1、冲裁工艺及冲裁模是冷冲压的基础内容，任何冲压件的生产 都少不了冲裁工序。冲裁属于剪切类成形，分普通冲裁和精密冲 裁。本章讲解普通冲裁的工艺要求、模具设计和制造。,2.1 冲裁工艺分析,学习目标和要求 1、理解冲裁工艺过程和冲裁间隙的影响 2、掌握冲裁件的工艺性分析 3、初步掌握冲裁工艺设计,本节以典型的冲裁工序落料和冲孔为对象，分析冲裁的 工艺过程和工艺设计要点。,一、冲裁过程及冲裁间隙（cutting process and clearance）,1、冲裁变形的三个阶段 three phrases of cutting A、弹性变形阶段 elastic formings弹性压缩弹性拉伸（弯曲
2、） 翘曲B、塑性变形阶段 plastic forming 材料挤入凹模，凸模挤入材料 变形，硬化，变形抗力 b上、下刃口附近产生裂纹C、断裂分离阶段 severing上、下刃口附近的裂纹向中部延伸重合材料分离,冲裁过程1,冲裁间隙3,冲裁间隙2,2、变形区的应力分析 Analyzing of stress in deforming area变形区：上、下刃口连线周围区域（有无压边，应力状态不一样）应力状态：比较复杂 只要理解侧向挤压和弯曲拉伸两种应力的综合。,3、冲裁断面分析 Analyzing of cutting section1、四部分组成：塌角（圆角），光亮带（光面），断裂带，毛刺。光
3、亮带是冲裁件的尺寸基准。2、四者之间的大小比例：与材质、间隙、刃口状态有关。正常情况下，光亮带高度占料厚1/21/33、断面质量：光亮带，（塌角毛刺断裂带），断面垂直质量好影响因素：材料性能冲裁间隙,间隙太大,间隙合理,间隙太小,4、冲裁间隙的影响 effect of cutting clearance,5、冲裁间隙的确定 designing of cutting clearance,1、 Z=DA-DT (双边间隙) 2、决定因素：A、材料的机械性能（硬度、塑性）：H ， ZB、材料的厚度t： t Z 3、目标：断面质量、尺寸精度、模具寿命三方面 4、方法：计算法（略） 查表法（初始间隙）【
4、理解、掌握其规律】,6、影响冲裁件质量的因素 factors for ensuring stamping quality,1、冲裁间隙：合理 2、模具结构：采用压料、双向冲压等措施好。【理想的冲裁是塑性剪切】 3、坯料尺寸：搭边值不可太小 4、毛坯材料的塑性 模具刃口的四个要素,高硬度、高耐磨性、低粗糙度、锋利,二、冲裁件的工艺性冲裁件对冲裁工艺的适应性 cutting applicability of stamping,1、结构工艺性 applicability of form A、冲裁件的形状：尽量简单、对称。B、冲裁件的内、外形结构：尽量避免尖角（尤其锐角），应以圆弧过渡，最小圆弧半径与
5、材质、料厚有关。且：拐角处夹角越小，过度圆角半径应越大；尤其冲孔时。C、冲裁件上的悬臂和凹槽：避免过窄、过长。D、冲裁件上的孔孔距，孔边距：不能太小。E、成形件上冲孔：距拐角、直臂尽量远。F、最小的冲孔孔径：太小影响凸模强度和刚度，工艺、结构复杂。,凡工艺性不好的，可与产品设计人员协商更改，或在工艺安排、模具结构上加以应对措施，模具成本将提高。,凸、凹模易制造，材料利用率高,模具寿命,凸、凹模强度、寿命,工件变形，工艺简单,凸、凹模强度,2、冲裁件精度和断面粗糙度的工艺性applicability of dimension precision and section roughnessA、经济
6、精度：IT11IT14； 落料：IT10， 冲孔：IT9。否则，需精冲B、断面粗糙度：与、t、z、刃口状况有关。 一般应大于Ra3.2m,1、结构工艺性 applicability of form,【案例分析】,1、右图的花盘冲裁件，外廓的圆弧连接处以及孔的尖角处，均无圆弧过渡，冲孔凸模和落料凹模的强度和寿命会受到很大影响。本件为装饰件，完全可以在以上连接处增加足够大的圆弧过渡，以提高模具寿命。,2、右图为一支架零件，材料黄铜，料厚1mm。分析其结构，几处槽口宽度为1mm，模具在此处的结构强度和刚性很差，极易折断，如产品结构不便更改，模具结构要么增加导向，要么局部镶拼，便于更换。,课堂总结（s
7、ummarization),板料在冲裁过程中的应力、应变状态十分复杂，即使定性地分析也很困难，可结合生活经验理解冲裁的本质，以及冲裁间隙的重要性，掌握影响冲裁间隙的因素和规律，以及通常确定冲裁间隙的方法。冲裁间隙是冲裁工艺以及冲裁模设计和制造的重要内涵。结合冲裁过程分析、塑性变形规律以及机械结构、机械力学等方面的知识，理解冲裁件工艺性分析的意义，掌握工艺性分析的范围和规律。工艺性分析是冲模设计的第一步，初学者在理解成形原理及基本过程后，必须首先形成工艺性分析的理念。,课堂练习（Classroom training),一、判断题 1、冲裁是材料分离工序，所以冲裁时没有塑性变形。 （ ） 2、冲裁
8、同样厚度的铝板和钢板，前者的间隙应比后者的大。 （ ） 3、间隙合理的情况下，冲孔件孔的尺寸与凸模刃口断面尺寸一样，而落料件的外廓尺寸同凹模刃口断面。 （ ） 4、普通冲裁最后阶段的材料分离是塑性剪切分离。 （ ） 二、填空题 1、普通冲裁变形过程可分为三个阶段，即： 、 、 。 2、冲裁断面由 、 、 和 四部分组成，在冲裁件的测量和使用中，都是以 为基准的。 3、冲裁时，毛坯变形区一方面受 而 ，一方面又受 而 。冲裁间隙合适时，二者的变形量相当，弹性恢复相互抵消，从而，冲孔件的孔廓尺寸近似与 刃口截面相等，落料件的外廓尺寸与 刃口截面相同。间隙过大时，变形的成分更多，弹性恢复后，冲孔件的孔廓 冲孔凸模刃口截面，落料件的外廓 落料凹模刃口截面。间隙太小时，则 变形的成分更多，结果，冲孔件的孔 廓 凸模刃口截面，落料件的外廓 凹模刃口截面。 4、合理的冲裁间隙决定于毛坯材料的 和 。 5、普通冲裁件尺寸的经济精度大致为：IT IT 级，一般都低于IT 级。,
