冲裁模具材料有哪些

托板冲裁模具材料选

择及热处理

单位：重庆工业职业技术学院 部门：机械工程学院 设计者： 肖科科 指导老师：赵国际 日期：2013.5.10～2013.5.14

冲 压 件：托板 生产批量：大批量 材 料：08F T=2mm

一、制件分析：

1、产品形状：由图可知该产品形状简单，精度要求低，只有中心有一个直径为10cm的孔，两端有直径为8的圆弧。

2、尺寸及材料：有零件图可知该零件的尺寸较小属于中小型件，材料为08F，该零件为大批量生产。

二、模具分析：

1：模具结构及工作原理:该模具为复合模具，由于该零件精度要求不高，所以以先落料

后冲孔的加工方法为最终的加工方法。

2：工作原理：先是落料凹模冲出零件的外形然后冲孔凸模冲出中心孔，然后分模有弹簧的弹力把零件推出模具。

三、工况条件分析：

1：工作在荷：由资料得知该模具选择J23-25开式双柱可倾式压力机所以该模具的载荷为轻载荷。

2：模具的失效的形式：由于该模具选用的是冷冲裁模，其主要的失效形式为磨损，但是由于该零件的厚度大于1.5cm所以其失效形式还有崩刃、断裂。当刃口磨损严重时会使冲切零件产生毛刺，此时磨具就会因模具超差不能使用。

3：模具材料的要求：冷冲

第二章

冲裁工艺及冲裁模具的设计（重点）

主要内容

●冲裁变形过程分析；

●掌握冲裁件工艺性分析、排样与搭边、冲裁间隙、冲裁工序力、压力中心的确定方法及凸、凹模刃口尺寸计算原则和方法；

●掌握冲裁模的典型结构、组成、工作过程分析和零部件的结构设计。

重点、难点

●重点：

冲裁变形的过程

冲裁件的工艺性分析，确定冲裁件工艺方案 冲裁模凸、凹模刃口尺寸计算原则和方法

冲裁模的典型结构、组成、工作过程分析。

●难点：

冲裁件的工艺性分析，确定冲裁件工艺方案 冲裁模凸、凹模刃口尺寸计算原则和方法

冲裁模的工作过程分析。

2.1 冲裁基本概念

教学要点

【目的要求】

1、冲裁变形的过程

2、冲裁断面的四个区域

3、冲裁间隙与冲裁断面质量的关系

4、合理冲裁间隙的确定

教学要点

【重点】

1、冲裁变形的过程

2、冲裁断面的四个区域

3、冲裁间隙与冲裁断面质量的关系【难点】

1、冲裁间隙与冲裁断面质量的关系

冲裁---用冲模沿封闭轮廓曲线冲切，使材料一部分相对于另一部分发生分离，从而获得一定形状及尺寸的工件或半成品的冲压工序。

冲裁可分为冲孔和落料。

若冲裁的目的是为获取有一定外形轮廓和尺寸的冲落部分叫落料；若冲裁的目的是为获取一定形状和尺寸的内孔则是冲孔。

分类: 普通冲裁、精密冲裁

一、冲裁变形过程

板（带）

冲裁模具的基本结构及工作原理

一、冲裁模具按工序组合程度可分为：简单冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模。 （一）简单冲裁模即敞开模

1、定义：它是指在一次冲裁中只完成冲孔或落料的一个工序。 2、简单冲裁模按其导向方式可分为：

（1）无导向单工序模它的特点是结构简单,重量轻、尺寸较小、模具制造容易、成本低廉。但冲模使用安装时麻烦,模具寿命低,冲栽件精度差,操作也不安全。

无导向简单冲模适用于精度要求不高、形状简单、批景小或试制的冲裁件。

（2）导板式简单冲裁模 模精度高、寿命长、使用安装帧、操作安全,.但制造比较复杂。一般适用于形状较简单、尺寸不大的工件。

（3）导柱式简单冲裁模由于这模具准确可靠,能保证冲裁间隙的均匀,冲裁的工件精度较高、模具使用寿命长而且在冲床上安装使用方便，因此导柱式冲裁模是应用最广泛的一种冲模,适合大批量生产。 （二）连续冲裁模

1、连续冲裁模的定义：按一定的先后程序，在冲床的滑块的一次到和中，在模具的不同位置上，完成冲孔，落料导两个的上的冲后工序的冲裁模，又称及进模或跳步模。 2、连续冲裁模的定位原理可分为：导正销定位原理、侧刃定距原理 （三）复合冲裁模

1、复合冲裁模的定义：在部床滑块的一次行程中，在冲模的同一工位上同

冲裁工艺及冲裁模设计 复习题答案 一、填空题

1. 从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、修边、等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。

2. 冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。

3. 冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。 4. 圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。 光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程

中凸模与凹模挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。

5. 塑性差的材料，断裂倾向严重，剪裂带增宽，而光亮带所占比例较

少，毛刺和圆角带大；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。 7. 增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压板压紧凹

模面上的材料、对凸模下面的材料用顶板施加反向压力，此外，还要合理选择塔边、注意润滑等。

8. 减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有：尽可能采用合理间隙的下限值，

保持模具刃口的锋利、合理选择塔边值、采用压料板和顶板等措施。 9. 冲裁凸模和凹模之间的间隙，不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，

而且还影响模

第2章 冲 裁

从表1.1可见，分离工序(广义冲裁)包括落料、冲孔、切断、切边、剖切、切口、整修等，其中冲裁(落料、冲孔)应用最多。生产实际中往往对冲裁与广义冲裁不加区分。

冲裁得到的制件可以是最终零件，也可以作为弯曲、拉深、成形等其他工序的坯料/工序件/半成品。

2.1 冲裁变形过程

如图2.1所示，冲裁需要用到的凸模1(实体)与凹模2(型孔)工作部分(刃口)的水平投影轮廓按所需制件轮廓形状制造，但尺寸有微小差别(需要一定间隙)。当压力机滑块把凸模推下时，板料就受到凸-凹模的剪切作用而沿一定的轮廓互相分离。

(a) (b)

图2.1 普通冲裁示意图

1—凸模；2—凹模

2.1.1 冲裁变形的3个阶段

板料的分离是瞬间完成的，冲裁变形过程大致可分成3个阶段(如图2.2所示)。 (1) 弹性变形阶段(如图2.2(a)所示)

当凸模开始接触板料并下压时，板料发生弹性压缩和弯曲。板料略有挤入凹模洞口的现象。此时，以凹模刃口轮廓为界，轮廓内的板料向下弯拱，轮廓外的板料则上翘。凸-凹模间隙愈大，弯拱和上翘愈严重。随着凸模继续下压，直到材料内的应力达到弹性极限，弹性变形阶段结束，进入塑性变形阶段。

(2)

第2章 冲 裁

从表1.1可见，分离工序(广义冲裁)包括落料、冲孔、切断、切边、剖切、切口、整修等，其中冲裁(落料、冲孔)应用最多。生产实际中往往对冲裁与广义冲裁不加区分。

冲裁得到的制件可以是最终零件，也可以作为弯曲、拉深、成形等其他工序的坯料/工序件/半成品。

2.1 冲裁变形过程

如图2.1所示，冲裁需要用到的凸模1(实体)与凹模2(型孔)工作部分(刃口)的水平投影轮廓按所需制件轮廓形状制造，但尺寸有微小差别(需要一定间隙)。当压力机滑块把凸模推下时，板料就受到凸-凹模的剪切作用而沿一定的轮廓互相分离。

(a) (b)

图2.1 普通冲裁示意图

1—凸模；2—凹模

2.1.1 冲裁变形的3个阶段

板料的分离是瞬间完成的，冲裁变形过程大致可分成3个阶段(如图2.2所示)。 (1) 弹性变形阶段(如图2.2(a)所示)

当凸模开始接触板料并下压时，板料发生弹性压缩和弯曲。板料略有挤入凹模洞口的现象。此时，以凹模刃口轮廓为界，轮廓内的板料向下弯拱，轮廓外的板料则上翘。凸-凹模间隙愈大，弯拱和上翘愈严重。随着凸模继续下压，直到材料内的应力达到弹性极限，弹性变形阶段结束，进入塑性变形阶段。

(2)

冲压模具冲针用什么材料

在所有的模具失效因素中，模具的材料和热处理约占 70% 的比例，成为影响模具寿命的主要因素。因此，在模具的整个设计制造过程中，模具材料的选用和热处理工艺是否适当显得尤为重要。

11.2.1 冲压模具工作零件材料的要求

冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的温度下工作（如冷挤压），工作条件复杂，易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此，对模具工作零件材料的要求比普通零件高。

由于各类冲压模具的工作条件不同，所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。 1.冲裁模材料的要求

对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃 ，还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。 2. 拉深模材料的要求

要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性（抗咬合性）、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能，而且热处理时变形要小。 3. 冷挤压 模材料 的要求

要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性，为避免冲击折断，还要求有一定的韧性。由于挤压时会产

一、黑色金属

1.深拉深用冷轧钢板发化学成分和力学性能

1）深拉深钢板的化学成分 深拉深用冷轧钢板主要有08Al、08F、08、及10、15、20钢。其化学成分如表8—44所示。

表8—44 深拉深冷轧薄钢板的化学成分（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）

化学成分（质量分数 %） C ≤0.08 0.05～0.11 0.05～0.12 0.07～0.14 0.12～0.19 0.17～0.24 Si ≤0.03 Mn 0.35～0.45 0.25～0.50 0.35～0.65 0.35～0.65 0.35～0.65 0.35～0.65 P ≤S ≤Ni ≤Cr ≤Cu ≤Al 0.02～0.07 钢板 08Al 0.020 0.03 0.01 0.03 0.15 ≤≤≤≤≤08F ≤0.03 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.040 0.04 0.25 0.10 0.25 ≤≤≤≤≤— 08 0.035 0.04 0.25 0.10 0.25 ≤≤≤≤≤— 10 0.035 0.04 0.25 0.15 0.25 ≤≤≤≤≤— 15 0.040 0.04 0.25

目录

摘 要 ..................................................................... 1 前 言 ...................................................................... 2 1 冲裁件的工艺性分析工艺方案的确定 ......................................... 3 2 模具的技术要求及材料选用 ................................................. 6

2.1模具的技术要求 ....................................................... 6 2.2模具材料的选用及要求 ................................................. 6 3 冲裁件的排样 ............................................................. 8 4 模具设计计算 ...................

第二章冲裁工艺及冲裁模设计复习题答案

一、填空题

1. 冲裁既可以直接冲制成品零件，又可以为其他成形工序制备毛坯。

2. 从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、修

边、等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。

3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。

4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。

5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。

6.圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。

7.光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模挤压切

入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。

8.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。

9.塑性差的材料，断裂倾向严重，剪裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角带大；

反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。

10.增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压板压紧凹模面上的材料、对凸

模下面的材料用顶板施加反向压力，此外，还要合理选择塔边、注意润滑等。

11.减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有：尽可能采用合理间隙的下限值，保持模具刃口的锋

利、合理选择塔边值、采