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1、第二节 冲裁变形过程分析,一、冲裁变形时板材变 形区受力情况分析,四对力,冲裁时作用于板料上的力 1-凸模 2-板材 3-凹模,了解和掌握冲裁变形规律，有利于冲裁工艺与冲裁模设计，控制冲裁件质量。,凸、凹模间隙存在，产生弯矩。,间隙正常、刃口锋利情况下，该过程分为三个阶段：,二、冲裁变形过程,1弹性变形阶段 变形区内部材料应力小于屈服应力。,2塑性变形阶段 变形区内部材料应力大于屈服应力。,凸、凹模间隙存在，变形复杂，并非纯塑性剪切变形，还伴随有弯曲、拉伸，凸、凹模有压缩等变形。,3断裂分离阶段 变形区内部材料应力大于强度极限。,裂纹首先产生在凹模刃口附近的侧面,凸模刃口附近,上、下裂纹扩展相
2、遇,材料分离,的侧面,冲裁变形过程分解图片,冲裁区应力、变形和冲裁件正常的断面状况a）冲孔件 b）落料件,冲裁件质量：,三、冲裁件质量及其影响因素,垂直、光洁、毛刺小,图纸规定的公差范围内,外形满足图纸要求；表面平直，拱弯小,指断面状况、尺寸精度和形状误差。,冲裁件断面质量,断面特征,圆角带a：,刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形。,光亮带b：,塑性剪切变形。质量最好的区域。,断裂带c：,裂纹形成及扩展。,毛刺区d：,间隙存在，裂纹产生不在刃尖，毛刺不可避免。此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大毛刺。,材料性能模具间隙（合理，过大，过小）模具刃口锋利程度（钝模口易产生毛刺）模具和设备的导向精度
3、,断面质量影响因素：,尺寸及形状误差影响因素,由以下因素确定加工的方式（落料或冲孔）合理的模具间隙设计中的回弹尺寸补偿等,模具制造精度模具间隙 材料的弹性回复性能零件形状的复杂程度,尺寸精度影响因素：,一、间隙的重要性,1.间隙对冲裁件质量的影响,2.间隙对冲裁力的影响,间隙是影响冲裁件质量的主要因素。主要表现在影响光亮带、毛刺、断裂带和尺寸精度。,第二章 冲裁工艺与模具设计,冲裁力：卸料力与推件力：,间隙过小时，冲裁力大；随着间隙过渡到合理间隙范围，冲裁力迅速减小；随着间隙的增大，冲裁力有进一步轻微减小的趋势。,随间隙的增大，先减小后增大，其最小值的区间一般在单边间隙为料厚的1525之间,一
4、、间隙的重要性（续）,3.间隙对模具寿命的影响,模具寿命分为刃磨寿命和模具总寿命。,模具失效的原因一般有：磨损、变形、崩刃、折断和胀裂。,小间隙将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象，并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸凹模啃刃等异常损坏。,所以，为了延长模具寿命，在保证冲裁件质量的前提下适当采用较大的间隙值是十分必要的。,第二章 冲裁工艺与模具设计,第三节 冲裁模间隙,在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一个范围值。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙 Zmin,二、冲裁模间隙值的确定,1.理
5、论法确定法,第二章 冲裁工艺与模具设计,2.查表确定法（经验法）见表2-1料厚小于1毫米时的间隙值（见表22）,二、冲裁模间隙值的确定,第二章 冲裁工艺与模具设计,经验法,材料的厚度,断面质量要求尺寸精度要求生产条件工艺措施,材料的种类,软材料取小值,料厚度小的取小值,高的取合理间隙的小值,高的取合理间隙的小值,导向条件好时取小值,斜刃冲裁时取小值为降低冲裁力取偏大值，为延长模具寿命时取大值,相对间隙值（Z/d）与工件质量的关系,相对于工件直径的光亮带的比例,相对间隙值与毛刺高度的关系,相对间隙值（Z/d）与工件质量的关系,相对间隙值与精度的关系,相对间隙值（Z/d）与工件质量的关系,相对间隙值与断裂带宽度的关系,相对间隙值（Z/d）与工件质量的关系,
