分析冲裁工序工艺

懒-洋洋

冲裁工序工艺分析
1） 冲裁变形的特点及应力分析
0 w$ k6 h( v& f! G2 V/ A  x) E① 弹性变形阶段  ② 塑性变形阶段   ③ 断裂阶段
3 m/ I  x( f8 S. c  w) L% Q2) 冲裁件的质量：
/ C) Y2 m6 z, Z" S7 U7 V①  蹋角带
② 光亮带：表面光滑,断面质量最好。
' E9 R9 z  u/ g: b, Y1 ]1 W③ 剪裂带：表面粗糙,略带斜度。
④ 毛刺：微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。
. s; ?0 s7 d! C  M) g$ I. R3）影响因素：
# J5 B+ @6 s$ W) K2 b① 被冲材料；② 凸、凹模间隙ｚ
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。
4）模具间隙
- y5 y) l. A  W# Y; 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。
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）凸模、凹模刃口尺寸确定
6 H9 G6 j/ y( r0 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。
6 z, t0 u+ G; l3 j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。
, A; c, G/ ]6 {: O& ]1 z具体计算公式如下：
5 C# B8 g8 @% H5 Y8 t5 V1 E
. ]/ D  C# c- P* U* e落料时:

冲孔时:
* j' n/ ~$ Q$ s8 j4 ^# q/ o0 a2 ?式中：D凹、D凸——落料凹模、凸模基本尺寸；
" D, s/ ]/ q0 N4 q# J- z; Wd凸、d凹——冲孔凸模、凹模基本尺寸；
Dmax ——落料件的最大极限尺寸；
dmin ——冲孔件的最小极限尺寸；
3 g- c/ [4 B! R( _! z% ?' [△ ——冲裁件的公差；
/ Q3 K: `' G1 @+ p/ S/ N, [2 hx ——磨损系数，与冲裁件的精度有关
6 G2 E' `$ s9 v9 x2 N6) 冲裁力的计算
, _% y2 @! R7 x, h! u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：
F= KLtt
% p& l7 M- P3 K3 e4 Z式中F－冲裁力（N）；
9 H! l7 P* Z5 Z) r0 I$ Y" M# ~  L－冲裁轮廓线长度（mm）；
t－板料厚度（mm）；
* R" g8 c3 {# e6 g- at－材料的抗剪强度（MPa）；
3 V1 d1 O: }8 R) }0 I# {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。