基本信息
内容简介
《冲压工艺与模具设计/高等学校教材》是高等学校模具设计与制造专业和塑性成形工艺及设备专业本科、专科教材,也可供从事冲压工作的科技人员参考。
目录
绪论
一、冲压成形工艺与理论研究
二、冲压加工自动化与柔性化
三、冲模CAD/CAM
第一章 冲压成形原理与成形极限
第一节 金属塑性变形
一、弹性变形与塑性变形
二、塑性变形的两种基本形式
三、多晶体塑性变形
四、塑性变形机理
第二节 塑性变形的力学基础
一、一点的应力与应变状态
二、塑性条件
三、应力和应变关系
四、硬化与硬化曲线
第三节 板材成形问题的分析方法
一、平面应力问题
二、平面应变问题
第四节 板材成形区域
书摘
(一)断面特征
由于冲裁变形的特点,使冲出的工件断面与板材上下平面并不完全垂直,粗糙而不光滑。冲裁断面可明显地分成4个特征区,即圆角带、光亮带、断裂带和毛刺。
1.圆角带 这个区域的形成主要是当凸模下降,刃口刚压入板料时,刃口附近产生弯曲和伸长变形,刃口附近的材材被带进模具间隙的结果。
2.光亮带 这个区域发生在塑性变形阶段。主要是由于金属板料产生塑性剪切变形时,材料在和模具侧面接触中被模具侧面挤光而形成的光亮垂直的断面。通常占全断面的1/2~1/3。
3.断裂带 这个区域是在断裂阶段形成的。是由刃口处的微裂纹在拉应力的作用下,不断扩展而形成的撕裂面,其断面粗糙,具有金属本色,且带有斜度。
4.毛刺 毛刺的形成是由于在塑性变形阶段后期,凸模和凹模的刃口切入被加工材料一定深度时,刃口正面材料被压缩,刃尖部分为高静水压应力状态,使裂纹起点不会在刃尖处发生,而是在模具侧面距刃尖不远的地方发生,在拉应力作用下,裂纹加长,材料断裂而产生毛刺。裂纹的产生点和刃口尖的距离成为毛刺的高度。在普通冲裁中毛刺是不可避免的。
(二)影响断面质量的因素
冲裁件的4个特征区域的大小和在断面上所占的比例大小并非一成不变,而是随着材料的力学性能、模具间隙、刃口状态等条件的不同而变化。
1.材料力学性能的影响 材料塑性好,冲裁时裂纹出现得较迟,材料被剪切的深度较大,所得断面光亮带所占的比例就大,圆角也大。而塑性差的材料,容易拉裂,材料被剪切不久就出现裂纹,使断面光亮带所占的比例小,圆角小,大部分是粗糙的断裂面。
2.模具间隙的影响 冲裁时,断裂面上下裂纹是否重合,与凸、凹模间隙值的大小有关。当凸、凹模间隙合适时,凸、凹模刃口附近沿最大切应力方向产生的裂纹在冲裁过程中能会合成一条线,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,制件的断面质量较好。
当间隙过小时,最初从凹模刃口附近产生的裂纹,指向凸模下面的高压应力区,裂纹成长受到抑制而成为滞留裂纹。凸模刃口附近产生的裂纹进入凹模上面的高压应力区,也停止成长。当凸模继续下压时,在上、下裂纹中间将产生二次剪切,这样,在光亮带中部夹有残留的断裂带,部分材料被挤出材料表面形成高而薄的毛刺。这种毛刺比较容易去除,只要制件中间撕裂不是很深,仍可应用。
……