板料冲裁原理与合理间隙(五
陈毓勋赵振择思建军染新华谈惠君荟平面度一相对间隙试验今以挠度f与板材厚度t的比值表示冲裁件的平面度由于凸模与凹模之间的间隙大于零因而在冲裁过程中必然产生弯曲力矩使板料引起塑性弯曲曾经对十种常用材料各进行九种间隙的平面度试验利用工具显微镜(放大50倍)进行挠度的测量其中低碳钢铝所获得的平面度一相对间隙曲线如图318所示对于较软的材料而言两者的变化规律与图318类似相对间隙愈大平面度愈差对于较硬的材料采用合理大间隙比小间隙所获得的平面度要好一些%而当z八二50时f八已超过50%有色金属(除硬铝与纯铝以外)当相对间隙z/t>30%f/t才超过20%而大多数材料的
平面度不超过20%
因此对于有平面度要求的冲裁件其相对间隙不能超过20%
夸38垂直度一相对间隙试验板料在冲裁过程中由于上下刃口产生的裂纹不垂直于板面所以当冲裁件与板料
分离后其断面也不垂直于板面冲裁件断面的垂直度主要决定于相对间
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图318平面度一相对间隙曲线
由试验可见大多数材料在相对间隙z八《10一20%时平面度变化较慢当相对
间隙z八>20%时平面度随着相对间隙增大而
迅速变差尤其是黑色金属中的低碳钢
(如08F与A3)当z八《20%时f八仅为
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图319垂直度一相对间隙曲线(模具工业)1990No12总11
8隙图1列出几种常用材料通过九种间隙
的冲裁试验采用投影仪(放大50倍)进行测量所获得的垂直度一相对间隙试验曲线由试验可见断面的不垂直现象随着相对间隙的增大而增大值得注意的是当相对间隙z八<5%时大部分材料的垂直度x八为负值(亦即落料件上方的尺寸大于下方的尺寸)这是由于断面上部分的回弹量大于下部分所致当相对间隙z/t15~20%时垂直度发生了明显地变化垂直度愈差凸凹模刃口的磨损愈严重影响模具寿命因此除精密冲裁件外在一般情况下应避免冲裁件的垂直度出现负值的现象怪39相对撕裂带一相对间隙试验如前所述在小间隙(z八二5一10%)情况下冲裁件的断面上开始出现撕裂带在大间隙(z八>10%)情况下撕裂带随着相对间隙增大而增大由于板料厚度是一定的所以撕裂带愈大即光亮带愈小撕裂带与板料厚度的比值称为相对撕裂带相对撕裂带的大小主要决定于相对间隙相对间隙对撕裂带的影响如图3一20所示曲线2表示冲孔时在凸模尺寸与冲孔件尺寸相等(6凸孔二O)情况下厚度对合理大
间隙的影响图32曲线1表示落料时在毛刺高度为最小时板料厚度对合理大间隙的影响
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奄图321板料厚度一合理大间隙曲线
(WSPA8
23一12mm
)
落料6凹件二02冲孔6
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曲线2表示冲孔时在毛刺高度为最小时厚度对合理大间隙的影响
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图320wSPA型钢板相对撕裂带一相时间隙
曲线
1冲孔件t二23m
m2落料件t二23om
3冲孔件t二6mm4落料件t二6mm
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成协
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10板料厚度一合理大间隙试验
为了探讨板料厚度对合理大间隙的影响曾经对厚度为2334681012mm的wsPA钢板进行试验
图321曲线1表示落料时在凹模尺寸与落料件尺寸相等(6凹件二0)情况下厚
度
对合理大间隙的影响
图322板料厚度一合理大间隙曲线(落料)
(WSPA623~12mmh二hmi)
图323曲线1表示落料时在相对光亮带
为l3/时厚度对合理大间隙的影响
曲线2表示冲孔时在相对光亮带为l/3时厚度对合理大间隙的影响
由上述各图可见在一般情况下厚度
愈大合理大间隙值愈大虽31板料厚度一最小毛刺高度试验落料时板料厚度对最小毛刺高度的影响如表毛冲孑L时板料厚度对最小毛刺高度的影响
如表2
(模具工业)1990No12总118愁43国内外非金属板料冲裁间隙国内外有关单位的非金属材料冲裁间隙数据亦各不相同但均在1一
8
%之间
执4冲裁间隙分类方法
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图323板料厚度一合理大间隙曲线
(WSPA62
3~12mm△八二z/3
)
表1
t(
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h。`(nu)00220042004440054006200822表2注(
mm
)2334810l2
hm。(nu)002600255004200480065501266
第四
讲冲裁间隙的分类方
法
狂:概述在冲压模具中冲裁模的比例约50一60%
而冲裁间隙的数值与分布均匀与否是影响冲裁件质量与模具寿命的关键
关于冲裁间隙的分类方法国内外各工厂各不相同合理的分类方法影响模具的设计与制造作者根据国内外目前对于冲裁间隙
的分类方法从生产实际出发加以分析归纳,结合大量的工艺试验提出下列分类法:
大间隙
冲裁裁
孰2国内外金属板料冲裁间隙国内外金属冲裁的间隙数据各不相同
,
其中美国工具与加工工程师协会(ASTME)
的间隙将间隙分为五大类国内有些工厂也
仿照这种分类法制订本单位的冲裁间隙标准本文在此不再详述
作者曾经对国内外关于冲裁间隙的研究情况加以分析在继承前人的研究成果的基础上对板料冲裁问题进行两方面的研究工作一方面从力学分析与微观组织研究了冲裁过程的机理;另一方面在生产条件下对板料冲裁间隙进行大拳的试验研究
为完成各种不同材料与厚度板料的冲裁试验,共设计与制造了三套高精度的尺寸规格不同的试验模具(试件真径为才20之30
必somm)对厚度分别为01一12mm的板料均进行间隙为z八二1一50肠的冲裁试验为了研究如何在简易模具中通过合理大间隙以
延长寿命作者还设计与制造了一系列简易冲裁模其中包括厚板模薄板模薄片模钢带冲模`夹板模局部开孔模以及钢刃口
一锌基合金冲裁模这些模具的试制成功
为
合理大间隙在简易模具上的应用创造了有利条件为保证试验数据的可靠性所有的试验
模具的模架均采用浮动模柄与滚珠导柱以
避免冲床与模架精度对凸凹模之间间隙均匀性的影响每套模具均备有60一70个直径不同的凸模以适应不同厚度与不同间隙的冲裁试验
作者先后对210种不同牌号与厚度的常用金属板料进行冲裁试验各种板料的试验间
隙取值为l一50%各取十种间隙共冲裁1050。个试件测得63QOO个试验数据绘
制了630条试验曲线利用经过处理的数据而获得210种板料的合理间隙值建立了板
料冲裁间隙数据库并编制了手册在大量工艺试验的基础上以试验结果与生产实际为依据作者提出新的冲裁间隙分类法我们认为冲裁间隙可以分为两大类—小间隙冲裁与大间隙冲裁对于厚度在0smm
以下的冲裁件为了确保冲裁件较
高
的质量在二般情况下采用小间瞬冲裁;对于厚度在osmm以上的一般冲裁件在满足
冲裁件质量的前提下为提高模具寿命在一般情况下应尽量采用大间隙仲裁而对于
《模
具
工业》1990N012总ns