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數控沖壓沖裁

發布者:青島海西中瑞金屬加工有限公司  發布時間:2014/12/18 8:13:30
數控沖壓沖裁是利用模具使板料產主分離的沖壓工序,它包括沖孔、落料、切邊和切口等。數控沖壓沖裁可以直接出成品零件,也可以為彎曲、拉深和翻邊等工序準備坯料。青島數控沖壓沖裁后板料就分成兩部分,即落料部分和帶孔部分。從板料上沖下所需形狀的零件(或坯料)叫做下料,在工件上沖出所需形狀的孔(沖去的部分為廢料)叫做沖孔.例如圖11-1所示的墊圈,即由落料和沖孔兩道工序完成。
為了深入了解數控沖壓沖裁工藝,提高數控沖壓沖裁件的尺寸精確度和斷麗質量,必須研究數控沖壓沖裁變形過程、變形時材料的應力狀態以及裂紋形成的機理等。
圖11-2是利用凸模與凹模的上下刃口對板料進行數控沖壓沖裁時的情形。當凸模下降使材料變形時,板料就受到凸、凹模踹麗的作用力。由于凸、四模之間存在有間隙,凸模、i凹模作用于板料的力產生了一個力矩M,其值等于凸模、凹模作用的合力與稍大子。伺隙的力臂的乘壩。力短使極坯發生彎曲。因此,模具與坯料僅在刃口附近小區域內保持接觸,使模具作用于板料的力呈不均
勻分布并隨著模具刃口的靠近而急劇增加。圖11-2是無壓緊袋。置數控沖壓沖裁時材料的受力俏況,其中:
數控沖壓沖裁時,由于彎矩的作用,剪切變形區的應力狀態是復雜的。對于無壓緊裝置材料數控沖壓沖裁時的應力狀態圖如11-3所示。其數控沖壓沖裁是分離工序,工件受力時必然從彈性、塑性變形開始以斷裂告終。從金屬斷層腐蝕所得照片看出,凸、凹模刃口附近材料產線了明顯的塑性變形。塑性變性從刃口開始,隨著切刃的深入,變形區向板料深度方向發展擴大,直到板料的整個厚度方向上產生塑性變形,板料的一部分相對于另一部分移動,而且纖維產生拉伸與彎曲,愈接近坯料的表面,拉伸一彎曲愈明顯。當塑性變形達到一定值時,刃口附近的坯料就產生裂紋,裂紋先從凹模刃口側面處的材料開始,繼而才在凸筷刃口側面處產生裂紋,上、下裂紋會合后工件最后分離。因此,在裂紋形成時,在神裁件上留有毛刺.
經過上述分析,可將數控沖壓沖裁變形過程分為3個階段,如圖11-4所示。
第以階段:彈性變形階段,凸模接觸材料,使材料受壓產生勢性壓縮、拉伸和彎曲變形。
第二階段:塑位變形階段.當凸模繼續壓入,因材料的彎曲,材料內的應力狀態滿足塑性變形條件時,產生塑性變形。在m性剪變形的同時,還有彎曲與拉伸變形,數控沖壓沖裁變形力不斷措大,直到刃口附近的材料由于拉應力的作用出現微裂紋時,數控沖壓沖裁變形力就達到了最大值。
第三階段s斷裂分離階段。當凸筷仍然不斷地繼續壓入,凸模刃口附近應為達到破壞應力時,先后在凹模、凸模刃口側面產生裂紋,裂紋產生后沿最大剪應力方向向材料內層發展,使材料最后分離。
由于數控沖壓沖裁變形特點,不僅使沖出的工件帶有毛刺,而且還使其斷面具有三個特征區,即像圖11-5那樣的因角帶、光亮帶與斷裂帶.圓角帶是數控沖壓沖裁過程中由于纖維的彎曲與拉仰而形成的,軟材料比硬材料的圓角大。光亮帶是塑性剪變形時,在材料的一部分相對于另一部分的移動過程中,凸棋、四模倒壓力將坯料壓平而形成的光亮垂直的斷面。通常光亮帶占全斷面的1/2-1/3.
目前裂帶是由刃口處的微裂紋在拉應力的作用下不斷地擴展而形成的撕裂面,使數控沖壓沖裁件的斷面粗糙不光亮,且有斜度。因角帶、光亮帶、斷裂帶和毛刺四個部分在數控沖壓沖裁件整個斷面上所占的比例不是固定不變的,隨材料的力學性能、凸四模間隙和模具結構等的不同而變化。

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