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) 冲裁变形的特点及应力分析! I4 |7 V7 a$ v* X
① 弹性变形阶段 ② 塑性变形阶段 ③ 断裂阶段
& I8 K) t. p3 o2 _2) 冲裁件的质量:* Q' K4 L1 I0 d
① 蹋角带
: a3 @. Z8 R, A+ `& _: N. F; k② 光亮带:表面光滑,断面质量最好。
# s8 j& e3 Z, Q9 g) A, V6 r/ x③ 剪裂带:表面粗糙,略带斜度。5 P8 A6 G. \* k, y3 o5 R7 Q- p+ L9 O
④ 毛刺:微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。
9 k- Q' X1 k. C) w% I0 C/ V8 f$ }3)影响因素:
3 t) v# @+ N) x# h/ S# `+ |① 被冲材料;② 凸、凹模间隙z
' e$ L1 ^8 Z* }( I' C3 I# T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。
3 g# P( r4 y0 f$ ~4)模具间隙
% W6 n" |, t6 j2 r" y+ ]& Z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。
' L {4 d+ N# Q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。/ n" Y6 K0 \( R5 `1 I
5)凸模、凹模刃口尺寸确定
& R' E! {% N b# h# Z% L' U8 o$ l) i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。- l3 x: N B) X, ]7 J$ d6 q
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。
& P$ ^7 [, C' B& g具体计算公式如下:: d& n# m- K: D+ A9 E
( |% Q# ~8 V4 Z$ a落料时: 2 O: t% m) X- }, @
4 Z- ^+ k0 x- x0 a冲孔时:
/ V! g( h# `9 N式中:D凹、D凸——落料凹模、凸模基本尺寸;7 r8 K) V' K3 p* E
d凸、d凹——冲孔凸模、凹模基本尺寸;
6 f( P' N$ m0 l; uDmax ——落料件的最大极限尺寸;0 A( r& F: ~: E0 L& H2 I `1 @
dmin ——冲孔件的最小极限尺寸;
4 Y" J- w# \9 t# ^△ ——冲裁件的公差;
4 u* {% \( y+ |: j: nx ——磨损系数,与冲裁件的精度有关3 g7 A" \) G% P$ f/ x$ }! z
6) 冲裁力的计算
5 x) L2 y7 h0 x: \. f: b% t- i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:1 a1 M7 N5 I8 a
F= KLtt
- z/ i( `3 |7 N4 X* L式中F-冲裁力(N);! s/ R5 o- b: G2 S4 r
L-冲裁轮廓线长度(mm);, _# y9 J) ~# D% f" f8 C/ ^" R) U
t-板料厚度(mm);- X% @8 _ e# M& b. b* `
t-材料的抗剪强度(MPa);
i) E* E/ Z6 l4 iK-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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