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
① 弹性变形阶段  ② 塑性变形阶段   ③ 断裂阶段
2) 冲裁件的质量：
7 r0 k4 `& Y& U, e$ d①  蹋角带
2 U. C0 t+ X5 I② 光亮带：表面光滑,断面质量最好。
③ 剪裂带：表面粗糙,略带斜度。
8 z4 Z  h" Y5 D* H④ 毛刺：微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。
3）影响因素：
① 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
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。
- o7 `" A2 k7 O0 s( c% j1 O( \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。
# R. p+ }' J- z3 H+ e1 l1 o5）凸模、凹模刃口尺寸确定
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。
7 b- C- K& U4 g' d% A5 k% b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。
具体计算公式如下：

落料时:

0 _4 _1 l6 y7 W* _. l冲孔时:
; T! S, w9 P! y' H式中：D凹、D凸——落料凹模、凸模基本尺寸；
2 C" k" W- [: x) dd凸、d凹——冲孔凸模、凹模基本尺寸；
Dmax ——落料件的最大极限尺寸；
. t6 a4 g8 i- d1 b: J4 F- t- Vdmin ——冲孔件的最小极限尺寸；
1 f/ Y; M+ @* p3 \: q△ ——冲裁件的公差；
x ——磨损系数，与冲裁件的精度有关
0 n! u/ ]% _- d, L7 F6) 冲裁力的计算
, D+ N8 V3 g1 c& }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：
0 n5 ?! h: ~7 r3 f! Q. g+ @1 R9 c8 \F= KLtt
式中F－冲裁力（N）；
  L－冲裁轮廓线长度（mm）；
9 _4 b7 {2 N& ^t－板料厚度（mm）；
t－材料的抗剪强度（MPa）；
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。