精密沖裁工藝及模具

1、第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具11.111.1概述概述 普通沖裁中，材料都是從模具刃口附近產(chǎn)生裂紋而剪切普通沖裁中，材料都是從模具刃口附近產(chǎn)生裂紋而剪切分離，制件尺寸精度低，一般在分離，制件尺寸精度低，一般在IT11級以下，級以下，表面粗糙度值為表面粗糙度值為Ra12.5Ra12.56.36.3m m。 精沖為精密沖裁的簡稱，它是在普通沖裁的基礎(chǔ)上發(fā)精沖為精密沖裁的簡稱，它是在普通沖裁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它能在一次沖壓行程中獲得比普通沖裁零件尺展起來的，它能在一次沖壓行程中獲得比普通沖裁零件尺寸公差小、形位精度高、沖裁面光潔、表面平整、垂直度

2、寸公差小、形位精度高、沖裁面光潔、表面平整、垂直度和互換性好的零件。和互換性好的零件。 精沖后零件表面粗糙度可達精沖后零件表面粗糙度可達Ra1.6Ra1.60.2 0.2 m m 、尺、尺寸精度可達寸精度可達IT9IT9IT6IT6以上，可直接用于裝配。以上，可直接用于裝配。 第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具加工機理大致可分為： 利用高壓力的剪切機理，如光潔沖裁、帶齒圈壓 板精沖等； 利用切削機理，如負間隙沖裁、整修、對向凹模沖裁等。精沖技術(shù)可以為：普通壓力機精沖技術(shù)； 專用精沖機精沖技術(shù)。第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)

3、計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具 11.2 11.2 主要方法簡介主要方法簡介名稱 加工方法 剪切面優(yōu)點缺點有關(guān)加工方法整整修修一般沖裁先提供毛坯，然后再次沖裁切削掉毛坯的斷裂面。切削面切面光潔，尺寸精度高、塌角小，垂直度好。需要前一道工序，難于實現(xiàn)自動化。內(nèi)外緣整修、疊料整修、振動整修、沖裁拉削、往復(fù)整修等。第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具光潔沖裁用微間隙，刃口有圓角或倒角，防止裂紋產(chǎn)生。塑性切削面切面光潔，工具簡單，不需要專用壓床。塌角

4、大彎曲大有錐度負間隙沖裁名稱 加工方法 剪切面優(yōu)點缺點有關(guān)加工方法第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具強力壓板精沖用零間隙，用V型壓板、反壓板壓住材料，防止裂紋產(chǎn)生。 塑性切削面切面光潔，尺寸精度高、彎曲小。需要專用壓床，模具造價高。簡易精沖（平面壓板），四周約束沖裁。名稱 加工方法 剪切面優(yōu)點缺點有關(guān)加工方法第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具名稱 加工方法 剪切面優(yōu)點缺點有關(guān)加工方法對向凹（凸）模精沖采用帶突起的凹（凸

5、）模壓入材料，并用精沖分離。切削面+塑性切削面切面光潔，尺寸精度良高、無彎曲，塌角小。需要專用壓床，模具造價高，需要前一道工序處理。整修第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具名稱 加工方法 剪切面優(yōu)點缺點有關(guān)加工方法復(fù)動和往復(fù)精沖零件沖裁一半后，再反向沖裁，在切口的毛刺處形成塌角。在剪切面兩棱處有塌角無毛刺需要專用壓床，或兩道工序處理。平壓法，反向剪切。第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具精沖零件的一般斷面特征第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一

6、節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具精沖過程：精沖過程：第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具精沖過程為精沖工藝的全過程：精沖過程為精沖工藝的全過程：（a）模具初始位置； (b)齒圈壓入； (c)沖裁； (d)沖裁過程結(jié)束； (e)模具開啟； (f)頂出沖孔廢料； (g)頂出零件及卸出帶料； (h)排出零件和廢料，向前送料。第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模精密沖裁工藝與模具具 (1)(1) 光潔沖裁光潔沖裁又稱小間隙小圓角凸（凹）模沖裁： 凸（凹）模間隙小于0.010.02 mm 小圓角的位置： 落料時：凹模帶小圓角

7、、橢圓或倒角 沖孔時：凸模帶小圓角、橢圓或倒角 其余為普通形式，圓角半徑為（10%20%）t制件精度達制件精度達IT8IT11，只適用于高塑性材料，只適用于高塑性材料,如軟鋁，紫銅、低碳鋼等。如軟鋁，紫銅、低碳鋼等。第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具工藝性設(shè)計的注意點：工藝性設(shè)計的注意點： *對制件設(shè)計要求（A）所沖工件的形狀輪廓必須比較簡單，且避免出現(xiàn)直角和尖角；（B）落料時需要較大搭邊。 *對模具設(shè)計要求（A A）圓角刃口表面的粗糙度值要求很低，材料硬度要求很高；（B B）沖裁過程中要加強潤滑。光潔沖裁（續(xù)）光潔沖裁（續(xù)）第二章 沖裁工藝與沖

8、裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模精密沖裁工藝與模具具 (2)(2) 負間隙沖裁負間隙沖裁屬于半精沖 凸模直徑大于凹模直徑?jīng)_裁，形成一個倒錐形毛坯，繼續(xù)下壓切削掉斷面粗糙不平的表面和錐度；制件： 制件尺寸精度達IT9IT11；適用于有色金屬材料,如軟鋁，紫銅、低碳鋼等。模具：單邊負間隙值的分布均勻，對于圓形工件?。?），對于形狀復(fù)雜零件，單邊負間隙值的分布是不均勻的 凸模刃口應(yīng)與凹模表面保持0. 10. 2 mm的距離第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模精密沖裁工藝與模具具 ( () ) 精沖精沖 刃口用雙面間隙（0.01 0.02）t的小間隙，帶齒圈的壓板壓

9、住材料，且在反壓約束下進行沖裁。需要造價較高的專用設(shè)備及模具。制件： 制件尺寸精度t34 mm 達IT8IT9 適用于塑性金屬材料,如軟鋁，紫銅、低碳鋼等。 注意制件的結(jié)構(gòu)工藝性(P.83-85) 模具結(jié)構(gòu)：活動凸模式，固定凸模式。 第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模精密沖裁工藝與模具具 (4)(4) 整修整修 將普通沖裁后的毛坯在整修模中切削掉斷面中的斷裂面（帶）。制件： 制件尺寸精度達IT6IT7；適用于多種金屬材料。模具結(jié)構(gòu)：外緣 、內(nèi)孔整修。 齒圈壓板精沖的工藝水平齒圈壓板精沖的工藝水平 序號項目可達到的工藝水平1剪切面表面粗糙度剪切面全部是光亮帶，表面粗糙

10、度Ra=0.4I.5m2表面不平度一般均較平整，不需要再經(jīng)校平即可使用，每100mn為0.0020.125mm,m,隨料厚增大而接近下限值.3剪切面垂直度可達89030/以上，實際尺寸隨料厚和間隙的增大而變化4尺寸精度可達IT6IT9級，但當(dāng)料厚12mm時沖裁精度稍低5毛 刺精沖件外形貼近凸模一側(cè)有一定高度的毛刺，孔的毛刺要小于外形的毛刺6精沖孔距公差一般可達(0.01-0.05)mm，料厚增大，公差絕對值也增大7塌 角一般形狀的精沖塌角為料厚的10，形狀復(fù)雜的輪廓。(如齒形等)的塌角可達到料厚的20308可精沖的最小圓角半徑落料時外圓角R(0.I0.2)S；沖孔時內(nèi)圓角r(005-01)S9

11、可精沖的最小孔徑d= (0.40.6)mm，10可精沖的最小窄帶、窄槽寬度b=0.6S11可精沖的最小壁厚W=0.4S12可精沖的最小齒形模數(shù)M=0.1813精沖件最大外形尺寸800mm第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具11.4 11.4 精沖模具結(jié)構(gòu)設(shè)計精沖模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 V形齒圈在精沖中是個非常重要的功能元件。設(shè)計V型齒圈有三個主要參數(shù)：齒形距a、齒高h、齒形內(nèi)角。齒圈的位置和齒形參數(shù)的選擇和設(shè)計，是精沖模設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，對精沖零件質(zhì)量和模具壽命都有很大影響。齒形距齒形距a a齒形距a表示齒圈的位置.圖29 表示，在沖裁全行程過程中，沖裁行程快

12、要結(jié)束（X=7/8S）時，剪切區(qū)的壓應(yīng)力轉(zhuǎn)為拉應(yīng)力狀態(tài)，致使平均應(yīng)力m移至拉應(yīng)力范圍,造成撕裂、斷裂?？梢?，齒圈位置和形狀即齒形距a、齒高h、齒形內(nèi)角的選擇很重要，當(dāng)選擇適當(dāng)時，隨著沖裁行程的增加，可抵消這種拉應(yīng)力，使沖裁面光潔。 齒圈高度齒圈高度h h 對于薄板精沖，一般在齒圈壓板上設(shè)計一圈齒圈，但當(dāng)板厚度4-5 mm時，要求采用雙齒圈，一個做在凹模上，一個做在齒圈壓板上，凹模齒高H、齒圈齒高h。一般H = 1.2 h 。 第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具齒形內(nèi)角齒形內(nèi)角 當(dāng)壓邊力Pr一定時，有一個最佳時齒形內(nèi)角，可以使Pr 產(chǎn)生的壓力達到最大值。經(jīng)演算推得：凹模上和齒圈壓板上的的齒形內(nèi)角皆設(shè)計 為45 0， 第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計第十一節(jié)第十一節(jié) 精密沖裁工藝與模具精密沖裁工藝與模具第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計精密沖裁模具精密沖裁模具固定凸模式固定凸模式第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計精密沖裁模具精密沖裁模具活動凸模式活動凸模式精沖模類型類型類型定義與應(yīng)用定義與應(yīng)用活動凸 模式倒裝凸凹模座在凸模座或橋板上不加固定，以下模座和v形環(huán)壓邊圈(或稱齒形壓板)內(nèi)孔進行精密導(dǎo)向，并安裝于下模上的精沖模，稱為活動凸模式倒裝精沖模順裝凸