板金工藝與模具結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)

1、鈑金工藝和模具結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí),前言沖壓件的工藝性板料沖壓性能與成型極限沖壓件常用鋼材的牌號(hào)與性能及中外對(duì)照表沖裁彎曲,前言： 沖壓工藝是塑性加工的基本方法之一。它主要用于加工板金零件，所以有時(shí)也叫板金沖壓。沖壓不僅可以加工金屬材料，而且可以加工非金屬材料。沖壓加工時(shí)，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使其變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時(shí)，板料毛坯或毛坯的一部分便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而

2、獲的一定,的形狀、尺寸和性質(zhì)的零件。沖壓生產(chǎn)靠模具和設(shè)備完成加工過(guò)程，所以生產(chǎn)效率高。而且操作簡(jiǎn)便，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)械化。由于沖壓加工的零件形狀、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同，當(dāng)前在生產(chǎn)中所采用的沖壓工藝多種多樣。但是概括起來(lái)可以分成分離工序和成形工序兩大類(lèi)。,分離工序的目的是在沖壓過(guò)程中使沖壓件與板料沿一定的輪廓線(xiàn)相互分離，同時(shí)，沖壓件分離斷面的質(zhì)量也要滿(mǎn)足一定的要求。成形工序的目的， 是使沖壓毛坯在不破壞的條件下發(fā)

3、生塑性變 形，并轉(zhuǎn)化成所要求的成品形狀，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足尺寸精度方面的要求。,第一節(jié) 沖壓件的工藝性,沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。一般情況下，對(duì)沖壓工藝影響最大的是幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿(mǎn)足材料較省、工序較少、模具加工較易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。,1、沖裁件的工藝性,1.1沖裁件的形狀應(yīng)能符合材料合理排樣,減少?gòu)U料.1.2沖裁件各直線(xiàn)或曲線(xiàn)的連接處,宜有適當(dāng)?shù)膱A角。如果沖裁件有尖

4、角，不僅給沖裁件的制造帶來(lái)困難，而且模具也容易壞。只有在采用少?gòu)U料、無(wú)廢料排樣或鑲拼模具結(jié)構(gòu)時(shí)不要圓角,1.3沖裁件凹入和凸出部份寬度不易太小并應(yīng)避免過(guò)長(zhǎng)的懸臂與狹槽沖裁件材料為高碳鋼時(shí),b≥2t;沖裁材料為黃銅、純銅、鋁、軟鋼時(shí)， b≥1.5t。對(duì)于材料厚度t≤1m時(shí),按t=1mm計(jì)算.,1.4沖孔時(shí)，由于受到凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不易過(guò)小，其數(shù)值與孔的形狀，材料的機(jī)械性能,材料的厚度等有關(guān)。沖孔的最小尺寸見(jiàn)表：,1.5沖裁件的孔

5、與孔之間,孔與邊緣之間的距離a受到模具強(qiáng)度和沖裁件質(zhì)量的限制,其值不易過(guò)小,宜取a≥2t,并不得小于3-4mm,必要時(shí)可取a=(1-1.5)t,(t＜1mm時(shí)按t=1mm計(jì)算)且模具壽命因此降低或結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度增加.,1.6在彎曲件或拉伸件上沖孔時(shí),其孔壁與工件直壁之間的距離不能小于如圖所示.如果距離過(guò)小,孔邊進(jìn)入工件底部的圓角部分,沖孔時(shí)凸模將受到水平推力.,2、彎曲件的工藝性,2.1彎曲件的圓角半徑小于最小彎曲半徑,以免產(chǎn)生裂紋。但也

6、不能過(guò)大，因?yàn)檫^(guò)大時(shí)受到回彈的影響彎曲角度與圓角半徑的精度都不易保證。 常用材料的最小彎曲半徑,2.2彎曲的彎邊長(zhǎng)度不宜過(guò)小,其值應(yīng)為h＞R+2t。當(dāng)h較小時(shí)，彎邊在模具上支持的長(zhǎng)度過(guò)小，不易得到形狀準(zhǔn)確的零件。,2.3彎曲線(xiàn)不應(yīng)位于零件寬度變形處,以免撕裂,如必須在寬度突變處彎曲,應(yīng)事先沖工藝孔或工藝槽。,2.4有孔的毛坯彎曲時(shí),如果孔、槽位于彎曲附近,彎曲時(shí)會(huì)使孔變形。為了避免這種缺陷出現(xiàn)，必須使這些孔分

7、布在變形區(qū)之外。從孔邊到彎曲半徑R中心的距離為當(dāng)t＜2mm時(shí)，L≥t;當(dāng)t≥2mm時(shí)，L≥2t.,2.5對(duì)稱(chēng)彎曲件，左右彎曲半徑應(yīng)一致,應(yīng)保證彎曲過(guò)程中受力平衡，防止產(chǎn)生滑動(dòng)。,2.6工藝孔有耐于彎曲件毛坯的精度定位.2.7切舌和彎曲同時(shí)進(jìn)行時(shí)，所彎曲的小角帶有斜度就易從凹模中脫出。,3、拉深件 成形件的工藝性,3.1拉深件側(cè)壁與底面或凸緣連接處的圓角R1 R2,特別是R2應(yīng)盡量大些，因?yàn)樗鼈兿喈?dāng)于最后一幅拉深模的凸模

8、及凹模的圓角。放大這些圓角半徑，能夠減少拉深次數(shù)，或使零件容易拉深成形。 應(yīng)取R1≥t,最好R1＝（3～5） t 應(yīng)取R2≥2t,最好R2＝（5～10） t,3.2距形拉深件四周的圓角也應(yīng)放大. 應(yīng)取R3≥3t,為了減少拉深工序盡可能取R3≥1/5h,3.3除非在結(jié)構(gòu)上有特殊需求,必須盡量避免異常復(fù)雜及非對(duì)稱(chēng)形狀的拉伸件,對(duì)于半敞開(kāi)的空心件,應(yīng)考慮設(shè)計(jì)成對(duì)的拉伸,然后刨切開(kāi)比較有利。3.4垃伸件的凸緣寬

9、度應(yīng)盡可能保持一致。3.5在零件的平面部分,尤其是在距邊緣較遠(yuǎn)處,局部凹坑的深度與凸起的高度不宜過(guò)大。3.6應(yīng)盡量避免曲面空心零件的尖底形狀,尤其高度大時(shí),其工藝性更差。,第二節(jié) 板料沖壓性能與成形極限　1、板料沖壓性能是指板料對(duì)各種沖壓方法的適應(yīng)能力。不同的沖壓工序，板料的應(yīng)力狀態(tài)，變形特點(diǎn)及變形區(qū)和傳力區(qū)之間的關(guān)系將各不同，所以對(duì)板料的沖壓性能的要求也都不相同。 2、板料機(jī)械性能指標(biāo)與板料沖壓性能指標(biāo)的關(guān)系。

10、,板料機(jī)械性能指標(biāo)與板料沖壓性能指標(biāo)有密切關(guān)系。一般而言，板料的強(qiáng)度指標(biāo)越高，產(chǎn)生相同變形量所需的力就越大；塑性指標(biāo)越高，成形時(shí)所能承受的極限變形量就越大；剛性指標(biāo)越高，成形時(shí)抵抗失穩(wěn)起皺的能力就越大。,2.1強(qiáng)度極限δb和屈服極限δs 它們是決定材料變形抗力的基本指標(biāo)。強(qiáng)度極限δb和屈服極限δs愈高，則變形抗力愈高，因而沖壓時(shí)材料所經(jīng)受的應(yīng)力也就愈高。 對(duì)伸長(zhǎng)為主的變形，如脹形、拉彎等，當(dāng)δs低時(shí)為消除零件的松

11、馳等弊病和為使零件的尺寸得到固定所必須的拉力也小。這時(shí)由于成形所必須的拉與毛料破壞時(shí)的拉斷力之差較大，故成形工藝的穩(wěn)定性高，不易出廢品。,2.2屈強(qiáng)比δs/ δb小的屈強(qiáng)比幾乎對(duì)所有的沖壓成形都是有利的.對(duì)壓縮為主的變形,如在拉延時(shí),材料在δs小,則變形區(qū)的切向壓應(yīng)力較小,材料起皺的趨勢(shì)小。因此防止起皺的的壓邊力和摩擦損失都要相應(yīng)的降低，結(jié)果對(duì)提高極限變形程度有利。,3常用材料的沖壓性能3.1沖壓用材料規(guī)格的分類(lèi):按厚度不同的材料

12、可分為板料、帶料（卷料）和塊料板料：沖壓車(chē)間應(yīng)用最廣的材料適用于成批生產(chǎn)。生產(chǎn)中按需要將板料剪裁成各種尺寸的條料再生產(chǎn)。帶料（卷料）：適用于大料生產(chǎn)根據(jù)材料不同，有不同的寬度尺寸，一般配置自動(dòng)送料裝置，可適用連續(xù)模批量生產(chǎn)。,塊料：小量或單件生產(chǎn)時(shí)用。對(duì)于價(jià)值昂貴的特種金屬，可由制造廠(chǎng)根據(jù)訂戶(hù)要求的尺寸制成圓形和方形的塊料。板料有冷軋和熱軋兩種。3.2沖壓常用材料及其沖壓性能3.2.1碳鋼 以低碳鋼使用較多.常用的材料牌號(hào)

13、有:08、08F、鋼10、鋼10F、和鋼20等。低碳鋼的沖壓性能都較好，且有良好的焊接性能。一般以制造受力不大的沖壓件。,4.金屬材料的主要性能指標(biāo)及其解釋4.1極限強(qiáng)度:材料抵抗外力破壞作用的最大能力,或叫破壞強(qiáng)度4.2抗拉強(qiáng)度(抗張強(qiáng)度):外力是拉力的極限強(qiáng)度4.3抗壓強(qiáng)度:外力是壓力的極限強(qiáng)度4.4抗彎強(qiáng)度:外力與材料軸線(xiàn)垂直,并在作用使材料呈彎曲,這時(shí)的極限強(qiáng)度叫抗彎強(qiáng)度,4.5屈服點(diǎn)(屈服極限):材料在外力作用下達(dá)到一

14、定程度時(shí),即使外力不再增加,而變形仍繼續(xù),這種現(xiàn)象叫做屈服.開(kāi)始發(fā)生屈服現(xiàn)象的應(yīng)力叫做屈服點(diǎn)(或叫屈服強(qiáng)度)4.6抗剪強(qiáng)度:外力與材料軸線(xiàn)垂直,并對(duì)材料作剪切作用,這時(shí)的應(yīng)力叫做抗剪強(qiáng)度.4.7疲勞強(qiáng)度:材料受無(wú)限次反復(fù)交變負(fù)荷作用下而不受破壞的最達(dá)應(yīng)力,1、常用碳素冷(熱)軋鋼板,第三節(jié). 沖壓件常用鋼材的牌號(hào)與性能及中外對(duì)照表,2 常見(jiàn)普通碳素鋼的中日牌號(hào)對(duì)照表,3 常見(jiàn)的日本產(chǎn)碳素鋼板與鍍層鋼板的牌號(hào),牌號(hào)中的字母含義：S-

15、鋼，P-薄板≤4，C-冷軋加工，H-熱軋加工。①：鋼號(hào)末尾字母 C －一般用途；D －沖壓用途；E －深沖用途。,},},},},4.表面預(yù)鍍（涂）層鋼板： 4.1 表面預(yù)鍍層鋼板： 用電化學(xué)方法，在鋼板表面鍍上一層防腐的金屬材料，以抵抗空氣，水的腐蝕。常見(jiàn)的有鍍鋅板，鍍鋁板，鍍錫板（俗稱(chēng)馬口鐵），彩色不銹鋼板 4.2 表面預(yù)涂層鋼板： 用物理方法，在鋼板表面覆蓋上一層有良好,的防腐性能

16、的物質(zhì)。如熱鍍鋅鋼板，用加熱的方法，在鋼板表面附上一層抗氧化的鋅錫合金層。如預(yù)涂鋼板，在表面噴涂上一層具有高附著力，高強(qiáng)度的塑料樹(shù)脂，通過(guò)加熱固化后，成為良好的防腐層。如防盜門(mén)體材料，可以進(jìn)行剪切，拉延等加工。如印花鋼板，在鋼板表面噴或印上一層油漆，在加熱固化后，成為良好的防腐層。,第四節(jié) 沖裁,沖裁是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序。從板料上沖下為所需的工件（或毛坯）的工序叫落料，在工件上沖出所需形狀的孔（沖去的為廢料）的,工序叫沖

17、孔。下面就沖裁變形過(guò)程、沖裁間隙、沖裁刃口尺寸計(jì)算等問(wèn)題進(jìn)行分析。 1、沖裁的變形過(guò)程 由圖一所示的沖裁變形過(guò)程：凸模與凹模組成上下刃口,材料放在凹模上,凸模逐步下降使材料產(chǎn)生變形,直至全部分離而,完成沖裁。整個(gè)沖裁過(guò)程材料的變形分為三個(gè)階段。,⑴彈性變形階段 由于凸模加壓，材料發(fā)生彈性壓縮與彎曲，并略有擠入凹模洞口。這時(shí)材料內(nèi)應(yīng)力沒(méi)有超過(guò)彈性極限，若卸壓，材料即恢復(fù)原狀，故稱(chēng)彈性變形階段。,⑵塑性變形階段

18、 凸模續(xù)加壓，材料的內(nèi)應(yīng)力達(dá)到屈服極限,部分金屬被擠入凹模洞口，產(chǎn)生塑剪變形，得到光亮的剪切斷面。因凸、凹模間存在間隙，故在塑剪變形的同時(shí)還伴有材料的彎曲與拉伸。外力繼續(xù)增加，材料,內(nèi)應(yīng)力不斷增大，在凸、凹模刃口處由于應(yīng)力集中，內(nèi)應(yīng)力首先超過(guò)抗剪強(qiáng)度，出現(xiàn)微裂。 ⑶斷裂階段凸模繼續(xù)下壓，凸、刃口處的微裂不斷向,材料內(nèi)部擴(kuò)展，材料隨即被拉斷分離，得到光亮的剪切斷面。 上述沖裁變形過(guò)程得到的沖裁面并不是光滑垂

19、直的，斷面存在三個(gè)區(qū)域，即圓角帶，光亮帶，與斷裂帶（見(jiàn)圖二）。圓角帶是在沖裁過(guò)程中塑性變形,開(kāi)始時(shí)，由于金屬纖維的彎曲與拉伸而形成的，軟料比硬料的圓角大。光亮帶是在變形過(guò)程的第二階段金屬產(chǎn)生塑剪變形時(shí)形成的，有光滑垂直的表面，軟材料的光亮帶寬，硬材料的光亮窄。斷裂帶是在沖裁第三階段形成的，由于拉應(yīng)力的作用，,裂紋不斷擴(kuò)展，金屬纖維被拉斷，故表面粗糙不光滑，并且有斜度。在沖出孔的斷面上同樣具有上述特征，只是三個(gè)區(qū)域的分布位置與落料件相反。

20、,2.沖裁間隙 在沖裁模中，沖裁間隙非常重要，沖裁間隙對(duì)沖件質(zhì)量(其中包括切口斷面質(zhì)量、沖件尺寸精度、彎曲度和毛刺情況等）的影響，對(duì)模具壽命的影響、對(duì)力能消耗的影響、以及對(duì)沖裁噪音的影響等各個(gè)方面都有很大的關(guān)系，下面我們就從沖裁作用,受力狀態(tài)的角度來(lái)介紹如何確定沖裁模 具間隙以及沖裁間隙對(duì)沖裁質(zhì)量、尺寸精度的影響以及沖裁間隙對(duì)沖裁力、脫料力及推件力的關(guān)系。凸模與凹模之間有適當(dāng)?shù)目障?，稱(chēng)為間隙。間隙的兩種含義，單面間隙和

21、雙面間隙。如果沒(méi)能特別說(shuō)明，,間隙是指雙面間隙，常用符號(hào)“Z”表示。⑴間隙對(duì)沖裁質(zhì)量的影響 從沖裁變形過(guò)程分析中知道，凸、凹模刃口處的裂紋是否重合與間隙大小有關(guān)。若間隙合理，材料分離時(shí)，在凸、凹模刃口處的兩組剪裂紋重合（圖三b） 因而沖出的零件斷,面雖具有三個(gè)特征區(qū)（見(jiàn)圖二），但是比較平直、光潔、且無(wú)毛刺。在這種情況下零件斷面質(zhì)量認(rèn)為是良好的。 當(dāng)間隙過(guò)小時(shí)則上下裂紋互不重合，相隔一定距離，（圖三a），材料

22、最后分離時(shí)，斷裂層出現(xiàn)毛刺和夾層，由于凹模刃,口的擠壓作用，零件斷面又出現(xiàn)第二個(gè)光亮帶，其上部出現(xiàn)毛刺或鋸齒狀邊緣，并呈倒錐形。 間隙過(guò)大時(shí)裂紋也不重合（圖三c），零件斷面斜度增大，對(duì)于厚料則圓角帶增大，對(duì)薄料則易使材料拉入間隙中，形成拉長(zhǎng),的毛刺。所以間隙過(guò)小與過(guò)大沖出來(lái)的零件斷面質(zhì)量都是不好的。 ⑵間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件尺寸精度由模具制造精度和沖裁后彈性恢復(fù)量的大小兩個(gè)因素決定的。在這里分析

23、間隙對(duì)沖裁件彈性恢復(fù)量的影響。,在沖裁過(guò)程中，因?yàn)榇嬖趶椥宰冃危?dāng)工件從凹模中推出或從凸模上卸下時(shí)，其尺寸與凹?；蛲鼓３叽缰g存在一個(gè)偏差，這就是彈性恢復(fù)量。偏差值可能是正也可能是負(fù)。落料和沖孔彈性恢復(fù)量與間隙的關(guān)系如圖四所示。,當(dāng)間隙小于A點(diǎn)的間隙值時(shí)，落料尺寸大于凹模尺寸，沖出孔的尺寸小于凸模尺寸。當(dāng)間隙大于A點(diǎn)的間隙值時(shí)落料工件尺寸小于凹模尺寸，沖出孔尺寸大于凸模尺寸。這是因?yàn)闆_裁過(guò)程中在沖裁變形區(qū)有壓縮、拉伸和彎曲三種變形，,當(dāng)

24、間隙較小時(shí)，壓縮變形與彎曲變形量大于拉伸變形量，沖裁后彈性恢復(fù)使落料工件脹大，沖孔孔徑縮?。欢g隙較大時(shí)，壓縮變形量和彎曲變形量小于拉伸變形量，沖裁后彈性恢復(fù)使落料工件縮小，沖孔孔徑脹大。,彈性恢復(fù)量除了間隙因素外還與材料性能，工件形狀尺寸等因素有關(guān)，但間隙是主要因素。,3.沖裁模刃口尺寸計(jì)算 ⑴尺寸計(jì)算原則 由于凸、凹模之間存在間隙，因此工件 都是帶有錐度的。一般來(lái)說(shuō)落料工件尺寸是指大端尺寸，沖孔孔徑尺寸是指小端尺

25、寸。雖然落料件和沖孔件的尺寸與凹?；蛲鼓３叽缰g存在偏差，但采用合理間隙,時(shí)，這個(gè)偏差會(huì)比較小，可以忽略不計(jì)。沖裁模刃口尺寸計(jì)算要區(qū)別落料和沖孔兩種情況：a. 落料時(shí)，先確定凹模刃口尺寸。凹模刃口尺寸取接近或等于工件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損在一定范圍內(nèi)也能沖出合格的工件。凸模刃口的尺寸則按凹模刃口尺寸減去最小間隙值。,b. 沖孔時(shí)，先確定凸模刃口尺寸。凸模刃口尺寸取接近或等于孔的最大極限尺寸，以保證凸模磨損在一定

26、范圍內(nèi)仍可使用。而凹模的尺寸則按凸模刃口尺寸加上最小間隙值。,⑵尺寸計(jì)算方法刃口尺寸計(jì)算與公差標(biāo)注基本上分二類(lèi)a. 落料：設(shè)制件的尺寸為D-△, 凹模尺寸 D凹=（D-X△）+δ凹 凸模尺寸 D凸=（D-X△-Zmin）-δ凸,b. 沖孔：設(shè)制件的尺寸為d+△ 凸模尺寸 d凸=（d+X△）-δ凸 凸模尺寸 d凹=（d+X△+Zmin）+ 凸式中： D凸、D凹分別為落料凸、凹模公稱(chēng)尺寸

27、；,d凸、 d凹-分別為沖孔凸、凹模公稱(chēng)尺寸；D、d-分別為落料工件或孔的公稱(chēng)尺寸；△-工件的制造公差； Zmin-最小初始間隙值；δ凸、δ凹分別為凸、凹模的制造公差。,X-磨損系數(shù)： 制件精度在5級(jí)以上 X=1 制件精度在6-7級(jí)以上 X=0.75 制件精度8級(jí)以下 X=0.5除以上所介紹的一般性模具間隙的取值方法外，對(duì)沖裁間隙的取值還要按質(zhì)取隙、分檔歸類(lèi)、

28、酌情增減、合理選用。,鋼板經(jīng)過(guò)卷筒加工后，塑性和韌性有一定的下降，同時(shí)強(qiáng)度和硬度將有一定的上升。在材料冷軋過(guò)程中塑性變形對(duì)金屬性能的主要影響是造成加工硬化，隨著塑性變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度提高而塑性下降。塑性是金屬產(chǎn)生塑性變形而不遭到破壞的能力，金屬的塑性可用允許.,最大變形程度，延伸率、斷面收縮率，彎曲次數(shù)及沖擊韌性等指標(biāo)直接或間接表示。 由于板材本身的機(jī)械性能各向異性，使模具磨損不均勻,垂直于鋼板軋制方向磨損

29、嚴(yán)重，刃口較其它部位過(guò)早的磨鈍,對(duì)冷板的機(jī)械性能而言，抗拉強(qiáng)度，屈服點(diǎn)，,延伸率等都是各向異性的，特別是延伸率和彎曲次數(shù)，沿軋制方向和垂直方向的差別很大，因此，塑性和韌性，強(qiáng)度和硬度都各不相同，顯然在沖裁加工時(shí)沖裁間隙的選擇,結(jié)合實(shí)際可有以下規(guī)律供參考： 1. 同一個(gè)工件周邊間隙的選擇，圓形的,取橫向間隙值。橫向間隙和縱向間隙是不 一致的，即凸凹模刃口所對(duì)軋制方向和垂直于軋制方向的間隙大小選擇應(yīng)不相同，即：沿軋制

30、方向由于材質(zhì)硬而脆，間隙可取得大一些，垂直于軋制方向由于韌性和塑性好一些，材質(zhì)較軟，所以間隙要比縱,,,向選取擇得小一些。 2. 同一種厚度的冷板材料，國(guó)產(chǎn)的和進(jìn)口的，冷軋的和熱軋的由于機(jī)械性能不同和機(jī)械性能的各向異性，所以間隙的選擇是不相同的，具體可從金屬的塑性指標(biāo)延伸率的大小來(lái)確定間隙的大小，即延伸率,大的證明材質(zhì)較軟，間隙可選擇小一些，延伸率差的材質(zhì)較硬，間隙可選擇的大一些。這就是我們強(qiáng)調(diào)的：對(duì)沖裁間隙的取值還要：“按

31、質(zhì)取隙、分檔歸類(lèi)、酌情增減、合理選用”,二.典型模具結(jié)構(gòu)和工藝分析1.沖裁模按結(jié)構(gòu)類(lèi)型可按以下幾個(gè)主要特征來(lái)分類(lèi):⑴. 按工序性質(zhì)分類(lèi)：落料模、切斷模、沖孔模、切口模、切邊模等⑵. 按工序的組合程度可以分為：,單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模等⑶. 按模具結(jié)構(gòu)型式分： a. 按上、下模的導(dǎo)向方式分為敞開(kāi)模、導(dǎo)板模和導(dǎo)柱模； b. 按凹模的位置分正裝式（凹模在下模）和倒裝式（凹模在上模）；,c. 按卸料形式分為固定卸

32、料、彈壓卸料和廢料切刀卸料等； d. 按出料形式分為彈壓頂料,剛性推料和自然漏料。 以上各種沖裁模的沖壓方式，可以相互組合；也可以與彎曲、拉深等工序組合。,圖五 示為一典型的落料模，由凹模7和凸模4,完成落料工序。凸模進(jìn)入材料后，被材料緊緊包住，因而凸?；厣龝r(shí)，材料隨之上升。當(dāng)凸模通過(guò)板5的孔時(shí)，材料被阻止而與凸模脫離。這樣的板稱(chēng)為卸料板。 圖中板5的兩個(gè)孔與凸?；浜希瑢?duì)凸模的運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向

33、作用，所以稱(chēng)為導(dǎo)板。,依靠導(dǎo)板引導(dǎo)凸模運(yùn)動(dòng)方向的沖模，稱(chēng)為導(dǎo)板模。凸模4與固定板3的孔緊配合，凸模上端鉚開(kāi)以免卸料力將其拉下。墊板2經(jīng)熱處理淬硬，避免凸模陷入上模座1內(nèi)。用螺釘及圓銷(xiāo)將上模座、墊板、固定板聯(lián)在一起。導(dǎo)板、導(dǎo)料板、凹模用螺釘及圓銷(xiāo),與下模座8固定在一起。承料板10接長(zhǎng)了凹模面，使送料平穩(wěn)。 材料第一次送進(jìn)時(shí)，由始用擋料銷(xiāo)9定位。第一次只沖下一個(gè)工件，以后釋放手指，擋料銷(xiāo)9外移，由鉤式擋料銷(xiāo)6定位，

34、每次落下兩個(gè)工件。,沖模零件分類(lèi),第五節(jié) 彎曲,彎曲是沖壓工序的一種，它利用壓力使材料產(chǎn)生變形，從而被完成有一定曲率，一定角度的形狀。 彎曲工作可利用模具在普通壓力機(jī)上進(jìn)行，也可以在其它專(zhuān)用設(shè)備上進(jìn)行。一、彎曲過(guò)程圖示是V形件彎曲過(guò)程。,在彎曲開(kāi)始階段，毛坯自由彎曲。凸模下壓，毛坯的直邊與凹模工作表面靠攏。凸模繼續(xù)下壓，則毛坯的彎曲區(qū)減小到bb段，板料與凸模三點(diǎn)接觸，此后彎曲區(qū)繼續(xù)縮小，半成形彎曲件的兩邊，被凸模向

35、外撐開(kāi)，逐步貼向內(nèi)凹工作表面。在行程終了時(shí)，凸模與凹模對(duì)彎曲,件進(jìn)行校正，使彎曲的圓角、直邊與凸模全部貼緊－－這就是校正的彎曲成型過(guò)程。從圖示彎曲過(guò)程中可以看到毛坯的彎曲半徑（R0-R),與彎曲力臂（L-LK）都是逐漸減小的，說(shuō)明了變形程度的不斷增加。,二 彎曲變形分析 如果在毛坯的端面上畫(huà)上正方形網(wǎng)格，然后彎曲成如圖所示形狀，便可看出。,彎曲變形區(qū)的網(wǎng)格發(fā)生了顯著的變化，而非變形區(qū)的網(wǎng)格基本上保持不變。即彎曲時(shí)塑

36、 性變形只發(fā)生在工件的圓角附近，而直邊部分除與圓角相近的“過(guò)渡部分”有少量變形外，其余不發(fā)生塑性變形。進(jìn)一步分析彎曲區(qū)的 網(wǎng)格變化又可看出，內(nèi)側(cè)材料沿00線(xiàn)（縱向)受到壓縮,外側(cè)材料受到垃伸，且壓縮和垃伸的程度都是表層最大，且中間逐漸減小。,在縮短的內(nèi)層和伸長(zhǎng)的外層存在長(zhǎng)度持不變的中性層。即中性層的長(zhǎng)度等于彎曲前毛坯的長(zhǎng)度，其位置不一定等于在材料厚度的中心。如果材料厚度一定，則中性層的的位置于彎曲半徑的大小有密

37、切關(guān)系。彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算 1 中性層半徑,中性層半徑按下式計(jì)算 ρ＝R+Kt式中ρ－中性層半徑（mm) R－彎曲內(nèi)半徑（mm) K－中性層位置系數(shù) t—材料厚度（mm)中性層位置系數(shù)K可由下表或下圖求得。,由于材料性能差異，材料厚度偏差，彎曲角的大小，彎曲方式以及模具結(jié)構(gòu)的影響，即使處于同一R/t的比值，系數(shù)K還不是一個(gè)定值，因此對(duì)于精度要求高的

38、彎曲零件，最后還得通過(guò)試彎求得其精度的展開(kāi)尺寸。2、展開(kāi)長(zhǎng)度1）計(jì)算法（略）2）查表法（簡(jiǎn)單介紹直邊彎曲）其中補(bǔ)償值可以用查表的方法取得。,四 彎曲模工作部分參數(shù)(一)V型和U型彎曲模1凸模、凹模結(jié)構(gòu)參數(shù)1)以般情況下，凸模圓角半徑Rt等于或略小于工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑R,對(duì)于工件圓角R(R/t ≥10)較大，而且精度較高時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行回彈計(jì)算。2)凹模進(jìn)口圓角半徑Ra也不能過(guò)小，否則彎矩的力臂減小，毛坯沿凹模的圓角滑進(jìn)時(shí)阻

39、力增大，從而增加彎曲力，并使毛坯表面擦傷。,在生產(chǎn)中，可按材料厚度，決定凹模圓角半徑。當(dāng)t4時(shí),取Ra ＝2 t3）凹模工作深度凹模深度應(yīng)適當(dāng)。若過(guò)小，則工件兩端的自由部分太多，彎曲件回彈大，不平直，影響零件質(zhì)量；若過(guò)大，則多消耗模具鋼材，且需較長(zhǎng)的壓力機(jī)行程。,因此對(duì)彎曲件直邊的平直度要求高的，且壓力機(jī)行程足夠大時(shí)，可設(shè)計(jì)較大的凹模深度，彎曲時(shí)，彎曲件全都被壓入凹模中。如果彎曲件直邊平直度要求不高，可允許部分直邊高于工作面。

40、五 回彈 彎曲件從模具中取出后，由于彎曲時(shí)存在,著彈性變形，結(jié)果使工件的角度和圓角半徑發(fā)生變化，與模具相應(yīng)形狀不一致，這種現(xiàn)象叫做回彈?；貜椀拇笮。ǔＳ媒嵌然貜椓俊鳓群颓驶貜椓俊?ρ來(lái)表示。角度回彈量是指模具閉合狀態(tài)時(shí)工件的彎曲角θ與從模具中取出后工件的實(shí)際角度θ0之差，即△θ＝ θ0－ θ。曲率回彈量是指模具閉合狀態(tài)時(shí)工件彎曲處的曲率半徑ρ與模具中取出后工件彎曲處的實(shí)際曲率半徑ρ0之差，即△ ρ＝ ρ0－ ρ。

41、,（一）影響回彈的因素1、材料的力學(xué)性能。材料的屈服點(diǎn)越高，彈性模量越小，回彈越大。2、材料的相對(duì)彎曲半徑R/t。 R/t越小， △θ / θ與△ ρ / ρ也越小。3、彎曲工件的形狀，一般來(lái)說(shuō)，U形件的回彈比V形件的回彈要小。4、模具尺寸。當(dāng)凸模半徑rT一定，V形彎曲件的回彈因凹模開(kāi)距2L增大而減小。 rT大而2L過(guò)小時(shí)，回彈很大。U形凹模開(kāi)口越深，回彈越小。,5、模具間隙。U形彎曲件的凸、凸模的每側(cè)間隙Z /2越大則回彈越大

42、， Z /2<t時(shí)可能發(fā)生負(fù)回彈。6、校正力。增加校正力可以減小回彈量，對(duì)彎曲半徑?。?R/t<0.2~0.3)的V形工件進(jìn)行校正彎曲時(shí),角度回彈量可能為負(fù)值或?yàn)榱?。（?克服回彈的方法克服回彈的方法有校正法和補(bǔ)償法1）補(bǔ)償法 補(bǔ)償法是按預(yù)先估算或試驗(yàn)所的的回彈量，在模具工作部分相應(yīng)的形狀和尺寸中予以,“扣除”，從而使出模后的彎曲件獲的要求的形狀或尺寸。,a)彎曲模的單面間隙小于材料厚度，促使材料貼住凸模，離垂