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
2 R$ F' I) q  f$ k, w2 u0 ^0 A① 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：
①  蹋角带
② 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。
+ m( d$ k  {+ v- f1 v④ 毛刺：微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。
/ O" `5 J& m! O  u8 M# f: {3）影响因素：
① 被冲材料；② 凸、凹模间隙ｚ
  }2 Z' I) u9 q/ o! }# z3 ?. W) s; U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。
' r+ ^% G# L; Z0 y4）模具间隙
6 n* V% h% a: V4 w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 G! `1 Q0 \; {. d5）凸模、凹模刃口尺寸确定
5 `. B6 S( Z& `  ?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。
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：

' r) Z. a, A9 z/ a4 Q落料时:
4 E/ A# K9 x9 B$ k
1 ^7 W. U7 |9 T9 a9 Q4 r冲孔时:
式中：D凹、D凸——落料凹模、凸模基本尺寸；
' D6 U) \, d) p# vd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；
△ ——冲裁件的公差；
8 B- _( o9 Y# w6 Px ——磨损系数，与冲裁件的精度有关
' a. y: J; k; P% F6) 冲裁力的计算
+ d: t" [* P# R& m  q) A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：
. z. x5 \2 Y$ Z( iF= KLtt
式中F－冲裁力（N）；
- K1 k. I* P* G1 V9 Y  L－冲裁轮廓线长度（mm）；
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。