沖裁間隙教學(xué)PPT課件

1、徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院1李李 敏敏 第二章第二章 沖裁模具間隙沖裁模具間隙22教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo): : 1. 1.了解沖裁間隙的概念。了解沖裁間隙的概念。 2.2.熟悉沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響。熟悉沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響。 3. 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。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. 4.掌握確定沖裁模具間隙的方法。掌握確定沖裁模具間隙的方法。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn): : 1.1.過(guò)小和過(guò)大的沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響。過(guò)小和過(guò)大的沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響。 2.2.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。沖裁間隙由小變大時(shí)，

2、沖裁力及卸料力、推件力、頂件力的變化。 3 3. .掌握掌握理論計(jì)算法和查表法的使用方法。理論計(jì)算法和查表法的使用方法。教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn): : 1.1.沖裁間隙過(guò)小和過(guò)大時(shí)，凸、凹模的受力分析。沖裁間隙過(guò)小和過(guò)大時(shí)，凸、凹模的受力分析。 2.2.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。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。3二、重點(diǎn)和難點(diǎn)2.1 2.1 沖裁間隙的概念沖裁間隙的概念2.2 2.2 沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響2.3 2.3 沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響2.4 2.4 沖裁間隙對(duì)卸料力、推件力、頂件力沖裁間

3、隙對(duì)卸料力、推件力、頂件力 的影響的影響2.5 2.5 合理間隙的選用合理間隙的選用2.6 2.6 思考題思考題第二章第二章 沖裁模具間隙沖裁模具間隙4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)間隙大小對(duì)斷面質(zhì)量的影響有哪些？量的影響有哪些？ 5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。沖裁間隙有直接的關(guān)系。間隙變化間隙變化沖沖 孔孔落落 料料間隙增大間隙增大金屬受向內(nèi)拉程度增大金屬

4、受向內(nèi)拉程度增大,彈性回復(fù)使彈性回復(fù)使工件尺寸增大（孔尺寸）。工件尺寸增大（孔尺寸）。金屬的拉伸度增大，彈性回復(fù)工金屬的拉伸度增大，彈性回復(fù)工件尺寸減小（下工件尺寸）。件尺寸減小（下工件尺寸）。間隙變小間隙變小金屬受壓程度增大，孔尺寸減小。金屬受壓程度增大，孔尺寸減小。金屬受內(nèi)壓程度增大，工件尺寸金屬受內(nèi)壓程度增大，工件尺寸增大。增大。6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(jiàn)，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)

5、，h值變化很小。而當(dāng)z/t 過(guò)大或過(guò)小時(shí)，h值都可能增大。間隙對(duì)毛刺高度的影響間隙對(duì)毛刺高度的影響材料：軟鋼材料：軟鋼 板厚：板厚：3mm3mm徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院7三、本節(jié)內(nèi)容的參考書(shū)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 沖裁間隙的概念圖圖2-1 2-1 沖裁間隙沖裁間隙82.2 沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響沖裁模具壽命分為沖裁模具壽命分為刃磨壽命刃磨壽命和和模具總壽命模具總壽命。沖裁模具的破壞形式主要有：沖裁模具的破壞形式主要有：磨損磨損、啃壞啃壞、崩刃崩刃、折斷折斷、變形變形和和漲裂漲裂等。等。刃磨刃磨：就是將刃口變鈍部分

6、磨掉。一般使用的設(shè)備為平面磨床：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：凸模長(zhǎng)度或凹模厚度的減小量就是刃磨量。刃磨量為0.10.15mm或稍多一些，一般不超過(guò)或稍多一些，一般不超過(guò)0.30.4mm。刃磨壽命刃磨壽命：通常將兩次刃磨之間的沖裁次數(shù)稱為模具的刃磨壽命。：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倝勖耗＞叩搅诵枰鼡Q凸模和凹?；蛘蹦＞叨家獔?bào)廢時(shí)，總：模具到了需要更換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。的沖裁次數(shù)就稱為模具總壽命。圖圖2-2 2-2 凹模刃口有效直線部分

7、凹模刃口有效直線部分h h92.2 沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響 由下圖可見(jiàn)，隨著沖裁次數(shù)的增加，合金工具由下圖可見(jiàn)，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(lái)越大。鋼制造的凸、凹模的磨損越來(lái)越大。圖圖2-3 2-3 凸、凹模的磨損形式凸、凹模的磨損形式徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院10沖裁時(shí)凸、凹模受力分析：沖裁時(shí)凸、凹模受力分析：1 1、沖裁間隙過(guò)小時(shí)，由于擠壓作用加劇，、沖裁間隙過(guò)小時(shí)，由于擠壓作用加劇，垂直力垂直力f1,f2f1,f2、側(cè)壓力、側(cè)壓力f3,f4f3,f4和摩擦力增大，和摩擦力增大，造成刃口磨損，甚至使二次剪切產(chǎn)生的金造成刃口磨損，甚至使二次剪切產(chǎn)生的金屬碎屑與模具之間產(chǎn)生

8、粘結(jié)現(xiàn)象，并引起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、凸凹模相崩刃、凹模脹裂、小凸模折斷、凸凹模相互啃刃等異常損壞?；タ腥械犬惓p壞。2 2、沖裁間隙過(guò)大時(shí)，板料的彎曲拉伸增、沖裁間隙過(guò)大時(shí)，板料的彎曲拉伸增大，垂直力和力偶大，垂直力和力偶m m也會(huì)相應(yīng)增大，導(dǎo)致也會(huì)相應(yīng)增大，導(dǎo)致凸凹模端面磨損。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(guò)小時(shí)的斷面質(zhì)量間隙過(guò)大時(shí)的斷面質(zhì)量徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院111 1、當(dāng)間隙很小時(shí)，由于擠壓作用加劇，、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，不易板料所受拉應(yīng)力減小，壓應(yīng)力增

9、大，不易產(chǎn)生裂紋，沖裁力較大。產(chǎn)生裂紋，沖裁力較大。2 2、當(dāng)間隙增大時(shí)，拉應(yīng)力增大，上下裂、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。紋重合，沖裁力迅速減小。3 3、當(dāng)間隙繼續(xù)增大時(shí)，凸、凹模刃口產(chǎn)、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，沖裁力生的裂紋不重合，發(fā)生二次斷裂，沖裁力下降變緩。下降變緩。間隙達(dá)材料厚的間隙達(dá)材料厚的5%-20%5%-20%時(shí)，沖時(shí)，沖裁力下降不明顯。裁力下降不明顯。 圖圖2-5 2-5 間隙大小對(duì)沖裁力的影響間隙大小對(duì)沖裁力的影響2.3 沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院121 1、當(dāng)間隙增大時(shí)，沖裁件光亮帶變窄，、當(dāng)

10、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模尺寸，卸料力、推件力或頂件力迅速減小。小。2 2、當(dāng)間隙繼續(xù)增大時(shí)，制件毛刺變大，、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。卸料力、頂件力又會(huì)增大。3 3、當(dāng)單邊間隙當(dāng)單邊間隙z z增大到材料厚度的增大到材料厚度的15%-15%-20%20%時(shí)，卸料力為時(shí)，卸料力為0 0。 圖圖2-6 2-6 間隙大小對(duì)卸料力的影響間隙大小對(duì)卸料力的影響卸料力演示動(dòng)畫(huà)：卸料力演示動(dòng)畫(huà)：頂件力演示動(dòng)畫(huà)：頂件力演示動(dòng)畫(huà)：2.4 沖裁間隙對(duì)卸料力、推件力、頂件力

11、的影響卸料力、推件力、卸料力、推件力、頂件力分別是指頂件力分別是指什么？什么？ 13 間隙的選取要使沖裁達(dá)到較好的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。沖裁力，較高的模具壽命。 合理間隙指一個(gè)范圍值，其上合理間隙指一個(gè)范圍值，其上限為最大合理間隙限為最大合理間隙, ,下限為最小合理下限為最小合理間隙。間隙的確定是綜合考慮上述各間隙。間隙的確定是綜合考慮上述各個(gè)因素的影響個(gè)因素的影響, ,選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)膯?wèn)隙選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)膯?wèn)隙范圍作為合理間隙。范圍作為合理間隙。 觀察法：合理的沖裁間隙指塌角觀察法：合理的沖裁間隙指塌角帶

12、和斷裂帶小，光亮帶占整個(gè)斷面的帶和斷裂帶小，光亮帶占整個(gè)斷面的1/31/3左右，不出現(xiàn)二次光亮帶，毛刺左右，不出現(xiàn)二次光亮帶，毛刺高度合理。高度合理。 在在具具體設(shè)計(jì)模具時(shí)體設(shè)計(jì)模具時(shí), ,根據(jù)工件和根據(jù)工件和生產(chǎn)上的具體要求可按下列原則進(jìn)行生產(chǎn)上的具體要求可按下列原則進(jìn)行選取：選取： (l)(l)當(dāng)工件的斷面質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格要當(dāng)工件的斷面質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格要求時(shí)求時(shí), ,為了提高模具壽命和減小沖裁為了提高模具壽命和減小沖裁力力, ,可以選擇較大間隙值。可以選擇較大間隙值。 (2)(2)當(dāng)工件斷面質(zhì)量及制造公差要當(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。求較高時(shí)應(yīng)選擇較小間隙值。 2.5 合理

13、間隙的選用14一一、理論計(jì)算法：、理論計(jì)算法：圖圖2-7 2-7 間隙大小對(duì)卸料力的影響間隙大小對(duì)卸料力的影響圖圖2-8 2-8 沖裁件斷面沖裁件斷面2.5 合理間隙的選用tan=tan=（z/2z/2）/ /（t-bt-b） z=2tz=2t（1-b/t1-b/t）tantan其中：其中：t-t-板料厚度、板料厚度、b/t-b/t-相對(duì)切入深度、相對(duì)切入深度、-裂紋方向角裂紋方向角 材料塑性越好或硬度越低，則光亮帶材料塑性越好或硬度越低，則光亮帶所占的相對(duì)寬度所占的相對(duì)寬度b/tb/t就越大；反之，材料就越大；反之，材料塑性越差或硬度越高，則塑性越差或硬度越高，則b/tb/t就越小。就越小。

14、15從表中可以看出，間從表中可以看出，間隙值是一個(gè)范圍，那隙值是一個(gè)范圍，那么請(qǐng)同學(xué)們思考，新么請(qǐng)同學(xué)們思考，新模具的間隙值選用是模具的間隙值選用是用最大合理間隙值還用最大合理間隙值還是最小合理間隙值？是最小合理間隙值？2.5 合理間隙的選用二、查表法二、查表法計(jì)算沖裁模刃口尺寸計(jì)算沖裁模刃口尺寸時(shí)時(shí),考慮到模具在使用考慮到模具在使用過(guò)程中的磨損會(huì)使刃過(guò)程中的磨損會(huì)使刃口間隙增大口間隙增大,應(yīng)當(dāng)按應(yīng)當(dāng)按zmin值來(lái)計(jì)算。值來(lái)計(jì)算。16 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=mtc=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：

15、 軟態(tài)有色金屬：m=48； 硬態(tài)有色金屬、低碳鋼、純鐵：m=610； 中碳鋼、不銹鋼：m=71 4； 高碳鋼、彈簧鋼：m=l224； 硅鋼：m=510； 非金屬(皮革、石棉、膠布板、紙板等)：m=14。三、經(jīng)驗(yàn)記憶法三、經(jīng)驗(yàn)記憶法2.5 合理間隙的選用17 應(yīng)當(dāng)指出，上述記憶系數(shù)值是基于常用普通板料沖裁而應(yīng)當(dāng)指出，上述記憶系數(shù)值是基于常用普通板料沖裁而歸納總結(jié)出來(lái)的。各行業(yè)各企業(yè)對(duì)此的選取值是不相同的。在歸納總結(jié)出來(lái)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(guò)程中還應(yīng)考慮以下因素：使用過(guò)程中還應(yīng)考慮以下因素： (1)(1)對(duì)于制件斷面質(zhì)量要求高的其值可取小些；對(duì)于制件斷面質(zhì)量要求高的其值可取小些； (2)(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；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)(3)為減小沖裁力其值可取大些；為減小沖裁力其值可取大些； (4)(4)為減少模具磨損其值可取大些；為減少模具磨損其值可取大些； (5)(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；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)(6)沖裁厚板沖裁厚板( (8mm)8mm)時(shí)其值可取小些。時(shí)其值可取小些。2.5 合理間隙的選用182.6 思考題 1. 1.什么是沖裁間隙什么是沖裁間隙? ? 2.