「專業(yè)知識」鈑金設(shè)計寶典之功法第三層
沖裁是使用模具分離材料的一種基本沖壓工序,它可以直接制成平板零件或為其他沖壓工序如彎曲、拉深、成形等準(zhǔn)備毛坯,也可以在已成形的沖壓件上進(jìn)行切口、修邊等。沖裁加工約占整個沖壓加工工序的50%~60%。
一、基本工序
沖裁分為落料和沖孔兩種。利用沖裁取得一定的外形的制件或坯料的沖壓方法就是落料;反之,得到帶孔的的就是沖孔。
二、沖壓件工藝性設(shè)計
1、沖裁件的形狀、尺寸盡可能簡單,使排樣時廢料最少,圖中為無廢料排布。
2、沖裁件的外形及內(nèi)孔應(yīng)避免尖角。在直線或曲線的鏈接處要有圓弧鏈接,圓弧半徑R≥1.5t(t為板厚)。
3、沖裁件應(yīng)避免窄長的懸臂與狹槽
沖裁件的凸出貨凹進(jìn)的深度和寬度,一般情況應(yīng)不小于1.5t (t為料厚),同時避免窄長的接口與過窄的切槽,以增強模具刃口強度。
4、沖孔應(yīng)優(yōu)先選用圓形孔,沖孔有最小尺寸要求。
5、沖裁的空間距和孔邊距
采用復(fù)合模加工的孔與外形、孔與孔之間的精度較易保證,加工效率較高,孔與孔之間,孔與外形之間的距離都有最小壁厚要求。
6、折彎件及拉深件沖孔時,孔壁與直臂之間要保持一定距離。
其距離a1 及a2 應(yīng)滿足下列要求:a1 ≥R1+0.5t,a2≥R2+0.5t。
7、折彎件上的孔邊距
先沖孔后折彎,孔的位置處于彎曲變形區(qū)域外,避免完全無時孔會產(chǎn)生變形??妆谥琳蹚澾叺木嚯x,參考下表。
8、設(shè)計時添加工藝定位孔為保證毛坯在模具中的準(zhǔn)確定位,防止彎曲時毛坯偏移而產(chǎn)生廢品,應(yīng)預(yù)先在設(shè)計時添加工藝定位孔。特別是對多次折彎成型的零件,均必須以工藝孔位定位基準(zhǔn),以減少累計誤差,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
三、沖裁變形過程
間隙正常、刃口鋒利情況下,沖裁變形過程可分為三個階段:
1、彈性變形階段:變形區(qū)內(nèi)部材料應(yīng)力小于屈服應(yīng)力。
2、塑性變形階段:變形區(qū)內(nèi)部材料應(yīng)力大于屈服應(yīng)力。
凸、凹模間隙存在,變形復(fù)雜,并非純塑性剪切變形,還伴隨有彎曲、拉伸,凸、凹模有壓縮等變形。
3、斷分離階段變形:區(qū)內(nèi)部材料應(yīng)力大于強度極限。
裂紋首先產(chǎn)生在凹模刃口附近的側(cè)面——凸模刃口附近的側(cè)面——上、下裂紋擴展相遇—— 材料分離
四、沖裁件質(zhì)量及其影響因素
沖裁件質(zhì)量:指斷面狀況、尺寸精度和形狀誤差。bvty寶威VIP
斷面狀況:垂直、光潔、毛刺小。
尺寸精度:圖紙規(guī)定的公差范圍要求。
形狀誤差:外形滿足圖紙要求;表面平直,即拱彎小。
1、沖裁件斷面質(zhì)量影響因素
(1)材料性能的影響
塑性好的材料,沖裁時裂紋出現(xiàn)較遲,材料被剪切的深度較大,所得斷面光亮帶所占比例就大。
(2)模具間隙的影響
間隙小,出現(xiàn)二次剪裂,產(chǎn)生第二光亮帶
間隙大,出現(xiàn)二次拉裂,產(chǎn)生二個斜度
(3)模具刃口狀態(tài)的影響
當(dāng)凸模刃口磨鈍時,則會在落料件上端產(chǎn)生毛刺
當(dāng)凹模刃口磨鈍時,則會在沖孔件的孔口下端產(chǎn)生毛刺;
當(dāng)凸、凹模刃口同時磨鈍時,則沖裁件上、下端都會產(chǎn)生毛刺。
2、沖裁件尺寸精度及其影響因素
沖裁件的尺寸精度:指沖裁件的實際尺寸與圖紙上基本尺寸之差。
該差值包括兩方面的偏差:
一是沖裁件相對于凸?;虬寄3叽绲钠睿?/p>
二是模具本身的制造偏差。
影響因素:
(1)沖模的制造精度(零件加工和裝配)
(2)材料的性質(zhì)
(3)沖裁間隙
3、沖裁件形狀誤差及其影響因素
沖裁件的形狀誤差:指翹曲、扭曲、變形等缺陷。
翹曲:沖裁件呈曲面不平現(xiàn)象。
它是由于間隙過大、彎矩增大變形拉伸和彎曲成分增多而造成的,另外材料的各向異性和卷料未矯正也會產(chǎn)生翹曲。
扭曲:沖裁件呈扭歪現(xiàn)象。
它是由于材料的不平、間隙不均勻凹模后角對材料摩擦不均勻等造成的。
變形:由于坯料的邊緣沖孔或孔距太小等原因,因脹形而產(chǎn)生的。
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