沖裁間隙1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凸的差值一.沖裁間隙的概念

沖裁間隙Z表示雙面間隙，單面間隙用Z/2表示，如無特殊說明，沖裁間隙就是指雙面間隙。Z值可為正值，也可為負值，但在普通沖裁中，均為正值Z=DA-dT

（單位mm）2二.沖裁間隙對模具壽命的影響沖裁模具壽命分為刃磨壽命和模具總壽命。沖裁模具的破壞形式主要有：磨損、崩刃、折斷、變形和漲裂等。刃磨：就是將刃口變鈍部分磨掉。一般使用的設備為平面磨床。刃磨量：凸模長度或凹模厚度的減小量就是刃磨量。刃磨量為0.1~0.15mm或稍多一些，一般不超過0.3~0.4mm。刃磨壽命：通常將兩次刃磨之間的沖裁次數稱為模具的刃磨壽命。總壽命：模具到了需要更換凸模和凹模或整副模具都要報廢時，總的沖裁次數就稱為模具總壽命。2025/2/263總共27頁凹模刃口有效直線部分h平面磨床2025/2/264總共27頁沖裁間隙對模具壽命的影響由下圖可見，隨著沖裁次數的增加，合金工具鋼制造的凸、凹模的磨損越來越大。

凸、凹模的磨損形式2025/2/265總共27頁合金工具鋼的淬硬性、淬透性、耐磨性和韌性均比碳素工具鋼高，按用途大致可分為刃具、模具和量具用鋼3類。2025/2/266總共27頁沖裁時凸、凹模受力分析：1、沖裁間隙過小時，由于擠壓作用加劇，垂直力F1,F2、側壓力F3,F4和摩擦力增大，造成刃口磨損，甚至使二次剪切產生的金屬碎屑與模具之間產生粘結現象，并引起崩刃、凹模脹裂、小凸模折斷、凸凹模相互啃刃等異常損壞。

沖裁間隙對模具壽命的影響間隙過小時的斷面質量裂紋的形成與發展72、沖裁間隙過大時，板料的彎曲拉伸增大，垂直力和力偶M也會相應增大，導致凸凹模端面磨損。間隙過大時的斷面質量裂紋的形成與發展2025/2/268總共27頁1、當間隙很小時，由于擠壓作用加劇，板料所受拉應力減小，壓應力增大，不易產生裂紋，沖裁力較大。2、當間隙增大時，拉應力增大，上下裂紋重合，沖裁力迅速減小。3、當間隙繼續增大時，凸、凹模刃口產生的裂紋不重合，發生二次斷裂，沖裁力下降變緩。間隙達材料厚的5%-20%時，沖裁力下降不明顯。

三.沖裁間隙對沖裁力的影響間隙大小對沖裁力的影響9低碳鋼(lowcarbonsteel)又稱軟鋼，含碳量從0.10％至0.30%低碳鋼易于接受各種加工如鍛造,，焊接和切削，常用於制造鏈條，鉚釘，螺栓，軸等。低碳鋼鉚釘2025/2/2610總共27頁1、當間隙增大時，沖裁件光亮帶變窄，落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔尺寸大于凸模尺寸，卸料力、推件力或頂件力迅速減小。2、當間隙繼續增大時，制件毛刺變大，卸料力、頂件力又會增大。3、當單邊間隙Z增大到材料厚度的15%-20%時，卸料力為0。

卸料力頂件力四.沖裁間隙對卸料力、推件力、頂件力的影響11

間隙大小對卸料力的影響2025/2/2612總共27頁

間隙的選取要使沖裁達到較好的斷面質量、較高的尺寸精度，較小的沖裁力，較高的模具壽命。

合理間隙指一個范圍值，其上限為最大合理間隙,下限為最小合理間隙。間隙的確定是綜合考慮上述各個因素的影響,選擇一個適當的問隙范圍作為合理間隙。

觀察法：合理的沖裁間隙指圓角帶和斷裂帶小，光亮帶占整個斷面的1/3左右，不出現二次光亮帶，毛刺高度合理。

在具體設計模具時,根據工件和生產上的具體要求可按下列原則進行選取：

(l)當工件的斷面質量沒有嚴格要求時,為了提高模具壽命和減小沖裁力,可以選擇較大間隙值。

(2)當工件斷面質量及制造公差要求較高時應選擇較小間隙值。

五.合理間隙的選用2025/2/2613總共27頁一、理論計算法：合理間隙的選用tanβ=（Z/2）/（t-b）Z=2t（1-b/t）tanβ其中：t-板料厚度、b/t-相對切入深度、β-裂紋方向角材料塑性越好或硬度越低，則光亮帶所占的相對寬度b/t就越大；反之，材料塑性越差或硬度越高，則b/t就越小。2025/2/2614總共27頁沖裁件斷面2025/2/2615總共27頁從表中可以看出，間隙值是一個范圍，那么請同學們思考，新模具的間隙值選用是用最大合理間隙值還是最小合理間隙值？

合理間隙的選用二、查表法計算沖裁模刃口尺寸時,考慮到模具在使用過程中的磨損會使刃口間隙增大,應當按Zmin值來計算。2025/2/2616總共27頁08是沖壓用鋼板中沸騰鋼的一種牌號（中國稱08，日本稱S9CK，德國用C10，前蘇聯用08）08指的是含碳量萬分之八；2025/2/2617總共27頁16Mn是：16Mn叫低合金高強度結構鋼低合金高強度結構鋼：含碳量為0.16%,加入主要合金元素錳、硅、釩、鈮和鈦等。2025/2/2618總共27頁40#，中碳鋼。即含碳量0.4%左右碳素鋼2025/2/2619總共27頁這是一種比較實用的、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：

C=mt式中：C——合理沖裁間隙；

t——板料厚度；

m——經驗記憶系數，參考數據如下：軟態有色金屬：m=4％～8％；硬態有色金屬、低碳鋼、純鐵：m=6％～10％；中碳鋼、不銹鋼：m=7％～14％；高碳鋼、彈簧鋼：m=l2％～24％；硅鋼：m=5％～10％；非金屬(皮革、石棉、膠布板、紙板等)：m=1％～4％。三、經驗記憶法

合理間隙的選用2025/2/2620總共27頁每種金屬有它自己的再結晶溫度，再結晶溫度以上的退火即軟態組織，以下為硬態組織軟態銅硬態有色金屬2025/2/2621總共27頁退火是一種金屬熱處理工藝，指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除殘余應力，穩定尺寸，減少變形與裂紋傾向；細化晶粒，調整組織，消除組織缺陷。2025/2/2622總共27頁有色金屬通常指除去鐵（有時也除去錳和鉻）和鐵基合金以外的所有金屬。銅和銅合金材、鋁和鋁合金材、鉛和鉛合金材、鎳和鎳合金材、鈦和鈦合金材。2025/2/2623總共27頁

應當指出，上述記憶系數ｍ值是基于常用普通板料沖裁而歸納總結出來的。各行業各企業對此的選取值是不相同的。在使用過程中還應考慮以下因素：

(1)對于制件斷面質量要求高的其值可取小些；

(2)計算沖孔間隙時比計算落料間隙時其值可取大些；

(3)為減小沖裁力其值可取大些；

(4)為減少模具磨損其值可取大些；

(5)計算異形件間隙時比計算圓形件間隙時其值可取大些；

(6)沖裁厚板(ｔ>8mm)時其值可取小些。2.5合理間隙的選用2025/2/2624總共27頁異形件2025/2/2625總共27頁

思考題1.什么是沖裁間隙?

2.沖裁間隙過大和過小對模具有什么影響？并作簡要的受力分析。

3.沖裁間隙對沖裁力的影響是有哪些？

4.沖裁間隙由小到大時，卸料力、推件力、頂件力是怎么變化的？

5.理論計算法的公式是？取決于哪些因素？6.查表法中，新模具的間隙值應怎么選擇？

2025/2/2626總共27頁2教學目標:1.了解沖裁間隙的概念。

2.熟悉沖裁間隙對模具壽命的影響。3.熟悉沖裁間隙對沖裁力及卸料力、推件力、頂件力的影響。4.掌握確定沖裁模具間隙的方法。教學重點:

1.過小和過大的沖裁間隙對模具壽命的影響。