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高精五金冲压模具冲切间隙解析

来源:公司新闻 发布时间:2023-03-18 7404 次浏览

一、冲切分类: 冲裁(是材料分离工艺)、弯曲、拉深。从广义上讲,冲裁可分为冲孔、落料、切口、切割等;从变形机理上讲,冲裁可分为普通冲裁和冲裁

二、冲裁间隙的定义:冲裁上模刃口与下模刃口之间的间隙,即所谓的单边间隙,如下图:

 

 

三、高精度五金冲压模具冲裁分离过程

整个冲裁过程可分为三个阶段﹕弹性变形阶段﹑塑性变形阶段和裂断分离阶段。

弹性变形阶段

  弹性变形:当物体受到外力作用时,其形状和尺寸会发生变化,即变形。变形的本质是原子之间的距离。

弹性变形阶段

  弹性变形:当物体受到外力作用时,其形状和尺寸会发生变化,即变形。变形的本质是原子之间的距离。如果外力消除后作用于物体的变形消失,物体可以完全恢复其原始形状和尺寸,这种变形称为弹性变形。

 

 

 

由于凸模施加的压力﹐材料弹性弯曲,轻微挤入凹模刃口。间隙越大,弯曲和上翘越严重

塑性变形阶段

  塑性变形:如果物体的外力被去除,物体就不能完全恢复其原始形状和大小,这种变形被称为塑性变形。塑性变形和弹性变形都是在变形体不受损伤的情况下进行的(即连续性不受损伤)。塑性通常用来表示材料的塑性变形能力。(塑性-指固体材料在不破坏其完整性能力的情况下,在外力作用下 变形。)

2.1.上模继续下行→材料内部应力增加到屈服极限→进入塑性变形阶段

2.2拉应力和弯矩增加→变形区的材料开始硬化→刃口附近的材料有裂纹

2.3裂纹的出现表示塑性变形阶段的结束

2.4.间隙的大小直接影响切割面的质量

产生裂纹的直接原因-应力集中,应变扩大,加工硬化

裂缝产生时间早晚,是否集中,裂缝大小等已成为影响冲剪加工质量的内在重要因素!!!!!

断裂分离阶段

在材料上,下面的微裂纹延伸到内部相遇,断面分离,产生粗糙的断裂带。

 

四、高精度五金冲压模具间隙对冲裁面质量的影响

冲裁过程中的冲裁间隙是否合理,将决定断裂面上下裂纹是否重叠,剪切力是否平衡,毛刺的大小。因此,在设计、制造和安装模具时,必须保证间隙均匀,同样制造和加工的凸凹模具间隙应保持在合理的范围内。否则,模具会出现部分间隙过大、过小的质量现象。

间隙合理

当凸凹间隙合适时,更大 切应力方向附近的裂缝可以在切割过程中结合。此时,虽然截面与材料表面不垂直,但仍相对平直、光滑、毛刺小,零件截面质量较好

间隙过小

当间隙减小时,变形区弯矩小,压应力成分高。凹模刃口附近产生的裂纹进入凸模下的压应力区,停止发展;凸模刃口附近产生的裂纹进入凹模上表面的压应力区也停止发展。上下裂纹不重叠。两条裂缝之间的材料将被第二次剪切。当裂纹压入凹模时,被凹模壁挤压,产生第二亮带,部分材料被挤出,在表面形成薄而高的毛刺。间隙过小时,虽然塌角小,拱弯小,但断面质量也有缺陷。如果断面中间出现夹层,两端为亮带,端面有挤长毛刺

间隙太小:裂缝不重叠;材料二次剪切;截面形成两个剪切面;毛头大.

高精五金冲压模具冲切间隙解析

 

冲裁间隙过大

 当间隙增大时,材料中的拉应力增大,使拉伸断裂早期发生,因此断裂带变宽;光带变窄;弯曲变形增大,坍塌和拱弯也增大。当间隙过大时,由于弯矩大,拉应力成分高,凸模刃附近材料产生的裂纹不重叠。分离后断裂层斜度增大,零件断面出现两个斜角α1和α2、断面质量也不理想。而且,由于坍塌角大、拱弯大、亮带小、毛刺高厚,冲裁件质量下降

  间隙过大:裂纹不重叠;变形区材料拉伸;剪切面小;撕裂面大,毛头大;断面质量差;.

综上所述,高精度五金冲压模具的冲切间隙处理对模具的精度和整体产品尺寸有着致命的关系,必须在设计评价期内进行评价。

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