正文 4.2 衝裁件質量分析(1 / 1)

衝裁時不僅要求衝出符合圖紙形狀的零件,還應有一定的質量要求。衝裁件的質量是指切斷麵質量、尺寸精度及形狀誤差。切斷麵應平直、光潔,即無裂紋、撕裂、夾層、毛刺等缺陷。零件表麵應盡可能平坦,即穹彎小,尺寸精度應保證不超出圖紙規定的公差範圍。

影響衝裁件質量的因素很多,從生產實際中知道,凸、凹模間隙大小的均勻性、模具刃口狀態、模具結構與製造精度、材料性質等,對衝裁件質量都有影響。但我們必須從其中找出對衝裁質量起著決定性作用的因素。

4.2.1間隙對切斷麵質量的影響

從衝裁變形過程分析中知道,凸、凹模刃口處的裂紋是否重合與間隙大小有關。若間隙合理,材料分離時,在凸、凹模刃口處的兩組剪裂紋重合,因而衝出的零件斷麵雖具有三個特征區,但是比較平直、光潔,且無毛刺。在這種情況下零件斷麵質量認為是良好的。

當間隙過小時則上下裂紋互不重合,相隔一定距離,材料最後分離時,斷裂層出現毛刺與夾層,由於凹模刃口的擠壓作用,零件斷麵又出現第二光亮帶,其上部出現毛刺或鋸齒狀邊緣,並呈倒錐形。

間隙過大時裂紋也不重合,零件切斷麵斜度增大,對於厚料則圓角帶處圓角增大,對於薄料則易使材料拉入間隙中,形成拉長的毛刺。所以間隙過小與過大衝出的零件斷麵質量都是不好的。

間隙分布的均勻性對衝裁件斷麵質量同樣有很大的影響。若間隙分布不均,將使零件產生局部毛刺,在間隙大的一邊產生拉長毛刺,而在間隙小的一邊產生擠毛,並加快刃口磨損變鈍。所以間隙不僅要選用合理,而且在製造、調整衝模時應保證間隙均勻。

4.2.2間隙對尺寸精度的影響

衝裁件的尺寸精度是指衝裁件的實際尺寸與公稱尺寸的差值,差值越小則精度越高。這個差值包括兩方麵的偏差,一是衝裁件與凸模或凹模尺寸的偏差,另一是模具本身的製造偏差。

衝裁件與凸、凹模尺寸的偏差主要是工件從凹模孔內推出(落料)或從凸模上卸下(衝孔)時,由於材料的彈性恢複造成的。偏差值可能是正的,也可能是負的。影響這個偏差值的因素有:①凸、凹模間隙;②材料性質;③工件形狀與尺寸。其中主要是凸、凹模間隙。若間隙過大,衝裁時材料的拉伸變形大,故衝裁後的彈性恢複使落料件尺寸縮小,而使孔的尺寸增大,因此降低了衝裁件的尺寸精度。當間隙過小時,材料受壓縮變形,衝裁後的彈性恢複使孔徑縮小,而使製件尺寸增大。同時,一般衝裁件不平坦,有穹彎。間隙越大,這種穹彎也超大,即中的彎曲深度H越大,而穹彎大,使製件的彈性恢複也增大。所以,間隙過大或過小都能使衝裁件有較大的偏差,使尺寸精度降低。隻有在合理間隙值時,才使工件尺寸最接近凹模(或凸模)的尺寸。

材料性質對尺寸精度也有影響,因為材料性質直接決定了材料在衝裁過程中的彈性變形量。軟鋼的彈性變形量較小,衝裁後的彈性恢複也就小,故工件精度較高。硬鋼彈性恢複較大,工件精度就較低。

此外,材料厚度與工件形狀對尺寸精度也有影響。薄材料衝裁時彈性穹彎大,故衝裁後的彈性恢複大,工件精度低。工件形狀越複雜,模具製造及調整時就越難保證間隙均勻,故尺寸偏差也越大。

上述因素的影響是在一定的模具製造精度這個前提下討論的。若模具刃口製造精度低,則衝裁出的工件精度也就無法保證。所以,凸、凹模刃口的製造公差一定要按工件的尺寸要求來決定。此外,模具的結構形式及定位方式對孔的定位尺寸精度也有較大的影響,這將在模具結構一節中闡述。衝模製造精度與衝裁件精度之間的關係。

4.2.3刃口狀態對斷麵質量的影響

為凸模和凹模刃口變鈍時的情況。當模具刃口磨鈍或有裂口時,在衝裁件的邊緣會產生很大的毛刺。凸模刃口磨鈍時,毛刺是在落料製件上;而凹模刃口磨鈍時,是在衝孔孔邊產生毛刺;若凸、凹模都磨鈍,則製件與孔邊均出現毛刺。當模具刃口鋒利時,雖然間隙較大,仍可得到毛刺較小的製件;但若刃口變鈍,盡管間隙值是合理的,也避免不了要產生毛刺。這時,刃口鋒利程度就上升為衝裁時的主要矛盾。

毛刺是衝裁件的常見疵病。一般生產中允許的毛刺高度。

若零件的技術條件不允許毛刺存在,則在衝裁後要設法清除。清除毛刺的方法很多,對於較厚的中小零件可用滾筒滾光或振動去毛刺;對於較薄或較大的零件可用雙軸軋輥碾平,也可用砂帶磨床磨去毛刺。