自動定距 負間隙落料模
衝裁件的斷裂是凸、凹模刃口處裂紋重合引起的,間隙過大,凸、凹模刃口處的裂紋不重合,凸模刃口附近的裂紋在凹模刃口附近裂紋的裡邊,材料受很大的拉伸,光亮帶小,毛刺,塌角及斜度都較大。間隙過小,裂紋也不重合,凸模刃口附近的裂紋在凹模刃口附近裂紋的外邊,即兩條剪切裂紋之間的一部分材料隨衝裁的繼續又被二次剪切和擠壓,在斷面上形成第2次光亮帶,並在其間出現夾層和毛刺,而且增加了最大載荷力,容易發生事故。
普通衝裁加工出的工件,無論間隙多麼合理,都避免不了斷裂帶和毛刺的產生。這是因為在生產加工中,人們一般十分關注用間隙值與板料厚度之比的百分數來表示的初始間隙值的選定,但是隨著凸、凹模的磨損,間隙會不斷增大,使正常的間隙值逐漸向非正常間隙值轉變,其結果將直接導致剪口質量下降。如果在模具設計時考慮模具的磨損情況而選取較小的間隙值,則在模具的整個工作壽命周期中,除在加工中期階段間隙值合適外,在加工前期和後期的間隙值均不合適,同樣會導致衝件剪口質量較差。
同時,由於衝孔間隙是用間隙值與板料厚度的百分比來表示,因此設計模具時不能只考慮板料的原始厚度,隨著衝裁過程的進行,板料厚度在每個不同瞬間均在不斷減小,因此在工件衝裁過程中,間隙始終在變化(間隙值不斷增大),這種變化對衝裁剪口質量將產生十分不利的影響,會造成剪口較長的拉伸、撕裂帶以及板料下表面高度不等的縱向飛邊。顯然,這是由普通衝孔工藝本身特點所決定的,也是普通衝裁剪口質量較差的根本原因"。
但是,當採用負間隙衝裁時,可以避免這些問題,並可以衝裁出無飛邊的工件。當衝裁為負間隙衝裁時,c/t值已經沒有實際意義,只需確定合理的負間隙值。本文針對AISF1045鋼進行了負間隙精密衝裁工藝的模擬與分析,並依據模擬的結果對38mm厚的45鋼進行了不同負間隙值的衝裁實驗,總結出負間隙值c取-01~-0.15mm時可以實現無飛邊精密衝裁。
負間隙精密衝裁工藝過程
(1)彈性變形階段(圖a)。凸模下降接觸板料,板料受到凸模壓力而產生彈性壓縮、拉伸和彎曲,隨著凸模下行,模具刃口壓入板料。
(2)塑性流動階段(圖b)。凸模繼續下壓,材料內部的應力達到材料的屈服極限,材料進入塑性狀態,材料在孔周圍流動,並開始擠入凹模孔內,產生塑性流動,形成光亮的剪切面。
(3)剪切階段(圖c)。當凸模下壓到預定的
位置時返回,這時凹模模腔內的反頂凸模向上運動,材料在凹模刃口連接處受向上的壓力經過較小的彈性與塑性變形後產生微裂紋,隨著反頂凸模上行,微裂紋擴展,並開始剪裂。
(4)分離階段(圖d)。反頂凸模繼續上行,凸、凹模刃口附近由於應力集中,材料的內應力值超過材料的強度極限,隨著反頂凸模不斷上行,微裂紋不斷擴展,當上、下裂紋重合時,材料斷裂分離,整個衝裁過程結束習。