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) 冲裁变形的特点及应力分析9 I) Q8 x; T" k
① 弹性变形阶段 ② 塑性变形阶段 ③ 断裂阶段. `# N- E8 [$ q' D
2) 冲裁件的质量:
( g$ p0 N- i, B+ @, J# w① 蹋角带+ c) C6 B/ g! h$ _3 {4 V+ ?
② 光亮带:表面光滑,断面质量最好。+ w6 x7 l$ X5 Q Q
③ 剪裂带:表面粗糙,略带斜度。 o7 Z2 b; v9 ~% k
④ 毛刺:微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。9 T! @1 r( B0 s2 Q* b6 g, e
3)影响因素:: c4 d3 D# r" S) d6 c, d
① 被冲材料;② 凸、凹模间隙z
+ D* ]0 @; M* }' l& B0 n' v此外,还与材料厚度、刃口锋利程度、模具结构等因素有关,其中z的影响尤为严重。
: j5 m; j. u/ l" T4)模具间隙9 s9 i8 Z9 Z+ H! ?/ y' h
模具间隙大小直接影响冲裁件的质量、冲裁力的大小和模具寿命。间隙合适时,上下裂纹自然汇合,冲裁件断口表面平整、毛刺小,光亮带约为厚度的1/3左右,且冲裁力小;间隙过大时,材料的弯曲拉伸变形增大导致制件拱弯,上下裂纹不重合,致使断口光亮带变窄,圆角和剪裂带斜度增大,毛刺大而厚,很难去除;间隙过小时,上下裂纹也不重合,因产生二次剪切而形成两个光亮带,断口较光洁,但端面出现挤长的薄毛刺,而且模具刃口极易磨损钝化,降低模具寿命。所以,合理选取模具间隙是致关重要的。
) |7 z: q( J; F5 |通常,在冲裁软钢、铝合金、铜合金等材料时,模具间隙取板厚的6%~8%左右;冲裁硬钢等材料时,间隙取板厚的8%~12%左右;厚板或精度较低的冲裁件间隙还可适当增大。
5 a8 l4 e9 j. h4 Z5)凸模、凹模刃口尺寸确定 5 ?6 d; z& c: R* E
由冲裁过程可知,落料件的尺寸是由凹模刃口尺寸决定的,冲孔件的尺寸则是由冲孔凸模尺寸决定的。+ u( S3 g0 \7 e- `9 V& o$ U- A
考虑到模具磨损后将使凹模尺寸变大、凸模尺寸变小,因此,凸模、凹模尺寸确定的原则为:落料时,以落料凹模为设计基准,凹模刃口的基本尺寸接近于落料件的最小极限尺寸,凸模比凹模缩小一个最小间隙值;冲孔时,以冲孔凸模为设计基准,凸模刃口的基本尺寸接近于冲孔件的最大极限尺寸,凹模比凸模放大一个最小间隙值。
8 U% T5 t; R: L9 s$ P具体计算公式如下:: Y* i7 z4 d ^9 V- ?, V
9 `- T* H4 A5 N5 e' R! f落料时: ) B* m+ \$ X9 {0 \8 H
/ d* g& I2 F0 v* S% m冲孔时:8 e' C8 X, H1 Q
式中:D凹、D凸——落料凹模、凸模基本尺寸;
3 A) c6 M/ z- dd凸、d凹——冲孔凸模、凹模基本尺寸;) {" ~3 Z) |4 b$ D$ c
Dmax ——落料件的最大极限尺寸;
: r. F9 @6 {) Y7 M9 K2 t# x; zdmin ——冲孔件的最小极限尺寸;6 ]- v8 w6 `& K( q/ \
△ ——冲裁件的公差;6 B4 w5 h3 s9 _' Y2 C+ u* Y5 u
x ——磨损系数,与冲裁件的精度有关1 {- z$ L7 ?3 w4 S7 v% D
6) 冲裁力的计算
) h, K! e9 ~+ q# f: q$ k3 }冲裁时材料对凸模的最大抗力称为冲裁力,它是选用冲床吨位和校核模具强度的重要依据。平刃冲模的冲裁力按下式计算:8 y9 Q; a" J; a
F= KLtt# W2 V* a" m7 Q) q1 p* n
式中F-冲裁力(N);
6 `! O; D0 r+ N" u6 U' L9 } L-冲裁轮廓线长度(mm);
' k5 D9 r$ y' Q8 ^! o+ ]# at-板料厚度(mm);, S2 S6 @. M! Q# j' ~8 Y
t-材料的抗剪强度(MPa);
7 j2 d; b+ q3 b9 ]K-系数,与模具间隙、刃口钝化、板料性能与厚度等有关,一般取K=1.3。 |
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