1、沖壓工藝及基本原理沖壓用于加工圓孔、錐形沉孔、平頭沉孔、穿孔翻邊、切開成形、凸條、加強筋和成形凸臺。沖裁過程利用凸模給工件施加壓力，迫使工件進入凹模。隨著凸模的抬起，卸料板把工件從凸模上拉下來。沖壓機對模具加以固定和導向，以免凸模觸及凹模或卸料板。沖裁力一一沖孔需要的沖裁力取決于4個重要變量，而其它成形操作都有獨特的壓力計算公式；r植工曲林界沖孔需要的沖裁力（噸）=PXTXYXS式中：P一凸模周長。周長越大，需要的沖裁力越大T一材料厚度。厚度越大，需要的沖裁力也越大Y一材料的屈服強度系數，較硬的材料需要較大的力S一剪形系數一增大刃口斜度意味著減小沖壓力剪形刃的優點一一凸模端面不一定是平的，它以

2、某個角度形成剪形面，降低了沖孔需要的壓力。剪形刃磨通常應該是對稱的，以避免模具承受側向負載，因為側向負載可導致模具彎曲變形、毛刺增多和沖孔位置不準確。在圓形沖端面上磨成凹形可以降低沖裁力，最多能降低70%,實際效果同沖頭直徑、凹處深度和材料厚度有關。中凹剪刀對步沖很有利，降低了沖頭的最大承載能力。斷裂區一一仔細檢查沖裁出來的孔壁，可以看到斷裂區。材料在凸模的壓力下發生塑性變形（彎曲）時將產生光亮的壁。一旦達到材料的屈服點，隨著材料的分離而產生無光澤的粒狀表面。廢料排出一一廢料須落入廢料收集箱，廢料排出槽通常是傾斜的，它利用重力把廢料送到收集箱。有時候廢料會粘在沖頭表面上，原因可能是潤滑油以及沖

3、頭把材料擠入凹模時產生的真空度。如果發生這樣的情況，下一個沖程將由廢料13-1的表面代替沖頭進行沖壓，這樣會損傷模具，一般來講，嚴格完善模具維護程序，可以把廢料置于控制之下。凸模一一凸模的作用是把工件壓入凹模腔。一般規則是凸模硬度大于工件硬度，但如果凸模過硬，脆硬易斷，同硬度不高容易磨損的軟模具一樣毫無用處。氮化鈦(TiN)一般用來處理凸模并形成一層堅硬耐磨的表面，但沖模內部又有一定韌性，這樣沖模外面耐磨，又不容易折斷。凹模一一凹模腔使材料彎曲到超過屈服點，從而導致工件同廢料分離。只要模具維護使用得當，凸模決不會碰到凹模，它們彼此間隙也不會太大。這就設計模具主要考慮問題“凹凸模間隙”。通常是指

4、凸模與凹模孔尺寸之間的差值。卸料板一一卸料板使凸模與工件分離。卸料板形狀是凸模不會接觸卸料板。但又必須靠近卸料板。如果凸模和卸料間隙太大，工件將隨著凸模的抬起而向上翹曲。同凹模配合加工的卸料板具有近似于凸模和凹模的形狀。工件擦傷一一必須采用正確的卸料板間隙，并注意保護卸料板表面，把凸模從材料上脫開需要力量。卸料彈簧一一卸料彈簧使卸料板能夠同工件分離，并使凸模穿過工件而進入凹模。如果卸料彈簧失效，凸模可能卡在工件上，導致故障停機，材料報廢事小，還需增加調整機器時間等問題。沖裁時力的計算：1) 沖壓力：P沖=1.3P=1.3LXtxT式中：L一沖裁件周邊長t一沖裁件厚度l材料抗剪強度由表查出=44

5、0兆帕注：考慮材料厚度可能不一致，磨具刃口磨損，凹凸模間隙波動，材料性能變化，故實際沖裁時沖裁力還需增加30%。2) 卸料力，推件力和頂件力：沖裁時，工件或廢料從凸模上取下來的力叫卸料力，從凹模內將工件或廢料順著沖裁的方向推出的力叫推件力，逆沖裁方向頂出的力叫頂件力。目前多以經驗公式計算：13-2S-赫一淞I麴中捌堇圖頂件力系數，其值見表1卸料力P卸=K卸XP沖（牛）推件力P推二nK推，P沖（牛）頂件力P頂二K頂,P沖（牛）式中：P沖一沖裁力n同時卡在凹模中的工件（或廢料數目）hn=一（h圓柱形凹模腔口高度tt一材料厚度）K卸、K推、K頂分別為卸料力、推件力、表1卸料力、推件力和頂件力系數料厚

6、K卸K推K頂<0.10.0650.0750.10.14>0.10.50.0450.0550.0630.08鋼>0.52.50.040.050.0550.06>2.56.50.030.040.0450.05>6.50.020.030.0250.03鋁、鋁合金0.0250.080.03-0.07紫銅、黃銅0.020.060.03-0.09注：卸料力系數K卸在沖多孔、大搭邊輪廓復雜時取上限值。3）總沖裁力沖裁時總沖壓力為沖裁力、卸料力和推件力之和，這些力在選擇壓力機時是否要考慮進去，應根據不同模具結構區別對待：即：采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模為：P總=P沖+P卸

7、+P頂采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模為：P總=P沖+P推采用弱性卸料裝置和下出料方式的沖裁模為：P總=P沖+P卸+P推13-3例采用落料一沖孔復合沖裁墊圈（見圖）計算沖裁力、推件力和卸料力解：由表查出r=304373（兆帕）取聲343（兆帕）沖裁力計算:P落=1.3兀-d=t1.3i3M485MM43（牛）=147013（牛）P孔=1.3冗-dt-r=1.3.5X3XB43X（伐）=52504（牛）P沖=P落+P孔=147013+52504=199517（牛）卸料力計算：由表1查出K卸=0.03P卸=K卸P落=0.03X147013=4410（牛）推件力計算：由表1查出K推=0.045凹

8、模刃口直壁高h=6mmn=h=6=2t3P推=nK推P孔=2X0.045X52504=4725（牛）總的沖裁力:P總=P沖+P卸+P推=147013+52504+4410+4725=208652（牛）13-4沖裁斷面與間隙關系及分類j一類別分類依據口、I（間隙較小）n（間隙適中）m（間隙較大）沖件男切男切向特征一6.h一Jr；一；/楣篡悻扁扁幅順刪州二，嬲B塌角隕r(4-70%t(68)%t(81。%t,而"*宮帶匚24nl04t回1V二二-P-*兒kb135r5可%t(254y%tI52J)%t一3質剪裂虛小中大量LQ毛刺玉Lf小t:材料厚度斜JSB4778811條件精度撓度f稍小

9、小較大尺寸精度落料件接近凹模尺寸稍小于凹模尺寸小于凹模尺寸沖孔件接近凹模尺寸稍大于凸模尺寸大于凸模尺寸模具壽命較低較局最局力能消耗沖裁力較大小最小卸、推料力較大最小小沖裁功較大小稍小適合場合沖件剪切面質量、尺寸精及要求高時，采用小間隙。沖模壽命較低。沖件剪切面質量，尺寸精及要求一般時，采用中等間隙。因殘余應力小，能減少破裂現象。適用于繼續塑性變形的制件。沖件剪切面質量，尺寸精及要求不圖時，應優先采用大間隙，以利于提高沖模壽命。13-5質量問題原因分析防止措施剪切斷面好，只有很小毛刺，斷面有一定斜度。間隙合理，均勻，凸凹模刃口鋒利，裂紋重合。剪切斷面帶有裂口，和較大毛刺的雙層斷面。間隙小于合理可

10、隙，凸、凹模刃口處的裂可不重合。修磨凸、凹模間隙。一斷面斜度大，形成拉斷的毛刺，圓角帶處的圓角增大。間隙過大，裂紋不重合。更換新的工作零件。股沖孔件孔邊毛刺大，落料件圓角帶圓角增大。凹模刃口磨鈍。修磨凹模刃口。落料件上產生毛刺，沖孔件產生大圓角。凸模力口磨鈍。修磨凸模刃口。沖落料、沖孔件上產生毛刺，圓角大。沖裁凸、凹模刃口磨鈍。修磨凸、凹模刃口。沖件有凹形彎曲面1.凹模孔口有反錐修磨凹模刃口裁2.高彈伸料,端邢牌1片曲3.頂料桿匕，件接觸面過/、更換頂桿4.固定卸料板改用彈性卸料板件5.凹模孔落料的模具凹模內改用頂出裝置缺口1）材料放得不止確調整定位裝置2）條料寬度不夠改用較寬的條料有一個孔未

11、沖出沖栽過程中沖孔凸模折斷了更換新凸模工件內孔偏移定位圈與凹模不同心改作定位圈毛刺分布/、均1）凸模/、同心調整凸模、凹模間隙，使其盡量均勻。2）凸模、凹模/、垂直。重新調整安裝凸、凹模沖裁件質量分析（不含精沖裁）13-6復習自考題：為了了解各自掌握沖裁知識的狀況，請按以下10個問題，自我評分：1 .沖裁模的一般組成部件是什么？A、沖頭、接收器和廢料堵塞B、凹模、卸料板和沖頭C、卸料板、螺紋規和排料凸輪2 .哪一種現象指示凸凹模存在對中問題？A、50%斷裂區分布在沖頭內壁的圓周上B、毛刺出現在工件靠凹模的一面C、光滑發亮的孔壁呈現在沖孔一面3 .以下哪一種操作不屬于沖壓工序?A、沖孔B、擠壓C

12、、電鍍D、壓筋4 .哪些因素限制可靠沖裁最小孔徑？A、沖頭強度、材料的屈服強度和凸凹模間隙B、加工圖紙標注的技術條件和公差要求C、成品零件的斷裂區和毛刺高度5 .什么是凹凸模間隙？A、廢料排出尺寸與凹模孔尺寸之比B、在定位過程中工件距模的高度C、沖頭和凹模孔之間的尺寸差6 .哪些因素影響沖裁精度？A、凸模和凹模的對中B、工件的剛性C、定位系統的背隙D、以上所有因素7 .采用平沖頭在0.134?（25.4/寸）厚的冷軋鋼板上沖直徑1?勺孔，大約需要多少噸沖壓力？A、5.3B、10.5C、15.88 .尾頂形刃磨對沖頭端面有什么影響？A、出現大量毛刺，因為頂面不宜研磨B、減少沖裁材料所需的沖裁力C、增大沖裁材料所需要的沖裁力9 .在刃磨沖頭的過程中退火有什么好處？A、對不良模具維修沒有任何好處B、沖頭越軟、越容易刃磨C、只要沖頭經過充分退火，下模就不會磨損10 .如何判斷下模需要刃磨？13-7A、沖孔數量超過1000