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1、冷衝壓的概念及基本工序 一、冷衝壓的概念。 冷衝壓是在常溫下,利用衝壓模在壓力機上對板料或熱料施加壓力,使其產生塑性變形或分離,以而獲得防需形狀和尺寸的另件的一種壓力加工方法。二、冷衝壓的基本工序 分離工序:衝壓工件與板料沿要求的輪廓線相互分離。 成形工序:毛在不被壞的條件下發生塑性變形,獲得防需形狀,尺寸和精度的加工方法。冷衝壓的基本工序工序性質工序名稱工序簡單圖特點及應用範圍分離工序剪裁用剪刀或沖模切斷板材,切斷線不封閉沖裁落料沖孔用沖模沿封閉線沖切板料,沖下來的部分為工件用沖模沿封閉線沖切板料,沖下來的部分為廢料切
2、口在坯料上沿不封閉線沖出缺口,切口部分發生彎曲,如通風板切邊將工件的邊緣部分切掉成形工序彎曲把板料彎成一定的形狀拉深把平板形坯料製成空心工件成形起伏將板料局部衝壓成凸起和凹進形狀翻邊將板料上的孔或外緣翻成一定角度的直壁,或將空心件翻成凹緣複合工序壓力機衝壓一次可完成兩道或多道不同工序的衝壓方法衝壓的常用材料衝壓的材料材料特性 一、沖裁時材料分離過程可分為三個階段: <1>彈性變形階段:沖頭剛接觸板料的初始階段,發生彈性變形。 <2>塑膠變形階段:沖頭下行壓力增大,發生塑變直到出現微裂紋。 <3>斷裂分離階段:沖頭繼續下行
3、,壓力增大,微裂紋擴展。重合、斷裂、沖裁力逐漸下降。 彈性變形階段:沖裁力逐漸升高。 塑性變形階段:沖裁力達到峰值。階段特點斷面特徵第一階段 板料在凸模壓力作用下.首先產生彈性壓縮、拉伸等變形,此時凸模略微擠入板料內,板料的另一面也略微擠入凹模刃口內,凸模端部下面的材料略有彎曲,凹模刃日上面的材料開始上翹,間隙越大,彎曲和上翹越嚴重,板料在凸、凹模刃口處形成初始塌角,這時材料內部應力尚未超過彈性極限,當外力去掉後材料能恢復原狀。此階段稱為彈性變形階段。初始塌角永久性塌角第二階段 塑性變形、外力作用超出材料的強度極限,產生斷裂
4、紋。當凸模繼續壓入,壓力增加,材料內部的應力也隨之加大,在材料內的應力達到屈服極限時便開始進入塑性變形階段。在這一階段中隨著凸模擠入材料的深度逐漸增加,材料的塑性變形程度也逐漸增大。由於刃日處間隙的存在,材料內部的拉應力及彎矩也都增大,使變形區材料硬化加劇,直到刃口附近的材料由於拉應力及應力集中的作用開始出現微裂紋,此時,沖裁變形力也達到最大值。微裂紋的出現說明材料開始破壞,塑性變形階段也告結束。產生與板料垂直的光亮帶及初始毛刺。第三階段 斷裂分離階段微裂紋不斷向材料內擴展延伸,重合,材料斷裂分離。凸模繼續下降,已產生的上、下微裂紋不
5、斷擴大並向材料內部延伸,當上、下裂紋相遇重合時,斷開始分離產生粗糙的斷裂帶,當凸模再往下降,將沖落部分擠出凹模洞口,至此,凸模回升完成整個沖裁過程。產生粗糙而帶有錐度的斷裂帶毛刺初拉長。二、普通沖裁件的斷面特徵: <1>塌角帶由主單性變形階段產生初始塌角,帶動邊塑性變形階段。 <2>光亮帶產生於塑性變形階段,斷面較光潔平整,是品質最佳的一段。 <3>斷裂帶撕裂造成的,表面粗糙而無光澤,並帶有錐度。 <4>毛刺區產生微裂時便產生毛刺。三、特徵與材料(板料材料)塑性的關係: 斷面品質受沖裁條件的不同而不同,如:刃口
6、間隙,刃口形狀,鋒利程度,沖裁力、潤滑條件,板料品質(表面品質),板料種類(性能)。 衝壓生產要求沖裁件有較大的光亮帶,尺量減少斷裂帶區域的寬度。 材料塑性愈好,光亮帶愈大,斷裂帶愈小,同時,圓角毛刺亦增大。沖裁間隙 一、沖裁間隙的概念 沖裁間隙指凸模刃口與凹模刃口之間的間隙。 ----沖裁間隙 ----凹模刃口尺寸 ——凸模刃口尺寸 Z正常:上下微裂紋重合。 有單邊間隙與雙邊間隙之分。二、沖裁間隙對衝壓的影響 1、對斷面品質的影響間隙對斷面品
7、質的影響正常上下裂紋重合,光亮帶大,塌角、毛刺、錐度小,表面平整。過大上下裂紋不重合,撕裂拉斷,斷面粗、光亮帶小、塌角、刺錐度大。過小上下裂紋不重合,發生二次剪切,形成第二光亮帶,毛刺大。不均間隙小的一邊出現小品質斷面特徵,間隙大的一邊出現大間隙斷面品質特徵。 2、間隙對尺寸精度的影響。 由於彈性變形的存在,沖裁結束後出現彈性恢復,使尺寸與凸凹模刃口尺寸產生尺寸偏差,而彈性變形大小與沖裁間隙有直接的關係。間隙變化沖孔落料間隙增大金屬受向內拉程度增大彈性回復使工件尺寸增大(孔尺寸)金屬的拉伸度增大,彈性回復工件尺寸減小(下工件尺寸)。
8、間隙變小金屬受壓程度增大,孔尺寸減小金屬受內壓程度增大,工件尺寸增大。3、間隙對沖裁力的影響 沖裁間隙對沖裁力的影晌規律是間隙越小,變形區內壓應力成分趟大,拉應力成分越小,