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1第三章 冲裁工艺•第一节 冲裁过程分析•第二节 冲裁件的质量分析•第三节 冲裁间隙•第四节 凸模和凹模工作部分尺寸的计算•第五节 冲裁力•第六节 冲裁工件的排样2 使板料或工序件分离的冲压工艺称为使板料或工序件分离的冲压工艺称为冲裁冲裁冲裁工艺的种类很多，常用的有切断、落料、冲孔、切边、切口、冲裁工艺的种类很多，常用的有切断、落料、冲孔、切边、切口、剖切等所以冲裁是分离工序的总称，其中尤以落料、冲孔应用剖切等所以冲裁是分离工序的总称，其中尤以落料、冲孔应用最多从板料上冲下所需形状的工件（或毛坯）称为落料在工最多从板料上冲下所需形状的工件（或毛坯）称为落料在工件上冲出所需形状的孔（冲去的为废料）称为冲孔落料和冲孔件上冲出所需形状的孔（冲去的为废料）称为冲孔落料和冲孔的变形性质完全相同，但在进行模具工作部分设计时，要分开加的变形性质完全相同，但在进行模具工作部分设计时，要分开加以考虑图所示的垫圈即由落料与冲孔二道工序完成图所示的垫圈即由落料与冲孔二道工序完成 根据冲裁变形机理的不同，冲裁工艺可以分为普通冲裁和精密根据冲裁变形机理的不同，冲裁工艺可以分为普通冲裁和精密冲裁两大类。

所谓普通冲裁是由凸、凹模刃口之间产生剪裂缝的形冲裁两大类所谓普通冲裁是由凸、凹模刃口之间产生剪裂缝的形式实现板料分离而精密冲裁则是以变形的形式实现板料的分离式实现板料分离而精密冲裁则是以变形的形式实现板料的分离前者冲出的工件断面比较粗糙，精度较低后者冲出的工件不但断前者冲出的工件断面比较粗糙，精度较低后者冲出的工件不但断面比较光洁而且精度也较高，但需要有专门的精冲设备及精冲模具面比较光洁而且精度也较高，但需要有专门的精冲设备及精冲模具精密冲裁是一种正在不断发展与完善的冲压新工艺本章主要讨论精密冲裁是一种正在不断发展与完善的冲压新工艺本章主要讨论普通冲裁的有关问题普通冲裁的有关问题垫圈的落料与冲孔垫圈的落料与冲孔ａ）落料ａ）落料 ｂ）冲孔ｂ）冲孔3第一节 冲裁过程分析Ø一、弹性变形阶段Ø二、塑性变形阶段Ø三、剪裂阶段4 冲裁过程如图３冲裁过程如图３-２所示凸模１与凹模２具有与工件轮２所示凸模１与凹模２具有与工件轮廓一样的刃口凸、凹模之间存在一定的间隙当压力机滑块廓一样的刃口凸、凹模之间存在一定的间隙当压力机滑块把凸模推下时，便将放在凸、凹模中间的板料冲裁成所需的工把凸模推下时，便将放在凸、凹模中间的板料冲裁成所需的工件。

件 冲裁过程是在瞬间完成的为了控制冲裁件的质量，研究冲裁过程是在瞬间完成的为了控制冲裁件的质量，研究冲裁的变形机理，就需要分析冲裁时板料分离的实际过程如冲裁的变形机理，就需要分析冲裁时板料分离的实际过程如图３图３-３所示是金属板料的冲裁变形过程当模具间隙正常时３所示是金属板料的冲裁变形过程当模具间隙正常时这个过程大致可分为三个变形阶段这个过程大致可分为三个变形阶段5 当凸模开始接触板料并当凸模开始接触板料并下压时，凸模与凹模刃口周下压时，凸模与凹模刃口周围的板料产生应力集中现象，围的板料产生应力集中现象，使材料产生弹性压缩、弯曲、使材料产生弹性压缩、弯曲、拉伸等复杂的变形板料略拉伸等复杂的变形板料略有挤入凹模洞口的现象此有挤入凹模洞口的现象此时，凸模下的材料略有弯曲，时，凸模下的材料略有弯曲，凹模上的材料则向上翘间凹模上的材料则向上翘间隙愈大，弯曲和上翘愈严重隙愈大，弯曲和上翘愈严重随着凸模继续压入，直到材随着凸模继续压入，直到材料内的应力达到弹性极限料内的应力达到弹性极限如图３如图３-３ａ所示３ａ所示一、弹性变形阶段一、弹性变形阶段6二、塑性变形阶段二、塑性变形阶段 当凸模继续压入，板料当凸模继续压入，板料内的应力达到屈服点，板料内的应力达到屈服点，板料与凸模和凹模的接触处产生与凸模和凹模的接触处产生塑性剪切变形。

如图３塑性剪切变形如图３-３ｂ３ｂ所示凸模切入板料，板料所示凸模切入板料，板料挤入凹模洞口在板料剪切挤入凹模洞口在板料剪切面的边缘由于弯曲、拉伸等面的边缘由于弯曲、拉伸等作用形成塌角，同时由于塑作用形成塌角，同时由于塑性剪切变形，在切断面上形性剪切变形，在切断面上形成一小段光亮且与板面垂直成一小段光亮且与板面垂直的断面纤维组织产生更大的断面纤维组织产生更大的弯曲和拉伸变形随着凸的弯曲和拉伸变形随着凸模的下压，应力不断加大，模的下压，应力不断加大，直到分离变形区的应力达到直到分离变形区的应力达到抗剪强度，塑性变形阶段结抗剪强度，塑性变形阶段结束7三、剪裂阶段三、剪裂阶段 当板料的应力达到抗当板料的应力达到抗剪强度后，凸模再向下压，剪强度后，凸模再向下压，则在板料与凸模和凹模的则在板料与凸模和凹模的刃口接触处分别产生裂纹，刃口接触处分别产生裂纹，如图３如图３-３ｃ所示随着凸３ｃ所示随着凸模下压，裂纹逐渐扩大并模下压，裂纹逐渐扩大并向材料内延伸当上、下向材料内延伸当上、下裂纹重合时，板料便被分裂纹重合时，板料便被分离凸模再下压，将已分离凸模再下压，将已分离的材料克服摩擦阻力从离的材料克服摩擦阻力从板料中推出，完成冲裁过板料中推出，完成冲裁过程。

程8 材料在冲裁时其变形区的应力与变形情况如图３材料在冲裁时其变形区的应力与变形情况如图３-４所示从图中可以看到，从图中可以看到，b段是冲裁件的光亮部分由于在变形过程段是冲裁件的光亮部分由于在变形过程中，此部分主要受切应力中，此部分主要受切应力τ和压应力和压应力σ的作用，是在塑性状态的作用，是在塑性状态下实现剪切变形的，因而能获得较光洁、平整的光亮部分下实现剪切变形的，因而能获得较光洁、平整的光亮部分 图中图中c段由于凸、凹模间隙的影段由于凸、凹模间隙的影响，除了受切应力响，除了受切应力τ 的作用以外，还的作用以外，还有正向拉应力有正向拉应力σ ，这种应力状态促，这种应力状态促使冲裁变形区的塑性下降，最终必使冲裁变形区的塑性下降，最终必然产生裂纹而在分离面上形成粗糙然产生裂纹而在分离面上形成粗糙的断裂部分从图中还可以看到，的断裂部分从图中还可以看到，裂纹产生的位置并非对着刃口，而裂纹产生的位置并非对着刃口，而是在离刃口不远的侧面上这是因是在离刃口不远的侧面上这是因为模具的刃口不可能是绝对锋利的为模具的刃口不可能是绝对锋利的因此，从冲裁原理上说，冲裁件必因此，从冲裁原理上说，冲裁件必然有一定的毛刺存在。

不过，间隙然有一定的毛刺存在不过，间隙合适时，毛刺的高度很小合适时，毛刺的高度很小冲裁变形区的应力冲裁变形区的应力与变形情况与变形情况9 由此可见，冲裁件的断面不很整齐，仅短短的一段由此可见，冲裁件的断面不很整齐，仅短短的一段光亮带是柱体若不计弹性变形的影响，则板料孔的光光亮带是柱体若不计弹性变形的影响，则板料孔的光亮柱体部分尺寸，近似等于凸模尺寸；落料的光亮柱体亮柱体部分尺寸，近似等于凸模尺寸；落料的光亮柱体部分，近似等于凹模尺寸对于板料孔，决定与轴类零部分，近似等于凹模尺寸对于板料孔，决定与轴类零件配合性质的是它的最小尺寸，即其光亮柱体部分尺寸；件配合性质的是它的最小尺寸，即其光亮柱体部分尺寸；对于落料件，决定与孔类零件配合性质的是它的最大尺对于落料件，决定与孔类零件配合性质的是它的最大尺寸，也是它的光亮柱体部分尺寸于是，可以得出如下寸，也是它的光亮柱体部分尺寸于是，可以得出如下重要的关系式重要的关系式 落料尺寸＝凹模尺寸落料尺寸＝凹模尺寸 （３（３-１）１） 冲孔尺寸＝凸模尺寸冲孔尺寸＝凸模尺寸 （３（３-２）２）这是计算凸模和凹模尺寸的主要依据。

这是计算凸模和凹模尺寸的主要依据10第二节 冲裁件的质量分析Ø一、尺寸精度Ø二、断面质量Ø三、毛刺11冲裁件的尺寸精度冲裁件的尺寸精度：： 指冲裁件的指冲裁件的实际实际尺寸与尺寸与图纸图纸上基本尺寸之差上基本尺寸之差该该差差值值包括两方面的偏差包括两方面的偏差：： 一是冲裁件相一是冲裁件相对对于凸模或凹模尺寸的偏差于凸模或凹模尺寸的偏差；； 二是模具本身的制造偏差二是模具本身的制造偏差 影响因素：影响因素：（（1）冲模的制造精度（零件加工和装配））冲模的制造精度（零件加工和装配）（（2）材料的性质）材料的性质（（3））冲裁间隙冲裁间隙 一、尺寸精度一、尺寸精度12１１.冲模的制造精度冲模的制造精度 冲模的制造精度对冲裁件的尺寸精度有直接影响冲模的制造精度对冲裁件的尺寸精度有直接影响冲冲模的精度愈高，冲裁件的精度亦愈高模的精度愈高，冲裁件的精度亦愈高表３表３-１所示为当１所示为当冲模具有合理间隙与锋利刃口时，其制造精度与冲裁件精冲模具有合理间隙与锋利刃口时，其制造精度与冲裁件精度的关系度的关系13２２.材料性质材料性质 由于冲裁过程中材料产生一定的弹性变形，冲裁件产生由于冲裁过程中材料产生一定的弹性变形，冲裁件产生“回弹回弹”现象，使冲裁件的尺寸与凸模和凹模尺寸不符，从而影现象，使冲裁件的尺寸与凸模和凹模尺寸不符，从而影响其精度。

响其精度 材料的性质对该材料在冲裁过程中的弹性变形量有很大的材料的性质对该材料在冲裁过程中的弹性变形量有很大的影响对于影响对于比较软的材料，弹性变形量较小，冲裁后的回弹值比较软的材料，弹性变形量较小，冲裁后的回弹值也少，因而零件精度较高也少，因而零件精度较高而硬的材料，情况正好与此相反而硬的材料，情况正好与此相反３３.冲裁间隙冲裁间隙 冲裁间隙对于冲裁件精度也有很大的影响当间隙适当冲裁间隙对于冲裁件精度也有很大的影响当间隙适当时，在冲裁过程中，板料的变形区在比较纯的剪切作用下被时，在冲裁过程中，板料的变形区在比较纯的剪切作用下被分离，冲裁后的回弹较小，冲裁件相对凸模和凹模尺寸的偏分离，冲裁后的回弹较小，冲裁件相对凸模和凹模尺寸的偏差也较小差也较小４４.冲裁件的形状冲裁件的形状冲裁件的形状越简单其精度越高冲裁件的形状越简单其精度越高14 3.冲裁件质量及其影响因素冲裁件质量及其影响因素（1）冲裁件断面质量及其影响因素A.断面组成断面组成圆角带圆角带a a：光亮带光亮带b：断裂带断裂带c：毛刺区毛刺区d：刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形。

塑性剪切变形质量最好的区域塑性剪切变形质量最好的区域通常占全断面通常占全断面1/3─ 1/2 裂纹形成及扩展裂纹形成及扩展间间隙隙存存在在，，裂裂纹纹产产生生不不在在刃刃尖尖，，毛毛刺刺不不可可避避免免此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大毛刺毛刺15 B.B.模具间隙的影响模具间隙的影响16二、断面质量二、断面质量对于断面质量，起决定作用的是冲裁间隙对于断面质量，起决定作用的是冲裁间隙 当间隙过大或过小时，就会使上、下裂纹不能重合如当间隙过大或过小时，就会使上、下裂纹不能重合如间隙过大，如下图间隙过大，如下图c所示，使凸模产生的裂纹相对于凹模产所示，使凸模产生的裂纹相对于凹模产生的裂纹向里移动一个距离板料受拉伸、弯曲的作用加大，生的裂纹向里移动一个距离板料受拉伸、弯曲的作用加大，使剪切断面塌角加大，光亮带的高度缩短，断裂带的高度增使剪切断面塌角加大，光亮带的高度缩短，断裂带的高度增加，锥度也加大，有明显的拉断毛刺，冲裁件平面可能产生加，锥度也加大，有明显的拉断毛刺，冲裁件平面可能产生穹弯现象穹弯现象 如如间隙过小间隙过小，如下图，如下图a所示，会使凸模产生的裂纹向外所示，会使凸模产生的裂纹向外移动一个距离。

上、下裂纹不重合，产生第移动一个距离上、下裂纹不重合，产生第二次剪切二次剪切，从而，从而在剪切面上形成了略带倒锥的在剪切面上形成了略带倒锥的第二个光亮带第二个光亮带在第二个光亮在第二个光亮带下面存在着潜伏的裂纹由于间隙过小，板料与模具的挤带下面存在着潜伏的裂纹由于间隙过小，板料与模具的挤压作用加大，在最后被分离时，冲裁件上有压作用加大，在最后被分离时，冲裁件上有较尖锐的挤出毛较尖锐的挤出毛刺 由上可知，观察与分析断面质量是判断冲裁过程是否合由上可知，观察与分析断面质量是判断冲裁过程是否合理、冲模的工作情况是否正常的主要手段理、冲模的工作情况是否正常的主要手段17 B.B.模具间隙的影响模具间隙的影响间隙小，出现二次间隙小，出现二次剪裂，产生第二剪裂，产生第二光亮带光亮带间隙大，出现二次间隙大，出现二次拉裂，产生二个斜度拉裂，产生二个斜度C.C.模具刃口状态的影响模具刃口状态的影响当凸模刃口磨当凸模刃口磨钝时钝时，，则则会在落料件上端会在落料件上端产产生毛刺；生毛刺；当凹模刃口磨当凹模刃口磨钝时钝时，，则则会在冲孔件的孔口下端会在冲孔件的孔口下端产产生毛刺；生毛刺； 当当凸凸、、凹凹模模刃刃口口同同时时磨磨钝钝时时，，则则冲冲裁裁件件上上、、下下端端都都会会产产生毛刺。

生毛刺18(3)(3)冲裁件形状冲裁件形状误误差及其影响因素差及其影响因素冲裁件的形状冲裁件的形状误误差差：：指翘曲、扭曲、变形等缺陷指翘曲、扭曲、变形等缺陷翘翘曲曲：：冲冲裁裁件件呈呈曲曲面面不不平平现现象象它它是是由由于于间间隙隙过过大大、、弯弯矩矩增增大大、、变变形形拉拉伸伸和和弯弯曲曲成成分分增增多多而而造造成成的的，，另另外外材材料料的的各各向向异异性和卷料未性和卷料未矫矫正也会正也会产产生生翘翘曲扭扭曲曲：：冲冲裁裁件件呈呈扭扭歪歪现现象象它它是是由由于于材材料料的的不不平平、、间间隙隙不不均均匀、凹模后角对材料摩擦不均匀等造成的匀、凹模后角对材料摩擦不均匀等造成的变变形形：：由由于于坯坯料料的的边边缘缘冲冲孔孔或或孔孔距距太太小小等等原原因因，，因因胀胀形形而而产产生的19三、毛刺三、毛刺 由冲裁过程的分析可知，冲裁件产生微小的毛刺是不可由冲裁过程的分析可知，冲裁件产生微小的毛刺是不可避免的若产品要求不允许存在微小毛刺，则在冲裁后应增避免的若产品要求不允许存在微小毛刺，则在冲裁后应增加去除毛刺的辅助工序正常冲裁中允许的毛刺高度见表３加去除毛刺的辅助工序正常冲裁中允许的毛刺高度见表３-２。

２ 若冲裁过程不正常，毛刺就会明显增大，这是不允许的产若冲裁过程不正常，毛刺就会明显增大，这是不允许的产生毛刺的原因主要有两个，其一是冲裁间隙不合理如上所述，生毛刺的原因主要有两个，其一是冲裁间隙不合理如上所述，间隙过大，会产生明显的拉断毛刺；间隙过小，会产生尖锐的间隙过大，会产生明显的拉断毛刺；间隙过小，会产生尖锐的挤出毛刺显然，若间隙值合理而分布不均匀，则依然会在冲挤出毛刺显然，若间隙值合理而分布不均匀，则依然会在冲件上产生局部毛刺其二是凸模或凹模磨钝后，其刃口处形成件上产生局部毛刺其二是凸模或凹模磨钝后，其刃口处形成圆角，这是产生毛刺的主要原因圆角，这是产生毛刺的主要原因20第三节第三节 冲裁间隙冲裁间隙冲裁间隙是指冲裁凸模和凹模之间工作部分的尺寸之差冲裁间隙是指冲裁凸模和凹模之间工作部分的尺寸之差如无特殊说明，冲裁间隙一般是指双边间隙如无特殊说明，冲裁间隙一般是指双边间隙211.1.冲裁间隙对冲裁工艺的影响冲裁间隙对冲裁工艺的影响 (1) (1)间隙对冲裁件质量的影响：间隙对冲裁件质量的影响：间隙是影响冲裁件质量的间隙是影响冲裁件质量的主要主要 因素。

因素 (2)(2)间隙对冲裁力的影响：间隙对冲裁力的影响：随间隙的增大冲裁力有一定程随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低，但影响不是很大度的降低，但影响不是很大 间隙对卸料力、推件力的影间隙对卸料力、推件力的影响比较显著随间隙增大，卸料力和推件力都将减小响比较显著随间隙增大，卸料力和推件力都将减小 (3)(3)间隙对模具寿命的影响：间隙对模具寿命的影响：小小间间隙将使磨隙将使磨损损增加增加，，甚至甚至使模具与材料之使模具与材料之间产间产生粘生粘结现结现象象，并，并引起崩刃引起崩刃、、凹模凹模胀胀裂裂、、小凸模折断小凸模折断、、凸凹模相互凸凹模相互啃啃刃等异常刃等异常损损坏为了延长模具寿为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下适当采用命，在保证冲裁件质量的前提下适当采用较较大的大的间间隙隙值值是十是十分必要的分必要的222.2.冲裁模间隙值的确定冲裁模间隙值的确定 主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一个范围值考虑到在生产过程中的素综合考虑，给间隙规定一个范围值。

考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙 Z Zminmin1 1）理论法确定法）理论法确定法（（2 2）表格法）表格法（表（表2.32.3））（（3 3）经验公式法）经验公式法23 综合因素的影响可以看出，材料厚度对间隙的综合因素的影响可以看出，材料厚度对间隙的综合影响并不是简单的正比关系但是，概括地说，综合影响并不是简单的正比关系但是，概括地说，板料愈厚，塑性愈差，则间隙愈大；材料愈薄，塑板料愈厚，塑性愈差，则间隙愈大；材料愈薄，塑性愈好，则间隙愈小性愈好，则间隙愈小24第四节第四节 凸模和凹模工作部分尺寸的计算凸模和凹模工作部分尺寸的计算Ø一、尺寸计算的原则一、尺寸计算的原则Ø二、凸模和凹模分别加工时的尺寸的计算二、凸模和凹模分别加工时的尺寸的计算Ø三、凸模和凹模单配加工时的尺寸的计算三、凸模和凹模单配加工时的尺寸的计算Ø四、用单配加工法时，凸模和凹模间的尺四、用单配加工法时，凸模和凹模间的尺 寸换算寸换算25刃口尺寸计算的作用刃口尺寸计算的作用：：凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸大小。

凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸大小模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证 1.凸、凹模刃口尺寸计算原则 (１１)设计落料模先确定凹模刃口尺寸设计落料模先确定凹模刃口尺寸以凹模为基准，间以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得 设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸以凸模为基准，间隙设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得 一、一、 凸模和凹模的刃口尺寸计算凸模和凹模的刃口尺寸计算 26 (２２)由于凸模在使用中越磨越大，凹模在使用中则越磨越由于凸模在使用中越磨越大，凹模在使用中则越磨越小，因此在设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工小，因此在设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。

或等于工件孔的最大极限尺寸 模具磨损预留量与工件制造模具磨损预留量与工件制造精度有关精度有关 (３３)冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙值（冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙值（Zmin） ( (４４) )选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值 ( (５５) )工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按按“入体入体”原则标注为单向公差但对于磨损后无变化的尺原则标注为单向公差但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差寸，一般标注双向偏差 272.2.凸、凹模刃口尺寸计算方法凸、凹模刃口尺寸计算方法（（1 1）分开加工）分开加工 具有互换性、制造周期短，但具有互换性、制造周期短，但Z Zminmin不易保不易保证证，需提高加，需提高加工精度，增加制造工精度，增加制造难难度 （（2 2）配合加工）配合加工 Z Zminmin易保证，无互换性、制造周期长。

易保证，无互换性、制造周期长 28二、凸模和凹模分别加工时的尺寸的计算二、凸模和凹模分别加工时的尺寸的计算A.落料（（3））凸模与凹模分开加工凸模与凹模分开加工29（（3））凸模与凹模分开加工凸模与凹模分开加工B.B.冲孔冲孔C.C.孔心距孔心距=L± 30 为了保证可能的初始间隙不超过为了保证可能的初始间隙不超过Z Zmaxmax，即，即+Zmin≤Zmax，选取必须满足以下条件：选取必须满足以下条件：≤ 凸、凹模的制造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７级来选取凸、凹模的制造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７级来选取但需校核或取但需校核或取 ≤≤31 例3-1冲制如图３-１３所示垫圈，材料为Ｑ２３５钢分别计算落料和冲孔的凸模和凹模工作部分的尺寸32三、凸模和凹模单配加工时的尺寸的计算三、凸模和凹模单配加工时的尺寸的计算 在计算复杂形状的凸模和凹模工作部分的尺寸时，往往可以发现在计算复杂形状的凸模和凹模工作部分的尺寸时，往往可以发现在一个凸模或凹模上会同时存在着三类不同性质的尺寸需要区别对待在一个凸模或凹模上会同时存在着三类不同性质的尺寸需要区别对待第一类：凸模或凹模在磨损后会增大的尺寸；第一类：凸模或凹模在磨损后会增大的尺寸；第二类：凸模或凹模在磨损后会减小的尺寸；第二类：凸模或凹模在磨损后会减小的尺寸；第三类：凸模或凹模在磨损后基本不变的尺寸。

第三类：凸模或凹模在磨损后基本不变的尺寸3334四、用单配加工法时，凸模和凹模间的尺寸换算四、用单配加工法时，凸模和凹模间的尺寸换算 在实际生产中，由于设备、加工方法、生产习惯等原因，某些在实际生产中，由于设备、加工方法、生产习惯等原因，某些工厂在模具制造中，不分落料还是冲孔，有的习惯于先做凸模，这工厂在模具制造中，不分落料还是冲孔，有的习惯于先做凸模，这时，如果是落料的话，就必须将落料凹模的尺寸换算到凸模上去；时，如果是落料的话，就必须将落料凹模的尺寸换算到凸模上去；也有的习惯于先做凹模，这时，如果是冲孔的话，就必须将冲孔凸也有的习惯于先做凹模，这时，如果是冲孔的话，就必须将冲孔凸模的尺寸换算到凹模上去下面分别讨论这两种换算方法模的尺寸换算到凹模上去下面分别讨论这两种换算方法 （１）落料时，把凹模尺寸换算到凸模的尺寸计算（１）落料时，把凹模尺寸换算到凸模的尺寸计算 由于先做凸由于先做凸模，凹模是按凸模以一定的间隙配制的，所以凹模的尺寸与公差决模，凹模是按凸模以一定的间隙配制的，所以凹模的尺寸与公差决定于凸模的尺寸与公差以及在配制时间隙的变动范围定于凸模的尺寸与公差以及在配制时间隙的变动范围。

3536 例3-3 冲制图３-１８所示冲裁件，某厂习惯先做凸模（采用成形磨削法），凹模根据凸模尺寸配作计算模具的工作部分尺寸冲裁件材料为１０钢，板料厚度为０.５ｍｍ解： （略）3738第五节 冲裁力Ø一、冲裁力的计算Ø二、降低冲裁力的措施Ø三、卸料力、推件力和顶件力Ø四、压力机所需总冲压力的计算39一、冲裁力的计算冲裁力是选择压力机的主要依据，也是设计模具所必须的数据40二、降低冲裁力的措施 当板料较厚或冲裁件较大，所产生的冲裁力过大或压力机吨位不够时，可采用以下三种方法来降低冲裁力：１.加热冲裁２.斜刃冲裁３.阶梯冲裁 斜刃冲裁的优点是压力机能在柔和条件下工作，当冲裁件很大时，降低冲裁力很显著缺点是模具制造难度提高，刃口修磨也困难，有些情况下模具刃口形状还要修正冲裁时，废料的弯曲在一定程度上会是影响冲裁件的平整，这在冲裁厚料时更严重因此它适用于形状简单、精度要求不高、料不太厚的大件冲裁在汽车、拖拉机等大型覆盖件的落料中应用较多 阶梯冲裁的优点是不但可降低冲裁力，而且还能适当减少振动，工件精度不受影响，可避免与大凸模相距甚近的小凸模的倾斜或折断（当所有凸模等高时，与大凸模接近的小凸模在冲孔时受大凸模冲裁所引起的材料流动的影响，很易使小凸模倾斜或折断）。

缺点是修磨刃口比较麻烦主要用于有多个凸模而其位置又较对称的模具41三、卸料力、推件力和顶件力 冲裁时材料在分离前存在着弹性变形，在一般冲裁条件下，冲裁后材料的弹性恢复，使落件或冲孔废料梗塞在凹模内，而板料则紧箍在凸模上，为了使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的板料卸下，将梗塞在凹模内的工件或废料向下推出或向上顶出从凸模上卸下板料所需的力称为卸料力F卸；从凹模内向下推出工件或废料所需的力称为推件力F推；从凹模内向上顶出工件或废料所需的力称为顶件力F顶，如图３-２４所示42四、压力机所需总冲压力的计算43第六节 冲裁工件的排样Ø一、排样原则Ø二、排样方法Ø三、搭边Ø四、送料步距与条料宽度的计算Ø五、排样图44一、排样原则图中列出了五种排样方案方案一：直排方案二：斜对排方案三：直对排方案四：另一种直对排方案五：在保证冲件使用性能的前提下， 适当改变其形状后，仍采用直排排样原则如下：１）提高材料利用率η２）使工人操作方便、安全，减轻工人的劳动强度３）使模具结构简单、模具寿命较高４）排样应保证冲裁件的质量冲件的多种排样法45二、排样方法１.有废料排样法２.少废料排样法３.无废料排样法46三、搭边１.搭边的作用 １）起补偿条料的剪裁误差、送料步距误差以及补偿由于条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪斜误差的作用。

若没有搭边则可能发生工件缺角、缺边或尺寸超差等废品 ２）使凸、凹模刃口双边受力由于搭边的存在，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁，受力平衡，合理间隙不易破坏，模具寿命与工作断面质量都能提高 ３）对于利用搭边拉条料的自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进２.搭边的数值 搭边过大，浪费材料搭边太小，起不到上述应有的作用过小的搭边还可能被拉入凸模和凹模的间隙，使模具容易磨损，甚至损坏模具刃口47四、送料步距与条料宽度的计算１.送料步距A２.条料宽度B有侧压装置时条料宽度的确定１—导料板 ２—凹模48五、排样图排样图是排样设计最终的表达形式49。