冲裁工艺与冲裁模设计.ppt

冲裁工艺与冲裁模设计冲裁工艺与冲裁模设计冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素刃口尺寸计算原则和方法冲裁工艺性分析与工艺方案制定冲裁模典型结构及特点冲裁及其作用冲裁及其作用?冲裁是利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序?包括落料、冲孔、切断、修边、切舌、剖切等工序,其中落料和冲孔是最常见的二种工序?冲裁是冲压工艺的最基本工序之一,在冲压加工中应用极广?直接冲出成品零件?为弯曲、拉深和挤压等其它工序准备坯料?对已成形的工件进行再加工(如切边、切舌、冲孔等) 垫圈的落料与冲孔 a)落料 b)冲孔冲孔落料复合模 1-下模板 2-卸料螺钉 3-导柱 4-固定板 5-橡胶 6-导料销 7-落料凹模 8-推件块 9-固定板 10 -导套 11 -垫板 12 、 20 -销钉 13 -上模板 14 -模柄 15 -打杆 16 、 21 -螺钉 17 -冲孔凸模 18 -凸凹模 19 -卸料板冲裁模冲裁模冲模开始工作时,将条料放在卸料板 19上,并由定位销 22定位。冲裁开始时,凹模7和推件块8首先接触条料。当压力机滑块下行时,凸凹模18的外形与凹模 7共同作用冲出制件外形。与此同时,冲孔凸模 17与凸凹模18的内孔共同作用冲出制件内孔。冲裁变形完成后,滑块回升时,在打杆 15作用下, 打下推件块8,将制件排除凹模7外。而卸料板 19 在橡胶反弹力作用下,将条料刮出凸凹模,从而完成冲裁全部过程。冲裁变形时板材变形区受力情况冲裁变形时板材变形区受力情况? F1 、 F2 :凸、凹模对板料的垂直作用力? F3 、 F4 :凸、凹模对板料的侧压力?μ F1 、μ F2 :凸、凹模端面与板料间的摩擦力?μ F3 、μ F4 :凸、凹模侧面与板料间的摩擦力由于凸、凹模之间存在间隙, 板料受到弯矩 M≈F1Z/2 作用, 使板料弯曲并从模具表面上翘起,使模具表面和板料的接触面仅限在刃口附近的狭小区域接触面间相互作用的垂直压力随着向模具刃口的逼近而急剧增大冲裁变形分离过程大致可分为 3个阶段: 弹性变形 I:变形区内部材料应力小于屈服应力塑性变形Ⅱ:变形区内部材料应力大于屈服应力。凸、凹模间隙存在,变形复杂, 并非纯塑性剪切变形,还伴随有弯曲、拉伸,凸、凹模有压缩等变形断裂分离Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ:变形区内部材料应力大于强度极限。裂纹首先产生在凹模刃口附近侧面,继而产生在凸模刃口附近侧面、上下裂纹扩展相遇,材料分离冲裁过程中裂纹萌生与扩展仿真冲裁过程中裂纹萌生与扩展仿真冲裁件断面质量及其影响因素冲裁件断面质量及其影响因素?由于冲裁变形的特点,冲裁件的断面分成四个特征区: ?毛刺区 1 ?断裂带 2 ?光亮带 3 ?圆角带 4 ?四个特征区中,光亮带越宽, 断面质量越好?四个特征区域在断面上所占的比例大小,随着材料性能、模具间隙、刃口状态等条件的不同而变化冲裁件断面特征冲裁件断面特征?毛刺区: 刃尖部分材料处于高静压应力状态,故裂纹的起点不会在刃尖处发生,而是在模具侧面距刃尖不远处发生。在拉应力的作用下,裂纹加长,材料断裂而产生毛刺。裂纹的产生点和刃口尖的距离为毛刺的高度?断裂带: 是由刃口附近的微裂纹在拉应力作用下不断扩展而形成的撕裂面,其断面粗糙,具有金属本色,且略带有斜度?光亮带: 当刃口切入材料后,材料与凸、凹模切刃的侧表面挤压而形成的光亮垂直的断面。通常占全断面的 1/2- 1/3 ?圆角带: 当凸模刃口压入材料时,刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形,材料被拉入间隙的结果模具间隙(冲裁间隙) 模具间隙(冲裁间隙) ?模具间隙: 冲裁模中凹模刃口横向尺寸 D A与凸模刃口横向尺寸 d T的差值?双面间隙: 用Z表示。如无特殊说明,冲裁间隙就是指双面间隙?单面间隙: 用 Z/2 或C表示?冲裁间隙对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命均有很大影响,是冲裁工艺与冲裁模设计中的一个非常重要的工艺参数