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模具设计培训冲裁模的设计要点

发表时间: 2022-03-17 13:55:25

作者: 济南数控模具科技研究所

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冲裁模是利用模具将钣金件的冲压工序分开,包括落料、冲孔、切断、修边等工序。

1冲裁过程:

落料是分离过程,当工件受力时,必须从弹塑性变形开始,以断裂结束。当冲压接触片材时,钣金即受压凸凹模造成弹性变形,随着冲床,模具的刀片压入材料,处于内应力状态,同时塑性变形状态产生塑性变形,盐片塑性变形从刃口开始,随着切削刃的加深,变形区向钣金深度方向发展,不断扩大,直至在整个钣金厚度方向发生塑性变形, 纸张的一部分相对于另一部分移动。数控编程培训

2、冲裁零件断面形状及分析:

如下图所示,由于落料变形的特点,断料可以明显分为三个特征区,即圆角区、亮区和断层区。圆角带、光亮区和断层三部分在落料断面中所占的比例随材料的力学性能、凸凹模间隙和模具结构的不同而不同。为了提高落料件切割面的光洁度和尺寸精度,可以通过增加光亮带的高度或通过改装工艺来实现。

3、冲裁间隔:

模具间隙是指凸凹模棱边距离的间隙,间隙对切削零件的质量、冲裁力、模具寿命很重要。影响冲裁件质量的因素有:凸凹模间隙尺寸及分布均匀性、模切刃状态、模具结构及制造精度、材料性能,其中间隙值大小及均匀性是主要因素。

1)冲裁间隔值对切削质量的影响间隙过小,会产生二次剪切,零件断面中间留有撕裂面。光亮带的两端,在端面出现挤压的长毛刺。虽然毛刺有所增加,但容易去除,而且工件圆顶弯曲小,垂直截面。当间隙过大时,材料的弯曲和拉伸增加,材料容易被撕裂,导致工件光亮区减少,毛刺大而粗,难以去除。当游隙在一定范围内变化[z=(14~24%)t]时,毛刺高度很小,变化不大,称为毛刺稳定区,可在选择合理游隙时参考价值。

2)凸凹模间隙较大时间隙对尺寸精度的影响,材料受拉力作用增大,下料尺寸小于模具尺寸时,由于材料下料后的弹性恢复,冲孔孔径大于冲头直径。当间隙较小时,由于材料受到凸凹模的挤压压力,所以在落料后,材料的弹性回复使落料尺寸增大,孔径变小,此外,尺寸变化还与材料性能、厚度、轧制方向等因素有关。低碳钢弹性变形小,冲裁后弹性回复小,硬钢弹性回复大。数控编程培训

3) 当间距树篱切削力 Z 的影响减小时,Fmax 增加。原因是间隙小,材料的拉应力减小,压应力增大,材料不易撕裂,使冲裁力Fmax增大。

4) 间隔对冲模凸凹模寿命的影响主要表现为磨损、边缘和断裂。间隔缩短,模具磨损加快,刀片容易折断,模具寿命缩短。

4.冲裁件间隔的确定:

理论计算法 由裂纹重合形成几何三角形计算。

经验确定法 软材料: T<1mm z="""">

T=1~3mm Z=(10~15%)T

T=3~5mm Z=(15~25%)T

硬材料:T<1mm z="""">

T=1~3mm Z=(11~17%)T

T=3~5mm Z=(17~25%)T

5.冲裁凸、凹模刃口尺寸计算原则:

冲孔件以凸模为准,在凹模放冲裁间隔,而凸模以工件尺寸和公差要求计算。落料以凹模为准,在凸模放冲裁间隔,而凹模以工件尺寸和公差要求计算。

6.冲裁件排样:

冲裁件在条料或板料上的布置方法叫排样。合理的排样能提高材料的利用率。下面两种排样比较:

7.冲裁件工艺性:

冲裁件的形状应能符合材料合理排样,减少废料。

冲裁件各直线或曲线连接处宜有适当的圆角。

冲裁件凸出或凹入部分宽部不宜太小,并应避免过长的悬臂与狭槽。

冲孔时,由于受到凸模强度的限制,孔的尺寸不宜过小,其数值与孔的形状、材料的机械性能,材料的厚度有关。

冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离受模具强度和冲裁质量的限制,其值不能过小。

在弯曲件或拉深件上冲孔时,其孔壁与工件直壁之间的距离不能过小。

8.冲裁件常见问题及解决方案:

冲裁件毛刺出现及解决方法,在冲裁过程中,由于凸凹模之间间隙的不合理性会出现毛刺或凸凹模在冲压过程中有磨损现象,其间隙会增大,从而出现毛刺,所以在设计冲裁模时根据材料厚度、性能合理选取凸凹模间隙。

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