多弯曲型材冲裁刀具刃口形状的研究.pdf

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1、2011年8月机床与液压Aug．2011第39卷第15期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．39No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．15．004多弯曲型材冲裁刀具刃口形状的研究孟凡军，覃寿同，王栋，王宏(郑州大学机械工程学院，河南郑州450001)摘要：分析平刃切刀、斜刃切刀、单尖对称切刀和双尖对称切刀4种冲裁刀具冲裁多弯曲型材的工作过程，通过比较冲裁力大小、多弯曲型材所受最大力矩和多弯曲型材变形大小分析冲裁效果，选出最合适的冲裁刀具刃口形状，可减小多弯曲型材冲裁过程中的变形，提高冲裁加工的质量。

2、关键词：多弯曲型材；冲裁；变形中图分类号：TG729文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)15—013—3ResearchofBlankingToolEdgeShapeforMulti-bendingSheetMetalMENGFanjun，QINShoutong，WANGDong，WANGHong(SchoolofMechanicalEngineering，ZhengzhouUniversity，ZhengzhouHenan450001，China)Abstract：Theworkprocessesthatflat—bladecutte

3、r，oblique—bladecutter，single—sharpsymmetricalcutteranddouble—sharpsymmetricalcutterwereusedtoblankmulti—bendingsheetmetalwereanalyzed．Theblankingeffectswereanalyzedbycomparingtheblankingforce，thelargestbendingmomentandthedeformationofmulti—bendingsheetmeta1．Themostsuitableblankin

4、gtooledgeshapecouldbeselected．Deformationofmulti—bendingsheetmetalcanbereducedandqualityofblankingprocesscanbeimproved．Keywords：Multi—bendingsheetmetal；Blanking；Deformation现代社会的快速发展和需求，使得各类多弯曲型材越来越多应用于诸多场合，如各种型材、门框、铝合金窗框等。在产品制造过程中，要求对这些多弯曲型材进行加工，如切断、冲孔等。以多弯曲型材的切断为例，现在大多采用锯切、砂轮切割等

5、形式进行切断，但其加工过程噪声大、精度低、材料浪费大、效率低，严重限制了生产规模。为提高加工效率和质量，可采用冲裁模具进行加工。图1所示为没有进行加工前的多弯曲型材门框，270材料为Q235，厚度为1mm，现需要对其进行端面与轴线成90。的裁剪加工。由于该零件生产批量较大，为提高加工效率和质量，适应大批量生产，现将带状卷料经过多门轧架连续弯曲变形成为多弯曲型材，再对连续型材进图1门框多弯曲型材行剪裁至所需尺寸。显然采用锯切、砂轮切割等形1刃口形状式难以满足要求。结合零件实际形状尺寸分析，决1．1平刃切刀定采用冲裁模具进行加工。由于该型材弯曲形状比这是最常

6、用的也是较成熟的冲裁方法，如图2所较复杂，型材厚度小，冲裁过程中容易产生变形，示，平刃剪切时，上刀片(通常是冲剪模的上模)需要对冲裁刀具刃口形状进行选择，尽可能减小多与下刀片(即冲剪模的下模)相互平行，在方向弯曲型材门框冲裁过程中的变形，保证其冲裁质上，材料同时受剪切作用，所需冲裁力较大。其冲裁量。力计算公式为：收稿日期：2010—07—28基金项目：科技人员服务企业行动项目(2009GJD00041)作者简介：孟凡军(1987一)，男，硕士研究生，主要研究方向为先进制造技术。电话：@yahoo．cn。·14·机床与液压第39卷F=Lhr(1)弯曲型材的

7、变形也较式中：F为冲裁力；大。但是在方向上，L为型材宽度；门框多弯曲型材也受到h为型材厚度；了一定的侧向推力，如r为材料抗剪强度果不在模具上(在下模内腔)采取措施，也容易使其型材产生变形，其侧向推力计算公式为：图4斜刃剪切时力矩F=Fcosa(4)1．3单尖对称切刀图2平刃切刀剪切示意图如图5所示，单尖对称切刀剪切时，为减少冲由于平刃切刀制造安装容易，调整简单，所以大裁时模具对多弯曲型材的变形影响，在模具上采用多数板料采用平刃切刀剪切。但是平刃切刀剪切时，了内、外型模的下模形式，单尖对称切刀的刃尖先多弯曲型材门框所受应力大部分集中在Y方向，变形与多弯曲型

8、材门框接触，而后尖角两侧对称的斜刃较大，在多弯曲型材的“s”弯曲段，平刃切刀剪切