冲裁变形过程分析3

2.2 冲裁变形过程分析为正确设计冲裁工艺和模具，控制冲裁件质量，需认真分析冲裁变形过程，了解和掌握冲裁变形规律。

2.2.1 冲裁变形时板料变形区受力情况分析图2.2.1所示是无压边装置的模具对板料进行冲裁时的情形。

凸模１与凹模２都具有与制件轮廓一样形状的锋利刃口，凸凹模之间存在一定间隙。

当凸模下降至与板料接触时，板料就受到凸、凹模的作用力，其中：F 1、F 2 ──凸、凹模对板料的垂直作用力；F 3、F 4──凸、凹模对板料的侧压力；μF 1、μF 2──凸、凹模端面与板料间的摩擦力，其方向与间隙大小有关，一般从模具刃口指向外； μF 3、μF 4──凸、凹模侧面与板料间的摩擦力。

从图中可看出，因凸、凹模之间存在间隙，F 1、F 2不在同一垂直线上，故板料受到弯矩2/1Z F M 作用，由于M 使板料弯曲并从模具表面上翘起，使模具表面和板料的接触面仅限在刃口附近的狭小区域，其接触面宽度约为板厚的0.2～0.4。

接触面间相互作用的垂直压力并不均匀，•随着向模具刃口的逼近而急剧增大。

图2.2.1 冲裁时作用于板料上的力1-凸模 2-板材 3-凹模2.2.2 冲裁变形过程图2.2.2所示冲裁变形过程。

如果模具间隙正常，冲裁变形过程大致可分为如下三个阶段。

1．弹性变形阶段(图2.2.2Ⅰ)在凸模压力下，材料产生弹性压缩、拉伸和弯曲变形，凹模上的板料则向上翘曲，间隙越大，弯曲和上翘越严重。

同时，凸模稍许挤入板料上部，板料的下部则略挤入凹模洞口，但材料内的应力未超过材料的弹性极限。

2．塑性变形阶段(图2.2.2Ⅱ)因板料发生弯曲，凸模沿宽度为b 的环形带继续加压，当材料内的应力达到屈服强度时便开始进入塑性变形阶段。

凸模挤入板料上部，同时板料下部挤入凹模洞口，形成光亮的塑性剪切面。

随凸模挤入板料深度的增大，塑性变形程度增大，变形区材料硬化加剧，冲裁变形抗力不断增大，直到刃口附近侧面的材料由于拉应力的作用出现微裂纹时，塑性变形阶段便告终，此时冲裁变形抗力达到最大值。

冲裁的工作原理范文冲裁（Stamping）是一种常见的金属加工方法，其工作原理简单描述为在上、下冲裁模具的作用下，将金属板材通过机械或液压力量施加在金属板表面上，使其表面产生塑性变形，从而完成所需的形状。

下面将详细介绍冲裁的工作原理。

冲裁过程主要包括四个阶段：进料、定位、加工和退料。

先将金属板材定位到冲裁模具的定位孔中，然后通过外界力的作用使金属板材与冲裁模具之间产生大的变形，完成冲裁过程。

具体的工作原理如下：1.进料：首先将待冲裁的金属板材放入冲床的进料区。

进料是保证冲裁工艺能够连续进行的关键步骤。

在进料过程中，金属板材会被夹紧并沿着预定的路径进入冲裁模具的工作区域。

2.定位：一旦金属板材进入工作区域，它需要被准确而稳定地定位到冲裁模具的工作位置。

这是为了确保冲裁的准确性和一致性。

通常，冲裁模具上会设置一系列的定位针或定位孔，用于将金属板材正确安排在所需位置上。

3.加工：加工阶段是整个冲裁过程最重要的一步。

金属板材将被夹紧并通过冲床的压力施加在冲裁模具上，产生塑性变形。

冲裁模具上通常包含两部分：上模和下模。

当冲床施加力量时，上模会向下推动，将金属板材压到下模上。

下模上通常设置了一定形状的凹槽或凸台，用于使金属板材产生所需的形状。

4.退料：加工完成后，需要将冲裁好的金属零件从模具中取出。

这个过程通常通过顶出装置完成，顶出装置会通过一定的力量将金属零件从模具上顶出，并将其传送到下一个工作站点或接收区域。

退料过程要确保金属零件完整无损。

总的来说，冲裁工作原理主要是通过施加力量使金属板材产生塑性变形，以完成所需的形状。

冲裁过程需要准确的定位、合适的冲裁模具和适量的力量控制，以确保冲裁过程的稳定性和零件质量的一致性。

冲裁是一种高效、精准的金属加工方法，在汽车制造、家电制造等行业得到广泛应用。