2.7.1冲裁变形过程及冲断面质量 2.7.2冲裁间隙.ppt.ppt

冲裁变形过程与凸凹模刃口尺寸计算
冲裁变形过程及冲件断面质量
1、冲裁的变形过程
板(带)料在凸、凹模之间被剪切、使板料产生分离的变形过程,称冲裁变形过程。变形过程可分为三个阶段。见图2-64。
图2-64冲裁变形过程
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弹性变形阶段:凸模与板料接触并压下板料,板料产生上翘,下拱。但板料内部应力小于屈服极限。在板料与凸模、凹模接触处出现微痕为止。卸载后,板料能恢复原状。
塑性变形阶段:,板料内部应力达到并超过屈服极限,此时凸模挤入材料。材料挤入凹模洞口。直到应力达到强度极限,板料与凸、凹模接触处出现微裂为止。
剪裂阶段:板料内部应力大于强度极限后,第二阶段产生的微裂逐渐扩大,上、下裂纹重合,板料产生分离。
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2、冲裁件的剪切断面特征
由于冲裁变形的特点,不仅使冲出的制件或孔有毛刺,而且使其剪切断面具有四个部分,见图2-65。
图2-65 冲裁断面状态
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圆角带a:是塑性变形阶段纤维的拉伸与弯曲所形成的,软料比硬料圆角大。
光亮带b:是塑性变形阶段凸模挤入材料,材料挤入凹模所形成的,其断面光亮垂直,通常占全断面的1/2~1/3。材料塑性好,模具间隙小,光亮带所占比例大。
断裂带c:是断裂阶段凸凹模刃口处的微裂扩展而形成的,其断面粗糙、有斜度。
毛刺带d:是断裂阶段材料拉断后的纤维延伸而形成的,毛刺太大影响冲件质量。
冲裁变形过程与凸凹模刃口尺寸计算
冲裁凸模与凹模之间的间隙
冲裁凸模与凹模之间的间隙又称冲裁间隙。是指凹模刃口横向尺寸的差值,通常用Z表示。其值可为正,也可为负,但在普通冲裁模中均为正值。
1、间隙对冲裁断面质量和模具寿命的影响
图2-66 间隙对冲裁断面的影响
冲裁变形过程与凸凹模刃口尺寸计算
当间隙过小时,如图2-66 a)所示,上、下裂纹互不重合,两裂纹之间的材料随着冲裁的进行将被第二次剪切,在断面上形成第二光亮带,造成潜伏裂纹(夹层)。摩擦磨损严重,模具寿命低(冲硬质材料更为突出)。光亮带宽度增加,圆角、毛刺、斜度、曲翘、穹弯等弊病都有所减小,制件质量较高。
当间隙过大时,如图2-66 c)所示,上,下裂纹仍然不重合,使塑性变形较早结束。所以,光亮带变窄,断裂带、圆角带增宽,毛刺和斜度较大,穹弯、翘曲现象显著。对于厚材料,圆角带增宽更为突出,毛刺更长。因弹性回复会使外尺寸缩小,内尺寸增大:推料力与卸料力大为减小,甚至为零。模具寿命较高。
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2、间隙对冲件尺寸精度的影响
冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值,差值越小,则精度越高,这个差值包括两个方面的偏差,一是