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沖壓模具沖裁間隙選取及異常處理方式

欄目:行業資訊 發布時間:2022-08-03
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        經過分析沖壓模具沖裁板料的進程,板料受力狀況、變形機理及成形斷面狀況,來探討不同間隙情況對沖裁斷面的影響和沖裁空隙對沖裁件質量的影響,使模具沖裁進程及其會呈現的反常更詳細地呈現出來,從而討論如何選取適合的沖裁間隙,對沖裁異常進行針對性處理。

       沖裁過程及斷面分析

沖壓件的斷面具有的區域特征

           圖1為沖壓模具沖壓板件時的受力圖,沖裁時板料在筆直方向壓力、橫向揉捏力、摩擦力、彎矩和拉力的效果下發生復雜形變(曲折、拉伸、剪切、揉捏),其主要進程包括彈性變形階段、塑性變形階段、剪切開裂別離。由此發生的結果便是在沖壓件的斷面處有顯著的區域特征,可分為圓角帶、塑剪帶(亮光帶)、剪裂帶(開裂帶)及毛刺四部分區域,如圖2所示。

其中圓角帶即塌角帶是板料與凹模相觸摸的一側在沖裁開始時,被擠入凹模的洞口,由于受拉伸的效果構成的,跟著受力的添加而逐漸增大,直到呈現裂紋;它是模具切入時被下壓的自在外表部分;當沖裁空隙增大時,其相對應的塌角帶也會相應的呈現增大的變化。


         圖沖壓模具沖壓板件時的受力圖
  
塑剪帶(亮光帶)是模具揉捏和切入資料使其發生塑性變形而構成的,是整個斷面上質量杰出的部分,其在整個斷面區域的份額會跟著板料資料、模具的空隙、刃口的尖利程度及工作條件的不同而不同,其中模具的結構方式和凸凹模之間的空隙大小對沖裁切斷斷面質量的影響為顯著,當沖裁空隙增大時其塑剪帶的寬度將會相應減小。

         剪裂帶也稱為粗糙帶,關注微信公眾號,沖壓幫、是刃口處的微裂紋在拉應力效果下不斷擴展開裂而構成的,其外表粗糙且帶有錐度,當模具的空隙值合當令,在凹凸模刃口鄰近發生的微細裂紋繼續開展,并在最終呈現外表粗糙并且無光澤的狀況;由于這部分為發生裂紋而破斷的部分,在此處呈現晶粒狀的外表。這種粗糙的剪裂帶跟著沖裁空隙的增大而增大;可是到必定程度后,會呈現減小的趨勢。

沖壓件的斷面有顯著的區域特征

         毛刺區是在開裂帶周圍構成的不規則的撕裂毛邊,各部分所占份額隨資料性能、料厚、刃口尖利程度、模具結構及凹凸模空隙等方面的不同而變化,塑性差的資料,開裂傾向嚴重,開裂帶增寬,亮光帶圓角帶所占份額較小,毛刺也小;塑性好的資料則相反。想要進步沖裁件的斷面質量,可經過添加亮光帶的高度和添加整形工序來完成。添加亮光帶高度是經過延長塑性變形階段推延裂紋的發生來完成的。同時由于此區域為應力會集區域,因而也是衡量板料沖裁質量的重要參數目標,經過板料沖裁斷面及毛刺的呈現方式來對模具空隙進行調整,使其得到較好的沖裁板料。

沖裁空隙對板料斷面的影響

       沖裁空隙是影響斷面質量的主要因素,只有當凹凸模沖裁空隙恰其時,上下兩條裂紋才干重合,此刻板料斷面斜度很小,比較平直,外表潤滑,毛刺小且無裂紋分層。不同沖裁空隙對板料斷面發生不同的影響。

模具空隙過小

      資料在凸模刃口處鄰近發生的裂紋進入凸模下面的壓應力區而停止開展,使資料在凸凹模刃口鄰近發生的裂紋不重合,此刻斷面資料在兩條裂紋距離較近的當地發生二次拉裂,發生第二亮光帶——雙亮光帶、還有部分資料被擠出外表構成毛刺。或許沒有構成第二亮光帶,卻在開裂面有斷續的小亮光塊,即制件斷面亮光帶太寬,有齒狀毛刺,其斷面及毛刺狀況如圖3所示。

模具空隙過大

      資猜中的拉應力會使拉伸開裂過早發生,因而使得開裂面寬亮光帶變窄。空隙過大時發生的裂紋也不重合,第二次拉裂發生的開裂層的斜度會添加沖裁斷面呈現的兩個斜度。有時斷面中間呈現顯著的凹狀,毛刺不但高并且呈三角狀,即制件斷面粗糙圓角大,亮光帶小,有拉長的毛刺,其毛刺及斷面狀況如圖4所示。

模具空隙不均

      相應的沖裁板料也會呈現部分空隙過大或過小的狀況,即制件斷面亮光帶不均勻或一邊有帶斜度的毛刺,其毛刺狀況及斷面如圖5所示。

空隙過大發生的毛刺及斷面狀況    空隙不均勻發生的毛刺與斷面狀況

模具刃口尖利度

      模具刃口的尖利狀況也會對其沖裁進程發生影響,當模具刃口磨損成圓角而變鈍時,刃口與資料的觸摸面積添加,應力會集效應減輕,揉捏效果增大,從而延緩了裂紋的發生,因而制件圓角大,亮光帶寬,但毛刺高度也變大。

沖裁空隙值的選取

      在沖壓模具中,落料尺度取決于凹模尺度(作為基準側),空隙值從凸模上取出;沖孔尺度取決于凸模尺度(作為基準側),空隙值從凹模上取出。所謂合理的空隙,便是選用這一空隙進行沖裁時,能夠得到令人滿意的工件斷面質量,較高的尺度精度和使沖裁力(卸料力和推件力)※小,并使模具有較長的使用壽命。可是假如選用一個空隙的數值要求同時滿足以上許多要求是不可能的。因而,生產上依據零件的詳細要求,歸納考慮各種因素的影響,選擇適當的空隙規模作為合理空隙,其上限為大合理空隙,其下限為小空隙。合理空隙指的是一個規模值,在詳細規劃沖模時,依據零件和生產上的詳細要求可按下述原則進行選取。

當對沖裁件斷面質量無特殊要求時,為了進步模具的使用壽命和減小沖裁力,以獲得較大的經濟效益,能夠選擇較大空隙值。

當對沖裁件斷面質量有較高要求時,應選擇較小空隙值。

在規劃沖裁模刃口尺度時,考慮到模具在使用進程中會磨損,會使刃口空隙增大,應按小空隙值來計算刃口的尺度。因為計算法在生產中使用不方便,故現在普遍使用查表選取法。

不同沖裁空隙的適用規模:

小空隙。要求有大的直壁斷面,極小的塌角,不進行二次加工,并對模具要求較高的場合。

較小空隙。適用于沖裁成形后需求進行修邊的工序。

中等空隙。因剩余應力小,能減少變形破裂,適用于需求繼續曲折、拉伸、成形和翻邊的場合。

較大空隙。要求具有杰出的模具壽命,但不要求有大的直邊切面的場合。

大空隙。要求模具壽命長,對切斷斷面質量要求不高的場合。


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