|
冲裁工序工艺分析& Z# J7 K3 b4 J0 V7 [
1) 冲裁变形的特点及应力分析5 c6 e- V8 H* G. l* k5 g
① 弹性变形阶段 ② 塑性变形阶段 ③ 断裂阶段
' a. V8 Z& |% A6 H) @" { H2) 冲裁件的质量:3 x7 y) w: l. c! |& M
① 蹋角带+ ~. h$ N2 n q# A& V# a
② 光亮带:表面光滑,断面质量最好。2 K8 d; z( g6 n9 F$ B4 Q
③ 剪裂带:表面粗糙,略带斜度。; f) \; u5 w$ F8 y
④ 毛刺:微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。$ R: i3 z y c5 m3 Z; \
3)影响因素:! `: P5 K8 a" ]0 v( I& @9 K
① 被冲材料;② 凸、凹模间隙z
/ T6 P# c3 d [3 p4 ]7 [) a$ Q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。
# `, Q8 ?% A# p: x B4)模具间隙9 N( \; c- k1 c
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。
3 X7 b; ]& j0 b* z) P5 ^ X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。
9 S2 u6 \2 J0 A% g7 o动画5 模具间隙过小+ I" u2 s' B. m" C/ B( D
1 j1 ~- v: I8 v2 i+ Y4 p动画6 模具间隙过大 T/ l( k: @! t, N; Z: z
% X/ {8 X- e, r! r 动画7 模具间隙适中
5 p) C+ H4 s/ P% W/ @3 t2 z: {$ F% J [0 u5 z( N
5)凸模、凹模刃口尺寸确定 # K; j1 b' S5 @5 Q
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。
- R# I( ^, C5 B& j5 m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。
: F( Q, ?2 x4 o# a! Q; c具体计算公式如下:
- W. o! I. Y* ]) N
?6 N( {0 z1 T- v7 B3 @! q' ?落料时: % D, a0 ]/ `1 S m- l9 C; n
9 [: K3 `: x5 V3 F6 c0 O冲孔时:
( \' C6 x& H3 U; V/ N( g式中:D凹、D凸——落料凹模、凸模基本尺寸;2 o1 U, U: b) `8 l! D
d凸、d凹——冲孔凸模、凹模基本尺寸;3 w G J" [; i- R; K2 c
Dmax ——落料件的最大极限尺寸;7 \ X- ?4 R8 y) ?) l/ e
dmin ——冲孔件的最小极限尺寸;
3 ~6 w- N. b- h; x/ r4 r6 s; R△ ——冲裁件的公差;
1 E; X/ w9 @3 _3 H$ C V6 O. Lx ——磨损系数,与冲裁件的精度有关
, ]1 u" M$ i' d4 S4 g, H7 m6) 冲裁力的计算
+ \0 [! j) [$ l/ [0 V; ?7 }# m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:
% u& S* ~' Q5 r9 `F= KLtt& P# N" _$ b' E, Y5 B
式中F-冲裁力(N);5 h3 _$ a! o9 U1 M: _! U$ ^
L-冲裁轮廓线长度(mm);
2 k1 Q i$ k, Q2 [' `t-板料厚度(mm);8 a+ N# b7 n, L( X
t-材料的抗剪强度(MPa);3 K4 k( l& {: T; `5 j8 T
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 |
|