日期:2020-04-27 編輯:富泰鑫五金 閱讀: 1590
五金沖壓件是現在當下用到最多,指的是在室內制定問溫度下,鋼、有色金屬材料等板材用模具,由壓力機沖裁加工所需壓力而形成指定尺寸、形狀的零部件。
沖裁是利用模具使板料分離的沖壓工序。經過沖裁得到的制件,既可作為零件直接使用也可以作為其他的沖裁、彎曲、拉深、成形等工序的毛坯。
根據五金沖壓件沖裁變形機理的不同,沖裁可以分為普通沖裁和精密沖裁兩大類。普通沖裁是由凸、凹模刃口之間產生裂縫的形式實現板料分離的,位精密沖裁則是以塑性剪切變形的方式完成板料分離的。盡管精密沖裁優點很多,但是由于需要準們的設備和模具,造成制造成本高,使用受到一定的局限,故應用廣泛的仍是普通沖裁。對于普通沖裁來說,沖模的制造精度對沖裁件的尺寸精度有直接的影響。沖模的精度越高,沖裁件的精度也越高。
一般適用于普通沖壓的常用板材主要有碳素結構鋼板、優質碳素結構鋼板、低合金結構鋼板、電工硅鋼板、不銹鋼板等黑色金屬以及純銅板、黃銅板、鋁板、鈦合金板等有色金屬和絕緣膠木板、紙板、纖維板、塑料板等非金屬。
一、沖裁過程
沖裁過程是在瞬間完成的,在模具刃口尖銳,凸、凹模間間隙正常時,這個過程大致可分為三個階段:
1、彈性變形階段。當凸模開始接觸板料并下壓,在凸、凹模壓力作用下,板料表面受到壓縮產生彈性變形,板料略有壓入凸模洞口現象。由于凸、凹模間間隙的存在,在沖裁力作用下產生彎曲力矩,使板料同時受到彎曲和拉伸作用,凸模下的材料略有彎曲,凹模上的材料則向上翹。由于開始壓力不大,材料的內應力還未達到屈服點,仍在彈性范圍內,若撤走壓力,板料可恢復原狀。
2、塑性變形階段。凸模繼續下壓,材料內應力達到屈服點,板料在其與凸、凹模刃口接觸產生塑性剪切變形,凸模切入板料,板料下部被擠入凹模洞內。板料剪切面邊緣的圓角由于彎曲和拉伸作用加大而形成明顯塌角,剪切面出現明顯的滑移變形,形成一段光亮且與板面垂直的剪切斷面。隨著塑性剪切變形的發展,分離變形應力隨之增加,終至凸、凹模刃口側面材料內應力超過抗剪強度,便出現微裂紋。由于微裂紋產生的位置是在離刃尖不遠的側面,裂紋的產生也就留下了毛刺。
3、斷裂分離階段。凸模繼續下行,刃口側面附近產生的微裂紋不斷擴大并向內延伸發展,至上、下兩裂紋相遇重合,板料便完全分離,粗糙的斷裂帶同時也留在沖裁件斷面上,以后凸模再下壓,已分離的材料便從凹模型腔中推出,已形成的毛刺同時被拉長留在沖裁件上。
二、斷面特征
在正常沖裁工作條件下,沖裁后的零件斷面不很整齊,斷面有明顯的四個特征區:圓角帶、光亮帶、斷裂帶、毛刺。
1、圓角帶(塌角)。產生于板料靠近凸模或凹模刃口又不與模面接觸的材料表面,由于受到彎曲、拉伸作用而形成的。沖裁間隙越大,材料塑性越好,塌角越嚴重、
2、光亮帶。光亮帶是沖裁斷面質量最好的區域,既光亮平整又與板平面垂直。光亮帶是由于凸模切入板料,板料被擠入凹模而產生塑性剪切變形所形成的。在塑性狀態下實現的剪切變形,表面質量較好。沖裁間隙小,材料塑性越好,光亮帶越寬。
3、斷裂帶。斷裂帶表面粗糙,并有5度左右的斜度,是沖裁時形成的裂紋擴展而成。這種應力狀態促使沖裁變形區的塑性下降,導致裂紋并形成粗糙表面。間隙越大,斷裂帶越寬且斜度大。
4、毛刺。緊挨著斷裂帶邊緣,由于裂紋產生的位置不是正對著刃口而是靠近刃口側面,并在沖裁件被推出凹模口時裂紋可能加重;而間隙過大或過小,會形成明顯的拉斷毛刺或擠出毛刺,因此,小毛刺不可避免。當刃口圓角(磨損)后,裂紋起點遠離刃口,又會產生大毛刺。