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) 冲裁变形的特点及应力分析5 H. H$ R7 R. p# h
① 弹性变形阶段 ② 塑性变形阶段 ③ 断裂阶段
, y# D1 S9 k2 {4 N* s2) 冲裁件的质量:* p. a5 g" ?. ^6 B
① 蹋角带
9 M# R# s+ g1 `7 U1 P② 光亮带:表面光滑,断面质量最好。6 o2 Y/ }* T. u. U; v
③ 剪裂带:表面粗糙,略带斜度。
j: S- U% _% E7 y3 `! j6 Q: C; g④ 毛刺:微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。
# W. M5 s0 P7 @: ^3)影响因素:
# ?" l* k ]2 ?7 u3 \% I1 A① 被冲材料;② 凸、凹模间隙z
" S5 W, _& Y# Z( Z: H1 ^' \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。( g2 r; D: w2 g. `# B
4)模具间隙
0 a$ G S: ]) h9 ^3 _& k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。# ?8 \ n7 a# M; |% X/ {- U8 H- J7 M
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。
0 C4 C4 C4 G f" F4 g T- N5)凸模、凹模刃口尺寸确定
; C: }0 F1 u2 b$ n: {2 j9 \$ s X3 U$ ^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。2 F) Z) R1 f! Y% l4 z
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。+ r9 q5 `7 {, F0 c
具体计算公式如下:, c6 g: U/ U, C! M7 e4 D) v! x
2 b5 a# F$ ]( v% }" |
落料时:
3 L/ }" g. P. \0 i/ [
r( F) ?# L% v# p" A6 x( ^冲孔时:
0 q7 G/ m) U, j式中:D凹、D凸——落料凹模、凸模基本尺寸;
5 i' a _7 n7 `( O. N$ G2 {# e5 Dd凸、d凹——冲孔凸模、凹模基本尺寸;
+ M7 n) m3 U. l6 \3 v: r9 UDmax ——落料件的最大极限尺寸;
9 W1 ^) n/ L7 wdmin ——冲孔件的最小极限尺寸;
$ u5 B7 j8 n5 M" z" p, H- K' _△ ——冲裁件的公差;' K7 e/ X, C. L7 k
x ——磨损系数,与冲裁件的精度有关$ w# w5 v/ E) r6 T3 \. ?6 D
6) 冲裁力的计算
! J. W) x1 F& A5 d+ K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:2 `+ j1 w% W2 u' T
F= KLtt
$ n' y" m5 R& M7 r' X m式中F-冲裁力(N);2 I7 ?) Y2 j: r' U" d- n5 A) m4 c
L-冲裁轮廓线长度(mm);/ Z8 h) [( a, i2 s5 K+ v! b" m
t-板料厚度(mm);; ]7 a' t0 V- ]
t-材料的抗剪强度(MPa);
# t- ^* `* e! h/ l! W3 |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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