05515冲压成型技术自考知识点总结资料：冲裁

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冲裁

一、冲裁变形机理

1．冲裁就是分离工序，包括：冲孔、落料、修边等。

2．冲裁可以制作零件，也可为弯曲、拉深、成形等工序准备毛坯。

3．冲孔：用冲模沿封闭轮廓曲线在工件上冲出所需形状的孔叫冲孔。冲下部分是废料。

4．冲裁时，板料的受力包括：凸、凹模对板料的垂直作用力和侧压力；凸、凹模端面和侧面与板料间的摩擦力。

5．冲裁件断面明显地分成三个特征区：圆角带、光亮带和断裂带。

6．为了提高冲裁件切断面质量，在冲裁件断面的特征区中，应增大光亮带的比例。

7．冲裁时，板料的塑性越好，则裂纹将推迟产生，光亮带将越宽。

8．冲裁过程中，板料变形区中凹模刃口侧面处最先产生裂纹。

9．在冲裁剪切区的应力状态中，凸模端面靠近刃口处属于三向压应力状态。

10．冲裁件的质量包括：尺寸精度、形状误差和切断面质量。

11．影响冲裁件质量的因素有：凸、凹模间隙、工件尺寸大小、工件材料性质和模具刃口状态。

12．在冲裁件断面特征区中，影响圆角带的因素有：工件轮廓形状、凸、凹模间隙和工件材料性质等。

13．冲裁主要包括：落料、冲孔、切口、剖切、修边等。

二、模具间隙

1．模具间隙：是指凸、凹模刃口间缝隙的距离。

2．模具间隙影响：冲裁件质量、冲裁力、模具寿命等。

3．确定冲裁模合理间隙的方法有：理论确定法和经验确定法。

4．根据实际情况增减凸、凹模间隙值时，应考虑：

⑴在同样条件下，非圆形比圆形的间隙要大，冲孔间隙比落料大。

⑵凹模为斜壁刃口时，应比直壁刃口间隙小。

⑶高速冲压时模具容易发热，间隙应增大。

⑷热冲时材料强度低，间隙应比冷冲时小。

⑸电火花穿孔加工凹模时，其间隙应比磨削加工小。

5．模具寿命：是以冲出合格制品的冲裁次数来衡量，分两次刃磨寿命与全部磨损后的总寿命。

6．在无卸料板压紧材料的冲裁中，其剪切区承受的应力状态：

1)凸模侧面处：径向压应力σ1，切向压应力σ2，轴向拉应力σ3

2)凸模端面处：三向压应力

3)材料撕裂处：沿纤维方向为拉应力σ1，垂直纤维方向为σ3

4)凹模端面处：径向拉应力为σ1，切向拉应力为σ2，轴向压应力为σ3

5)凹模侧面处：径向压应力为σ1,切向拉应力为σ2，轴向拉应力为σ3

三、凸、凹模刃口尺寸的计算

1．计算冲裁模凸、凹模刃口尺寸的原则：

⑴落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。

⑵考虑冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸应取工件孔的尺寸公差范围内的较大尺寸。凸、凹模间隙应取最小合理间隙。

⑶确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的精度要求。

2．计算示例：见教材。

四、冲裁力的计算及降低冲裁力方法

1．计算冲裁力时，应考虑：材料厚度、材料抗剪强度、冲裁周长、凸、凹模间隙和模具刃口的磨损等。

2．降低冲裁力的方法：1）有材料加热红冲。2）在多凸模模具中，将凸模作阶梯布置。3）用斜刃口模具冲裁。

3．冲裁时，从凸模上将零件或废料卸下来所需的力是卸料力

4．与平刃冲裁相比，斜刃冲裁具有的主要优点是冲裁力小。

5．对于厚板或表面要求不高的工件，宜采用加热冲裁降低冲裁力。

6．采用弹性卸料装置和下出料方式，其总冲裁力包括：冲裁力、推件力和卸料力等。

五、排样

1．排样：冲裁件在条料或板料上的布置方式称为排样。排样是否合理对材料的利用率有很大影响，排样不合理就会浪费材料。

2．冲裁排样方法有：.有废料排样、.少废料排样、无废料排样。

3．冲裁排样中的废料分为工艺废料和结构废料两种

4．冲裁排样中，影响搭边值大小的因素：

1）材料的机械性能：硬材料，搭边值可小些；软材料。脆性材料，搭边值要大些；

2）工件形状尺寸：形状复杂，搭边值要大；

3）材料厚度：厚材料的搭边值要大些；

4）选择及搭料方式：手工送料，有侧压导向的，搭边值取小些；

六、精密冲裁

1．提高冲裁件尺寸精度的方法有：外缘整修、内孔整修、光洁冲裁、负间隙冲裁。

2．冲件内孔整修方法包括：切除余量的整修、用心棒精压、叠料整修和振动整修等。

3．冲件整修：将普通冲裁后所得的毛坯放在整修模中进行一次或数次整修加工，去掉粗糙不平的断面与锥度，从而得到光滑平整的断面，称为冲件整修。

4．光洁冲裁包括：小间隙圆角凹模冲裁和负间隙冲裁。

5．冲件整修时，应将毛坯尺寸大的一端放在凹模上，否则会使粗糙度增大且有毛刺。

6．光洁冲裁包括：小间隙圆角凹模冲裁和负间隙冲裁。

7．小间隙圆角凹模冲孔时凸模刃口为圆角，而落料时凹模模刃口为圆角。

8．负间隙冲裁：凸模尺寸大于凹模尺寸，冲裁过程中出现的裂纹方向与普通冲裁相反，形成一个倒锥形毛坯。它是落料与整修的复合工序。

9．在精冲模具设计时，应注意的结构特点：

1）因精冲裁力大，且凸凹模间隙小，股模具的刚性与精度要求较高；

2.因凸凹模间隙极小，为保证间隙均匀，要有精确而稳定的导向装置；

3.为避免刃口损坏，要严格控制凸模进入凹模的深度；

4.要考虑模具工作部分的排气问题。

六、其它冲裁法

1．其它冲裁法有：聚胺脂冲裁、锌基合金模冲裁、硬质合金模冲裁等。

2．在金属材料中，高碳钢不适合负间隙冲裁。

3．在加工机理上，叠料整修与对向凹模冲裁相似。

4．提高冲裁件尺寸精度的方法有：外缘整修、内孔整修、光洁冲裁和负间隙冲裁等。

5．冲件内孔整修方法包括：切除余量的整修、用心棒精压、叠料整修、振动整修等。

6．在金属材料中，有色金属（如铝合金、铜合金等）和低碳钢（如10钢、08F等）适合采用负间隙冲裁方。

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