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数控冲压冲裁

发布者:青岛海西中瑞金属加工有限公司  发布时间:2014/12/18 8:13:30
数控冲压冲裁是利用模具使板料产主分离的冲压工序,它包括冲孔、落料、切边和切口等。数控冲压冲裁可以直接出成品零件,也可以为弯曲、拉深和翻边等工序准备坯料。青岛数控冲压冲裁后板料就分成两部分,即落料部分和带孔部分。从板料上冲下所需形状的零件(或坯料)叫做下料,在工件上冲出所需形状的孔(冲去的部分为废料)叫做冲孔.例如图11-1所示的垫圈,即由落料和冲孔两道工序完成。
为了深入了解数控冲压冲裁工艺,提高数控冲压冲裁件的尺寸精确度和断丽质量,必须研究数控冲压冲裁变形过程、变形时材料的应力状态以及裂纹形成的机理等。
图11-2是利用凸模与凹模的上下刃口对板料进行数控冲压冲裁时的情形。当凸模下降使材料变形时,板料就受到凸、凹模踹丽的作用力。由于凸、四模之间存在有间隙,凸模、i凹模作用于板料的力产生了一个力矩M,其值等于凸模、凹模作用的合力与稍大子。伺隙的力臂的乘坝。力短使极坯发生弯曲。因此,模具与坯料仅在刃口附近小区域内保持接触,使模具作用于板料的力呈不均
匀分布并随着模具刃口的靠近而急剧增加。图11-2是无压紧袋。置数控冲压冲裁时材料的受力俏况,其中:
数控冲压冲裁时,由于弯矩的作用,剪切变形区的应力状态是复杂的。对于无压紧装置材料数控冲压冲裁时的应力状态图如11-3所示。其数控冲压冲裁是分离工序,工件受力时必然从弹性、塑性变形开始以断裂告终。从金属断层腐蚀所得照片看出,凸、凹模刃口附近材料产线了明显的塑性变形。塑性变性从刃口开始,随着切刃的深入,变形区向板料深度方向发展扩大,直到板料的整个厚度方向上产生塑性变形,板料的一部分相对于另一部分移动,而且纤维产生拉伸与弯曲,愈接近坯料的表面,拉伸一弯曲愈明显。当塑性变形达到一定值时,刃口附近的坯料就产生裂纹,裂纹先从凹模刃口侧面处的材料开始,继而才在凸筷刃口侧面处产生裂纹,上、下裂纹会合后工件最后分离。因此,在裂纹形成时,在神裁件上留有毛刺.
经过上述分析,可将数控冲压冲裁变形过程分为3个阶段,如图11-4所示。
第以阶段:弹性变形阶段,凸模接触材料,使材料受压产生势性压缩、拉伸和弯曲变形。
第二阶段:塑位变形阶段.当凸模继续压入,因材料的弯曲,材料内的应力状态满足塑性变形条件时,产生塑性变形。在m性剪变形的同时,还有弯曲与拉伸变形,数控冲压冲裁变形力不断措大,直到刃口附近的材料由于拉应力的作用出现微裂纹时,数控冲压冲裁变形力就达到了最大值。
第三阶段s断裂分离阶段。当凸筷仍然不断地继续压入,凸模刃口附近应为达到破坏应力时,先后在凹模、凸模刃口侧面产生裂纹,裂纹产生后沿最大剪应力方向向材料内层发展,使材料最后分离。
由于数控冲压冲裁变形特点,不仅使冲出的工件带有毛刺,而且还使其断面具有三个特征区,即像图11-5那样的因角带、光亮带与断裂带.圆角带是数控冲压冲裁过程中由于纤维的弯曲与拉仰而形成的,软材料比硬材料的圆角大。光亮带是塑性剪变形时,在材料的一部分相对于另一部分的移动过程中,凸棋、四模倒压力将坯料压平而形成的光亮垂直的断面。通常光亮带占全断面的1/2-1/3.
目前裂带是由刃口处的微裂纹在拉应力的作用下不断地扩展而形成的撕裂面,使数控冲压冲裁件的断面粗糙不光亮,且有斜度。因角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分在数控冲压冲裁件整个断面上所占的比例不是固定不变的,随材料的力学性能、凸四模间隙和模具结构等的不同而变化。

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