1、2022-8-11北京铁路局石家庄职工培训基地北京铁路局石家庄职工培训基地主讲：邢建章主讲：邢建章职务：工程师职务：工程师E-maiI:E-maiI:2022-8-12第五章第五章 下下 料料下料，是将零件或毛坯从下料，是将零件或毛坯从原材料原材料上分离下来的工序。上分离下来的工序。气割下气割下料料剪切下料剪切下料冲裁下料冲裁下料等离子弧切割等离子弧切割2022-8-135 1 剪切剪切 下料定义：将零件或毛坯从原材料上分离下来的工序。下料定义：将零件或毛坯从原材料上分离下来的工序。下料方法：下料方法：剪切、冲裁、气割、等离子弧切割剪切、冲裁、气割、等离子弧切割等。等。剪切是冷作工应用的主要下
2、料方法，它具有剪切是冷作工应用的主要下料方法，它具有生产生产效率高效率高、剪断面剪断面比较光洁、能切割比较光洁、能切割板材板材及各种及各种型材型材等等优点。优点。一、剪切加工基础知识一、剪切加工基础知识 剪切加工的方法很多，但其实质都是通过上、下剪切加工的方法很多，但其实质都是通过上、下剪刃对材料施加剪刃对材料施加剪切力剪切力，使材料发生，使材料发生剪切变形剪切变形，最后，最后断裂分离。因此为掌握剪切加工技术，就必须了解剪断裂分离。因此为掌握剪切加工技术，就必须了解剪切加工中材料的变形和受力状况、剪切加工对剪刃几切加工中材料的变形和受力状况、剪切加工对剪刃几何形状的要求及剪切力的计算等基础知识
3、。何形状的要求及剪切力的计算等基础知识。2022-8-14 图图 5 1 斜口剪剪刃几何形状斜口剪剪刃几何形状1.剪切过程及剪断面状况的分析剪切过程及剪断面状况的分析 一前角一前角一后角一后角一楔角一楔角一剪刃斜角一剪刃斜角一剪刃间隙一剪刃间隙S上刀片上刀片下刀片下刀片图图5 1所示的斜口剪。这里仅对斜口剪的剪切过程、所示的斜口剪。这里仅对斜口剪的剪切过程、剪切受力、剪刃几何参数等加以分析，并介绍剪切力剪切受力、剪刃几何参数等加以分析，并介绍剪切力的计算方法。的计算方法。2022-8-15图图 5 2 剪切过程剪切过程图图 5 3 剪断面状况剪断面状况1一塌角一塌角 2一光亮带一光亮带 3一剪
4、裂带一剪裂带 4一毛刺一毛刺图图 53 所示为材料剪断面，它具有明显的区域性特所示为材料剪断面，它具有明显的区域性特征，可以明显地分为征，可以明显地分为塌角、光亮带、剪裂带和毛刺塌角、光亮带、剪裂带和毛刺四四个部分。个部分。图图 52 所示剪切时，材料置于上、下剪刃之间，在所示剪切时，材料置于上、下剪刃之间，在剪切力的作用下，材料的变形和剪断过程。剪切力的作用下，材料的变形和剪断过程。剪切面分为哪四部分：塌角、光亮带、剪裂带、毛刺。剪切面分为哪四部分：塌角、光亮带、剪裂带、毛刺。2022-8-16 剪刃口锋利剪刃口锋利，剪刃容易挤压切人材料，有利于，剪刃容易挤压切人材料，有利于增大光亮带，而较
5、大的剪刃前角增大光亮带，而较大的剪刃前角 ，可增加刃口，可增加刃口的锋利程度。的锋利程度。剪刃间隙较大时，剪刃间隙较大时，材料中的拉应力将增大，易材料中的拉应力将增大，易于产生剪裂纹，塑性变形阶段较早结束，因此光亮于产生剪裂纹，塑性变形阶段较早结束，因此光亮带要小一些，而剪裂带、塌角和毛刺都比较大。反带要小一些，而剪裂带、塌角和毛刺都比较大。反之，之，剪刃间隙较小时剪刃间隙较小时，材料中拉应力减小，裂纹的，材料中拉应力减小，裂纹的产生受到抑制，所以光亮带变大，而塌角、剪裂带产生受到抑制，所以光亮带变大，而塌角、剪裂带等均减小。然而，间隙过大或过小均将导致上、下等均减小。然而，间隙过大或过小均将
6、导致上、下两面的裂纹不能重合于一线。两面的裂纹不能重合于一线。间隙过小时，剪断面间隙过小时，剪断面出现潜裂纹和较大毛刺；出现潜裂纹和较大毛刺；间隙过大时，剪裂带、塌间隙过大时，剪裂带、塌角、毛刺和斜度均增大，表面极粗糙。角、毛刺和斜度均增大，表面极粗糙。2022-8-17 若将材料压紧在下剪刃上，则可减小拉应力，若将材料压紧在下剪刃上，则可减小拉应力，从而增大光亮带。此外，材料的塑性好、厚度小，从而增大光亮带。此外，材料的塑性好、厚度小，也可以使光亮带变大。也可以使光亮带变大。综合上面分析可以得出，增大光亮带，减小综合上面分析可以得出，增大光亮带，减小塌角、毛刺，进而提高剪断面质量的塌角、毛刺
7、，进而提高剪断面质量的主要措施是主要措施是：增加剪刀刃口锋利程度，剪刃间隙取合理间隙的增加剪刀刃口锋利程度，剪刃间隙取合理间隙的最小值，并将材料压紧在下剪刃上等。最小值，并将材料压紧在下剪刃上等。哪些方法能提高剪断面质量哪些方法能提高剪断面质量？增加剪刀刀口锋利增加剪刀刀口锋利程度、剪刀间隙取合理间隙的最小值，并将材料压程度、剪刀间隙取合理间隙的最小值，并将材料压紧在下剪刃上等。紧在下剪刃上等。2022-8-18 2斜口剪剪切受力分析斜口剪剪切受力分析 图图 54 斜口剪剪切受力分析斜口剪剪切受力分析 由于剪刃具有斜角由于剪刃具有斜角 和前角和前角 ，使得上下剪刃传，使得上下剪刃传递的外力递的
8、外力F不是竖直地作用于材料，而是与斜刃及前刀不是竖直地作用于材料，而是与斜刃及前刀面成垂直方向作用。这样，在剪切中作用于材料上的剪面成垂直方向作用。这样，在剪切中作用于材料上的剪切力切力F 可分解为纯剪切力可分解为纯剪切力F1、水平推力、水平推力F2及离口力及离口力F3。图图5-4a 所示为剪切力的正交分解情况，图所示为剪切力的正交分解情况，图54 b、c为为剪切力正交分解后的两面投影。剪切力正交分解后的两面投影。斜角斜角2022-8-19 从图从图5 4c还可以看出，由于存在剪刃间隙，且还可以看出，由于存在剪刃间隙，且剪切中随着剪刃与被剪材料接触面的增大，而引起剪切中随着剪刃与被剪材料接触面
9、的增大，而引起 F1、。力作用线的外移，将对材料产生一个转矩。力作用线的外移，将对材料产生一个转矩。为不使材料在剪切过程中翻转，提高剪切质量，就为不使材料在剪切过程中翻转，提高剪切质量，就需要给材料施以附加压料力需要给材料施以附加压料力F4。1F3斜口剪剪刃的几何参数斜口剪剪刃的几何参数 根据以上对剪切过程、剪断面状态和剪切受力根据以上对剪切过程、剪断面状态和剪切受力情况的分析，并考虑实际情况与理想状态的差距，情况的分析，并考虑实际情况与理想状态的差距，确定斜口剪剪刃几何参数如下：确定斜口剪剪刃几何参数如下：(1)剪刃斜角剪刃斜角 剪刃斜角 一般在2 14之间。对于横入式斜口剪床，角一般为71
10、2；对于龙门式斜口剪床，角一般为2 6。2022-8-110(2)前角前角 前角 是剪刃的一个重要几何参数，其大小不仅影响剪切力和剪切质量，而且直接影响剪刃强度。前角 值一般可在0 20之间，依据被剪材料性质不同而选取。冷作工剪切钢材时，斜口剪 值通常为57。(3)后角后角 后角 的作用主要是减小材料与剪刀的摩擦，通常取 =1.5 3。角与 角确定后，楔角 也就随之而定。(4)剪刃间隙剪刃间隙 剪刃间隙s是为避免上下剪刀碰撞，减小剪切力和改善剪断面质量的一个几何参数。合理的间隙值是一个尺寸范围，其上限值称为最大间隙，下限值称为最小间隙。剪刃合理间隙的确定，主要取决于被剪材料的性质和厚度。S20
11、22-8-111 材料材料 间隙（以板厚间隙（以板厚的的%表示表示 材料材料间隙（以板厚间隙（以板厚的的%表示表示 纯铁纯铁 69 不锈钢不锈钢 7一一11软钢软钢(低碳钢低碳钢)69 铜铜(硬态、软态硬态、软态)610硬钢硬钢(中碳钢中碳钢)812 铝铝(硬态硬态)610 硅钢硅钢 7一一11 铝铝(软态软态)58根据设备铭牌调整根据设备铭牌调整-剪切合理间隙范围只供参考剪切合理间隙范围只供参考2022-8-1124剪切力计算剪切力计算 在一般情况下，在一般情况下，不需要计算剪切力不需要计算剪切力，因为在剪床，因为在剪床的性能铭牌上，已标志出允许的最大剪切厚度。但剪的性能铭牌上，已标志出允许
12、的最大剪切厚度。但剪床上铭牌所标志的最大剪切厚度，通常是以床上铭牌所标志的最大剪切厚度，通常是以20203030钢钢的强度极限为依据计算的，如果待剪切材料的强度高的强度极限为依据计算的，如果待剪切材料的强度高于于(在一定范围内在一定范围内)或低于或低于20203030钢时，则需要重新计钢时，则需要重新计算剪切力，以便确定可剪切板厚的极限值，避免损坏算剪切力，以便确定可剪切板厚的极限值，避免损坏机床。机床。结论：因为剪切该铜板所需的剪切力小于该剪床结论：因为剪切该铜板所需的剪切力小于该剪床的最大剪切力，故能够剪切。的最大剪切力，故能够剪切。2022-8-113 二、剪切设备二、剪切设备 1-常用
13、的剪切机械常用的剪切机械 剪切机械的种类很多，冷剪切机械的种类很多，冷作工较常用的有：龙门式斜口作工较常用的有：龙门式斜口剪床、横入式斜口剪床、圆盘剪床、横入式斜口剪床、圆盘剪床、振动剪床和联合剪冲机剪床、振动剪床和联合剪冲机床。床。(1)龙门式斜口剪床龙龙门式斜口剪床龙门式斜口剪床如图门式斜口剪床如图55所所示，主要用于剪切直线切示，主要用于剪切直线切口。它操作简单，进料方口。它操作简单，进料方便，剪切速度快，剪切材便，剪切速度快，剪切材料变形小，剪断面精度高，料变形小，剪断面精度高，所以在板料剪切中应用最所以在板料剪切中应用最为广泛。为广泛。图图55龙门式斜口剪床龙门式斜口剪床 机械剪板机
14、机械剪板机2022-8-114 数控液压剪板机数控液压剪板机性能特点：性能特点：液压传动、摆式刀架。液压传动、摆式刀架。机架整体焊接坚固耐用，使机架整体焊接坚固耐用，使用蓄能器油缸回程，平稳迅用蓄能器油缸回程，平稳迅速。速。具有无级调节行程的功能，具有无级调节行程的功能，上下刀片间隙量用手柄调节，上下刀片间隙量用手柄调节，刀片间隙均匀度容易调整防刀片间隙均匀度容易调整防护栅栏与电气联锁确保操作护栅栏与电气联锁确保操作安全。安全。数控体统与位置编数控体统与位置编码器组成闭环控制系统，速码器组成闭环控制系统，速度快、精度高、稳定性好，度快、精度高、稳定性好，能精确地保证后挡料位移尺能精确地保证后挡
15、料位移尺寸的精度，同时数控系统具寸的精度，同时数控系统具有补偿功能及自动检测等多有补偿功能及自动检测等多种附加功能。种附加功能。2022-8-115压料夹紧装置压料夹紧装置 压料夹紧装置压料夹紧装置 前控后挡料装置前控后挡料装置 控制台控制台 数控制台数控制台 刀片隙调节装置刀片隙调节装置 2022-8-116机械结构示意图机械结构示意图、油箱、液压集成块、油箱、液压集成块、带有高强度钢丝的对、带有高强度钢丝的对线装置线装置、摆臂、摆臂、控制台、控制台、主油缸、主油缸、快速回程油缸、快速回程油缸、安全防护装置、安全防护装置、后挡料电机、后挡料电机、喉口、喉口、电机带动的后挡料、电机带动的后挡料
16、2022-8-117 图图5-6横入式斜口剪床横入式斜口剪床 (2)横入式斜口剪床横人式斜口剪床如图横入式斜口剪床横人式斜口剪床如图5-6所示，所示，主要用于剪切直线。剪切时，被剪材料可以由剪口横主要用于剪切直线。剪切时，被剪材料可以由剪口横入，并能沿剪切方向移动，剪切可分段进行，剪切长入，并能沿剪切方向移动，剪切可分段进行，剪切长度不受限制。与龙门式斜口剪床比较，它的剪刃斜角度不受限制。与龙门式斜口剪床比较，它的剪刃斜角妒较大，故剪切变形大，而且操作较麻烦。一般情况妒较大，故剪切变形大，而且操作较麻烦。一般情况下，用它剪切薄而宽的板料较好。下，用它剪切薄而宽的板料较好。2022-8-118
17、(3)圆盘剪床圆盘剪床的剪切部分由上、下两个滚圆盘剪床圆盘剪床的剪切部分由上、下两个滚刀组成。剪切时，上、下滚刀作同速反向转动，材料刀组成。剪切时，上、下滚刀作同速反向转动，材料在两滚刀间边剪切、边输送，如图在两滚刀间边剪切、边输送，如图5-7a所示。冷作工所示。冷作工常用的是滚刀斜置式圆盘剪床常用的是滚刀斜置式圆盘剪床(图图5-7b)。一般圆盘剪。一般圆盘剪床只能剪切较薄的板料。床只能剪切较薄的板料。图图5-7圆盘剪床圆盘剪床2022-8-119直线剪切直线剪切曲线的剪切曲线的剪切 剪切圆形零件剪切圆形零件 图图58振动剪床振动剪床1-床身 2下剪刀 3-上剪刃 4-升降柄(4)振动剪床振动
18、剪床如图振动剪床振动剪床如图58所示，它的上、下刃板所示，它的上、下刃板都是倾斜的，交角较大，剪切部分极短。工作时上刃板都是倾斜的，交角较大，剪切部分极短。工作时上刃板每分钟的往复运动可达数千次，呈振动状。每分钟的往复运动可达数千次，呈振动状。2022-8-120 (5)联合剪联合剪冲机床联合剪冲机床联合剪冲机床通常由冲机床通常由斜口剪、型钢斜口剪、型钢剪和小冲头组剪和小冲头组成，可以剪切成，可以剪切钢板和各种型钢板和各种型钢，并能进行钢，并能进行小零件冲压和小零件冲压和冲孔。冲孔。常用的剪切设备有哪些常用的剪切设备有哪些？龙门式斜口剪床、横入式斜口剪龙门式斜口剪床、横入式斜口剪床、圆盘剪床、
19、震动剪床、联合剪冲床。床、圆盘剪床、震动剪床、联合剪冲床。2022-8-121 手动剪板机手动剪板机 手动剪板机结构简单手动剪板机结构简单,操作灵活可靠操作灵活可靠,双面刀口双面刀口,省省时省力时省力,方便耐用方便耐用,适用于各行业进行手工板材加工适用于各行业进行手工板材加工,是是您板材加工的理想设备您板材加工的理想设备.最为适合小批量加工生产使用最为适合小批量加工生产使用,确是您的好帮手！确是您的好帮手！Q11-400型手动剪板机型手动剪板机 刀长：刀长：400mm 剪切厚度：剪切厚度：钢板：钢板：0.2-5mm 不锈钢板：不锈钢板：0.2-3mm 规格：规格：650 x230 x340mm
20、 重量：重量：56kg。2022-8-122 该系列机型适用于金属回收加工厂、报废汽该系列机型适用于金属回收加工厂、报废汽车拆解场、冶炼铸造行业、对各种形状的型钢及车拆解场、冶炼铸造行业、对各种形状的型钢及各种金属结构件进行冷态剪断，加工成合格炉料。各种金属结构件进行冷态剪断，加工成合格炉料。鳄鳄 鱼鱼 剪剪2022-8-123 2剪切机械的简单分析剪切机械的简单分析 作为剪切机械的操作者，应该具有对所用的剪切机械进行作为剪切机械的操作者，应该具有对所用的剪切机械进行简单分析的能力，这有助于掌握、改进剪切工艺方法，正确维简单分析的能力，这有助于掌握、改进剪切工艺方法，正确维护、保养和使用剪切机
21、械。护、保养和使用剪切机械。剪床的型号，表示剪床的类型、特性及基本工作参数等。例如Q 11132500型龙门式剪板机，其型号所表示的含义为：各种类型的剪切设备，其技术性能参数通常制成铭牌钉在各种类型的剪切设备，其技术性能参数通常制成铭牌钉在机身上，作为剪切加工的依据。在设备使用说明书上，也详细机身上，作为剪切加工的依据。在设备使用说明书上，也详细记载设备的技术性能。因此，只要参阅剪床铭牌或使用说明书，记载设备的技术性能。因此，只要参阅剪床铭牌或使用说明书，即可了解其技术性能。即可了解其技术性能。2022-8-124 机械剪板机机械剪板机 l一齿轮一齿轮 2一制动一制动器器 3一离合器一离合器
22、4一一带轮带轮 5一电动机一电动机 6一导轨一导轨 7一上剪刃一上剪刃8一滑块一滑块 9一曲轴一曲轴齿轮齿轮曲轴曲轴制动器制动器离合器离合器带轮皮带轮皮电动机电动机滑块滑块床身床身手控操手控操作开关作开关电气控制柜电气控制柜图图5-9 Q11-202000型剪床传动系统示意图型剪床传动系统示意图剪裁现场录像剪裁现场录像2022-8-125 1一凸轮 2一回复杠杆 3一主控制轴 4、7一连杆 5一离合杠杆6一重力锤 8一启动轴 9一起落架10一电磁铁 11一脚踏开关 12一剪床主轴图图5一一10所示为所示为Q11一一202000型剪床型剪床的操纵机构示意图。的操纵机构示意图。已知离合器与离合已知
23、离合器与离合杠杆相连，当杆杆杠杆相连，当杆杆逆时针转动时，离逆时针转动时，离合器闭合，反之则合器闭合，反之则打开；制动器与连打开；制动器与连杆相连，连杆向下杆相连，连杆向下运动时，制动器松运动时，制动器松开，反之则闭锁。开，反之则闭锁。图图5一一10 Q11202000型剪床操纵机构示意图型剪床操纵机构示意图2022-8-126 1前挡板 2床面 3一压料板 4一栅板 5一剪床滑块 6一上刀片 7一板料 8一后挡板 9一螺杆 10一床身 11一下刀片 压料板可防止剪切时板压料板可防止剪切时板料的翻转和移动，以保证剪料的翻转和移动，以保证剪切质量。压料板由工作曲轴切质量。压料板由工作曲轴带动，在
24、上剪刃与板料接触带动，在上剪刃与板料接触前压住板料，完成自动压料，前压住板料，完成自动压料，也可利用手动偏心轮等达到也可利用手动偏心轮等达到压紧目的，而成为手动压料压紧目的，而成为手动压料式。栅板是安全装置，用来式。栅板是安全装置，用来防止手或其他物品进入剪口防止手或其他物品进入剪口而发生事故。前挡板和后挡而发生事故。前挡板和后挡板在剪切时起定位作用。在板在剪切时起定位作用。在剪切数量较多、尺寸相同的剪切数量较多、尺寸相同的零件时，利用挡板定位剪切，零件时，利用挡板定位剪切，可提高生产效率并能保证产可提高生产效率并能保证产品质量。在床面上，也可以品质量。在床面上，也可以安装定位挡板。安装定位挡
25、板。剪切时，压料板和定位挡板起什么作用剪切时，压料板和定位挡板起什么作用？压料板防止翻转和压料板防止翻转和移动，提高生产效率保证产品质量。移动，提高生产效率保证产品质量。图图5一一11龙门式斜口剪床的工艺装备龙门式斜口剪床的工艺装备2022-8-127三、剪切加工对钢材质量的影响三、剪切加工对钢材质量的影响 剪切是一种高效率切割金属的方法，切口也较光洁平整，但也有一定的缺点，钢材经过剪切加工，将引起力学性能和外部形状的某些变化，对钢材的使用性能造成一定的影响。主要表现在以下两个方面：1窄而长的条形材料，经剪切后将产生明显的弯曲和扭曲复合变形，剪后必须进行矫正。此外，如果剪刃间隙不合适，剪切断面
26、粗糙并带有毛刺。2在剪切过程中，由于切口附近金属受剪力的作用而发生挤压、弯曲复合变形，由此而引起金属的硬度、屈服点提高，塑性下降，使材料变脆，这种现象称为冷作硬化。硬化区域的宽度与下列因素有关：(1)钢材的力学性能、(2)钢板的厚度、(3)剪刃间隙s、(4)上剪刃斜角 、(5)剪刀刃的锋利程度、(6)压紧装置的位置与压紧力 剪切加工时对材料性能有何影响？扭曲复合变形，弯曲复合变形。2022-8-128剪板机使用要求剪板机使用要求 剪板机是机加工中应用比较广泛的一种剪切设备，它能剪切各种厚度的钢板材料。常用的剪板机分为平剪、滚剪及震动剪3种类型。操作剪板机时应注意：1.工作前要认真检查剪板机各部
27、是否正常，电气设备是否完好，润滑系统是否畅通；清除台面及其周围放置有工具、量具等杂物以及边角废料的地方。2.不要独自1人操作剪板机，应由2-3人协调进行送料、控制尺寸精度及取料等，并确定由1人统一指挥。3.要根据规定的剪板厚度，调整剪板机的剪刀间隙。不准同时剪切2种不同规格、不同材质的板料；不得叠料剪切。剪切的板料要求表面平整，不准剪切无法压紧的较窄板料。4.剪板机的皮带、飞轮、齿轮以及轴等运动部位必须安装防护罩。5.剪板机操作者送料的手指离剪刀口应保持最少200mm以外的距离,并且离开压紧装置。在剪板机上安置的防护栅栏不能挡住操作者眼睛而看不到裁切的部位。作业后产生的废料有棱有角，操作者应及
28、时清除，防止被刺伤、割伤。2022-8-12952 冲裁冲裁 利用冲模在压力机上把板料的一部分与另一部分利用冲模在压力机上把板料的一部分与另一部分分离的加工方法，称为冲裁。冲裁也是钢材切割的一种分离的加工方法，称为冲裁。冲裁也是钢材切割的一种方法，对成批生产的零件或定型产品，应用冲裁下料，方法，对成批生产的零件或定型产品，应用冲裁下料，可提高生产效率和产品质量。可提高生产效率和产品质量。图图512 冲裁冲裁 l一凸模 2一板料3一凹模 4一冲床工作台冲裁动画冲裁动画2022-8-130 图图5一一13 冲裁变形过程冲裁变形过程 a)弹性变形阶段 b)塑性变形阶段 c)、d)断裂分离阶段 冲裁变
29、形过程的三个阶段冲裁变形过程的三个阶段中，各个阶段所需的外力和时中，各个阶段所需的外力和时间不尽相同。一般来讲，冲裁间不尽相同。一般来讲，冲裁时间往往取决于材料性质，材时间往往取决于材料性质，材料较脆时，持续时间较短。料较脆时，持续时间较短。冲裁变形动画冲裁变形动画2022-8-131一、冲床一、冲床 1冲床的结构冲床的结构 a)外形 b)工作原理图 1一制动器 2一曲轴 3一离合器 4-大带轮 5一电动机 6-拉杆 7一脚踏板8一工作台 9滑块 10一导轨 11一连杆图图 514 曲轴冲床曲轴冲床冲裁现场录像冲裁现场录像2022-8-1322冲床的技术性能参数冲床的技术性能参数(1)冲床的吨
30、位与额定功率冲床的吨位与额定功率(2)冲床的闭合高度冲床的闭合高度(3)滑块的行程滑块的行程(4)冲床台面尺寸冲床台面尺寸 二、冲裁力二、冲裁力 图图515冲裁力曲线冲裁力曲线一般取一般取 K=1.3 经验公式：经验公式：F=Ltbb_材料的抗拉强度MPa2022-8-133 目前，降低冲裁力的方法主要有以下几种：1采用斜刃口冲模采用斜刃口冲模图516 斜刃口冲模 a)、b)落料 c)、d)、e)冲孔 f)切口一般情况下,斜刃角 和斜刃高度H可参考下列数值选取：料厚 t 3mm时 H=2t,5。料厚 t=310 mm时 H=t，1830 3080 0.020 0.020 0.025 0.030
31、 80120 0.025 0.035 120180 180260 0.030 0.040 0.045 260360 0.035 0.050 360500 0.040 0.060 500 0.050 0.0702022-8-143表 5-4 磨损系数 X mm 非圆形 圆形材料厚度 l 0.75 0.5 0.75 0.5 t 制件公差 1 12 24 4 0.16 0.20 (0.24 0.30 0.170.35 0.210.41 0.250.49 0.310.59 0.36 0.42 0.50 0.60 0.16 0.20 0.24 0.30 0.16 0.20 0.24 0.30 冲件精度为
32、ITl0以上时，X=l 冲件精度为ITll-ITl3时，X=0.75 冲件精度为ITl4以下时，X=0.5 根据上述计算公式，可以将冲件与凸、凹模刃口尺寸及公差的分布状态用图521表示。从图中还可以看出，无论是冲孔还是落料，当凸、凹模采用按图样分别加工时，为了保证间隙值，凸、凹模的制造公差必须满足下列条件：注意：采用注意：采用“配做配做法法”不用进行校核不用进行校核2022-8-144 四、冲裁加工的一般工艺要求四、冲裁加工的一般工艺要求 1冲裁件的工艺性冲裁件的工艺性 良好的冲裁工艺性，是指在满足冲裁件使用要求良好的冲裁工艺性，是指在满足冲裁件使用要求的前提下，能以最简单、最经济的冲裁方式加
33、工出来。的前提下，能以最简单、最经济的冲裁方式加工出来。冲裁件的工艺性主要包括冲裁件的结构与尺寸、冲裁件的工艺性主要包括冲裁件的结构与尺寸、精度与断面粗糙度、材料等三个方面。精度与断面粗糙度、材料等三个方面。2合理排样合理排样 图522排样排样动画排样动画冲裁时合理派样有什么作用？降低生产陈本提高原材料利用率。2022-8-145 3搭边值的确定搭边值的确定 搭边是指排样时冲件之间以及冲件与条料边缘之间搭边是指排样时冲件之间以及冲件与条料边缘之间留下的工艺废料。留下的工艺废料。在实际确定搭边值时，主要考虑以下因素：在实际确定搭边值时，主要考虑以下因素：(1)材料的力学性能软材料、脆材料的搭边值
34、取大一些，硬材材料的力学性能软材料、脆材料的搭边值取大一些，硬材料的搭边值可取小一些。料的搭边值可取小一些。(2)冲件的形状与尺寸冲件的形状与尺寸 冲件的形状复杂或尺寸较大时，搭边值冲件的形状复杂或尺寸较大时，搭边值取大一些。取大一些。(3)材料的厚度厚材料的搭边值要取大一些。材料的厚度厚材料的搭边值要取大一些。(4)送料及挡料方式用手工送料，且有侧压装置的搭边值可以送料及挡料方式用手工送料，且有侧压装置的搭边值可以小一些，用侧刃定距可比用挡料销定距的搭边值小一些。小一些，用侧刃定距可比用挡料销定距的搭边值小一些。(5)卸料方式弹性卸料比刚性卸料的搭边值要小一些。卸料方式弹性卸料比刚性卸料的搭
35、边值要小一些。搭边值搭边值a一般可根据冲裁件的板厚一般可根据冲裁件的板厚t按以下关系选取：按以下关系选取：圆形零件圆形零件 07t 方形零件方形零件 08t2022-8-146 4可能冲裁的最小尺寸可能冲裁的最小尺寸 采用一般冲模，在软钢料上所能冲出的最小尺寸为：采用一般冲模，在软钢料上所能冲出的最小尺寸为：圆形零件最小直径圆形零件最小直径=t；短形零件最小短边短形零件最小短边=08 t；方形零件最小边长方形零件最小边长=09t；长圆形零件两直边最小距离长圆形零件两直边最小距离=07t。5使用冲床应注意的事项使用冲床应注意的事项 (1)使用前，对冲床各部分要进行检查，并对各润滑部位注使用前，对
36、冲床各部分要进行检查，并对各润滑部位注满润滑油。满润滑油。(2)检查轴瓦间隙和制动器松紧程度是否合适。检查轴瓦间隙和制动器松紧程度是否合适。(3)检查运转部位是否有杂物夹入。检查运转部位是否有杂物夹入。(4)经常检查冲床的滑块与导轨磨损情况及间隙。间隙过大经常检查冲床的滑块与导轨磨损情况及间隙。间隙过大会影响导向精度，因此，必须定期调节导轨之间间隙。如磨损会影响导向精度，因此，必须定期调节导轨之间间隙。如磨损太大，必须重新维修。太大，必须重新维修。剪冲现场录像剪冲现场录像2022-8-147 (5)安装模具时，要使模具压力中心与冲床压力中安装模具时，要使模具压力中心与冲床压力中心相吻合，且要保
37、证凸、凹模间隙均匀。心相吻合，且要保证凸、凹模间隙均匀。(6)启动开关后，空车试转启动开关后，空车试转35次，以检查操纵装次，以检查操纵装置及运转状态是否正常。置及运转状态是否正常。(7)冲裁时，要精力集中，不能随意踩踏板，严禁冲裁时，要精力集中，不能随意踩踏板，严禁手伸向模具间或头部接触滑块，以免发生事故。手伸向模具间或头部接触滑块，以免发生事故。(8)不能冲裁过硬或经淬火的材料。冲床绝不允许不能冲裁过硬或经淬火的材料。冲床绝不允许超载工作。超载工作。(9)长时间冲裁，要注意检查模具有无松动，间隙长时间冲裁，要注意检查模具有无松动，间隙是否均匀。是否均匀。(10)停止冲裁后，须切断电源或锁上
38、保险开关。冲停止冲裁后，须切断电源或锁上保险开关。冲裁出的零件及边角余料应及时运走，保持冲床周围无裁出的零件及边角余料应及时运走，保持冲床周围无工作障碍物。工作障碍物。全自动数全自动数控冲床控冲床2022-8-148一、气割的特点一、气割的特点 （1）气割是利用气体火焰对金属材料加热到燃点，）气割是利用气体火焰对金属材料加热到燃点，然后喷以高速切割氧流使金属燃烧生成氧化熔渣并将其然后喷以高速切割氧流使金属燃烧生成氧化熔渣并将其从切口处吹除实现切割。从切口处吹除实现切割。（2）设备简单，操作方便，使用范围广；所用的气）设备简单，操作方便，使用范围广；所用的气体、设备和工具与气焊相同，只是气焊时使
39、用气焊炬，体、设备和工具与气焊相同，只是气焊时使用气焊炬，气割时使用割炬。气割时使用割炬。广泛用于碳素钢和低合金钢的切割。广泛用于碳素钢和低合金钢的切割。不能气割的金属为铸铁、不锈钢、铜、铝等。不能气割的金属为铸铁、不锈钢、铜、铝等。气割概述气割概述53 气割气割2022-8-149二、气割用的气体、设备和工具二、气割用的气体、设备和工具 1氧气和乙炔氧气和乙炔2氧气瓶氧气瓶3溶解乙炔气瓶溶解乙炔气瓶4乙炔发生器乙炔发生器5减压器减压器6割炬割炬7氧乙炔焰氧乙炔焰8气割过程气割过程氧气瓶氧气瓶乙炔发生器乙炔发生器减压器减压器割炬割炬氧乙炔焰氧乙炔焰气割过程气割过程2022-8-150气割：是利
40、用金属在高温（金属燃点）下与纯氧燃烧的原气割：是利用金属在高温（金属燃点）下与纯氧燃烧的原理而进行气割。理而进行气割。气割开始时，用氧乙炔焰（预热火焰）将金属预热到燃气割开始时，用氧乙炔焰（预热火焰）将金属预热到燃点（在纯氧中燃烧的温度），然后通过气割氧（纯氧），点（在纯氧中燃烧的温度），然后通过气割氧（纯氧），使金属剧烈燃烧生成氧化物（熔渣）。同时放出大量热，使金属剧烈燃烧生成氧化物（熔渣）。同时放出大量热，熔渣被氧气流吹掉，所产生的热量和预热火焰一起将下层熔渣被氧气流吹掉，所产生的热量和预热火焰一起将下层金属加热到燃点，如此继续下去就可将整个厚度切开。金属加热到燃点，如此继续下去就可将整个
41、厚度切开。气割设备简单成本低气割设备简单成本低,生产效率高生产效率高,可实现空间各种位置地可实现空间各种位置地切割切割 。半自动气割机半自动气割机数控切割机数控切割机数控切割机数控切割机2022-8-151一一.气割所用气体气割所用气体.设备和工具设备和工具气割中常用气体气割中常用气体 1.1.可燃气体可燃气体乙炔有叫电石气，在常温常压下为无色可燃气体，纯时乙炔有叫电石气，在常温常压下为无色可燃气体，纯时没有气味，比空气轻，极易燃烧和爆炸。没有气味，比空气轻，极易燃烧和爆炸。乙炔本身无毒，但是在高浓度时会引起窒息。乙炔与氧乙炔本身无毒，但是在高浓度时会引起窒息。乙炔与氧的混合物有麻醉效应。吸入
42、乙炔气后出现的症状有晕眩、的混合物有麻醉效应。吸入乙炔气后出现的症状有晕眩、头痛、恶心、面色青紫、中枢神经系统受刺激、昏迷、头痛、恶心、面色青紫、中枢神经系统受刺激、昏迷、虚脱等，严重者可导致窒息死亡。虚脱等，严重者可导致窒息死亡。压力大于压力大于0.15MPa0.15MPa时，时，温度大于温度大于300300遇明火爆炸；温遇明火爆炸；温度大于度大于580 580 会自行爆炸。会自行爆炸。乙炔与氯盐接触会生成爆炸性物质，所以乙炔着火不能乙炔与氯盐接触会生成爆炸性物质，所以乙炔着火不能用四氯化碳灭火器灭火，可用雾状水、二氧化碳灭火。用四氯化碳灭火器灭火，可用雾状水、二氧化碳灭火。2.2.助燃气体
43、助燃气体氧气氧气 工业用氧纯度：一级要求工业用氧纯度：一级要求99.599.5 二级要求二级要求99.299.22022-8-1523.3.设备及工具设备及工具1.1.气割装置组成气割装置组成氧气瓶储存和运输氧气的高压容器。氧气瓶储存和运输氧气的高压容器。2022-8-153氧气瓶外表漆成天蓝色，并用黑漆标明氧气瓶外表漆成天蓝色，并用黑漆标明“氧气氧气”字样。字样。保管和使用时应防止沾染油污；放置时必须平稳可靠，保管和使用时应防止沾染油污；放置时必须平稳可靠，不应与其他气瓶混在一起；不许曝晒、火烤及敲打，以不应与其他气瓶混在一起；不许曝晒、火烤及敲打，以防爆炸。使用氧气时，不得将瓶内氧气全部用
44、完，最少防爆炸。使用氧气时，不得将瓶内氧气全部用完，最少应留应留100100200kp200kpa a，以便在再装氧气时吹除灰尘和避免混，以便在再装氧气时吹除灰尘和避免混进其他气体。进其他气体。乙炔瓶储存和运输乙乙炔瓶储存和运输乙炔的压力容器。国内最常用炔的压力容器。国内最常用的乙炔瓶容积为的乙炔瓶容积为40L40L，工作，工作压力为压力为1.5Mp1.5Mpa a。外表漆成白。外表漆成白色，并用红漆写上色，并用红漆写上“乙炔乙炔”、“不可近火不可近火”等字样。在瓶等字样。在瓶体内装有浸满丙酮的多孔性体内装有浸满丙酮的多孔性填料，可使乙炔稳定而又安填料，可使乙炔稳定而又安全地贮存在瓶内。全地贮
45、存在瓶内。2022-8-154氧气减压器用于显示氧气瓶内氧气及减压后氧气的压力，氧气减压器用于显示氧气瓶内氧气及减压后氧气的压力，并将高压氧气降到工作所需要的压力，并且保持压力稳定。并将高压氧气降到工作所需要的压力，并且保持压力稳定。乙炔减压器乙炔减压器2022-8-155回火防止器正常气焊时，火焰在焊回火防止器正常气焊时，火焰在焊炬的焊嘴外面燃烧，当气体供应不足、炬的焊嘴外面燃烧，当气体供应不足、焊嘴堵塞、焊嘴太热或焊嘴离焊件太焊嘴堵塞、焊嘴太热或焊嘴离焊件太近时，火焰会沿乙炔管路往回燃烧。近时，火焰会沿乙炔管路往回燃烧。这种火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象这种火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象称为称
46、为回火回火。其作用就是防止回火时火。其作用就是防止回火时火焰进入气源引起爆炸。焰进入气源引起爆炸。割炬割炬 是氧乙炔火焰进行气割的主要是氧乙炔火焰进行气割的主要工具。火焰中心喷嘴喷射切割氧气流对工具。火焰中心喷嘴喷射切割氧气流对金属进行切割。也分射吸式和等压式。金属进行切割。也分射吸式和等压式。割炬割炬2022-8-156割嘴割嘴辅助器具有：通针、橡皮管、点火器、钢丝刷、手锤、锉刀辅助器具有：通针、橡皮管、点火器、钢丝刷、手锤、锉刀等。等。防护用具有：气割眼镜、工作服、手套、工作鞋、护防护用具有：气割眼镜、工作服、手套、工作鞋、护脚布等。脚布等。2022-8-157割炬型号割炬型号切割厚度切割
47、厚度/mm氧气压力氧气压力/Pa可换割嘴数可换割嘴数割嘴孔径割嘴孔径/mmG0130230(23)10105 530.61.0G01100 10100(25)10105 531.01.6调节预热火焰点火打开切割氧气预热熄灭火焰切割过程收尾2.2.气割操作过程气割操作过程2022-8-1586.6.气割应用条件气割应用条件 金属熔点应高于燃点（即先燃烧后熔化）。金属熔点应高于燃点（即先燃烧后熔化）。氧化物的熔点应低于金属本身的熔点，且流动性好。氧化物的熔点应低于金属本身的熔点，且流动性好。金属燃烧应放出大量热，且金属导热性不能太高，金属燃烧应放出大量热，且金属导热性不能太高，纯铁、低碳钢、中碳钢
48、和普通低合金钢都能满足上述条件，纯铁、低碳钢、中碳钢和普通低合金钢都能满足上述条件，具有良好的气割性能。高碳钢、铸铁、不锈钢，以及铜、具有良好的气割性能。高碳钢、铸铁、不锈钢，以及铜、铝等有色金属都难以进行氧气切割。铝等有色金属都难以进行氧气切割。2022-8-1591 1使用氧气瓶的注意事项使用氧气瓶的注意事项氧气瓶装有高压氧气，使用不慎就有发生爆炸危险，故须注氧气瓶装有高压氧气，使用不慎就有发生爆炸危险，故须注意以下事项：意以下事项：(1)(1)氧气瓶禁止与可燃气瓶放在一起，应离火源氧气瓶禁止与可燃气瓶放在一起，应离火源5m5m以外。以外。不能太阳暴晒，以免炸。不能太阳暴晒，以免炸。瓶口不
49、得沾有油脂、灰尘。阀门冻结千万不可火烤，可用温瓶口不得沾有油脂、灰尘。阀门冻结千万不可火烤，可用温水蒸气适当加热。水蒸气适当加热。(2)(2)应牢固放置，防止震动倾倒引起爆炸，防止滚动，应牢固放置，防止震动倾倒引起爆炸，防止滚动，瓶体上应套上两个胶皮减圈。瓶体上应套上两个胶皮减圈。(3)(3)开启前检查压紧螺母是否拧紧，平稳旋转手轮，人开启前检查压紧螺母是否拧紧，平稳旋转手轮，人站在出气口一侧。使用时把站在出气口一侧。使用时把瓶内氧气全部用完瓶内氧气全部用完(要剩要剩0.10.10.3MPa0.3MPa压力压力)。不用时须罩好。不用时须罩好保护罩。保护罩。(4)(4)在搬运中尽量避免震动或互相
50、碰撞。严禁人背氧气在搬运中尽量避免震动或互相碰撞。严禁人背氧气瓶，禁止用吊车吊运。瓶，禁止用吊车吊运。气割的注意事项气割的注意事项2022-8-1602 2使用乙炔发生器及乙炔瓶的注意事项使用乙炔发生器及乙炔瓶的注意事项 (1)(1)发生器及乙炔瓶不要靠近火源，应放在发生器及乙炔瓶不要靠近火源，应放在空气流通的地方，并不能漏气。空气流通的地方，并不能漏气。(2)(2)工作环境温度特别低时如有冻结，须用工作环境温度特别低时如有冻结，须用热水或蒸气解冻或锤敲。热水或蒸气解冻或锤敲。3 3回火或火灾的紧急处理回火或火灾的紧急处理 当焊炬或割炬发生回火后应首先关闭乙炔开当焊炬或割炬发生回火后应首先关闭
