五金沖壓件金屬材料沖裁變形的三個(gè)階段

2021-03-04 08:19:44

沖裁是冷沖壓加工方法中的基礎(chǔ)工序，所以它是五金沖壓件成形加工必不可缺的一個(gè)工序，它屬于沖壓加工的分離工序。在這個(gè)沖裁過(guò)程中，金屬材料借助于壓力機(jī)和模具，在常溫下被施以壓力被分離成兩部分。那么金屬材料在沖裁過(guò)程中的變形過(guò)程是怎樣的呢？下面來(lái)了解下。
下面以無(wú)彈壓板沖裁過(guò)程為例來(lái)說(shuō)明這一變形過(guò)程：
凸凹模間隙正常情況下，沖壓件的金屬原材料沖裁過(guò)程大致可以分為三個(gè)階段：
1）彈性變形階段
沖裁加工時(shí)，凸模的壓力作用使金屬原材料產(chǎn)生彈性壓縮、彎曲和拉深等變形，并被擠入凹模腔內(nèi)，此時(shí)凸模下的材料略微呈拱度即鍋底形，凹模上的材料略微有上翹，間隙越大，穹彎和上翹越嚴(yán)重。在這一階段是，材料內(nèi)部的應(yīng)力沒有超過(guò)彈性極限，故處于彈性變形狀態(tài)，當(dāng)凸模卸載后，材料即恢復(fù)原狀。
2）塑性變形階段
凸模繼續(xù)下壓，材料內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到屈服極限，材料開始產(chǎn)生塑性剪切變形，同時(shí)因凸、凹模間存在間隙，故伴隨有材料的彎曲與拉伸變形，間隙越大變形越大。隨著凸模的不斷壓入，材料變形抗力不斷增加，硬化加劇，變形拉力不斷上升，刃口附近產(chǎn)生應(yīng)力集中，達(dá)到塑變應(yīng)力極限（等于材料的拉剪強(qiáng)度），材料發(fā)生塑性變形。
3）斷裂分離階段
當(dāng)刃口附近應(yīng)力達(dá)到材料的破壞應(yīng)力時(shí)，凸、凹模間的材料先后在靠近凹、凸模刃口側(cè)面產(chǎn)生裂紋，并沿更大剪應(yīng)力方向向材料內(nèi)層擴(kuò)展，使材料分離。
值得一說(shuō)的是，金屬材料經(jīng)過(guò)沖裁以后被分離成兩部分，一般為沖落部分和帶孔部分，若沖裁的目的是為獲得有一定外形輪廓和尺寸的沖落部分則這種沖裁工序稱為落料工序，剩余的帶孔部分就成為廢料；反之，若沖裁的目的是為了獲得一定形狀的和尺寸的內(nèi)孔，則沖落分就成為廢料，帶孔部分就成為工件，這種沖裁工序稱為沖孔工序.

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