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1、第二节 冲裁变形过程分析一、冲裁变形时板材变 形区受力情况分析四对力 冲裁时作用于板料上的力 1-凸模 2-板材 3-凹模 了解和掌握冲裁变形规律，有利于冲裁工艺与冲裁模设计，控制冲裁件质量。 凸、凹模间隙存在，产生弯矩弯矩。 间隙正常、刃口锋利情况下，该过程分为三个阶段： 二、冲裁变形过程1弹性变形阶段弹性变形阶段 变形区内部材料应力小于屈服应力 。2塑性变形阶段塑性变形阶段 变形区内部材料应力大于屈服应力。 凸、凹模间隙存在，变形复杂，并非纯塑性剪切变形，还伴随有弯曲、拉伸，凸、凹模有压缩等变形。 3断裂分离阶段断裂分离阶段 变形区内部材料应力大于强度极限。裂纹首先产生在凹模刃口附近的侧面
2、凸模刃口附近上、下裂纹扩展相遇材料分离 的侧面冲裁变形过程分解图片冲裁区应力、变形和冲裁件正常的断面状况a）冲孔件 b）落料件 冲裁件质量：三、冲裁件质量及其影响因素垂直、光洁、毛刺小 图纸规定的公差范围内 外形满足图纸要求；表面平直，拱弯小指断面状况断面状况、尺寸精度尺寸精度和形状误差形状误差。冲裁件断面质量断面特征圆角带圆角带a a：刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形。光亮带光亮带b：塑性剪切变形。质量最好的区域。断裂带断裂带c：裂纹形成及扩展。毛刺区毛刺区d：间隙存在，裂纹产生不在刃尖，毛刺不可避免。此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大毛刺。1. 材料性能2. 模具间隙 （合理，过大，过
3、小）3. 模具刃口锋利程度（钝模口易产生毛刺）4. 模具和设备的导向精度断面质量影响因素：尺寸及形状误差影响因素由以下因素确定1. 加工的方式（落料或冲孔）2. 合理的模具间隙3. 设计中的回弹尺寸补偿等1. 模具制造精度2. 模具间隙 3. 材料的弹性回复性能4. 零件形状的复杂程度尺寸精度影响因素：一、间隙的重要性1.间隙对冲裁件质量的影响2.间隙对冲裁力的影响间隙是影响冲裁件质量的主要因素。主要表现在影响光亮带、毛刺、断裂带和尺寸精度。第二章 冲裁工艺与模具设计冲裁力：卸料力与推件力：间隙过小时，冲裁力大；随着间隙过渡到合理间隙范围，冲裁力迅速减小；随着间隙的增大，冲裁力有进一步轻微减小
4、的趋势。随间隙的增大，先减小后增大，其最小值的区间一般在单边间隙为料厚的1525之间一、间隙的重要性（续）3.间隙对模具寿命的影响模具寿命分为刃磨寿命刃磨寿命和模具总寿命模具总寿命。模具失效的原因一般有：磨损磨损、变形变形、崩刃崩刃、折断折断和胀裂胀裂。 小间隙将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模啃刃等异常损坏。 所以，为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下适当采用较大的间隙值较大的间隙值是十分必要的。第二章 冲裁工艺与模具设计第三节 冲裁模间隙 在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一
5、个范围值。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙 ZminZmin二、冲裁模间隙值的确定1.理论法确定法tan12tan200ththtZ第二章 冲裁工艺与模具设计2.查表确定法（经验法）见表2-1料厚小于1毫米时的间隙值（见表22）二、冲裁模间隙值的确定第二章 冲裁工艺与模具设计经验法材料的厚度断面质量要求尺寸精度要求生产条件工艺措施材料的种类软材料取小值料厚度小的取小值高的取合理间隙的小值高的取合理间隙的小值导向条件好时取小值斜刃冲裁时取小值为降低冲裁力取偏大值，为延长模具寿命时取大值相对间隙值（Z/d）与工件质量的关系相对于工件直径的光亮带的比例相对间隙值与毛刺高度的关系相对间隙值（Z/d）与工件质量的关系相对间隙值与精度的关系相对间隙值（Z/d）与工件质量的关系相对间隙值与断裂带宽度的关系相对间隙值（Z/d）与工件质量的关系