冲裁变形过程分析2

出现裂纹
裂纹贯通
板料完全断裂分离
冲裁变形过程
二、冲裁变形过程
冲裁变形过程可分为三个阶段：
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
2020/5/1
15
2020/5/1
16
2020/5/1
17
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。
2020/5/1
Fra Baidu bibliotek
18
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。
2020/5/1
12
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。
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
三、冲裁断面分析
2020/5/1
13
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。
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。
▪
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。
▪ 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
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。
（冲裁过程视频）
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。
凸、凹模间隙存在，产生
弯矩。
弹性变形
塑性变形