板料冲裁模工艺及冲裁模具间隙实验

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1、板料冲裁模工艺及冲裁模具间隙实验材料冲裁模工艺及冲裁模具间隙实验实验目的和意义实验仪器实验原理实验内容与步骤实验报告内容注意事项1.实验目的和意义（1）实验意义了解冲裁剪切过程，冲裁受力状态及冲裁剪切断面特征了解凸凹模间隙大小对冲裁件断面质量（断面粗糙度、毛刺高度、冲裁力、模具寿命及制件尺寸）的影响;了解确定冲裁模合理间隙值的方法及为什么考虑磨损的影响后凸、凹模均应采用最小合理间隙值;1.实验目的和意义1.实验目的和意义掌握Y41K-25单柱液压机的操作方法掌握板料冲裁实验的方法（2）实验目的2.实验仪器2.实验仪器掌握Y41

2、K-25单柱液压机0～200mm的游标卡尺;0～25mm的千分尺落料模一套（1）实验仪器2.实验仪器2）仪器实物图凸模凹模液压机控制面板微机控制系统Y41-25型数控液压机液压机控制面板手动控制凸模上升和下降泵油开关按钮顶出成形零件总电源开关联机启动停止按钮。当液压机处于联机循环状态时，液压机自动工作，上模的运动上限、下限以及运动速度都可事先调节。3.实验原理3.实验原理（1）冲裁过程的分析普通冲裁过程大致可以分成三个阶段，如图1（a)弹性变形阶段（b)塑性变形阶段（c)断裂分离阶段3.实验原理弹性变形阶段凸模与材料接触后，

3、使材料压缩产生拉伸和弯曲弹性变形，此时，材料内应力没有超过材料的弹性极限。若卸去载荷，材料则恢复原状。塑性变形阶段当凸模继续下压，材料内的应力值达到屈服强度时开始产生塑性流动、滑移变形，同时还伴随有金属的拉伸和弯曲。随着凸模挤入材料的深度增大，塑性变形程度逐渐增大，变形区材料硬化加剧，直到刃口附近的材料内应力达到材料强度极限，冲裁力达到最大值，材料出现裂纹，开始破坏，塑性变形阶段结束。断裂分离阶段随着凸模继续压入材料，已经出现的上、下裂纹逐渐向金属内层扩展延伸，当裂纹相遇重合时，材料即被剪断而完成分离过程。3.实验原理（2）冲

4、裁件质量冲裁件质量主要是指剪切面质量、表面质量、形状误差和尺寸精度。对于冲裁工序而言，冲裁件剪切断面质量往往是关系到工序成功与否的重要因素。切断面特征如图2所示。a)冲孔件b)落料件图2冲裁件切断面特征3.实验原理从图2中能够看到，冲裁件剪切断面可以明显地区分为四个部分：光亮带、断裂带、圆角和毛刺。冲裁件断面和表面质量的影响因素很多，剪切断面上的光亮带、断裂带、圆角、毛刺等四个部分，各自所占断面百度的比例也是随着制作材料、模具和设备等各种冲裁条件不同而变化。3.实验原理（3）冲裁模间隙冲裁模具的凸、凹模间隙对冲裁件断面质量有很

5、大的影响。从图3中可以看到，间隙适中时，上、下裂纹互相重合，冲裁件断面虽有一定斜度，但比较平直、光洁且毛刺很小。间隙过小时，由于分离面上、下裂纹向材料中间扩展时不能互相重合，将被第二次剪切才能完成分享，因此出现二次挤压而形成二次光亮带，毛刺也有所增长，但冲裁件容易清洗，穹弯小，断面比较垂直。间隙过大时，材料受到很大的拉伸和弯曲应力作用，冲裁件光亮带小，圆角和斜度加大，毛刺大而厚，难以去除。当间隙过大或小时均使冲裁件尺寸与模具刃口尺寸的偏差增大，影响冲裁件尺寸精度。同时，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力和冲裁力等。3.实验

6、原理因此，对于冲制出合乎质量要求的冲裁件，确定冲裁模具凸、凹模之间的合理间隙值是冲裁工艺与模具设计中的一个关键性问题。一般来说，合理间隙是指能够使断面质量、尺寸精度、模具寿命和冲裁力等方面得到最佳效果的间隙。但在实际冲裁中，由于间隙大小对冲裁件断面质量、模具寿命等影响规律并不相同，因此不可能存在一个绝对合理的间隙值，能够使各项指标都达到最佳效果，只能是给出合理间隙范围，然后根据冲裁要求进行选取。合理间隙值的确定方法有两种：理论方法和经验方法。a理论方法它是以分离面上、下裂纹重合相交于一条线上的凸、凹模之间的间隙值为合理的间隙的

7、依据。b经验方法在实际应用中，理论方法计算不方便，由于间隙值的因素、影响规律比较复杂，理论计算结果也不理想，所以，通常采用经验法确定，包括应用经过简化后的经验公式进行计算和将试验数据列成表格进行查取两种方式。4.实验内容与步骤4.实验内容与步骤（1）实验内容采用厚度t=2.5mm的钢板，完成不同间隙的凸、凹模的冲裁工艺实验;观察并记录每一个冲裁工件的断面质量及冲裁力。4.实验内容与步骤（2）实验步骤检查设备、数据测试系统、模具能否正常工作;使用D＝42mm的凹模，再换不同走私的凸模以改变冲裁间隙的办法来对条料冲裁，每更换一次凸

8、模，就对t=2.5mm和t=1.0mm的钢板进行一次冲裁。并记录每次冲裁力填入下表。4.实验内容与步骤凸模直径mm41.641.6541.7041.7541.8041.8541.9041.95t=2.5mm冲裁力（KN）毛刺高度（mm）测量与观察：a观察不同冲裁间隙时零件断面