力；─凸、凹模對(duì)板料的側(cè)壓力（水平作用力）；─凸、凹模端面與板料間的摩擦力；─凸、凹模側(cè)面與板料間的摩擦力。板坯受力簡(jiǎn)圖Diagramofsheetmetalunderload12第2章沖裁2.1.3裂紋的形成與發(fā)展2-1沖裁變形機(jī)理裂紋產(chǎn)生的條件：當(dāng)變形區(qū)的應(yīng)變達(dá)到極限塑性應(yīng)變值時(shí)，就產(chǎn)生微裂紋裂紋擴(kuò)展的方向：沿著最大剪切應(yīng)變速度的方向擴(kuò)展裂紋的成長(zhǎng)過(guò)程：裂紋首先在低應(yīng)力區(qū)產(chǎn)生，由于變形過(guò)程中最大剪切應(yīng)變

4、的速度方向發(fā)生變化，使得新的裂紋不斷產(chǎn)生，舊裂紋的擴(kuò)展不斷停止，然后在舊裂紋的前端附近重新產(chǎn)生新的裂紋，不斷產(chǎn)生的微裂紋的根部匯成了一條主裂紋極限塑性應(yīng)變值除和材質(zhì)外，還和應(yīng)力狀態(tài)、變形歷史（損傷程度）有關(guān)。13第2章沖裁2-1沖裁變形機(jī)理2.1.4剪切力行程剪切加工過(guò)程非穩(wěn)定、不均勻。在剪切的初期，先產(chǎn)生彈性變形，然后進(jìn)入塑性階段，之后，雖然剪切面積減少了，但由于產(chǎn)生了加工硬化，其剪切力隨著剪切行程的增大而增大，對(duì)于塑性材料達(dá)到最大點(diǎn)后（微裂紋），剪切力開始降低，直至斷裂。塑性材料、脆性材料的區(qū)別。塑性材料：比如鐵線（絲),可以隨意變曲,變形,也不會(huì)斷裂,就是具有可塑性的材料.脆性材料：

5、象玻璃,稍一用力變形就會(huì)斷裂,破碎掉的材料.14第2章沖裁2-1沖裁變形機(jī)理2.1.5斷面特征1）圓角帶：沖裁過(guò)程中，纖維的彎曲與拉伸形成，軟材料圓角大。2）光亮帶：塑剪變形時(shí)，由于相對(duì)移動(dòng)，凸凹模側(cè)壓力將毛料壓平形成的光亮垂直斷面。3）斷裂帶：刃口微裂紋受拉應(yīng)力不斷擴(kuò)展形成的撕裂面，導(dǎo)致斷面粗糙并有斜度。4）毛刺：由微裂紋位置與沖裁間隙等引起，是金屬拉斷而形成的金屬刺殘留在沖裁件上15第2章沖裁2.1.5剪切斷面分析a.圓角帶纖維的彎曲與拉伸引起的結(jié)果。間隙大→a↑b.光亮帶表面光潔。塑性變形的結(jié)果。塑性好→b↑c(diǎn).斷裂帶微裂紋在拉應(yīng)力作用下不斷擴(kuò)展而形成的撕裂面，表面粗糙，略帶斜度，不

6、與板平面垂直。塑性好→c↓d.毛刺出現(xiàn)微裂紋時(shí)形成，刃口狀態(tài)是影響毛刺的主要原因，刃口鈍易產(chǎn)生毛刺；從沖裁原理上講，毛刺是不可避免的。塑性好→d↑沖裁區(qū)應(yīng)力、變形和沖裁件正常的斷面狀況a）沖孔件b）落料件第2章沖裁17第2章沖裁2-2沖裁模具間隙間隙的概念模具凸凹模刃口縫隙間的距離。單邊間隙c、雙邊間隙z。間隙對(duì)沖裁件的質(zhì)量、模具壽命、沖裁力都有很大的影響，是沖裁工藝和模具設(shè)計(jì)中的最重要的工藝參數(shù)。2.2.1間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量的影響2.2.2間隙對(duì)沖裁力的影響2.2.3間隙對(duì)模具壽命的影響2.2.4間隙的確定18第2章沖裁2.2.1間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量的影響2-2沖裁模具間隙沖裁件的質(zhì)量：斷面質(zhì)

7、量、尺寸精度a間隙對(duì)斷面質(zhì)量的影響小間隙、合理間隙、大間隙情況下的剪切過(guò)程斷面特征值與間隙的關(guān)系圖。19第2章沖裁2-2沖裁模間隙間隙對(duì)斷面質(zhì)量的影響20b間隙對(duì)尺寸精度的影響尺寸精度：實(shí)際尺寸與名義尺寸的差值。差值由兩個(gè)方面引起的：一是模具的制造偏差、二是沖裁件相對(duì)于模具的尺寸偏差。大間隙和小間隙情況下沖裁件尺寸相對(duì)于模具尺寸的變化(P14)尺寸變化量的大小與材料性質(zhì)、厚度等因素有關(guān)。第2章沖裁2.2.1間隙對(duì)沖裁件質(zhì)