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    在五金精密模具沖壓中,沖裁變形過程及斷面分析

    日期:2020-12-01    編輯:富泰鑫五金    閱讀: 923

    在五金精密模具沖壓中,沖裁是利用模具內的凸模和凹模板料產生分離的一種沖壓工序。它包括落料、沖孔、切斷、修邊、切舌、剖切等多種工序,但一般來說,沖裁主要是指落料和沖孔工序。落料是指用模具沖壓沿封閉輪廓曲線沖切,沖下部分為制件;沖孔是指用模具沖壓封閉輪廓曲線以外的部分作為沖裁件。下面系帶大家來了解一下沖裁變形過程及斷面分析。


    1、沖裁變形過程


    沖裁時板料的變形具有明顯的階段性,由彈性變形過渡到塑性變形,最后產生斷裂分離。


    (1)彈性變形階段。凸模接觸板料后開始加壓,板料在凸、凹模的作用下產生彈性壓縮、拉伸、彎曲、擠壓等變形。此階段以材料內的應力達到彈性極限為止。在該階段,凸模下的材料略呈彎曲狀,凹模上的板料向上翹起,凸、凹模之間的間隙越大,則彎曲與翹起的程度也越大。


    (2)塑性變形階段。隨著凸模繼續壓入板料,壓力增加,當材料內的應力狀態滿足塑性條件時,開始產生塑性變形,進入塑性變形階段。隨凸模擠入板料深度的增大,塑性變形程度增大,變形區材料硬化加劇,沖裁變形抗力不斷增大,直到刃口附近側面的材料由于拉應力的作用出現微裂紋時,塑性變形階段結束,此時沖裁變形抗力達到最大值。


    (3)斷裂分離階段。凸模繼續下壓,使刃口附近的變形區的應力達到材料的破壞應力,在凹、凸模刃的側面變形區先后產生裂紋。已形成的上、下裂紋逐漸擴大,并沿最大切應力方向向材料內層延伸,直至兩裂紋相遇,板料被剪斷分離,沖裁過程結束。


    QQ圖片20201201182256.jpg

    2、沖裁件斷面分析

    沖裁件斷面可分為明顯的四部分:塌角、光面(光亮帶)、毛面(斷裂帶)和毛刺。


    (1)塌角。塌角也稱為圓角帶,是由沖裁過程刃口附近的材料被牽連拉入變形(彎曲和拉深)的結果。材料的塑性越好,凸模與凹模的間隙越大,塌角越大。


    (2)光面(光亮帶)。光面也稱為剪切面,是刃口切入板料后產生塑性變形時,凸、凹模側面與材料擠壓形成的光亮帶垂直的斷面。光面是最理想的沖裁斷面,沖裁件的尺寸精度就是以光面處的尺寸來衡量的。普通沖裁時,光面的寬度占板料厚度的1/3~1/2。材料的塑性越好,光面就越寬。


    (3)毛面(斷裂帶)。毛面是由主裂紋貫通面形成的表面十分粗糙且有一定斜度的撕裂面。塑性差的材料撕裂傾向嚴重,毛面所占比例也大。


    (4) 毛刺。沖裁毛刺是在刃口附近的側面上,材料出現微裂紋形成的。當凸模繼續下行時,便使已形成的毛刺拉長并殘留在沖裁件上。沖裁間隙越小,毛刺的高度也就越小。    


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