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什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响？
冲裁间隙是凹模和凸模在横截面尺寸上的差异。这个间隙的宽窄，决定了零件切断面的好坏。
合理的冲裁间隙下，凸模与凹模刃口产生的裂纹在扩展时可以彼此吻合，此时冲裁件的切断面非常平滑且光亮，不会出现粗糙的裂纹、撕裂或毛刺等瑕疵，当冲裁间隙过小时，冲裁件的断面会出现额外的光亮区域，虽然断面倾斜度不大，但不够平整，尺寸精确度也会有所下降。当缝隙宽度过大，板料在刀口位置产生的裂缝并不会相互吻合，其走向与缝隙窄小时的情况正好相反，切割后的工件表面会显现出较深的毛边，并且形成较为明显的倾斜角度。
冲裁模的凸模凹模采用分开加工有什么特点？
造型单纯的模芯，易损的模芯，须频繁更换的模芯，通常各自制造。
制作工艺的显著之处在于：上模和下模的制造水准很高，上模和下模能够彼此替换，不过开销比较大，而且必须符合以下要求：
K| + KI^2Cmax-2Cml„
或取
^=(2Cmas-2Cmi„)
式中：卬一凸模的制造公差；
W一凹模的制造公差；
2cmin一最小初始双面间隙。
降低冲裁力的措施有哪些？
使用锋刃冲切时，所需力量超出标准，或者当前机器无法提供足够动力，那么可以实施一些方法，以此削减冲切所需的力量，达成“借助小型装备完成大型任务”的目标：
使用热剪切工艺时：若冲裁对象的剪切力很强或者板料厚度非常可观，需要将板材加热至一个适宜的温度（务必不触及材料“蓝脆”阶段的环境），以便减弱材料的韧性，进而减少冲裁所需的动力。
用斜刃冲裁技术：针对轮廓线段较长的冲压零件，或者板料厚度较大的情况，使用单冲头模具时，可以运用斜刃冲裁来减小冲裁所需的力。为了确保工件表面平整，在执行落料工序时，斜刃通常设置在凹模上；而在执行冲孔工序时，斜刃则安装在凸模上，如图2-6所示。
用逐级凸模冲切方式：多个凸模的高度设计成高低错落的形态，如图2-6所示。因为凸模切割板材的时间不一致，会同步切断所有切口，分阶段进行切割，以此来减小冲裁力的峰值。但是这种构造不利于刀口研磨，因此只适用于小规模制造。
什么是冲模的压力中心？确定模具的压力中心有何意义？
冲模受力平衡点就是被加工材料在冲压时，对模具各作用力合成后的中心点，同时也是模具在作业时承受总力的位置。
设计模具时，要确保冲模的压力中心同压力机滑块的中心线对齐，不然，压力机运转时会承受偏心载荷的影响，导致滑块与导轨出现不均匀的磨损，进而降低压力机的运行准确度，还会造成冲裁间隙分布不均，严重时会使模具无法正常运作。因此，在规划冲模时，明确模具受力平衡点的位置是必要环节，实际制造环节中，只要该平衡点不超出模柄截面范围即可接受。
需要明确零件的摆放方式以及连接边的大小，接着算出带料宽度，看材料能用到多少，还要算出冲裁时需要的力，以及力的作用点在哪里(材料是08F；厚度t等于)».
该零件为T形件，适合采用直对排的排样方式。采用
排样
计算工件毛坯面积为s= 条料宽度
B=79mm,
步距A=34mm
材料利用率为：%
L__J |
冲裁力
根据附录A的资料，08F的剪切承载能力在220到310兆帕之间，选定300兆帕作为标准值。
根据冲裁力公式姑
1=120mm
、P=
压力中心
根据工件的比例绘制其轮廓，确定坐标系为xoy,由于该工件左右对称性，xc坐标值为零，因此只需计算yc值。如图所示：
根据公式yc =町力+ 微3 =
/.+/•>+ L
，要求按配作法计算刃口尺寸。
这个加工零件属于切割类型，以凹模作为设计的参考标准，需要确定落料凹模的切割边缘大小和加工允许误差，凸模的切割边缘大小则根据凹模的实际测量值，按照预留缝隙的标准进行匹配制作。
由表1-14查得（材料为10号钢，）：
两厘米等于零点零一毫米，两厘米等于零点零四毫米
由公差表查得：
尺寸三十毫米，选取x等于一；尺寸二十六毫米、五十四毫米，选取x等于空白；其他所有尺寸，都选取x等于空白。
落料凹模的基本尺寸计算如下：
第一类尺寸：磨损后增大的尺寸
Aa等于八十减去某个数值，然后取结果的二十五次方，再乘以零点二毫米，最终等于零点零五度
角度值等于四十减去某个数值，这个数值乘以二十五，然后乘以零点二七毫米，结果就是七点五度。
不允许超出0.005毫米的范围,数值计算结果为64减去某个值,再乘以-25,然后减去2,再除以某个数,最终得到的结果是0.005毫米。
这个长度等于26减去某个数值，然后取结果的二十五次方，再乘以零点四一，最后减去四十一毫米，也就是毫米
第二类尺寸：磨损后减小的尺寸
[id_1805712241]
第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸
C」=(54-)±：〃w = ±/??/??
落料凸模的基本尺寸与凹模相同(),, , ,
, ,无需标明误差范围，不过必须在技术规格里写清楚：凸模实际切割边缘大小和落料凹模
模具组合方式，确保单面最小适宜间距为2Cmin等于0.10毫米，两面最大适宜间距为2cmax等于某个数值
项目2复合和级进冲裁模设计
1、 怎样确定冲裁模的工序组合方式？
答：确定冲裁模的组合方式时，-般根据以下条件：
生产规模的大小，从提升冲压制品制造效率角度出发，采用复合模具和连续模具构造，远比选用单一工序模具优越。-般情形下，少量生产和试制阶段使用单一工序模具，中等规模和大规模生产时，则选用复合冲裁模具和连续冲裁模具。
工件尺寸的允许偏差程度。单工序模具制造的产品精确度不高，而级进模可以达到IT12-IT13的精度水平，复合模因为防止了多次冲压中的定位偏差，其尺寸精确度能够达到IT9级以上，同时复合模的设计构造也使得产品的表面平整度很好。所以，当工件尺寸的允许偏差程度要求很高时，最好使用复合模的结构。
从推进压制作业的机器化与自动化进程来看，采用连续模比采用复合模和单工序模更为便捷。究其原因，复合模在排出边角料和成品的环节上存在较多阻碍。
从制造角度讲，单工序模具适用性最强，既可用于制造中小批量的小型冲压零件，也可用于制造大型冲压零件。而级进模则不适用于生产大型工件。
从冲压生产的安全性来说，级进模比单工序模和复合模为好。
根据总结，针对精度高、小批量试制或工件外形大且厚度大的情形，确定冲裁模工序组合时，需选用单工序模具，而针对精度高、大批量生产的冲压作业，应采用复合模，对于精度要求一般且大批量生产的情况，则适宜采用级进模结构。
2、 什么条件下选择侧刃对条料定位？
一般在下列情况下，采用侧刃来控制条料的送进步距：
在级进模中，通常使用侧刀来限定条料的进给距离，这种方式能够有效提升生产效率。
加工窄长型零件时，因为间距窄，用定位销固定不方便，这时候也用侧刃来管理条料的进给距离。
当需要切除条料的侧边作为工件的外形时，往往采用侧刃定距。
当被冲材料的厚度较薄(t < mm)时，可以采用侧刃定距。
3、 常用的卸料装置有哪几种？在使用上有何区别？
常用的卸料装置分为刚性卸料装置和弹压卸料装置两大类。
刚性卸料设备：这类设备通常采用固定卸料板的设计方案，具体而言，卸料板借助螺钉被安装在下模组件上，同时通过销钉进行精确对位固定
刚性卸料装置的卸料板在运作时，不允许压制到被冲压的材料，因此工件容易出现弯曲变形，不过卸料力度非常强。这种装置通常被应用于加工较厚实、硬度较高且对精度要求不严格的工件冲裁模。
弹压卸料设备：该设备中的弹压卸料板兼具排出和压实两种功能，主要用来。冲切作业开始时，弹压卸料板先对原料施压固定，待上模随压力机滑块继续下移时，凸模才从弹压卸料板底部伸出执行冲切工序。因此，成品的表面平整度比较理想。
4、 什么是顺装复合模与倒装复合模？
复合模的分类取决于切割凹模安放的位置，若在模具底部则属于正装复合模，若在模具顶部则属于反装复合模。正装复合模指的是切割凹模设置在下模座的情况，反装复合模指的是切割凹模设置在上模座的情况。
需要绘制排版示意图并核算使用效率，要依照配作法测算刃口规格，还需绘制模具作业零件的构造图样，把计算所得数据在图上标明。
(1)该零件采用直排方式，如图
t=l,al=;a=
(2)刃口尺寸计算
对于内部的孔采用分别加工法，外形落料采用配作法。
外形落料件
由表1-14查得(材料为10号钢,)：
2Cmin =0』°〃w， 2cmax =
由公差表查得：
规格为20毫米、26毫米时，选取x值；规格为10毫米、8毫米且大于13毫米时，选取x等于1。切割凹模的基准尺寸核算方法如下：
第一类尺寸：磨损后增大的尺寸
Aa等于二十减去x度，二十五点零七毫米等于点零七毫米
第二类尺寸：磨损后减小的尺寸
Bb 等于十加某个数值的零次方，结果为二十五乘以零点零一六毫米，最终等于零点零四
等于八加上一乘以十五，等于八点三七五毫米
第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸
Cd- (26- )± — = ±/?z
Ct=(13-)±|/^ = ±
C f= (-)±— = ±
落料凸模的主要规格和凹模一致，不需要标明误差范围，不过必须在技术说明里写清楚：凸模真实切割边缘的尺寸和落料凹模
模具构造，需确保最小双面适宜间距为2Cmin等于1 Qmm，同时2cmax也需满足要求
内孔(采用分别加工法)
若。8
".08*.。|6
均=；°伽
校验
|^| + |Jrf|图略
6、
需要从以下角度进行评估：构造的合理性，大小不精确的程度，所使用的物料，以及构成部件的加工特性
这个零件构造比较简单，没有悬挑部分和细长的凹槽，最薄的部位厚度达到了Id"""，满足最小厚度标准。
此零件没有具体规格限制，可以归为/T14级精度范畴，其精度标准不高，采用常规冲裁方式即可达标。
3） 材料为H62,具有良好的冲压性能适合冲裁。
冲裁工艺方案的确定
该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。
方案：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。
方案董：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。
该方案模具构造较为简单，不过需要两个流程和两套模具，费用较高且制造速度慢，无法适应大规模制造的需求。
采用一个模具，产品的精确度与制造速度都能得到提升，不过加工的复杂程度很高，而且压制好的物品会滞留在模子里，在清除模内残料的过程中会减慢压制进程，使用起来不太方便。
该方案仅需一个模具即可完成加工，制造速度快，使用简单，产品准确度符合标准。
对前述三种方案进行审视，该产品的冲压制造以第三种最为适宜。依照零件的形状和厚度，适宜选用双边带定距装置、水平进料的连续模冲压工艺。具体排布图示如下：
项目3弯曲模具设计
1、 弯曲变形有何特点
弯曲形变主要显现于弯曲区域中心角度a之内，原本的正方形网格转变为扇形形态，圆角附近的直边仅出现轻微形变，其他部分形变程度极小。形变区域内的网格变形状况表明，材料在长度、厚度及横截三个维度均受到形变影响。
1） 长度方向
网格形态从方形转为扇形，朝向凹模的部分半径变大，朝向凸模的部分半径变小，
2） 厚度方向
当形变幅度显著，变形区域外部物质会被拉长，造成垂直于厚度方向的部分变薄；变形区域内部物质则会被挤压，导致垂直于厚度方向的部分变厚。
3）变形区的横断面
窄板的横截面是扇状形态，而宽板在弯曲时，宽度方向上的阻力较大，导致材料难以流动，因此弯曲之后形态基本保持不变，横截面依然是矩形形状。
2、 什么是最小相对弯曲半径
径，在弯曲半径系数中具有决定性作用，这种决定性作用体现在弯曲过程中，弯曲半径系数直接影响着弯曲件的内表面应力分布，这种影响在弯曲半径较小的情形下尤为显著，在弯曲半径较小的情形下，弯曲件内表面的应力集中现象更为突出，这种应力集中现象对弯曲件的质量有重要影响，这种影响体现在弯曲件的内表面质量上，弯曲件的内表面质量与弯曲半径系数密切相关，弯曲半径系数决定了弯曲件的内表面质量，弯曲半径系数对弯曲件的内表面质量具有决定性作用，这种作用是弯曲过程中最关键的环节
径与弯曲材料厚度的比值，称为最小相对弯曲半径。
3、 影响最小相对弯曲半径的因素
影响板料最小相对弯曲半径数值的因素很多，其中主要有：
1）材料的机械性能与热处理状态
材料的力学特性及其热处理状况对最小弯曲程度数值有显著作用，延展性强的物质，其能够接受更小的弯曲程度。因此，在实际制造过程中，通常通过热处理手段增强冷加工硬化材料的延展性，以便得到更小的弯曲程度，提升弯曲的幅度；又或者，对于延展性不高的金属，可以借助加热方式实施弯曲，从而加大弯曲的幅度。
2 ）弯曲件的弯曲中心角a
弯曲中心角a指的是弯曲件圆角变形区圆弧所对应的圆心角度数。理论上弯曲变形仅发生在圆角部分，直边部分不受影响。然而材料之间存在相互牵制，靠近圆角的直边也会受到影响，导致变形区域扩大。这种扩大作用分散了原本集中在圆角处的弯曲应力，减轻了变形区外表面的拉伸状况。因此，减小a的数值能够有效降低最小弯曲半径。
3） 弯曲线的方向
金属板料在冲压时多采用冷扎钢板，这种板料具有纤维状组织结构。板料在水平、垂直及厚度三个维度上，展现出各异的力学特性。通常情况下，钢板沿着延伸方向（即轧制方向）的抗拉能力要强于垂直方向（即宽度方向）。因此，当弯曲路径与轧制方向正交时，可以采用更小的弯曲半径，而弯曲路径若与轧制方向平行，则所需的最小弯曲半径值要稍大一些。
4） 板料表面与侧面的质量影响
制作弯曲形状的零件时，通常采用冲压或剪切的方式得到毛坯，材料在切割过程中产生的边缘毛边、内部裂纹和加工硬化现象，以及表面存在的刮痕与断裂等瑕疵，都会导致在弯曲操作时产生应力集中，进而使材料更容易发生断裂。因此，当板料的表面状况和截面状态不佳时，进行弯曲加工时，其允许使用的最小相对弯曲半径值会相应增大。
4、弯曲模的设计要点
因 素
注 意 事 项
模具结构的复杂程度
模具结构是否与冲件批量相适应
模架
对称模具的模架要明显不对称，以防止上、下模装错位置
对称弯曲件
对称弯曲件的凸模圆角和凹模圆角应分别作成两侧相等
微型件在侧向弯曲时，可以采用两件合弯的方式形成对称形态，这样做是为了避免工件在弯曲过程中发生位移，弯曲完成后需要将两件分离
毛坯位置
落料断面带毛刺的一侧，应位于弯曲内侧
弯曲件卸下
U形弯曲件校正力大时，也会贴住凸模，需要卸料装置
校正弯曲
矫正作用主要施加在弯曲件弧形部位时，作用更佳，因此针对设有顶盖的U形成型模具，需要在凹模底部附近区域加工出弧形轮廓，该轮廓的规格需与弯曲零件相匹配
安全操作
放入和取出工件，必须方便、安全
便于修模
弹性材料的回弹只能通过试模得到准确数值，因而模具结构要使凸
（凹）模便于拆卸、便于修改
提高弯曲件的精度
提高弯曲件精度的工艺措施有减少回弹、防止裂纹以及
判断：R>,属于有圆角半径的弯曲。按照公式
Ttp^a
180
;ra(r + xt)
180
6、（一）确定工艺方案
加工这个部件的主要步骤包括打孔、裁切和折弯，打孔和裁切属于基础的分解过程，折弯成型的方法有图6-1中列出的三种形式。
(a)
tTri
(b)
图6-1工艺方案
零件上的孔，最好在原材料上预先制作，这样可以简化模具构造，方便加工。这个零件上的中间直径十毫米的孔，其边缘和
弯曲中心相距6毫米，该距离能够防止弯曲过程中孔洞发生形变，所以中间的10号孔可以在压弯操作之前进行冲制，这个预先冲出的10号孔可作为后续步骤的定位基准。然而4-05号孔的边缘到弯曲中心的距离偏近，在弯曲操作时孔洞容易变形，因此需要在弯曲工序完成后再进行冲制。
完成该零件的成形，可能的工艺方案有以下几种：
切割与冲切10个孔组合，见图6-2 (a)，向外弯曲两外侧角，使内两角1预先弯曲45°，见图6-2 (b)，向内弯曲中间两角，见图6-3 (c)，冲切4个与中心5个孔，见图6-4 (d).
图6-2方案一
方案二，先进行10个孔的切割和冲压组合，参考图6-2 (a)，接着将外部两个角进行弯曲，依据图6-3 (a)，然后弯曲中间两个角，参照图6-3 (b)，最后冲压出4个中心5孔，见图6-2 (d)。
方案是先进行落料和冲中10个孔的复合加工，参见图6-2 (a)，然后对四个角进行压弯处理(12)，接着冲制4-05孔，具体形状见图6-2 (d)。
方案四：先钻出10个中心孔，然后切断并翻转外部的两个角，如图6-5所示，接着压弯中间的两个角，参考图6-3的(b)图，再钻出4到5个中心孔，如图6-2的(d)图所示。
图6-3方案：：
图61压弯四个角
图6-5冲孔（中10）、切断及弯曲外部两角连续冲压
案五：先冲出十个中心孔，接着切断并压弯四个边角，连续进行冲压，如图6-6所示，然后冲制四个中间孔，如图6-2的（d）部分所示。
方案六，整体流程选用带料连续冲压方式，具体布局参考图6-7的排列示意图。
方案一具备诸多长处，首先，其模具构造并不复杂，模具的使用时间较长，生产流程迅速，产品上市便捷，其次，工件在加工后的回弹现象容易把握，产品的规格和形态准确无误，表面光洁度高，再者，除首个步骤外，其余各个步骤均能借助中间的十个孔位和一个侧面进行定位，定位的参照点保持一致，且与设计时的基准点完全吻合，同时，操作过程也相当轻松且便利。 缺点是：工序分散，需用压床，模具及操作人员多，劳动量大。
该方案的长处在于：构造方式简便，能够迅速开始生产且使用周期久远，不过其回弹现象不易掌握，导致产品的规格和形态不够准确，同时制作流程较为零散，需要耗费较多人力，并且会占用大量的机器设备。
这个计划的实施步骤高度聚合，所需机器和劳动力不多，不过它的模具使用期限不长，生产出的物品在精确度和表面平滑度方面表现不佳。
方案四的长处在于流程相对集中，从零件塑形角度而言，其实质和方案二类似，只是模具构造更为繁杂。
