沖裁間隙教學(xué)課件

沖裁間隙教學(xué)課件第一頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日2教學(xué)目標(biāo):1.了解沖裁間隙的概念。

2.熟悉沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響。3.熟悉沖裁間隙對(duì)沖裁力及卸料力、推件力、頂件力的影響。4.掌握確定沖裁模具間隙的方法。教學(xué)重點(diǎn):1.過小和過大的沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響。

2.沖裁間隙由小變大時(shí)，沖裁力及卸料力、推件力、頂件力的變化。3.掌握理論計(jì)算法和查表法的使用方法。教學(xué)難點(diǎn):

1.沖裁間隙過小和過大時(shí)，凸、凹模的受力分析。

2.沖裁間隙變化時(shí)，沖裁力及卸料力、推件力、頂件力的相應(yīng)變化。第二頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、重點(diǎn)和難點(diǎn)2.1沖裁間隙的概念2.2沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響2.3沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響2.4沖裁間隙對(duì)卸料力、推件力、頂件力的影響2.5合理間隙的選用2.6思考題第二章沖裁模具間隙第三頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日復(fù)習(xí)一：間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量的影響間隙大小對(duì)斷面質(zhì)量的影響有哪些？第四頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日復(fù)習(xí)二：間隙對(duì)尺寸精度的影響。由于彈性變形的存在，沖裁結(jié)束后出現(xiàn)彈性恢復(fù)，使尺寸與凸凹模刃口尺寸產(chǎn)生尺寸偏差，而彈性變形大小與沖裁間隙有直接的關(guān)系。間隙變化沖孔落料間隙增大金屬受向內(nèi)拉程度增大,彈性回復(fù)使工件尺寸增大（孔尺寸）。金屬的拉伸度增大，彈性回復(fù)工件尺寸減?。ㄏ鹿ぜ叽纾?。間隙變小金屬受壓程度增大，孔尺寸減小。金屬受內(nèi)壓程度增大，工件尺寸增大。第五頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日復(fù)習(xí)三：間隙對(duì)沖裁件毛刺的影響沖裁間隙是影響毛刺大小的主要因素，但材料不同時(shí)其影響程度有較大的差別。如右圖示為低碳鋼板落料件毛刺高度隙間隙的變化規(guī)律。從圖中可見，毛刺高度h隨相對(duì)沖裁間隙Z/t的變化有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定階段，當(dāng)Z/t的值在8%~24%之間變化時(shí)，h值變化很小。而當(dāng)Z/t過大或過小時(shí)，h值都可能增大。間隙對(duì)毛刺高度的影響材料：軟鋼板厚：3mm第六頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、本節(jié)內(nèi)容的參考書目沖裁單面間隙Z/2沖裁雙面間隙Z：

指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸D凹與凸模刃口橫向尺寸D凸的差值。

2.1沖裁間隙的概念圖2-1沖裁間隙第七頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.2沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響沖裁模具壽命分為刃磨壽命和模具總壽命。沖裁模具的破壞形式主要有：磨損、啃壞、崩刃、折斷、變形和漲裂等。刃磨：就是將刃口變鈍部分磨掉。一般使用的設(shè)備為平面磨床。刃磨量：凸模長(zhǎng)度或凹模厚度的減小量就是刃磨量。刃磨量為0.1~0.15mm或稍多一些，一般不超過0.3~0.4mm。刃磨壽命：通常將兩次刃磨之間的沖裁次數(shù)稱為模具的刃磨壽命?？倝勖耗＞叩搅诵枰鼡Q凸模和凹模或整副模具都要報(bào)廢時(shí)，總的沖裁次數(shù)就稱為模具總壽命。圖2-2凹模刃口有效直線部分h第八頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.2沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響由下圖可見，隨著沖裁次數(shù)的增加，合金工具鋼制造的凸、凹模的磨損越來越大。圖2-3凸、凹模的磨損形式第九頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日沖裁時(shí)凸、凹模受力分析：1、沖裁間隙過小時(shí)，由于擠壓作用加劇，垂直力F1,F2、側(cè)壓力F3,F4和摩擦力增大，造成刃口磨損，甚至使二次剪切產(chǎn)生的金屬碎屑與模具之間產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，并引起崩刃、凹模脹裂、小凸模折斷、凸凹模相互啃刃等異常損壞。2、沖裁間隙過大時(shí)，板料的彎曲拉伸增大，垂直力和力偶M也會(huì)相應(yīng)增大，導(dǎo)致凸凹模端面磨損。2.2沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響圖2-4裂紋的形成與發(fā)展間隙過小時(shí)的斷面質(zhì)量間隙過大時(shí)的斷面質(zhì)量第十頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日1、當(dāng)間隙很小時(shí)，由于擠壓作用加劇，板料所受拉應(yīng)力減小，壓應(yīng)力增大，不易產(chǎn)生裂紋，沖裁力較大。2、當(dāng)間隙增大時(shí)，拉應(yīng)力增大，上下裂紋重合，沖裁力迅速減小。3、當(dāng)間隙繼續(xù)增大時(shí)，凸、凹模刃口產(chǎn)生的裂紋不重合，發(fā)生二次斷裂，沖裁力下降變緩。間隙達(dá)材料厚的5%-20%時(shí)，沖裁力下降不明顯。

圖2-5間隙大小對(duì)沖裁力的影響2.3沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響第十一頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日1、當(dāng)間隙增大時(shí)，沖裁件光亮帶變窄，落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔尺寸大于凸模尺寸，卸料力、推件力或頂件力迅速減小。2、當(dāng)間隙繼續(xù)增大時(shí)，制件毛刺變大，卸料力、頂件力又會(huì)增大。3、當(dāng)單邊間隙Z增大到材料厚度的15%-20%時(shí)，卸料力為0。

圖2-6間隙大小對(duì)卸料力的影響卸料力演示動(dòng)畫：頂件力演示動(dòng)畫：2.4沖裁間隙對(duì)卸料力、推件力、頂件力的影響卸料力、推件力、頂件力分別是指什么？第十二頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日間隙的選取要使沖裁達(dá)到較好的斷面質(zhì)量、較高的尺寸精度，較小的沖裁力，較高的模具壽命。

合理間隙指一個(gè)范圍值，其上限為最大合理間隙,下限為最小合理間隙。間隙的確定是綜合考慮上述各個(gè)因素的影響,選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)膯栂斗秶鳛楹侠黹g隙。

觀察法：合理的沖裁間隙指塌角帶和斷裂帶小，光亮帶占整個(gè)斷面的1/3左右，不出現(xiàn)二次光亮帶，毛刺高度合理。在具體設(shè)計(jì)模具時(shí),根據(jù)工件和生產(chǎn)上的具體要求可按下列原則進(jìn)行選?。?/p>

(l)當(dāng)工件的斷面質(zhì)量沒有嚴(yán)格要求時(shí),為了提高模具壽命和減小沖裁力,可以選擇較大間隙值。

(2)當(dāng)工件斷面質(zhì)量及制造公差要求較高時(shí)應(yīng)選擇較小間隙值。

2.5合理間隙的選用第十三頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、理論計(jì)算法：圖2-7間隙大小對(duì)卸料力的影響圖2-8沖裁件斷面2.5合理間隙的選用tanβ=（Z/2）/（t-b）Z=2t（1-b/t）tanβ其中：t-板料厚度、b/t-相對(duì)切入深度、β-裂紋方向角材料塑性越好或硬度越低，則光亮帶所占的相對(duì)寬度b/t就越大；反之，材料塑性越差或硬度越高，則b/t就越小。第十四頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日從表中可以看出，間隙值是一個(gè)范圍，那么請(qǐng)同學(xué)們思考，新模具的間隙值選用是用最大合理間隙值還是最小合理間隙值？2.5合理間隙的選用二、查表法計(jì)算沖裁模刃口尺寸時(shí),考慮到模具在使用過程中的磨損會(huì)使刃口間隙增大,應(yīng)當(dāng)按Zmin值來計(jì)算。第十五頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日這是一種比較實(shí)用的、易于記憶的確定合理沖裁間隙的方法。其值用下列公式表達(dá)：

C=mt式中：C——合理沖裁間隙；

t——板料厚度；

m——經(jīng)驗(yàn)記憶系數(shù)，參考數(shù)據(jù)如下：軟態(tài)有色金屬：m=4％～8％；硬態(tài)有色金屬、低碳鋼、純鐵：m=6％～10％；中碳鋼、不銹鋼：m=7％～14％；高碳鋼、彈簧鋼：m=l2％～24％；硅鋼：m=5％～10％；非金屬(皮革、石棉、膠布板、紙板等)：m=1％～4％。三、經(jīng)驗(yàn)記憶法2.5合理間隙的選用第十六頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日

應(yīng)當(dāng)指出，上述記憶系數(shù)ｍ值是基于常用普通板料沖裁而歸納總結(jié)出來的。各行業(yè)各企業(yè)對(duì)此的選取值是不相同的。在使用過程中還應(yīng)考慮以下因素：

(1)對(duì)于制件斷面質(zhì)量要求高的其值可取小些；

(2)計(jì)算沖孔間隙時(shí)比計(jì)算落料間隙時(shí)其值可取大些；

(3)為減小沖裁力其值可取大些；

(4)為減少模具磨損其值可取大些；

(5)計(jì)算異形件間隙時(shí)比計(jì)算圓形件間隙時(shí)其值可取大些；

(6)沖裁厚板(ｔ>8mm)時(shí)其值可取小些。2.5合理間隙的選用第十七頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.6思考題1.什么是沖裁間隙?

2.沖裁間隙過