第八章板料的沖壓工藝-wenkub
2023-02-07 05:43:24 本頁面
【正文】 、凹模的間隙很小，坯料處于強烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，提高了材料的塑性，抑制了剪切過程中裂紋的產(chǎn)生，使沖裁過程以接近于純剪切的變形方式進(jìn)行。 圖 86 精沖原理示意圖 (a)帶齒圈壓板精沖法 (b)精沖時坯料變形區(qū)受力情況 (c)普通沖裁的法 1－凸模； 2－齒圈壓板； 3－板料； 4－頂板； 5－凹模 ① 一般沖裁：精度為 IT10～ IT11， Ra： ～ ； ② 精密沖裁： IT8～ IT9， Ra： ～ 。 外緣修整時凹凸模間隙單邊取： ~。 即在修整模上利用切削的方法，將沖裁件的外緣或內(nèi)孔切去很薄一層金屬，切掉沖裁件切斷面上存留的剪裂帶和毛刺，提高沖裁件的尺寸精度，降低表面粗糙度，以獲得平直而光潔的斷面的一種工藝方法。該方法材料利用率很高；但毛刺不在同一個平面上，尺寸不夠準(zhǔn)確，適用于對落料件品質(zhì)要求不高的場合。 τ──材料的抗剪強度 ， MPa；查手冊或 ? = ? b 5. 沖裁件的排樣 排樣是指落料件在條料，帶料或板料上合理布置的方法。 沖裁時材料對模具的最大抗力稱為沖裁力。 ② 模具磨損后將使模具凹模尺寸變大，凸模尺寸變小，因此設(shè)計模具時，對于落料件，凹模是設(shè)計基準(zhǔn)，凹模刃口尺寸應(yīng)接近落料件的最小極限尺寸，凸模刃口尺寸比凹?？s小一個間隙量；對于沖孔件，凸模是設(shè)計基準(zhǔn)，凸模刃口尺寸應(yīng)接近沖孔件的最大極限尺寸，凹模刃口尺寸比凸模放大一個間隙量。 3. 凸模、凹模刃口部分尺寸計算 53 沖孔和落料所用的模具結(jié)構(gòu)基本相同，但刃口部分的尺寸有所區(qū)別。 影響間隙值的主要因素： 是板料厚度及材料性質(zhì)。 ? 較大的間隙則有利于提高模具的壽命。 因此，落料件的外形尺寸較小，沖孔件的內(nèi)腔尺寸增大，品質(zhì)較差。兩裂紋之間的材料隨著沖裁的進(jìn)行將被第二次剪切，在斷面上形成第二光亮帶；因間隙太小，凹凸模受到金屬的擠壓作用增大，增加了材料與凹凸模之間的摩擦力， 刃口所受壓力增大，造成模具刃口變形及端面磨損加劇， 加劇了凹凸模的磨損，縮短了模具壽命。表面粗糙，略帶斜度。 （ 1）沖裁變形過程可分為三個階段 ① 蹋角（圓角）帶：刃口附近材料被彎曲和拉伸的結(jié)果。 凸模與凹模具有與工件輪廓一樣的刃口 ， 凸 、 凹模之間存在一定的間隙 。如 落料、沖孔、切斷、精沖 等。 沖壓工藝廣泛應(yīng)用于 汽車 、 飛機 、 農(nóng)業(yè)機械 、 儀表電器 、 輕工和日用品等工業(yè)部門 。 2） 金屬板料經(jīng)冷變形強化 ， 獲得一定的幾何形狀后 ， 結(jié)構(gòu)輕巧 ， 重量輕 ， 強度和剛度較高 。板料沖壓又稱 薄板沖壓或冷沖壓。 板料沖壓通常在室溫下進(jìn)行，故又稱冷沖壓。 3） 沖壓件尺寸精度高 ， 質(zhì)量穩(wěn)定 ， 互換性好 ， 一般不需機械加工即可作零件使用 ， 節(jié)省原材料 。 板料沖壓的基本工序 板料沖壓的基本工序按變形性質(zhì)可分為 分離工序和變形工序兩大類 。 一、 落料及沖孔 落料 是被分離的部分為 成品 ， 而周邊是 廢料 ； 沖孔 是被分離的部分為 廢料 ， 而周邊是 成品 。 當(dāng)壓力機滑塊將凸模推下時 ， 放在凸 、 凹模之間的板料沖裁成所需的工件 。 ② 光亮帶：塑性變形過程中凸模（或凹模）擠壓切入材料，使其受到剪切和擠壓應(yīng)力的作用而形成。 ④ 毛刺：微裂紋出現(xiàn)時產(chǎn)生 ,沖頭繼續(xù)下行時被拉長。 嚴(yán)重時甚至發(fā)生崩刃現(xiàn)象。但推件力和卸料力卻大為減少，甚至為零，材料對凹凸模的摩擦作用大大減弱，故模具的壽命較長。 ? 間隙合理： 間隙合理時，上下裂紋重合一線，沖裁力、卸料力和推件力適中，模具有足夠長的壽命。 板料厚度愈大，間隙數(shù)值愈大，反之板料愈薄則間隙愈小。凸模和凹模刃口尺寸直接決定了沖裁件的尺寸和間隙大小，是模具中最重要的尺寸。具體計算公式如下： 凹＝（凹 ???? 0m a x )xDD落料： 沖孔： 0m in )(凸－＝ 凹凸 ??ZD 0m in )( 凸＝凸 ???? xdd 凹＋＝ 凸凹 ??0m in )( Zdd 4. 沖裁力的計算 54 式中： D凹 、 D凸 ──分別為落料凹模和凸模的基本尺寸， mm； d凸 、 d凹 ──分別為沖孔凸模和凹模的基本尺寸， mm； Dmax ── 落料件的最大極限尺寸， mm； dmin ──沖孔件的最小極限尺寸， mm； Δ ──沖裁件的公差， mm； x ──磨損系數(shù)，其值應(yīng)在 ~1之間，與沖裁精度有關(guān)。沖裁力是選擇壓力機的主要依據(jù)，也是設(shè)計模具所必須的依據(jù)。排樣合理則廢料最少，材料利用率最大。 圖 84 同一落料件的四種排樣方式 有搭邊排樣： 各落料件之間均留有一定尺寸的搭邊。 修整時應(yīng)合理確定修整余量和修整次數(shù)： 大間隙落料件 ，單邊修整量為板料厚度的 10%。修整后的工件尺寸精度可達(dá)IT6～ IT7， Ra值為 ~ μm。 用普通沖裁所得到的工件，剪切斷面比較粗糙，而且還會產(chǎn)生塌角、毛刺等缺陷并帶有斜度，工件的尺寸精度較低。 ２．特點 ① 材料分離形式：純塑性剪切變形。 ⑤ 精沖的工件極限尺寸較小 ,可沖裁寬度或孔徑小于料厚的 ～ 的工件。對同一精度沖裁件精沖提高了效率 (普通沖裁需加整修工序 )、節(jié)約工時、降低成本。拉深件的底部一般不變形，厚度基本不變。 將平面板料沖壓成各種空心開口件的沖壓工序稱為拉深。毛坯的凸緣部分是主要變形區(qū)域。圖 334為圓筒形工件的拉深過程示意圖。
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