冷冲压工艺与模具设计教案 表格式

冷冲压工艺与模具设计教案

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授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计

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教师姓名 授课日期

杨秋明

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授课形式 授课时数

讲课 2

授课章节名称

第一章 冷冲压概论 1.1 冷冲压基本工序及模具 常用冲压工序分类及相应模具 1.2 冲压模具的基本结构组成

1.3 常用冲压模具的类型

教学目的

1.掌握常用冲压工序的名称与特征 2.掌握冲压模具的基本结构组成 3.了解常用冲压冲压模具的结构类型

教学重点

1.讲解常用冲压工序的名称与特征 2.分析冲压模具的基本结构组成 3.讲解常用冲压冲压模具的结构类型

教学难点

冲压模具的基本结构组成的分析与应用

更新、补充、删节 内容 多媒体设备

使用教具

课外作业

1.名词解释：冲裁、冲孔、落料、压弯、拉深、成形 2.冷冲压模具有哪些基本零件组成？

课后体会

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讲课 2

第二章 冲裁工艺与冲裁模具的设计 2.1 设计程序 了解冲裁工艺与冲裁模具的设计程序

教学目的

教学重点

讲解冲裁工艺与冲裁模具的设计程序

教学难点

冲裁工艺与冲裁模具的设计程序中的反复和比较

更新

、补充、删节 冲裁制件实例介绍 内容

使用教具

多媒体设备

课外作业

列出冲裁工艺与冲裁模具的设计程序

课后体会

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2.2 审图与冲裁工艺性分析

教学目的

1.掌握冲裁工艺性要求及工艺性分析方法 2.了解冲压材料的种类及性能

教学重点

冲裁工艺性要求及工艺性分析方法

教学难点

冲裁件工艺性分析方法

更新、补充、删节内容 冲裁案例

使用教具

多媒体设备

课外作业

冲裁有哪些工艺性要求？

课后体会

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2.4 排样(layout) 2.4. 1 冲裁排样的方式 排样：指冲裁件在板料或条料上的布置方 式。 (1)按有无废料分 1)有废料排样：指排样时，制件与制件之 间、制件与条料边缘之间均有余料存在。 特点：冲裁件质量易于得到保证，并具有 保护模具的作用，但材料利用率低。 案例分析 2)少废料排样和无废料排样：指制件与制 件之间、制件与条料边缘之间存在较少、 或没有余料。 特点：材料利用率较高，但由于冲裁时凸 模单边受力，易于遭到破坏。 案例分析 (2)按排列形式分 1)直排法：适用于外形为方、矩形制件。 案例分析 2)斜排法：适用于椭圆形、T 形、Г形、 S 形制件。 案例分析 3)直对排法：适用于梯形、三角形、半圆 形、T 形、Ш形、Ц形制件。 案例分析 4)混全排法：适用于材料与厚度相同的两 种以上不同形状制件的套排。 案例分析 5)多行排法：适用于大批量生产中尺寸不 大的圆形、六角形、方形、矩形等制件。 案例分析 6)整裁余料(搭边)法：适用于尺寸较小且 形状较简单的制件。 案例分析 7)分次裁切余料(搭边)法：适用于尺寸较 小且形状较复杂的制件。 案例综合分析，得出排样方式 2.4.2 搭边(scrap allowance) 搭边：指冲裁时制件与制件之间、制件 与条料边缘之间的余料。

(1)搭边的作用 ①能够补偿定位误差，保证冲

出合格的制件； ②能保持条料具有一定的刚性，便于送料； ③能起到保护模具的作用。 (2)搭边值的选取 查表 案例分析，确定搭边值 2.4.3 材料利用率的计算 (1)条料宽度尺寸的确定 1)有侧压装置： B=(L-2a)-Δ 2)无侧压装置： B=(L+2a+C) -Δ 3)采用侧刃 B=(L+1.5a+nF) -Δ 式中：L——制件垂直于送料方向的基本尺寸； n——侧刃数； Δ——条料的宽度公差； a——侧面搭边值； C——送料保证间隙：B≤100,C=0.5~1.0;B >100,C=1.0~1.5。 (2)材料利用率的计算

η=

S S × 100% = × 100% S0 A B

式中：A——在送料方向，排样图中相邻两个制 件对应点的距离(mm); B——条料宽度(mm); S——一个步距内制件的实际面积(mm2); S0——一个步距所需毛坯的面积(mm2); 案例材料利用率计算

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2.5 刃口尺寸计算 2.5.1 冲裁间隙 冲裁间隙：指冲裁的凸模与凹模刃口之间的 间隙。一般指单边间隙。 单边间隙：指凸模与凹模每一侧的间隙。 双边间隙：指凸模与凹模两侧间隙之和。 (1)影响冲裁间隙大小的因素 1)冲裁件断面的质量要求 冲裁件断面上各区域分别为：塌角带、光亮 带、断裂带、毛刺。 塌角带：由冲裁开始时材料的塑性变形形成。 间隙愈大，则塌角愈大。 光亮带： 在材料被挤入凹模(或凸模挤入材料) 时所形成。间隙适中时可获得较大的光亮带。 间隙愈大，光亮带愈小，但间隙过小，则会 造成两次断裂，形成两个光亮带。 断裂带：材料发生断裂所形成。断裂带在冲 裁断面上形成粗糙的斜面。间隙愈大，断裂 带愈大，但间隙过小，则会造成两次断裂， 形成两个断裂带。 毛刺：由断裂时材料纤维的牵扯所形成。间 隙愈大，毛刺愈长，材料塑性愈好，毛刺愈 长。 案例分析 2)冲裁件尺寸精度的要求 间隙过大，材料产生拉伸弹性变形，使制件 的外形尺寸小于凹模尺寸，内形尺寸大于凸 模尺寸； 间隙过小，材料产生过大的压缩弹性变形， 使制件的外形尺寸远大于凹模尺寸，内形尺 寸远小于凸模尺寸； 案例分析 3)冲压力要求 间隙的增大，将使冲压力有所减小。 4)模具寿命的要求 过小的间隙对模具寿命极为不利。 较大的间隙有利于减少材料对凸、凹模的磨 损

,则有助于提高模具寿命。 (2)合理间隙值确定的原则 1)当冲裁件尺寸精度要求不高，或对断面质 量无特殊要求时，从提高模具寿命、降低冲 压力角度出发，一般采用较大间隙。

2) 当冲裁件尺寸精度要求不高， 或对断面质 量无特殊要求时，应选择较小的间隙。 3) 冲裁过程中凸、 凹模的磨损将使间隙增大， 因此，设计时应按所选间隙类别中的最小间 隙值来计算刃口尺寸。 (3)间隙值确定方法 1)经验法 2)查表法 案例分析，确定案例的冲裁间隙

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教师姓名 授课日期 授课章节名称 教学目的 教学重点 教学难点

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2.5.2 刃口尺寸计算 掌握刃口尺寸计算的方法 刃口尺寸计算 不同冲裁方式刃口尺寸的不同计算方法

更新、补充、删节 案例分析 内容 使用教具 1.刃口尺寸计算应遵循哪些原则？ 2.刃口尺寸计算时应区分哪些不同情况？

课外作业

课后体会

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2.5.2 刃口尺寸计算 式中 Dd——落料凹模基本尺寸(mm); (1)刃口尺寸计算应遵循的原则 Dmax——落料件最大极限尺寸(mm); 1)落料尺寸决定于凹模尺寸，设计落料模时， dp——冲孔凸模基本尺寸(mm); 以凹模为基准，间隙取在凸模上，冲裁间隙通 dmin——冲孔件孔的最小极限尺寸(mm); 过减小凸模刃口的尺寸来取得； Ld——同一工步中凹模孔距基本尺寸(mm); 2)冲孔尺寸决定于凸模尺寸，设计冲孔模时， Lmin——Ld 的最小极限尺寸(mm); 以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通 δp——凸模下偏差(mm),一般取Δ/4; δd——凹模上偏差(mm),一般取Δ/4 过增大凹模刃口的尺寸来取得； 3) 设计落料模时， 凹模基本尺寸应取制件尺寸 Zmin——凸凹模最小初始双向间隙(mm); 公差范围内的较小尺寸； Zmax——凸凹模最大允许双向间隙(mm); 4) 设计冲孔模时， 凸模基本尺寸应取制件尺寸 x——凸、凹模磨损系数； 公差范围内的较大尺寸； 冲裁件精度 x 值 5) 初始设计模具时， 冲裁间隙一般采用最小合 IT10 以上 1 IT11~13 0.75 理间隙值； IT14 0.5 6) 刃口尺寸的制造偏差方向， 原则上单向注向 金属实体内部； Δ——制件尺寸公差值； 7) 模具制造方法的不同， 其刃口尺寸的计算方 Dp——落料凸模基本尺寸(mm); 法亦不同。 dd——冲孔凹模基本尺寸(mm); (2)凸、凹模采用互换法加工 案例计算 1)适用 适用于圆形等简单形状的冲裁件。 2)要求 设计时需在图纸上分别标注凸、凹模的刃口尺 寸及制造公差。 3)满足条件 ∣δp∣+∣δd∣≤Zmax-Zmin δd=0.6(Zmax-Zmin) 或取 δp=0.4(Zmax-Zmin) 4)落料

Dd = (Dmax x )00

δ d

D p = (Dd Z min )δ p = (Dmax x Z min )δ p0

5)冲孔

d p = (d min + x )δ p0

d d = (d p + Z min )06)孔心距

+δ d +δ d

= (d min + x + Z min )0

Ld = (Lmin + 0.5 ) ± 0.125

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