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3.2.1 间隙对冲裁件质量的影响
冲裁件质量包括切断面质量、尺寸精度及形状误差。冲裁件切断面应平直、光洁,即无裂纹、撕裂、夹层、毛刺等缺陷;表面应尽可能平直,即拱弯小;尺寸应满足图纸规定的公差。影响冲裁件质量的因素有:凸、凹模间隙大小及分布的均匀性,模具刃口状态、模具结构与制造精度,材料性质等,其中间隙值大小与均匀程度是主要因素。
冲裁时,上下裂纹不一定从两刃口同时发生,二者是否重合与凸、凹模间隙值的大小密切相关。当把凸、凹模间隙控制在一定的合理值范围内时,由凸、凹模刃口沿最大剪应力方向产生的裂纹将重合,此时冲出的制件(或孔)断面虽有一定斜度,但比较平直、光洁,毛刺很小,且所需冲裁力小,如图3-3所示。
图3-3 冲裁模间隙与冲裁件断面质量
间隙过小时,由凹模刃口处产生的裂纹进入凸模下面后停止发展。当凸模继续下压时,在上下裂纹中间将产生二次剪切,制件断面的中部留下撕裂面,两头为光亮带,在端面出现挤长的毛刺。毛刺虽有所增长,但易去除,且制件拱弯小,断面垂直,故只要中间撕裂不是很深,仍可应用。
间隙过大时,材料的弯曲与拉伸增大,拉应力增大,材料易被撕裂,且裂纹在离开刃口稍远的侧面上产生,致使制件光亮带减小,塌角(圆角带)与断裂斜度都增大,毛刺大而厚且难以去除。间隙Z在一定范围内随材料厚度t变化[Z=(14%~24%)t]时,毛刺高度小,且变化不大,这称为毛刺稳定区,可供选择合理间隙值时参考。
普通冲裁件的外形与内孔的尺寸公差如表3-1所示。如果冲裁件的精度要求高,则在冲裁后通过整修或采用精密冲裁来实现。
表3-1 冲裁件外形与内孔的尺寸公差