冲裁工艺和应用
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冲裁工艺及冲裁模具(1)
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
模具刃口状态对断面质量的影响
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
3.2.2 冲裁间隙 冲裁间隙是指冲裁凸、凹模之间工作部分的尺 寸之差, Z =D凹- D凸 ,（如图3-4）。
图3-4
冲裁间隙
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
间隙对模具寿命的影响
模具寿命
总寿命 刃口寿命
间隙过小-----加剧
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
普通冲裁板料分离过程 1.弹性变形阶段 凸模与板料接触并压下板料，板 料产生上翘，下拱。但板料内部 应力小于屈服极限。在板料与凸 模、凹模接触处出现微痕为止。 卸载后，板料能恢复原状。 2.塑性变形阶段 板料内部应力达到并超过屈服极 限，此时凸模挤入材料。材料挤 入凹模洞口。直到应力达到强度 极限，板料与凸、凹模接触处出 现微裂为止。 3.断裂分离阶段 板料内部应力大于强度极限后，第 二阶段产生的微裂逐渐扩大，上、 下裂纹重合，板料产生分离。
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
0.12 由公差表查得： 2 60 mm 查表3.6，取x = 0.75；
360 0.62 mm 查表3.6 ，取x = 0.5；
设凸、凹模制造公差查表3-5，则δp =-0.02, δd =+0.02
0 0 0 冲孔： dt d min x (6 0.75 0.12) 0.02 mm 6.09 0.02 mm
p
da dt Zmin 0
d
0.02 0.02 (6.09 0.04)0 mm 6.130 mm
校核： ≤ Z Z p d max min
0.02 + 0.02
≥
0.06 - 0.04
(不满足间隙公差条件）
冲裁工艺简介
冲裁工艺简介一、概况冲裁的含义：是利用安装在压力机上的模具使材料按一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。
（最基本、最重要的冲压加工工序。
）冲裁的分类：普通冲裁和精密冲裁。
一般所说的冲裁是指普通冲裁，包括冲孔、落料、切口、切边、剖切等多种分离工序。
型孔：除了圆形以外的所有形状的通孔。
沉孔：各种不通的，且底面为平面的圆孔或型孔称为沉孔。
精密冲裁：主要是应用于精密级进模具。
二、冲裁模的分类按工序性质分类：落料模具：沿封闭轮廓将冲件与板料分离，冲下来的是零件。
冲孔模具：沿封闭轮廓将废料与板料分离，冲下来的是废料。
第一节冲裁变形过程及质量分析一、冲裁变形过程分析二、冲裁断面质量分析冲裁件的三个质量指标是断面质量、尺寸精度和形状误差。
对三者的要求：断面状况尽可能垂直、光滑、毛刺小（肯定需要断面光滑，不仅外观好，而且能够保证断面方向的精确尺寸。
）；尺寸精度应该保证在图样规定的公差范围之内（其实我心里面再想你们会不会想我说这个要求是再讲废话，因为如果超差就是废品。
）；零件外形应该满足图纸要求：表面尽可能平直，即拱弯小。
（首先，圆形的东西不能做成方形。
其次，有些零件有形状方面的特殊要求。
比如我在公司做的这个零件，这张UT的零件图上明确的指出了对这个零件平面度的要求±0.1mm。
1．冲裁断面质量及其影响因素由冲裁变形的特点，冲裁件的断面明显地分为了四个特征区，即圆角带（塌角带）、光亮带、断裂带、毛刺区。
圆角带 -该区域的形成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，材料被带进模具间隙的结果。
光亮带 -该区域发生在塑性变形阶段，当刃口切入金属板料后，板料与模具侧面挤压而形成的光亮垂直的断面。
通常占全断面的 1／２～１／３。
断裂带 -该区域是在断裂阶段形成。
是由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其断面粗糙，具有金属本色，且带有斜度。
毛刺的形成是由于在塑性变形阶段后期，凸模和凹模的刃口切入被加工板料一定深度时，刃口正面材料被压缩，刃尖部分是高静水压应力状态，使微裂纹的起点不会在刃尖处发生，而是在模具侧面距刃尖不远的地方发生，在拉应力的作用下，裂纹加长，材料断裂而产生毛刺。
冲压工艺学(冲裁)
概括计算原则如下： 概括计算原则如下：
1、 依据 落料 —— 由凹模决定 冲孔 —— 由凸模决定 2、考虑磨损问题 落料时， 落料时，凹模为工件的最小尺寸 冲孔时， 冲孔时，凸模为工件的最大尺寸 3、制模精度 模具精度比零件的精度高2 模具精度比零件的精度高2 ～ 3级，即： 1/3） δ模 =（1/4 ～ 1/3）△件
§2-1 冲裁变形机理
一、冲裁变形过程 二、冲裁力与凸模行程之间的关系曲线 冲裁件（ 三、冲裁件（孔）的冲切断面
一、冲裁变形过程
1、弹性变形阶段：材料内压力达到弹性极 弹性变形阶段： 限小于屈服极限。 限小于屈服极限。 特点：挤入部位形成圆角，材料略微弯曲。 特点：挤入部位形成圆角，材料略微弯曲。 ---形成圆角带 形成圆角带。 ---形成圆角带。
§2-2 冲裁间隙值的确定
冲裁间隙： 冲裁间隙：凸凹模刃口工作部分同位尺寸 差称为冲裁间隙(Z) (Z)。 差称为冲裁间隙(Z)。 最小合理间隙值用于设计制造模具， 最小合理间隙值用于设计制造模具，最大 合理间隙用于控制模具寿命。 合理间隙用于控制模具寿命。因此目前 模具制造难点之一就是保证合理均匀的 模具间隙。 模具间隙。 实际间隙是模具制造完成后使用一段时间 后实际度量间隙值。 后实际度量间隙值。
1、理论计算法
Z/2=(tZ/2=(t-h0)*tgβ => Z=2t(1Z=2t(1-h0/t)tgβ
令 K= 2(1-h0/t)tgβ 2(1得： Z = Kt 其中K 其中K值与材料有关
β h0
dp Z/2 Dd t
断裂时剪切深度； h0: 断裂时剪切深度； 刃口尖点连线与垂线之间的夹角； β：刃口尖点连线与垂线之间的夹角； 由于测试技术的限制， 由于测试技术的限制，h0与β之值还不 能准确测定，所以大多采用—— 能准确测定，所以大多采用 经验确定间隙的方法
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁件的工艺性
第二章 冲裁工艺与冲裁模
一、冲裁工艺及冲裁件的工艺性
1、概述
1）冲裁——利用装在压力机上的模具，将板料分离的冲压工 艺。 2）包括内容——冲孔、落料、修边、切口、切断等。 落料——从板料上冲下所需形状的零件或毛坯（要冲掉部分） 冲孔——从工件上冲出所需形状的孔（冲掉的部分是废料） 3）用途——可加工平板类零件；为弯曲、拉深、成形等工序 准备毛坯；在成形件上完成刨切、冲孔等。 4）模具
四、排样设计
排样：冲裁件在被冲材料上的布置方法。
在冲压生产中，零件的材料费用占制造成本 的60％以上，所以合理的排样不仅能提高冲 裁件的质量、提高模具寿命，而且时节约使 用材料降低成本的有效措施 。
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
搭边：排样时零件与零件之间、零件与条料侧 边留下的工艺废料。
)配合加工法中凸、凹模刃口尺寸计算
对于形状复杂冲裁件，为保证凸、凹模 之间的合理间隙值，必须采用配 合加工方式。即首先加工凸、凹模中的一件作为基准件，然后以选定的间 隙配合加工另一件。
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
配合加工的计算公式
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
落料与冲孔：
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
模具图
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
2、冲裁件的工艺性
冲裁件的工艺性： 指冲裁件在工艺上的适应性，即加工难易程度。良好的工艺性能使材
料消耗少、工序数量少、模具结构简单且使用寿命长、产品质量稳定。
冲裁时，搭边过大，会造成材料浪费，搭边太 小，则起不到搭边应有的作用，过小的搭边, 导致板料被拉进凸、凹模间隙，加剧模具的磨 损，甚至会损坏模具刃口。
一、冲裁工艺及冲裁件的工艺性
1、概述
1）冲裁——利用装在压力机上的模具，将板料分离的冲压工 艺。 2）包括内容——冲孔、落料、修边、切口、切断等。 落料——从板料上冲下所需形状的零件或毛坯（要冲掉部分） 冲孔——从工件上冲出所需形状的孔（冲掉的部分是废料） 3）用途——可加工平板类零件；为弯曲、拉深、成形等工序 准备毛坯；在成形件上完成刨切、冲孔等。 4）模具
四、排样设计
排样：冲裁件在被冲材料上的布置方法。
在冲压生产中，零件的材料费用占制造成本 的60％以上，所以合理的排样不仅能提高冲 裁件的质量、提高模具寿命，而且时节约使 用材料降低成本的有效措施 。
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
搭边：排样时零件与零件之间、零件与条料侧 边留下的工艺废料。
)配合加工法中凸、凹模刃口尺寸计算
对于形状复杂冲裁件，为保证凸、凹模 之间的合理间隙值，必须采用配 合加工方式。即首先加工凸、凹模中的一件作为基准件，然后以选定的间 隙配合加工另一件。
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
配合加工的计算公式
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
落料与冲孔：
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
模具图
冲裁工艺与冲裁模冲裁工艺及冲裁 件的工艺性
2、冲裁件的工艺性
冲裁件的工艺性： 指冲裁件在工艺上的适应性，即加工难易程度。良好的工艺性能使材
料消耗少、工序数量少、模具结构简单且使用寿命长、产品质量稳定。
冲裁时，搭边过大，会造成材料浪费，搭边太 小，则起不到搭边应有的作用，过小的搭边, 导致板料被拉进凸、凹模间隙，加剧模具的磨 损，甚至会损坏模具刃口。
冲裁工艺分析
处的微裂纹在拉应力的作用下，不断扩展而形成的撕 裂面，其断面粗糙，且带有斜度。
4) 毛刺 毛刺的形成是由于在塑性变形阶段后期，凸模
和凹模的刃口切入被加工材料一定深度时，刃口正面 材料被压缩，使裂纹起点不会在刃尖处发生，而是在 模具侧面距刃尖不远的侧面
上，在拉应力作用下，裂纹
加长，材料断裂而产生毛刺。
μ是摩擦系数， μF1、μF2——凸、凹模侧面与板材间 的摩擦力
板材由于受到模具表面的力偶作用而弯曲，并从模具表面上翘起， 使模具表面和板材的接触面仅局限在刃口附近的狭小区域，宽度 约为板厚的0.2～0.4。接触面间相互作用的垂直压力分布并不均匀， 随着向模具刃口的逼近而急剧增大。
冲裁中，板材的变形是在以凸模与凹模刃口连线为中 心而形成的纺锤形区域内最大，即从模具刃口向板料 中心，变形区逐步扩大。
刺按磨损后的刃口形状，成为根部很厚的大毛 刺。
3 提高断面质量的措施
通过增加光亮带的高度或采用整修工序 来实现。
增加光亮带高度的关键是延长塑性变形阶段，推迟裂 纹的产生，要求材料的塑性好，对硬质材料要尽量进 行退火；
要选择合理的模具间隙值，并使间隙均匀分布，保持 模具刃口锋利。
当间隙过大时
材料的弯曲和拉伸增大，接近于胀形破裂状态，容易 产生裂纹，使光亮带所占比例减小。
材料在凸、凹模刃口处产生的裂纹会错开一段距离而 产生二次拉裂，断面的垂直度差，毛刺大而厚，难以 去除，使冲裁件断面质量下降。
3) 模具刃口状态的影响
刃口越锋利，拉力越集中，毛刺越小。 当刃口磨损后，压缩力增大，毛刺也增大。毛
便产生微裂纹。
3 断裂分离阶段
凸模继续压入，凸、凹模刃口附近产生的微裂 纹不断向板材内部扩展，若间隙合理，上、下 裂纹则相遇重合，板料被拉断分离。断面上形 成一个粗糙的区域。当凸模再下行，冲落部分 将克服摩擦阻力从板材中推出，全部挤入凹模
4) 毛刺 毛刺的形成是由于在塑性变形阶段后期，凸模
和凹模的刃口切入被加工材料一定深度时，刃口正面 材料被压缩，使裂纹起点不会在刃尖处发生，而是在 模具侧面距刃尖不远的侧面
上，在拉应力作用下，裂纹
加长，材料断裂而产生毛刺。
μ是摩擦系数， μF1、μF2——凸、凹模侧面与板材间 的摩擦力
板材由于受到模具表面的力偶作用而弯曲，并从模具表面上翘起， 使模具表面和板材的接触面仅局限在刃口附近的狭小区域，宽度 约为板厚的0.2～0.4。接触面间相互作用的垂直压力分布并不均匀， 随着向模具刃口的逼近而急剧增大。
冲裁中，板材的变形是在以凸模与凹模刃口连线为中 心而形成的纺锤形区域内最大，即从模具刃口向板料 中心，变形区逐步扩大。
刺按磨损后的刃口形状，成为根部很厚的大毛 刺。
3 提高断面质量的措施
通过增加光亮带的高度或采用整修工序 来实现。
增加光亮带高度的关键是延长塑性变形阶段，推迟裂 纹的产生，要求材料的塑性好，对硬质材料要尽量进 行退火；
要选择合理的模具间隙值，并使间隙均匀分布，保持 模具刃口锋利。
当间隙过大时
材料的弯曲和拉伸增大，接近于胀形破裂状态，容易 产生裂纹，使光亮带所占比例减小。
材料在凸、凹模刃口处产生的裂纹会错开一段距离而 产生二次拉裂，断面的垂直度差，毛刺大而厚，难以 去除，使冲裁件断面质量下降。
3) 模具刃口状态的影响
刃口越锋利，拉力越集中，毛刺越小。 当刃口磨损后，压缩力增大，毛刺也增大。毛
便产生微裂纹。
3 断裂分离阶段
凸模继续压入，凸、凹模刃口附近产生的微裂 纹不断向板材内部扩展，若间隙合理，上、下 裂纹则相遇重合，板料被拉断分离。断面上形 成一个粗糙的区域。当凸模再下行，冲落部分 将克服摩擦阻力从板材中推出，全部挤入凹模
冲裁件的工艺性ppt
冲裁件分类
根据冲裁件的材料、厚度、尺寸和精度要求的不同，可以将 冲裁件分为多种类型，如普通冲裁件、硬质合金冲裁件、非 金属冲裁件、复杂形状冲裁件等。
冲裁件的应用范围
汽车制造
汽车车身、发动机、底盘等部件制 造。
家电制造
电视、冰箱、洗衣机、空调等家电 部件制造。
金属制品
钢桶、罐头盒、金属管件等金属制 品加工。
电子电器
电脑、手机、平板等各种电子电器 产品的零件制造。
冲裁件的设计原则
合理选择材料
优化零件结构
根据使用要求选择适当的材料，以满足使用 性能和工艺性能的要求。
考虑冲压工艺的特点，优化零件的结构设计 ，以简化模具结构，提高生产效率。
统一模数尺寸
标注清晰准确
尽量采用统一的模数尺寸，以简化模具制造 和降低生产成本。
详细描述：冲裁件的 结构工艺性主要考虑 以下几个方面
零件外形和结构是否 符合冲压模具的加工 特点，如模具的开模 距离、凹凸模间隙等 ；
零件的定位和导向是 否准确可靠，以保证 模具的精度和生产效 率；
零件的形状和结构是 否便于冲裁后的分离 和排出，如侧向抽芯 机构的设计等。
冲裁件的精度和表面质量分析
冲裁件精度高
冲裁件的精度通常较高，可达到IT10级以上，适 合于制造高精度的零件和制品。
适合大批量生产
冲裁件适合于大批量生产，生产效率高，生产成 本低，经济效益好。
材料的利用率高
冲裁件可利用材料的利用率较高，废料少，降低 了材料成本。
冲裁件工艺性的未来发展趋势
发展高精度冲裁技术
随着制造业的发展，对冲裁件的精度要求越来越高，因此，发展高精度冲裁技术是未来的 发展趋势。
冲裁件表面粗糙度是否 满足要求，如表面是否 有毛刺、划痕等缺陷。
根据冲裁件的材料、厚度、尺寸和精度要求的不同，可以将 冲裁件分为多种类型，如普通冲裁件、硬质合金冲裁件、非 金属冲裁件、复杂形状冲裁件等。
冲裁件的应用范围
汽车制造
汽车车身、发动机、底盘等部件制 造。
家电制造
电视、冰箱、洗衣机、空调等家电 部件制造。
金属制品
钢桶、罐头盒、金属管件等金属制 品加工。
电子电器
电脑、手机、平板等各种电子电器 产品的零件制造。
冲裁件的设计原则
合理选择材料
优化零件结构
根据使用要求选择适当的材料，以满足使用 性能和工艺性能的要求。
考虑冲压工艺的特点，优化零件的结构设计 ，以简化模具结构，提高生产效率。
统一模数尺寸
标注清晰准确
尽量采用统一的模数尺寸，以简化模具制造 和降低生产成本。
详细描述：冲裁件的 结构工艺性主要考虑 以下几个方面
零件外形和结构是否 符合冲压模具的加工 特点，如模具的开模 距离、凹凸模间隙等 ；
零件的定位和导向是 否准确可靠，以保证 模具的精度和生产效 率；
零件的形状和结构是 否便于冲裁后的分离 和排出，如侧向抽芯 机构的设计等。
冲裁件的精度和表面质量分析
冲裁件精度高
冲裁件的精度通常较高，可达到IT10级以上，适 合于制造高精度的零件和制品。
适合大批量生产
冲裁件适合于大批量生产，生产效率高，生产成 本低，经济效益好。
材料的利用率高
冲裁件可利用材料的利用率较高，废料少，降低 了材料成本。
冲裁件工艺性的未来发展趋势
发展高精度冲裁技术
随着制造业的发展，对冲裁件的精度要求越来越高，因此，发展高精度冲裁技术是未来的 发展趋势。
冲裁件表面粗糙度是否 满足要求，如表面是否 有毛刺、划痕等缺陷。
冲裁工艺与排样设计
2.冲裁件断面特征—四个特征区
（1）塌角（圆角）区
①板料弯曲、拉伸作 用形成； ②冲孔、落料工序中， 塌角区分别位于孔
断面的小端和工件
断面的大端；
③板料塑性越好，凸、
凹模间的间隙越大， 形成的塌角区越大。
（2）光亮带
①因剪切变形而形成，光
亮带垂直于板料平面；
②冲孔、落料工序中，
光亮带分别位于孔断 面的小端和工件断面
(5)材料利用率计算
S1
100%
S1
100%
S0 AB mm 2 式中： s1—一个进距内冲裁件实际面积，
s0—一个距内所需毛坯面积， 2 mm
A—送料进距，mm B—条料宽度，mm。
提高材料利用率的有力措施是： 选择合适的板料规格和合理的裁板法； 利用废料作小零件；
设计合理的排样方案，例如：
⑵ 改善操作性 排样应使操作方便、安全、劳动强度低。具体
地，应尽量减少条料翻动次数，利用率相近时应选
用条料宽度和进距小的排样方式。
⑶ 使模具结构简单合理，使用寿命高。
⑷ 保证冲裁件质量。 有废料排样
3.排样的类型
少废料排样
无废料排样 （1）有废料排样 冲裁件与冲裁件之间、
冲裁件与条料侧边之间均有
工艺废料，冲裁是沿冲裁件 的封闭轮廓进行的。
经验确定的低碳钢冲裁时常用最小搭边值/mm
⑵ 条料进距 模具每冲裁一次，条料在模具上前进的距离。 当单个进距内只冲裁一个零件时，送料进距的
大小等于条料上两个零件对应点之间的距离。
A D a1
式中:
A —送料进距，mm; D —平行于送料方向的冲裁件宽度，mm; a1—冲裁件之间的搭边值，mm。
精密冲裁工艺及模具PPT课件
下料质量控制
对下料后的材料进行质量 检查，确保符合设计要求。
模具安装与调整
模具选择
模具维护
根据产品特点和生产需求，选择合适 的模具并进行安装。
定期对模具进行检查和维护，延长其 使用寿命。
模具调整
根据实际生产情况，对模具进行调整， 确保其精度和稳定性。
冲裁加工
冲裁参数设置
根据产品要求和模具特点，合理 设置冲裁参数。
结构分析
对现有模具结构进行分析，找出存在 的问题和改进点。
结构优化
根据结构分析结果，对模具结构进行 优化设计，提高模具的性能和使用寿 命。
03
精密冲裁工艺流程
下料
下料
根据产品需求，选择合适 的材料进行下料，确保材 料质量和尺寸满足要求。
下料设备
采用自动化或半自动化设 备进行下料，提高生产效 率和精度。
该公司在精密冲裁工艺的应用过 程中，注重设备投入和工艺优化， 不断改进生产流程，以满足客户
对产品精度的要求。
该公司通过精密冲裁工艺的应用， 成功地拓展了市场，赢得了更多
客户的信任和合作机会。
某公司精密冲裁模具的设计与制造实例
某公司拥有专业的模具设计和制造团队，能够根据客户需求设计制造出高精度、高 质量的精密冲裁模具。
精密冲裁工艺采用标准模 具和设备，能够降低生产 成本，提高经济效益。
精密冲裁工艺的应用范围
01
02
03
04
汽车制造
汽车车身、发动机、底盘等零 部件的制造。
电子制造
电子元件、连接器、端子等零 部件的制造。
家用电器
空调、冰箱、洗衣机等零部件 的制造。
航空航天
飞机、卫星、火箭等零部件的 制造。
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三、毛刺
应该避免粗大的毛刺
1、尺寸精度
a、冲模的制造精度 b、材料性质 c、冲裁件的形状 d、冲裁间隙
冲模的制造精度
a、冲模的制造精度
冲模的制造精度对冲裁件的尺寸精度有直接的影响。 冲模的精度越高，冲裁件的精度也越高。
冲模
板料厚度t(mm)
制造
精度 0.5 0.8 1.0 1.5 2 3 4 5 6 7 8 10 12
刃口磨钝时的毛刺
在模具的工作过程中，刃口磨钝是产生毛刺的主要原因
当凸模刃口磨钝时，落料件上端会产生毛刺 当凹模刃口磨钝时，冲孔件下端会产生毛刺 当凸模和凹模刃口磨钝时，冲裁件的上、下端同时产生毛刺
四、冲裁间隙
冲裁间隙是凸模与凹模刃口轮廓相应尺寸之差。 （双边间隙）
Z=D凹-d凸
冲裁间隙是保证合理冲裁过程 的最主要的工艺参数。
变形过程
1、弹性变形阶段 2、塑性变形阶段 3、(应力屈服点)出现剪裂纹点 4、断裂阶段(剪裂纹重合) 5、断裂分离 3 、4 、5—剪裂阶段
3、四个 特征带
a、圆角带 b、光亮带 c、断裂带 d、毛刺
圆 在 接 受 的紧 它 料 光的缘形理造毛光裂断裂断角板触弯。1挨 是 被 亮，成论成/刺3亮带裂纹裂着 由 挤 带带料的曲～是的上毛紧带。带扩带圆 于 入 的又不一、1由 粗 讲 刺/角 凸 凹 长挨2下是张表称与面拉左裂糙冲的带 模 模 度着来由而面为凸，深右纹部裁产的 切 而 约断紧冲形粗。塌模是作是 入 形 占在分的生裂接裁成糙角或由用光 板 成 整分。过。带着时的，，凹于而亮 料 的 个离程的的产并产模板形带 、 。 断面必边是生带，板面生 相 料 成上然断的有 材光也4料亮°就～带塑是6垂性°说的直越毛于斜好刺底角，面是。凸。不、可凹避模免 之 角材 小的毛模度间也料 ，；刺间越塑 光间越但的间大性 亮隙大是 高越 带隙，越。如度好 的越斜大果可， 高大角，模 度间以，也形间 越隙很断越成间 高合小裂大的隙 。适。带。越塌，高
第三章 冲裁工艺
使板料分离的冲压工序称为冲裁
冲裁工序是冲压工艺中最基本工序之一。 既可以直接冲出成品零件，也可以作为弯曲、拉深和 挤压等其他工序的坯料，还可以在已成形的工件上进行再 加工（如：切边、切口、冲孔等）
冲裁工艺
一、概述 二、冲裁过程分析 三、冲裁件的质量分析 四、冲裁间隙 五、凸模与凹模工作部分尺寸计算
IT6~7 IT8 IT8 IT9 IT10 IT10
IT7~8
IT9 IT10 IT10 IT12 IT12 IT12
IT9
IT12 IT12 IT12 IT12 IT12 IT14 IT14 IT14 IT14 IT14
材料性质、冲裁件形状
b、材料性质
材料性质的问题主要：是由于存在的弹性恢复(“回
4、注意点
a、粗大毛刺的产生部位：
当凸模刃口磨钝时，落料件的上端会出现 粗大的毛刺 当凹模刃口磨钝时，冲孔件的下端会出现 粗大的毛刺
b、关于实际应用与尺寸测量的问题:
对于落料件，光亮带是工 件的最大实体尺寸，当它 与孔类配合时，光亮带尺 寸就是工件的工作尺寸。
对于冲孔件，光亮带是工 件的最小实体尺寸，当它 与轴类零件相配合时，光 亮带尺寸就是工件的工作 尺寸。
冲裁间隙的重要性
• 间隙对冲裁件质量的影响 间隙是影响冲裁件质量的主要因素。
六、冲裁工艺力及压力中心 七、排样、搭边以及送料步距
与条料宽度的计算
一、概述
冲裁：利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种
冲压工序。 基本工序：落料和冲孔。既可加工零件，也可加工冲 压工序件。
根据冲裁变形机理分类:
图3-1 垫圈的落料与冲孔
普通冲裁、精密冲裁
二、冲裁过程分析
1 、冲裁变形时 板材变形区受 力情况分析
落料件的光亮→带以尺凹寸模近尺寸似为准 冲孔是以等最于小凹部模分尺尺寸寸为其尺寸
→以凸模尺寸为准
三、冲裁件的质量分析
冲裁后的零件应该保证一定的尺寸精度、良好 的断面质量和没有明显的毛刺
一、尺寸精度
冲裁件应保证图纸规定的公差范围
二、断面质量
冲裁件的切断面应平直、光洁；无裂纹、撕裂、夹层等缺陷
弹”)现象造成的，使得冲裁件的尺寸与凸、凹 模不符，从而影响精度。 屈服点低，回弹小
c、冲裁件形状
形状越简单，精度越高
冲裁间隙
冲裁间隙对于冲裁件精度是一个关键。
当间隙合适时，板料在比较纯的剪切作用下被分离，使 落料尺寸等于凹模尺寸，冲孔尺寸等于凸模尺寸。
间隙太大：同时存在拉伸和弯曲变形，冲裁后尺寸向实 体方向收缩
因此，冲裁件是以光亮带作为其工作、配合、检测的标准。
冲裁模凸、凹模与冲裁件之间的关系
若不考虑弹性变形的影响：
冲孔件的光亮带尺寸决定 了它与轴类零件的配合性
凸、凹质模的设计依据：
冲等冲孔于孔件凸尺的模寸光尺＝亮寸凸带模尺尺寸寸近似 落落料料件尺的寸光＝亮凹带模尺尺寸寸决定
了它与孔类零件的配合性 落料是以质最大部分尺寸为其尺寸
3、毛刺
a、由冲裁的过程可以知道，冲裁件产生微小的
毛刺是不可避免的，因此，对于要求较高的工 件，必须增加一道去毛刺的工序。
b、一旦冲裁过程不合理，毛刺会明显增大，这 是不允许的。
A)、冲裁间隙不合理 B)、刃口磨钝
间隙不合理时的毛刺
间隙太大，会产生 明显的拉断毛刺
间隙太小，会产生 尖锐的挤出毛刺
落料件尺寸小于凹模尺寸；冲孔件尺ห้องสมุดไป่ตู้大于凸模尺寸 间隙太小：同时受到较大的挤压作用，冲裁后尺寸向实
体反方向胀大
落料件尺寸大于凹模尺寸；冲孔件尺寸小于凸模尺寸
2、断面质量
断面质量取决于冲裁间隙。 间隙合理：由凸、凹模刃口所产生的裂纹重合 间隙不合理：则上下裂纹不重合
间隙对剪切裂纹与断面质量的影响 ａ）间隙过小 ｂ）间隙合理 ｃ）间隙过大
F1、F2──凸、凹模对板料的垂 直作用力；
F3、F4──凸、凹模对板料的侧 压力；
μF1、μF2──凸、凹模端面与 板料间的摩擦力
μF3、μF4──凸、凹模侧面与 板料间的摩擦力
相关链接：弯曲模具
冲裁时作用于板料上的力 1-凸模 2-板材 3-凹模
2 、变形过程
a、弹性变形阶段 b、塑性变形阶段 c、断裂分离（剪裂）阶段
应该避免粗大的毛刺
1、尺寸精度
a、冲模的制造精度 b、材料性质 c、冲裁件的形状 d、冲裁间隙
冲模的制造精度
a、冲模的制造精度
冲模的制造精度对冲裁件的尺寸精度有直接的影响。 冲模的精度越高，冲裁件的精度也越高。
冲模
板料厚度t(mm)
制造
精度 0.5 0.8 1.0 1.5 2 3 4 5 6 7 8 10 12
刃口磨钝时的毛刺
在模具的工作过程中，刃口磨钝是产生毛刺的主要原因
当凸模刃口磨钝时，落料件上端会产生毛刺 当凹模刃口磨钝时，冲孔件下端会产生毛刺 当凸模和凹模刃口磨钝时，冲裁件的上、下端同时产生毛刺
四、冲裁间隙
冲裁间隙是凸模与凹模刃口轮廓相应尺寸之差。 （双边间隙）
Z=D凹-d凸
冲裁间隙是保证合理冲裁过程 的最主要的工艺参数。
变形过程
1、弹性变形阶段 2、塑性变形阶段 3、(应力屈服点)出现剪裂纹点 4、断裂阶段(剪裂纹重合) 5、断裂分离 3 、4 、5—剪裂阶段
3、四个 特征带
a、圆角带 b、光亮带 c、断裂带 d、毛刺
圆 在 接 受 的紧 它 料 光的缘形理造毛光裂断裂断角板触弯。1挨 是 被 亮，成论成/刺3亮带裂纹裂着 由 挤 带带料的曲～是的上毛紧带。带扩带圆 于 入 的又不一、1由 粗 讲 刺/角 凸 凹 长挨2下是张表称与面拉左裂糙冲的带 模 模 度着来由而面为凸，深右纹部裁产的 切 而 约断紧冲形粗。塌模是作是 入 形 占在分的生裂接裁成糙角或由用光 板 成 整分。过。带着时的，，凹于而亮 料 的 个离程的的产并产模板形带 、 。 断面必边是生带，板面生 相 料 成上然断的有 材光也4料亮°就～带塑是6垂性°说的直越毛于斜好刺底角，面是。凸。不、可凹避模免 之 角材 小的毛模度间也料 ，；刺间越塑 光间越但的间大性 亮隙大是 高越 带隙，越。如度好 的越斜大果可， 高大角，模 度间以，也形间 越隙很断越成间 高合小裂大的隙 。适。带。越塌，高
第三章 冲裁工艺
使板料分离的冲压工序称为冲裁
冲裁工序是冲压工艺中最基本工序之一。 既可以直接冲出成品零件，也可以作为弯曲、拉深和 挤压等其他工序的坯料，还可以在已成形的工件上进行再 加工（如：切边、切口、冲孔等）
冲裁工艺
一、概述 二、冲裁过程分析 三、冲裁件的质量分析 四、冲裁间隙 五、凸模与凹模工作部分尺寸计算
IT6~7 IT8 IT8 IT9 IT10 IT10
IT7~8
IT9 IT10 IT10 IT12 IT12 IT12
IT9
IT12 IT12 IT12 IT12 IT12 IT14 IT14 IT14 IT14 IT14
材料性质、冲裁件形状
b、材料性质
材料性质的问题主要：是由于存在的弹性恢复(“回
4、注意点
a、粗大毛刺的产生部位：
当凸模刃口磨钝时，落料件的上端会出现 粗大的毛刺 当凹模刃口磨钝时，冲孔件的下端会出现 粗大的毛刺
b、关于实际应用与尺寸测量的问题:
对于落料件，光亮带是工 件的最大实体尺寸，当它 与孔类配合时，光亮带尺 寸就是工件的工作尺寸。
对于冲孔件，光亮带是工 件的最小实体尺寸，当它 与轴类零件相配合时，光 亮带尺寸就是工件的工作 尺寸。
冲裁间隙的重要性
• 间隙对冲裁件质量的影响 间隙是影响冲裁件质量的主要因素。
六、冲裁工艺力及压力中心 七、排样、搭边以及送料步距
与条料宽度的计算
一、概述
冲裁：利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种
冲压工序。 基本工序：落料和冲孔。既可加工零件，也可加工冲 压工序件。
根据冲裁变形机理分类:
图3-1 垫圈的落料与冲孔
普通冲裁、精密冲裁
二、冲裁过程分析
1 、冲裁变形时 板材变形区受 力情况分析
落料件的光亮→带以尺凹寸模近尺寸似为准 冲孔是以等最于小凹部模分尺尺寸寸为其尺寸
→以凸模尺寸为准
三、冲裁件的质量分析
冲裁后的零件应该保证一定的尺寸精度、良好 的断面质量和没有明显的毛刺
一、尺寸精度
冲裁件应保证图纸规定的公差范围
二、断面质量
冲裁件的切断面应平直、光洁；无裂纹、撕裂、夹层等缺陷
弹”)现象造成的，使得冲裁件的尺寸与凸、凹 模不符，从而影响精度。 屈服点低，回弹小
c、冲裁件形状
形状越简单，精度越高
冲裁间隙
冲裁间隙对于冲裁件精度是一个关键。
当间隙合适时，板料在比较纯的剪切作用下被分离，使 落料尺寸等于凹模尺寸，冲孔尺寸等于凸模尺寸。
间隙太大：同时存在拉伸和弯曲变形，冲裁后尺寸向实 体方向收缩
因此，冲裁件是以光亮带作为其工作、配合、检测的标准。
冲裁模凸、凹模与冲裁件之间的关系
若不考虑弹性变形的影响：
冲孔件的光亮带尺寸决定 了它与轴类零件的配合性
凸、凹质模的设计依据：
冲等冲孔于孔件凸尺的模寸光尺＝亮寸凸带模尺尺寸寸近似 落落料料件尺的寸光＝亮凹带模尺尺寸寸决定
了它与孔类零件的配合性 落料是以质最大部分尺寸为其尺寸
3、毛刺
a、由冲裁的过程可以知道，冲裁件产生微小的
毛刺是不可避免的，因此，对于要求较高的工 件，必须增加一道去毛刺的工序。
b、一旦冲裁过程不合理，毛刺会明显增大，这 是不允许的。
A)、冲裁间隙不合理 B)、刃口磨钝
间隙不合理时的毛刺
间隙太大，会产生 明显的拉断毛刺
间隙太小，会产生 尖锐的挤出毛刺
落料件尺寸小于凹模尺寸；冲孔件尺ห้องสมุดไป่ตู้大于凸模尺寸 间隙太小：同时受到较大的挤压作用，冲裁后尺寸向实
体反方向胀大
落料件尺寸大于凹模尺寸；冲孔件尺寸小于凸模尺寸
2、断面质量
断面质量取决于冲裁间隙。 间隙合理：由凸、凹模刃口所产生的裂纹重合 间隙不合理：则上下裂纹不重合
间隙对剪切裂纹与断面质量的影响 ａ）间隙过小 ｂ）间隙合理 ｃ）间隙过大
F1、F2──凸、凹模对板料的垂 直作用力；
F3、F4──凸、凹模对板料的侧 压力；
μF1、μF2──凸、凹模端面与 板料间的摩擦力
μF3、μF4──凸、凹模侧面与 板料间的摩擦力
相关链接：弯曲模具
冲裁时作用于板料上的力 1-凸模 2-板材 3-凹模
2 、变形过程
a、弹性变形阶段 b、塑性变形阶段 c、断裂分离（剪裂）阶段