冲裁变形过程分析2.pptVIP

2.1 冲裁变形过程分析 冲裁是利用模具使板料沿一定轮廓形状产生 分离的冲压工序。它包括落料、冲孔、切口、切边、剖切等多种工序。 冲裁过程变形分析 一、剪切区应力状态分析。 冲裁模工作部分特征：模具有锋利刃口；凸凹模间有一定间隙C。 三、冲裁断面分析 由于冲裁变形的特点，冲裁件的断面具有明显的区域性特征，可以分成圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四个部分。 冲裁件断面质量影响因素 1.材料的性能： 塑性好的材料，冲裁时裂纹出现较迟，材料被剪切的深度较大，所得断面光亮带所占比例就大。 * * （冲裁过程视频） 凸、凹模间隙存在，产生弯矩。 冲裁变形过程 弹性变形 塑性变形 出现裂纹 裂纹贯通 板料完全断裂分离 冲裁变形过程可分为三个阶段： 二、冲裁变形过程 1．弹性变形阶段 在凸模和凹模压力的作用下，板料产生弹性压缩、 拉伸、和弯曲变形，凸模下部略微挤入板料上部， 板料的下部则略微挤入凹模孔内，凹模上的板料则 向上翘曲，间隙越大，弯曲和上翘越严重。 2．塑性变形阶段 当凸模继续压入，压力增加，如果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。 3．断裂分离阶段 变形区内部材料应力大于强度极限。 裂纹首先产生在凹模刃口附近的侧面 凸模刃口附近的侧面 上、下裂纹扩展相遇 材料分离 圆角带a：由于凸模和凹模之间存在间隙，当凸模刃口压入材料时，刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形，材料被拉入间隙形成圆角带 光亮带b：该区域放生在塑性变形阶段，当刃口切入材料后，材料与凸凹模切刃的侧表面挤压而形成光亮垂直的断面 断裂带c：该区域是在断裂阶段形成，是由刃口附近的微裂纹在拉应力下不断扩展而形成的撕裂面，此处冲裁件断面粗糙不光滑。 毛刺区d：毛刺的形成是由于在塑性变形阶段后期，由于微裂纹产生的位置不是正对刃口，而是在刃口附近的侧面上，在拉应力的作用下，裂纹加长，材料断裂产生毛刺。 2.模具间隙的影响 模具间隙适中时，冲裁凸、凹模附近沿最大切应力方向产生的裂纹在冲裁过程中能能汇合，此时尽管断面与材料表面不垂直，但还是比较平直、光滑、毛刺较小。 3.模具刃口状态影响 模具刃口状态对冲裁过程中的应力状态及制件的断面质量有较大影响。当刃口磨损成圆角时，挤压作用增大，因此制件圆角带和光亮带增大。 *