2第二章 冲裁
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第八节精密冲裁方法用普通冲裁所得到的工件,剪切面上有塌角、断裂面和毛刺,还带有明显的锥度,表面粗糙度仪为R a 值12.5~6.3μm,同时制件尺寸精度较低,一般为ITl0~ITll,在通常情况下,已能满足零件的技术要求。
当要求冲裁件的剪切面作为工作表面或配合表面时,采用一般冲裁工艺不能满足零件的技术要求,这时,必须采用提高冲裁件质量和精度的精密冲裁方法。
精密冲裁是通过改进模具来提高制件精度,改善断面质量的。
其尺寸精度可达IT8~IT9(级),断面030或更佳。
精密冲裁主要有整修、光洁冲裁、负间粗糙度Ra值为1.6~0.4μm,断面垂直度可。
达89/隙冲裁、小间隙圆角刃口冲裁、上下冲裁、对向凹模冲裁、精冲等。
一、精密冲裁的几种工艺方二、见表2-39表2—39精密冲裁的几种工艺二、精冲(齿圈压板冲裁)目前齿圈压板精冲方法使用较为广泛,其模具的结构型式可分为活动凸模式(图2一35)和固定凸模式(图2—36)。
而且还可把精冲工序与其它成形工序(如弯曲、挤压、压印等)合在一起进行复合或连续冲压,从而大大提高生产率和降低生产成本。
图2—35活动凸模式精冲模图2—36固定凸模式精冲模1—压力托杆2传力杆3一冲孔凸模4一顶杆1—顶杆2—齿圈压板3—凹模4—冲孔凸模5—托板6—传力杆7—活寨8—压味工作台5—压力机工作台6—反压力活塞7—传力杆9—凸模底板l0—下模座1l—齿圈压板8—凹模座9—坯料10—凸凹模11—传力杆12—凸凹模13—凹模14—推板l5—上摸座12—凸模座13—床身14—滑块15—活塞l6—压床滑块17—压力柱18—活塞16—油压1.精冲的主要特点1)在冲裁过程中,由于有齿圈压板强力压边,顶件板和冲裁凸模的共同作用,并在间隙很小而凹模刃口带圆角的情况下,从而使坯料的变形区处于强烈三向压应力状态,提高了材料的塑性,抑制了剪切过程中裂纹的产生,使得冲裁件的断面质量和尺寸精度都有所提高。
精冲的变形过程见图2—37,根据精冲工艺要求,精冲设备应是能够提供三种加压压力(冲裁力、齿圈压力、顶出器反压力)的、导向精度要求高的专用精冲压力机。
第二章冲裁工艺及冲裁模设计复习题答案一、填空题1. 冲裁既可以直接冲制成品零件,又可以为其他成形工序制备毛坯。
2. 从广义来说,利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。
它包括冲孔、落料、切断、修边、等工序。
但一般来说,冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。
3.冲裁根据变形机理的不同,可分为普通冲裁和精密冲裁。
4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。
5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。
6.圆角带是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形的结果。
7.光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分,它是在塑性变形过程中凸模与凹模挤压切入材料,使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。
8.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。
9.塑性差的材料,断裂倾向严重,剪裂带增宽,而光亮带所占比例较少,毛刺和圆角带大;反之,塑性好的材料,光亮带所占比例较大。
10.增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为:减小冲裁间隙、用压板压紧凹模面上的材料、对凸模下面的材料用顶板施加反向压力,此外,还要合理选择塔边、注意润滑等。
11.减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有:尽可能采用合理间隙的下限值,保持模具刃口的锋利、合理选择塔边值、采用压料板和顶板等措施。
12.冲裁凸模和凹模之间的间隙,不仅对冲裁件的质量有极重要的影响,而且还影响模具寿命、冲裁力、卸料力和推件力等。
13.冲裁间隙过小时,将增大卸料力、推件力、冲裁力以及缩短模具寿命。
14.合理间隙冲裁时,上下刃口处所产生的剪裂纹基本能重合,光亮带约占板厚的1/2~1/3左右,切断面的塌角、毛刺和斜度均较小,完全可以满足一般冲裁件的要求。
15.间隙过小时,出现的毛刺比合理间隙时的毛刺高一些,但易去除,而且断面的斜度和塌角小,在冲裁件的切断面上形成二次光亮带。
16.冲裁间隙越大,冲裁件断面光亮带区域越小,毛刺越大;断面上出现二次光亮带是因间隙太小而引起的。
第五节冲裁件的工艺性冲裁件的工艺性,是指冲裁件对冲压工艺的适应性。
冲裁件的工艺性对冲裁件质量、材料经济利用、生产率、模具制造及使用寿命等都有很大影响。
因此,在设计中应尽可能提高其工艺性。
冲裁件的工艺性主要包括以下几个方面。
一、冲裁件的形状和尺寸1)冲裁件形状应尽可能设计成简单、对称,使排样时废料最少,见图2—17。
2)冲裁件的外形和内孔应尽量避免尖锐的角,在各直线或曲线连接处,除少、无废料排样或采用镶拼模结构外,都应有适当的圆角相连,其半径R的最小值见表2—17。
图2—17少废料冲裁的排样表2—17冲裁件圆角半径R的最小值3)冲裁件的凸出悬臂和凹槽宽度不宜过小,其合理数值可参考表2—184)冲孔时,孔径比翼过小。
其最小孔径与孔的形状、材料的力学性能、材料的厚度等有关。
见表2—19、表2—20。
表2—18冲裁件的凸出悬臂和凹槽的最小宽度b表2—19无导向凸模冲孔的最小尺寸表2—20采用凸模护套冲孔的最小尺寸5)冲裁件的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离不应过小,其许可值见图2-18。
当孔边缘与制件边缘不平行时应不小于t,平行时应不小于1.5t。
冲裁件的最小孔边距图2—18 最小孔边距6) 端头圆弧尺寸的腰鼓形冲压件,,如若采用两侧无废料排样,如图2-19所式,R=2b时,当条料出现正偏差就会使两端产生台阶(图2-19b )因而最好取R >2∆+b (图2-19c )。
7)在弯曲件或拉深件上冲孔时,其孔壁与工件壁之间应保持一定的距离(图2-20),若距离太小,冲孔时会使凸模受水平推力而折断。
c图2-19 工件两端弧形与宽度的关系图2-20 弯曲件或拉深件的冲孔位置二、冲裁件的精度与粗糙度1)冲裁件内外形的经济度不高欲IT11级。
一般要求落料件精度最好低欲IT10级,冲孔件最好低于IT9级。
具体数值可参考表2-21、表2-22、表2-23。
2)冲裁件断面的表面粗糙度和允许的毛刺高度可见表2-24、表2-25、表2-26。