精冲工艺与模具设计
精密冲裁工艺与模具
第二章 冲裁工艺与模具设计
(四) 精冲零件的结构工料力学性能、料厚有关（图 最小圆角半径 2-47）
r凹 = 0.6r凸
[σ p ] —凸模许用压
2、最小孔径：d/t≥4τ/[ σ p ]（图 2-48） 最小孔径 应力 3、槽宽：料厚、 σ b 、槽长 L 查图 2-49 槽宽
第二章 冲裁工艺与模具设计
4、适用范围 、 只适用于低强度、高伸长率、流动性好的软材料（如 铜、铝、低碳钢等）。 5、局限性 、 不能精冲外形复杂、带有弯曲、压扁、起伏等成形工 序的零件，且冲件变薄现象极为严重，工件产生难以去 除的纵向毛刺，圆角带较大。工件可达精度IT9~IT11， Ra可达0.8~0.4µm。
精 密 冲 裁
可达1.6 ～0.4um
IT6～IT9
好
平 整 （ 可 直 接 用 于 装配）
第二章 冲裁工艺与模具设计
精冲工艺常见有光洁冲裁 负间隙冲裁 齿圈压板精冲、 光洁冲裁、负间隙冲裁 光洁冲裁 负间隙冲裁、 整修、对向凹模精冲 往复冲裁等。 对向凹模精冲、往复冲裁 整修 对向凹模精冲 往复冲裁 精冲（又称齿圈压板冲裁） 一、精冲（又称齿圈压板冲裁） （一）精冲工艺特点 （1）齿圈压板； ； （2）顶出器（反顶力）； （3）间隙极小：C＝ (0.5～2.5%) t 或取为 0.01～0.02 mm （4）凹模小圆角，取为 ， R0.02～R0.2或(1～2)% t
第二章 冲裁工艺与模具设计
复习上次课内容
1. 冲裁件排样的目的 2. 冲裁件排样方案的选择 3. 冲裁件的结构工艺性分析 4.不同结构形式模具的选择依据
第二章 冲裁工艺与模具设计
第七节 精密冲裁工艺与模具
精密冲裁与普通冲裁效果比较
2-9 精密冲裁工艺与模具
三、精冲(齿圈压板冲裁) 精冲(齿圈压板冲裁)
1 精冲工艺特点
与普通冲裁模相比，模具结构上多一个齿圈压 板与顶出器，且凸凹模间隙极小，凹模刃口带 有圆角。 冲裁时，在V形齿的内面 在 形齿的内面 产生横向侧压力， 产生横向侧压力，以阻止材 料在剪切区内撕裂和金属的 横向流动， 横向流动
精冲工艺主要有： 光洁冲裁、负间隙冲裁， 光洁冲裁、负间隙冲裁， 带齿圈压板精冲、整修、 带齿圈压板精冲、整修、 对向凹模精冲、往复冲裁等 对向凹模精冲、往复冲裁等。
一、光洁冲裁
光洁冲裁（小间隙小圆角冲裁）。凸、 凹模间隙小于0.01～0.02mm， 落料时，凹模刃口带小圆角、倒角或椭 圆角，凸模仍为普通形式； 冲孔时，凸模刃口带小圆角、倒角或椭 圆角，凹模为普通形式 。
四、整修
整修：将普通冲裁后的毛坯放在整修模中 加工，除去粗糙不平的冲裁剪切面和锥 粗糙不平的冲裁剪切面和锥 获得光滑平整的断面。整修后，零 度 ， 获得光滑平整的断面 件尺寸精度可达IT6~IT7级，表面粗糙度 Ra值可达0.8～0.4µm。 整修方法主要有外缘整修、内孔整修、 外缘整修、内孔整修、 外缘整修 叠料整修和振动整修。 叠料整修和振动整修
整修时应将毛坯的大端放在整修凹模的 刃口上，否则会使粗糙面增大且有毛刺。 刃口上，否则会使粗糙面增大且有毛刺。
2 内孔整修
利用凸模切除余量。 利用凸模切除余量 整修目的是校正孔的坐标位置，降低表面粗糙度 和提高孔的尺寸精度。 整修时要求凸模刃口锋利外，还需有合理的余量。
内孔整修时，凸模应从孔的小端进入 内孔整修时，凸模应从孔的小端进入。 孔在整修后由于材料的弹性变形，使孔 径稍有缩小。
精冲工艺与精冲模具
1—凹模 2—切屑 3—凸模 4—工件
图 2.9.4 整修
2. 光洁冲裁
（1）小间隙圆角刃口冲裁
小间隙圆角刃口冲裁 (图2.9.5)与普通冲裁相比，其差别在于为廖6加强了冲裁区的静水压，起到了抑制裂纹 的作用，采用了小圆角刃口和极小的冲裁间隙。落料时，凹模带有小圆角刃口 (图a)；冲孔时，凸模带有小圆角 刃口(图b)。小圆角半径的数值。一般可取材料厚度的10%，模具间隙可取0.01～0.02mm。此方法适用于塑性较好 的材料，如软铝、紫铜、软黄铜、05F和08F等。制件公差可达IT11～8级，粗糙度Ra可达1.6~0.4μm。但冲裁力比 普通时冲裁力大50%左右。
/jpkc/cygysj/top_all/w_kecheng/k_jieshao/1.2.3.9.10.11/test/2.9.h... 2011-6-30
2.9 精密冲裁工艺与模具简介
① 模具开启，材料进入（图a）;
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2.9.8对向凹模落料过程 ②模具闭合，凸起凹模开始切入材料顶住冲裁凸模底面，此时它与冲裁凸模无相对运动金属沿其周围流动，少许 材料进入平凹模(图2.9.8 b)； ③当材料挤压到一定深度(h=0.7～0.8t)时，挤压结束。材料大量流入平凹模和少量流入凸起凹模(图c)； ④在凸起凹模和平凹模强力压紧下，冲裁凸模下降，使工件与材料分离，最后顶出工件（图d)。 （3）对向凹模精冲法的工艺方法 ① 对向凹模落料 相对于精密冲裁对向凹模落料有如下工艺特点： a. 由于剪切变形偏向搭边，工件冲裁面不产生撕裂，因而扩大了材料的使用范围，使之能加工脆性材料、高强度 材料和厚板。 b. 在平滑的冲裁面内部，因无不均匀变形，冷作硬化小，从而提高分离面的变形能力和后续成形加工极限。 c. 冲裁时，由于二凹模间的材料向外流动，而无材料流入间隙内，故塌角小。 d. 由于凸起凹模和冲裁凸模有一个高度差(Δh=O.25t)，而凸起凹模和平凹模又从材料两端切入，两侧形成塌 角。而当凸起凹模切入量和它与冲裁凸模间的间隙选择合理时可控制毛刺的发生。 f. 冲裁力小。因为冲裁厚度仅为料厚的30%:凸起凹模与冲裁凸模间的间隙又可调整；况且凸起凹模的磨损在外 侧,与成形尺寸无关。故提高了模具寿命。 g. 冲裁搭边值小,材料利用率提高。 h. 平凹模刃口带有圆角半径。 i. 必须在三动或四动压力机上,进行对向凹模精冲冲。 ② 对向凸模冲孔 如图2.9.9所示，对向凸模冲孔时,要采用凸起凸模，以便向内挤压废料。同时要考虑足够容纳废料的空间废料 仓。
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。
冲压工艺和模具设计铣削中日模具
第一章 绪论
汽车零件：
冲压产品
第一章 绪论
五金零件：
第一章 绪论
军工产品：
第一章 绪论
家居用具：
第一章 绪论
❖冲压工艺旳定义及分类 1、冲压工艺定义 冲压是是利用安装在压力机上旳模具，在常温
下对毛坯施加外力，使其产生变形或分离，从而取 得具有一定尺寸、形状和性能旳零件旳一种塑性加 工措施。
件。
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
图3-16 导板冲模 1-模柄 2-上模座 3-垫板 4-凸模固定板 5-
凸模 6-导板 7-导料板 8-固定挡料销 9-凹模 10-下模座
11-承料板
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
❖3.8.3 导柱式简朴模（如图3-17） 特点：导向精确可靠，能确保冲裁间隙旳均
匀，冲裁旳制件精度较高，模具使用寿命长，而且 在压力机上安装使用以便。
特点：构造简朴。 应用：只合用于厚度较大旳材料。
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
图3-18 导正销定距连续冲 裁模
1-模柄 2-螺钉 3-冲孔凸模 4-落料凸模
5-导正销 6-固定档料销 7始用档料销
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
3.9.2 用侧刃定距旳连续模（如图3-19） 特点：构造较复杂，材料利用率下降。 应用：合用于材料厚度为0.1～0.5mm旳制件。
(a)
（b) 图6—10 筒壁旳拉裂
第六章 拉深工艺及拉深模具
6.2.3 硬化 拉深时产生旳加工硬化使工件旳强度和刚度高于毛坯
材料，但塑性降低又使材料进一步拉深时变形困难。在工 艺设计时，尤其是屡次拉深时，应正确选择各次旳变形量， 并考虑半成品件是否需要退火以恢复其塑性。
图6—11 拉深件厚度和硬度旳分布
《冲压工艺与模具设计》知识点要点
《冲压工艺与模具设计》知识点1、冲压是利用安装在压力机上和模具对材料施加外力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种加工方法。
冲压的三要素：设备（压力机）、模具、原材料。
冲压的优点有：生产率高、操作简便，尺寸稳定、互换性好，材料利用率高。
冲压工艺分为两大类，一类叫分离工序（落料、冲孔、切断、切口、剖切等），一类是成形工序（弯曲、拉深、翻边、胀形、缩孔）。
冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种工艺装备。
冲压生产中，需要将板料剪切成条料,这是由剪切机来完成的。
这一工序在冲压工艺中称下料工序。
2、压力机的标称压力是指滑块在离下死点前某一特定距离时，滑块上所容许承受的最大作用力。
B23-63表示压力机的标称压力为630KN。
其工作机构为曲柄连杆滑块机构。
32-300是一种液压机类型的压力机。
离合器与制动器是用来控制曲柄滑块机构的运动和停止的两个部件。
在冲压工作中，为顶出卡在上模中的制件或废料，压力机上装有可调刚性顶件（或称打件）装置。
3、冲裁是利用模具使板料的一部分与另一部分沿一定的轮廓形状分离的冲压方法。
变形过程分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。
冲裁件的断面分为圆角，光面，毛面，毛刺四个区域。
冲裁模工作零件刃口尺寸计算时，落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准，凸模和凹模的制造精度比工件高2-3级。
冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作搭边。
它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。
4、加工硬化是指一般常用的金属材料，随着塑性变形程度的增加，其强度、硬度和变形抗力逐渐增加，而塑性和韧性逐渐降低。
5、拉深是指用拉深模将一定形状的平面坯料或空心件制成开口件的冲压工序。
拉深时变形程度以拉深系数m 表示，其值越小，变形程度越大。
为了提高工艺稳定性，提高零件质量，必须采用稍大于极限值的拉深系数。
拉深时可能产生的质量问题是起皱和开裂。
一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高出IT11级。
浅谈高精度冲剪模具的设计及其工艺编制
首先，模具使用的安全性是模具设计所要考虑的第一因素，通常，机械加工模具运用在生产中都要通过冲床、压力机、空气锤等设备实现，而满足上述生产设备的安全生产条件是模具使用条件时必须考虑的——即设备冲击负荷、安全距离、送料方式等。
其次是根据模具使用单位生产批量、生产效率、模具的通用性等因素选择不同生产效率、不同使用寿命、保养维修性能等结构。
其三是根据使用单位设备及生产技术条件等选择相对简捷实用或操作保养较为简单的结构。
三、不同材料的选择及工艺区别
通常选用的材料分为碳素工具钢、合合工具钢、弹簧钢等几大类，如：T7A、T8A、T10A、T11A、Cr2、60Si2Mn、65Mn、9CrSi、CrWMn、Cr12M4V、W18Cr4V等，不同的材质有其自身最佳的工作条件，而各种材料的价格亦相差很大，因此合理选材也是一项重要的工作，选材工作一般在模具设计时即已完成，但在工艺编制上，工艺员也可根据材料供应、工艺条件等适当进行调整，但前提是不能严重损害模具的质量与使用性能。怎样选择钢材哪？现以两种特殊材料为例分析其工艺过程的区别与控制。
精冲工艺与模具设计
精冲工艺与模具设计王斌修;李雅倩【摘要】分析了精密垫片的冲压工艺性,介绍了精密垫片的精冲工艺和精冲压力的计算以及在普通冲床上实现精密冲裁的精冲复合模的设计.对此类零件的精密冲裁模具设计有一定的参考价值.【期刊名称】《模具制造》【年(卷),期】2010(010)001【总页数】4页(P17-20)【关键词】精密垫片;精冲工艺;齿圈;定位圈【作者】王斌修;李雅倩【作者单位】青岛理工大学工程训练中心,山东青岛266033;青岛理工大学工程训练中心,山东青岛266033【正文语种】中文【中图分类】TG385.21 冲压件的工艺性分析冲压件形状及尺寸如图1所示，尺寸精度要求较高，且要求冲切面光洁，由工件图可见，直径为ϕ4mm的孔和圆角R2mm等处的结构工艺性较差，故采用精冲模加工。
查表可得10钢的抗拉强度σb=400MPa，圆角半径R2mm冲制难度等级在S1区，圆孔ϕ4mm冲制难度等级在S2区，故零件的总的难度等级在S2区。
S2区在精冲难度等级中属中等，适于精冲材料的抗拉强度σb≤530MPa。
由以上各项分析可知，该零件符合精冲件结构工艺性要求，可用精冲工艺进行加工。
2 精冲压力的计算根据精密冲裁的变形机理，实现精密冲裁需提供3种力的作用，即使材料分离的剪切力；实现压料的压边力；反顶工件的反顶力。
这3种力一般不是同时产生的，而是通过压力机的协调动作，按先后动作顺序交替产生的。
该零件厚度为4mm，即精密冲压凸模进入凹模的行程最大为4mm，对于弹簧来讲压缩力变化比较大,卸料力和推件力根据模具结构由液压元件控制产生,因此在模具设计中使用液压元件代替精冲设备中的压边力和顶件力，实现无专用精密冲压设备的精密冲压。
精冲总压力是完成制件精冲所需的总压力，是选用压力机的主要因素之一，也是考虑精冲模强度的重要依据，根据资料[2]所推导的公式，零件的精冲压力计算如下：冲裁力：齿圈压边力：反向压力：卸料力：图1 工件图推件力：因卸料力和推件力根据模具结构由液压系统控制产生，故必须由压力机提供的力为：由上述计算可以知道，所需设备的公称压力P公称=(1.2～1.3)P≥843.6kN。
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精冲件结构工艺性要求"可用精冲工艺进行加工#
4!精冲压力计算
根据精密冲裁的变形机理"实现精密冲裁需提供%种力的作用"即&使材料分离的剪切力"实现压料的压边力"反顶工件的反顶力#这三种力一般不是同时产生的"而是通过压力机的协调动作"按先后动作顺序交替产生的#
该零件厚度为_Q Q"即精密冲压凸模进入凹模的行程最大为_Q Q"对于弹簧来讲压缩力变化比较大"卸料力和推件力根据模具结构由液压元件控制产生"因此
在模具设计中使用液压元件代替精冲设备中的压边力和顶件力"实现无专用精密冲压设备的精密冲压#精冲总压力是完成制件精冲所需的总压力"是选用压力机的主要因素之一"也是考虑精冲模具强度的重要依据"根据文献$!%所推导的公式"零件的精冲压力计算如下&
冲裁力
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[%$&)%Q Q b_Q Q b_$$B K6b$T][_%]’%#+齿圈压边力&
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反向压力&
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卸料力&
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推件力$
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因卸料力和推件力根据模具结构由液压系统控制产生%故必须由压力机提供的力为$%[%冲e %反e %压[_%]’%#+e !"&^&%+e ^"]#’+$"$%V +由上述计算可以知道%所需设备的公称压力%公称
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>!模具结构设计>T 3!模具结构这是一套精冲模"如图##%它的特别之处在于可以在改装了的普通压力机上进行工作%而不影响其加
工精度&
压力机的工作台下装有液压缸__%
液压缸内的下活塞_!通过垫板_$’三个托杆%^对中模座%&作用%
?!结语
该模具结构合理#动作准确可靠#操作方便安全#生产效率高’模具的新颖之处在于采用液压系统来卸料#安全"可靠"易于控制#工作效率高#成型零件精度高$对此类平板类零件的精密冲裁模具设计有一定的参考价值$
参考文献
(!)模具实用技术丛书编委会T冲模设计应用实例(B)T北京*机械工业出版社##$$!T
(#)杨玉英T实用冲压工艺及模具设计手册(B)T北京*机械工业出版社##$$&T
!编辑!谭弘颖"!!
%收稿日期*#$$]L$]L!$&!!
文章编号!!$_$"
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