1、 1.3 沖壓模具按其用途可將模具分為：冷沖壓模、塑料模、壓鑄模、鍛模、粉末冶金模、橡膠模、陶瓷模、玻璃模、鑄造用金屬模等。按成形原理又可分為沖裁模和型腔模兩大類。 沖裁模的分類 按工序性質(zhì)分 有落料模、沖孔模、切邊模、切斷模、剖切模、整修模、精沖模、拉深模、彎曲模、翻邊模等等。 .1沖壓工藝根底a) 落料模 b) 沖孔模 c) 剪切模 d) 修邊模 e) 切口模 f) 剖切模 圖1-1 沖裁模常見構(gòu)造 .1沖壓工藝根底2彎曲模 將坯料彎曲成一定外形的模具。 1上模板；2凸模；3壓邊圈；4定位板；5凹模； 6凹模固定板；7下模板 圖1-2 彎曲模 .1沖壓工藝根底 3拉深模 將平板料變成一定外

2、形的空心件的模具如圖1-3。 圖1-3 拉深模.1沖壓工藝根底 按導(dǎo)向安裝分 有無導(dǎo)向的開式模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模、導(dǎo)筒模等。 按卸料安裝分: 剛性卸料板和彈性卸料板沖模。 按擋料或定位方式分: 固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷、導(dǎo)正銷和側(cè)刃沖模。 按制造凸、凹模的資料分： 鋼質(zhì)沖模、硬質(zhì)合金沖模、橡皮沖模、鋅基合金沖模等。 按工序的組合分 有單工序模和多工序模。多工序模又分為延續(xù)模和復(fù)合模等。 .1沖壓工藝根底 按送料、出件等方法分： 手動(dòng)模、半自動(dòng)模、自動(dòng)模等。 按輪廓尺寸分：大型模、中型模、小型模。 .1沖壓工藝根底1.4 沖壓模具常用資料1.4.1 模具資料在模具工業(yè)中的位置 模具資料是模具

3、制造的根底，模具資料和熱處置技術(shù)對(duì)模具的運(yùn)用壽命、精度和外表粗糙度起著重要的甚至決議性的作用。因此，根據(jù)模具的運(yùn)用條件合理選用資料，采用適當(dāng)?shù)臒崽幹煤屯獗砉こ碳夹g(shù)以便充分發(fā)揚(yáng)模具資料的潛力 .1沖壓工藝根底 模具資料運(yùn)用性能的好壞直接影響模具的質(zhì)量和運(yùn)用壽命； 模具資料的工藝性能將影響模具加工的難易程度、模具加工的質(zhì)量和加工本錢。 因此，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，除設(shè)計(jì)出合理的模具構(gòu)造外，還應(yīng)選用適宜的模具資料及熱處置工藝，才干使模具獲得良好的任務(wù)性能和較長的運(yùn)用壽命。 .1.4.2沖模資料的要求和選用原那么1、沖壓對(duì)模具資料的要求(1)沖裁模具 具有高的耐磨性、沖擊韌性以及耐疲勞斷裂性能。(2)彎曲模具

4、 具有高的耐磨性和斷裂抗力(3)拉深模具 具有高的硬度和耐磨性，凹模任務(wù)外表粗糙度比較低。.2、模具用資料沖模所用資料主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金、鋅基合金、低熔點(diǎn)合金、環(huán)氧樹脂、聚氨酯橡膠等。沖模中凸、凹模等任務(wù)零件主要為模具鋼。3、模具資料選用時(shí)還應(yīng)思索以下要素：(1)模具的任務(wù)條件(2)模具構(gòu)造要素(3)模具的任務(wù)性質(zhì)(4)模具的加工手段(5)熱處置要求.4、沖模資料的選用原那么(1)根據(jù)模具種類及其任務(wù)條件，選用的資料要滿足運(yùn)用要求，應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐沖擊性、耐疲勞性。(2)根據(jù)沖壓資料和沖壓件消費(fèi)批量選用資料。(3)滿足加工要求，應(yīng)具有良好的加工工藝性能，

5、淬透性好、熱處置變形小。(4)滿足經(jīng)濟(jì)性要求.1沖壓工藝根底1.4.3 沖壓模具常用資料及熱處置要求1.4.3.1 凸、凹模常用資料及熱處置要求。 零 件 名 稱 選用材料牌號(hào) 熱處理 硬度/HRC 模具類型 凸、凹模工作情況 凸模 凹模 沖裁模 形狀簡單、沖裁材料厚度t 3毫米的凸模、凹模及凸凹模 9Mn2V、Cr12、Cr12MoV 形狀復(fù)雜的鑲塊 120Cr4W2MoV 淬火 6062 6264 要求耐磨的凸、凹模 Cr12MoV、120Cr4W2 MoV、GCr15、YG15 沖裁薄材料用的凹模 T8A 表1-5 凸、凹模常用資料及熱處置一 .1沖壓工藝根底表1-5 凸、凹模常用資料及

6、熱處置二 零 件 名 稱 選用材料牌號(hào) 熱處理 硬度/HRC模具類型 凸、凹模工作情況 凸模 凹模 彎曲模 一般彎曲的凸、凹模及鑲塊 T8A T10A 淬火 5660要求高度耐磨的凸、凹模及鑲塊 CrWMn、Cr12、Cr12MoV 淬火 6064形狀復(fù)雜的凸、凹模及鑲塊。生產(chǎn)批量特別大的凸、凹模及鑲塊 熱彎曲的凸、凹模 5CrNiMo、5CrNiTi5CrMnMo 淬火 5256 拉深模 一般拉延的凸、凹模 T8A、T10A 淬火 5862 6064連續(xù)拉深的凸、凹模 T10A、CrWMn 要求耐磨的凹模 Cr12、YG15、Cr12MoV、YG8 淬火 6264不銹鋼拉深用凸、凹模 W18

7、Cr4V 6264YG15、YG8 熱拉深用凸、凹模5CrNiMo、5CrNiTi 淬火52565256.1沖壓工藝根底1.4.3.2 沖模普通零件的資料和熱處置： 零件名稱選用材料熱處理硬度要求上、下模板HT200、HT250ZG270-500、ZG310-570厚鋼板加工而成Q235 Q255模柄45、Q255導(dǎo)柱20、T10A20鋼滲碳淬硬6062導(dǎo)套20、T10A20鋼滲碳淬硬5760凸、凹模固定Q235、Q2554348板托料板Q235導(dǎo)尺Q255或45淬硬擋料銷45、T7A淬硬4348（45鋼）5257（T7A）導(dǎo)正銷、定位銷T7、T8淬硬5256墊板45、T8A淬硬4348（45

8、鋼）5458（T8A）表1-6 沖模常用普通零件的資料及熱處置要求一 .1沖壓工藝根底零件名稱選用材料熱處理硬度要求螺釘45頭部淬硬43486062銷釘45、T7淬硬4348（45鋼） 5254（T7）推桿、頂桿45淬硬4348頂板45、Q255拉深模壓邊圈T8A淬硬5458定距側(cè)刃、廢料切刀T8A淬硬5862側(cè)刃擋板T8A淬硬5458定位板45、T7淬硬4348（45鋼） 5254（T7）斜楔與滑塊T8A、T10A淬硬6062 彈簧65Mn、60SiMnA淬硬4045表1-6 沖模常用普通零件的資料及熱處置要求 .1沖壓工藝根底表1-7 常用冷變形模具鋼的預(yù)熱和加熱規(guī)范 .1沖壓工藝根底1.

9、5 沖壓常用資料1.5.1 沖壓工藝對(duì)資料的要求 選擇沖壓用資料時(shí)，首先應(yīng)滿足沖壓件的運(yùn)用要求。普通來說，對(duì)于機(jī)器上的主要沖壓件，要求資料具有較高的強(qiáng)度和剛度；電機(jī)電器上的某些沖壓件，要求有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性；汽車、飛機(jī)上的沖壓件。要求有足夠的強(qiáng)度，并盡能夠減輕分量；化工容器要求耐腐蝕等等。所以不同的運(yùn)用要求就決議了應(yīng)選用不同的資料。但從沖壓工藝思索，資料還應(yīng)滿足沖壓工藝要求，以保證沖壓過程順利完成。 .(1) 沖壓件的功能要求 對(duì)于分別工序，要求板料具有一定的塑性。對(duì)于成形工序，要求板料應(yīng)具有良好的抗破裂性、貼模性和定形性(2) 沖壓工藝的要求良好的塑性要求良好的外表形狀資料的厚度應(yīng)符合國

10、家規(guī)范資料化學(xué)成分的要求.1沖壓工藝根底 對(duì)沖壓所用資料的要求有： a良好的塑性要求 沖壓性能是指板料對(duì)各種沖壓加工方法的順應(yīng)才干。沖壓加工方法是以金屬為塑性的加工方法，因此，要求資料具有良好的塑性。 對(duì)變形工序，塑性好，要求資料允許的變形程度大，那么可以減少?zèng)_壓工序次數(shù)及中間退火次數(shù)。對(duì)于分別工序，也要求一定的塑性，同時(shí)要求資料的屈服極限稍高一些，以利于沖裁后獲得較高的斷面質(zhì)量。 資料塑性的高低，常用延伸率()、屈服強(qiáng)度常用s來表示。強(qiáng)度極限常用b來表示。 .b良好的外表質(zhì)量 外表質(zhì)量好的資料，沖壓時(shí)工件不易破裂，廢品減少；模具不易擦傷壽命提高，而且制件的外表質(zhì)量好。所以普通要求沖壓資料外表

11、光潔、平整，無氧化皮、裂紋、銹斑、劃痕等缺陷。c符合國標(biāo)規(guī)定的厚度公差 模具間隙是按資料厚度來確定的，所以資料厚度公差應(yīng)符合國家規(guī)定的規(guī)范。否那么厚度公差太大，將影響工件質(zhì)量，并能夠?qū)е聯(lián)p壞模具和設(shè)備。 (d)資料化學(xué)成分的要求根據(jù)零件的運(yùn)用要求進(jìn)展選擇.1.5.2 沖壓變形的實(shí)際根底一、金屬塑性變形的概念沖壓件的成形過程是板料發(fā)生塑性變形的過程。塑性變形：變形力去除后，不能恢復(fù)原狀的變形金屬的塑性變形： 當(dāng)金屬體受力較大，迫使原子偏離原來的穩(wěn)定平衡位置，而到達(dá)臨近的穩(wěn)定平衡位置，變形力去除后，原子就不再回到其原來位置，而是停留在臨近的穩(wěn)定平衡位置上，因此變形就成為不可恢復(fù)的永久變形。.二、影

12、響塑性及變形抗力的主要要素1 塑性： 固體資料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完好性的才干。影響金屬塑性的要素包括兩個(gè)方面： 金屬本身的晶格類型、化學(xué)成分和金相組織等； 變形時(shí)的外部條件，如變形溫度、變形速度以及變形方式等1. 影響塑性及變形抗力的主要要素. 反映了金屬在外力作用下抵抗塑性變形的才干。2變形抗力：影響變形抗力的要素： 金屬的內(nèi)部性質(zhì) 變形條件(即變形溫度、變形速度和變形程度). 塑性和變形抗力是兩個(gè)不同的概念。通常說某種資料的塑性好壞是指受力以后臨近破壞時(shí)的變形程度的大小，而不是指變形抗力的大小。 變形抗力是從力的角度反映塑性變形的難易程度。 塑性和變形抗力的區(qū)別：.2. 對(duì)

13、金屬塑性變形的影響要素a化學(xué)成分的影響b 組織形狀的影響成分和組織變形溫度隨著溫度的升高，塑性添加，變形抗力降低a隨著溫度的升高，發(fā)生了回復(fù)與再結(jié)晶b 溫度升高，臨界剪應(yīng)力降低，滑移系添加c 新的塑性變形方式熱塑性的產(chǎn)生。d 溫度升高導(dǎo)致晶界的切變抗力顯著降低， 晶界易于滑動(dòng)主要緣由. 變形速度單位時(shí)間內(nèi)的變化量a高速時(shí)，位錯(cuò)更快的運(yùn)動(dòng)，金屬晶體的臨界剪應(yīng)力升高，塑性降低b變形速度低，變形體吸收的變形能可轉(zhuǎn)化為熱能，使變形體溫度升高，使金屬軟化。 應(yīng)力應(yīng)變形狀.3、點(diǎn)的應(yīng)力形狀 (1)應(yīng)力形狀圖 在變形物體中取出一個(gè)微小正六面體，用該單元體上相互垂直的三個(gè)面上的九個(gè)應(yīng)力分量來表示其所受的應(yīng)力，

14、這種圖稱為應(yīng)力形狀圖。.(2)主應(yīng)力圖單元體上只需正應(yīng)力而無切應(yīng)力，那么此應(yīng)力形狀圖稱為主應(yīng)力圖。主應(yīng)力圖九種2種單向的，3種雙向的，4種三向的.(3)球應(yīng)力形狀 假設(shè)三個(gè)主應(yīng)力的大小都相等 ，即稱為球應(yīng)力形狀。(4)靜水壓力 三向等壓應(yīng)力稱為靜水壓力。在靜水壓力作用下的金屬塑性將提高，靜水壓力越大，塑性提高越多，這種景象稱為靜水壓效應(yīng)。.(5)平均應(yīng)力 單元體上3個(gè)正應(yīng)力的平均值。即.(5) 等效應(yīng)力 應(yīng)力強(qiáng)度.4. 點(diǎn)的應(yīng)變形狀 點(diǎn)的應(yīng)變形狀也是經(jīng)過單元體的變形來表示的。點(diǎn)的應(yīng)變形狀也是一個(gè)張量。當(dāng)采用主軸坐標(biāo)系時(shí)，單元體就只需3個(gè)主應(yīng)變分量 和 ，而沒有剪應(yīng)變分量。用主軸坐標(biāo)系表示的應(yīng)變

15、形狀簡圖稱為主應(yīng)變圖。.拉深變形 主要表現(xiàn)為緊縮類成形特點(diǎn)。 如圓筒形工件拉深時(shí)的變形區(qū)或非軸對(duì)稱制件拉深時(shí)的變形區(qū)內(nèi)部分應(yīng)力簡圖：.脹形變形 屬伸長類成形。 如平板毛坯或中空毛坯脹形時(shí)的變形區(qū)、翻邊成形時(shí)的變形區(qū)應(yīng)力簡圖：.縮口變形 屬緊縮類成形。 如空心毛坯縮口時(shí)的變形區(qū)應(yīng)力簡圖：.剪切變形 接近與緊縮類成形。 如非軸對(duì)稱制件成形時(shí)變形區(qū)內(nèi)某部分應(yīng)力簡圖：.彎曲變形 應(yīng)力與變形在厚度方向上分布不均。 如各種彎曲工序和各種成形工序中毛坯與模具曲面或圓角接觸的部位。應(yīng)力簡圖：.三、應(yīng)力應(yīng)變曲線硬化曲線加工硬化 金屬在變形過程中隨著變形程度的添加，變形抗力添加，硬度提高，塑性降低的景象稱為加工硬

16、化。.1、應(yīng)力應(yīng)變曲線硬化曲線用載荷與試棒初始截面的比值來表示塑性變形彈性變形回復(fù)低碳鍘拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線.真實(shí)應(yīng)力 資料開場塑性變形時(shí)的應(yīng)力稱為屈服應(yīng)力。普通金屬資料在塑性變形過程中產(chǎn)生硬化，屈服應(yīng)力不斷變化，這種變化著的實(shí)踐屈服應(yīng)力就是真實(shí)應(yīng)力亦稱變形抗力。2、真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線加工硬化曲線. 用應(yīng)變和真實(shí)應(yīng)力制成的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線又稱為加工硬化曲線，表示資料變形抗力與變形程序的關(guān)系曲線。2、真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線加工硬化曲線. 在沖壓消費(fèi)中硬化曲線常用指數(shù)曲線表示，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：與資料性能有關(guān)的系數(shù)硬化指數(shù)2、真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線加工硬化曲線. n越大，表示變形過程中，資料變形抗力隨變形程度的添加而

17、迅速增長，同時(shí)不易出現(xiàn) 部分的集中變形和破壞，有利于增大伸長類零件成形時(shí)的變形極限。不同C和n值的硬化曲線：. 四、金屬塑性變形的根本規(guī)律 1、金屬屈服條件 資料受單向拉伸時(shí)，單向拉伸應(yīng)力到達(dá)資料的屈服極限該質(zhì)點(diǎn)即屈服；多向應(yīng)力形狀時(shí)，當(dāng)各應(yīng)力分量之間符合一定的關(guān)系時(shí)，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入塑性形狀，這種關(guān)系稱為屈服條件或屈服準(zhǔn)那么，也稱為塑性條件或塑性方程。.工程中常用的屈服條件為：最大主應(yīng)力、最小主 應(yīng)力和屈服應(yīng)力應(yīng)力形狀系數(shù)，其值在11.155之間。.屈雷斯加H.Tresca屈服準(zhǔn)那么:米塞斯Miss屈服準(zhǔn)那么:.2、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 (1)增量實(shí)際 以為應(yīng)力形狀確定的不是塑性應(yīng)變分量的全量而是它的瞬時(shí)增

18、量。 (2)全量實(shí)際 以為在簡單加載條件下，塑性變形的每一瞬間，主應(yīng)變差與主應(yīng)力差成比例。 為非負(fù)比例系數(shù)，是一個(gè)與資料性質(zhì)和變形程度有關(guān)的函數(shù)，而與變形體所處的應(yīng)力形狀無關(guān)。. 經(jīng)過對(duì)塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的分析，可得出以下結(jié)論：應(yīng)力分量與應(yīng)變分量符號(hào)不一定一致某方向應(yīng)力為零其應(yīng)變不一定為零在任何一種應(yīng)力形狀下，應(yīng)力分量的大小次序與應(yīng)變分量的大小次序是相對(duì)應(yīng)的，即 ，那么有假設(shè)有兩個(gè)應(yīng)力分量相等，那么對(duì)應(yīng)的應(yīng)變分量也相等，即 ，那么有.3、反載軟化景象 反向加載時(shí)，由拉伸改為緊縮，資料的屈服應(yīng)力較拉伸時(shí)的屈服應(yīng)力有所降低。反載軟化曲線.4、最小阻力定律 當(dāng)金屬質(zhì)點(diǎn)有向幾個(gè)方向挪動(dòng)的能夠時(shí)，它

19、向阻力最小的方向挪動(dòng)。 在沖壓加工中，板料在變形過程中總是沿著阻力最小的方向開展。方板拉深實(shí)驗(yàn)最小阻力定律實(shí)驗(yàn). 沖壓成形正確控制金屬流動(dòng)的方法：在需求金屬流動(dòng)的地方減少阻力，使其順利流動(dòng)，到達(dá)成形目的。5、體積不變定律 金屬塑性變形時(shí)，發(fā)生外形變化，而體積變化很小，普通可忽略不計(jì)。限流開流. 在成形過程中，變形區(qū)和傳力區(qū)或者說弱區(qū)和強(qiáng)區(qū)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，改動(dòng)某些條件就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變形趨向性的控制，其措施如下： 改動(dòng)毛坯各部分的相對(duì)尺寸. 改動(dòng)模具任務(wù)部分的幾何外形和尺寸。 如以下圖，增大凸模的圓角半徑R凸，減小凹模的圓角半徑R凹，翻邊阻力減小，拉深阻力增大， 改動(dòng)毛坯和模具之間的摩擦阻力。增大壓邊力FQ 改動(dòng)毛坯部分區(qū)域的溫度。 部分加熱，使變形區(qū)得到軟化，利于變形的進(jìn)展。部分冷卻，增大變形區(qū)的接受才干，防止拉裂。.1.5.3 板料的沖壓成形性能和評(píng)定方法1、板料的沖壓成形性能的定義： 是指其對(duì)各種沖壓成形方法的順應(yīng)才干。是一個(gè)綜合性概念，包括抗破裂性、貼模性、定形性(凍結(jié)性)。 板料便于沖壓加工，單個(gè)沖壓工序的極限變形程度和總極限變形程度大，容易得到高質(zhì)量的沖壓件，就是成形性能好。.2、評(píng)定方法.1.