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模具沖壓件總有毛刺,搞定它只需這三步

發布時間:2019-07-12 10:47:45 星期五
摘要:

沖裁的定義 對于模具設計師來說,設計的產品斷面質量的好壞至關重要。不過,首先我們來聊聊什么是沖裁。沖裁是利用沖 […]

沖裁的定義

對于模具設計師來說,設計的產品斷面質量的好壞至關重要。不過,首先我們來聊聊什么是沖裁。沖裁是利用沖裁模在壓力機的作用下,使板料分離的一種沖壓工藝方法.從廣義上說,沖裁是沖孔、落料、切斷、切口、割切等多種分離工序的總稱.但一般講來,沖裁主要指落料和沖孔工序。

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沖裁是冷沖壓加工方法中的基礎工序,應用極其廣泛,它即可以直接沖制出所需的成品零件,也可以為其它冷沖壓工序制備毛坯。

板料經過沖裁后,被分離成兩部分,即沖落部分和帶孔部分,若沖裁之目的是為了制取一定外形的外形輪廊和尺寸的沖落部分;則這種沖裁工序稱為落料工序,剩馀的帶孔部分就成為廢料.反之,若沖裁的目的是為了制取一定形狀和尺寸的內孔.此時,沖落部分變成廢料,帶孔,部分即為工件,這種沖裁工序稱之為沖孔工序.見下表。

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沖裁的分類

按照切斷面的粗糙程度,或沖件的精度,沖裁分為普通沖裁和精密沖裁。

普通沖裁就是當工件分離時,由于受到沖模壓力作用.在凸凹刃口之間的材料除了受剪切變形外,還存在著拉伸﹑彎曲﹑橫向擠壓等變形,材料最終以撕裂的形式實現分離.因此,普通沖裁工件的斷面比較粗糙,而且有一定的錐度,其精度較低.精密沖裁由于采用了特殊的沖模結構,使凸、凹模刃口處的材料最終以塑性剪切變形形式分離.精密沖裁的零件,斷面光潔且與板面垂直,精度較高。

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目前,一些精度要求高的沖裁零件,如儀器儀表﹑照像機﹑鍾表等零件多數是用精密沖裁的方法加工的.沖裁若按分離部分與母材部分的使用要求又可分如沖孔,落料,切斷,切口,半剪等。

變形特點

根據金屬塑性變形原理分析可知.塑性金屬材料在變形過程中引起金屬材料破壞的主要方式是拉斷和剪斷,這就是說拉應力及拉應變.造成金屬材料斷裂的因素大概有剪應力和剪應變量.而壓應力和壓應變只能引起塑性材料的形變,不會導致材料的破壞。

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沖裁分離過程雖然是一瞬間完成的,但變形分離是很復雜的,沖壓分離變形主要分以下三個階段:

1、彈性變形階段

板料在凸模壓力的作用下,刃口處的材料首先產生彈性壓縮﹑拉伸等變形,凸模略有擠入材料的內部,板料的下面也略微擠入凹模洞口內,凸模下面的材料略有彎曲. 凹模上面的材料開始上翹,如果凸凹模之間的刃口間隙越大,變曲和上翹越嚴重,但這時,材料內應力沒有達到極限狀態.當去掉外力后,材料仍可恢復原狀.這一階段稱為彈性變形階段(如圖2.1-1)

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2、塑性變形階段

隨著凸模的下降,對板料的壓力不斷增加,材料內部的應力也隨之加大.當內應力達到材料的屈服極限時,便開始進入塑性變形階段,當凸凹模進一步沖進材料內部.由于凸凹模刃口之間的間隙存在,讓材料內部的拉應力和彎曲變大,壓應力成分減小,材料進一步折彎和拉伸,使變形區的材料硬化加劇.當沖裁力不斷增大直到刃口附近的材料開始產生微裂紋時,沖裁力也達到最大值.微裂紋(龜裂)的出現說明有材料開始出現破損,塑性變形階段也告結束。

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3、分離階段.

凸模繼續下降,使板料產生上下裂紋不斷擴大.且往材料內側延伸,如圖2.1-3.當板料上下裂紋相重合時,說明材料纖維被全部撕裂拉斷,零件斷面開始分離.當凸模再往下降時,將板料的沖落部分推出凹模洞口,同時將初始形成的毛刺進一步拉長,如圖2.1-4.至此,凸?;厣瓿烧麄€沖裁過程。

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普通沖裁零件的斷面特征

對普通沖裁件的斷面分析,我們可發現這樣的規律.零件的沖裁斷面和零件的表面并非垂直,而是帶有一定的錐度;除很窄一部分光亮帶外,其馀均粗糙無光澤.并有毛刺和塌角.我們把沖裁件斷面上的各區域分別稱為塌角帶(又稱圓角帶)﹑光亮帶(又稱剪切帶)﹑斷裂帶和毛刺.(如圖2.1-5)

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a-圓角 b-光亮帶 c-斷裂帶 d-毛刺帶

高質量的沖裁件斷面應該是:光亮帶較寬,約占整個斷面的1/3以上;塌角﹑斷裂帶﹑毛刺和錐度都很小,整個沖裁件平直無變彎現象,但是影響沖裁沖斷面質量的因素十分復雜,它隨材料的性能﹑厚度﹑刃口間隙﹑模具結構及沖裁速度的不同而變化.

 

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