维普资讯 DieandMouldTech嘲 。 No ． 6200O 文章编号：100I一4934(a~oo)o6—0022—03 ， [= 厚板冲孔冲头的规划 盟 (郑州日产轿车有限公司工艺处，河南郑州 451450)，『 摘 要：剖析了厚料 冲孔用冲头破损的首要原 因，针对这些易发生的问题 ，规划 了一 种冲头，并说 明晰其特色。实践证明，其强度和寿数都得到 了很大进步。 ． 中图分类号 ：B ， 沫 7)筠 荆 ：Tc382 文献标识码： ’ 彳 1 q I Abstract：Thispaper∞alyzesmainre咖 nwhythicksheetpiemiI1gpunchiseasilydestroyed， anddesignanew punchtoabove—nwmfionedprobl,nnandintroducesitssomecharacters ． Itis provedinpracticethatsⅡ and lfieofthelrl~aW punchBreimproved． Keywords：thicksheetpiercing；punch；stluealredesi 0 导言 在冲模规划时，时常会遇到厚度大于 6．5mm，特别是太于 lOnma的板料 ，或如高张力钢板 及钢板不易剪断的材料 ，通常情况下是依照 《轿车冲模规范》选用 QM21o2—93供给的厚料冲 头，但在冲压出产的悉数进程 中还常常发生冲头刃 口折损或凸缘部破损等问题 ，大多数都是对冲孔冲 头的技能材料不能充沛了解或挑选的原料及形状过错所构成的 。要削减这些 问题，就应考虑东西 钢疲劳强度及凸缘部应力会集的原因、热处理的情况等。 (1)一艘f青况下 ，最大冲裁力 P=k 式中 f——冲孔周长 ； — — 材料 的厚度 ： r——材料抗剪强度 。 (2)加在 冲头刃 口端的应力 t3=P／A 式中P——冲裁力； A——冲头刃El的断截面积 。 因而 ，在冲头刃口端的应力 ，在小于冲头原料的许用应力以下、就无破损的可能性 ，但也 与模具精度、模具结构、被加工材料不同、冲头外表粗糙度、热处理条件有很大联络。下面侧重 剖析头部凸缘部的破损 。 收稿 日期 ：2(】0。一0_2一11 作者简介：冯玉玲 (1967～)，女 ，工程师 维普资讯 模 具技能 2000No0 l 冲头凸缘部破损 的原因 冲头凸缘 部破损的原因一般是因为加工的板料太厚或在剪断抵抗力大的材料时 ，凸缘部 发生应力集 中和弹性波引起的拉力所构成。如图 1所示 。 n ＼起氇 赫 寝坏 1．1 应力会集 冲头凸缘部是从柄部开端突变的形状 ，此种形状 ，一般 就会发生应力集 中，致使强度下降 ，引起凸缘部破损 ，而缓 和构成这种破损的应力集 中则 以扩大凸缘下 的月(或作成 锥形形状)，按捺形状急激改变。如图2所示。 图 1 冲头的损坏 1．2 弹性波引起的拉力 冲头在冲孔时，遭到很大的压缩力 ，在冲头突穿材料的 瞬间，即急骤松开压缩力 ，相反 同时会发生很大的冲 击拉力，这种因弹性波引起的冲拉力 ，有时会大到相 当于冲孔负荷的力气 ，这便是造 成凸缘部破损的愿 因之一 ，如图 3所示 。 2 厚板冲子L用冲头的规划及特色 图 2 凸缘应力会集 为削减 以上分 析所发生 的问题 ，所规划 的冲 (a)一 大时 (b)一 小时 头形状如图4所示 ，其特色： (1)冲头凸缘部 冲头 凸缘部 的厚度 ，为避免 因弹性波引起的 动击力构成剪断损坏 ，设定为 8m 。 (2)冲头凸缘部外径及下周缘部下 R 从图2可知 ，冲头 凸缘部下 R愈大 ，集 中应 力数值愈小 ，强度就进步。考虑到耐实用性 ，经济 性 ，R决定为 1．2～1．5mar,，外径 比冲头柄部 (D) 加大 5m (D+5m )。 (3)冲头凸缘部上面外周 围3 发生拉力情况 冲头凸缘上部外周构成 lO斜面，这是为尽量 (a)一加I时 (b)一加I后 削减因外周邻近的力气，发生 的曲折力矩而发生的。如图 5所示，h h (4)冲头强度 冲孔条件相 同的情况下 ，相同的柄径 ，强度是规范冲头的 2倍 ，如图6所示 ，D=5mm时 相同条件下此种冲头与规范冲头的疲劳强度示意图。 (5)冲头刃 _【J的阶梯状 冲头刃 口规划 一阶梯状 ，不仪可 以减小剪切应力 ，还起到冲头不致偏移f厚料 冲孔时l”】P 维普资讯 DieandMouldT制 1m 】。口 N0．62OOO 模空隙较大)和失稳 的效果。 (6)专用固定座 因而种冲头凸缘下 的形状 ，固定座与之合作、加 工成 1．5一 ×45o的倒角 ，如图7所示。假如冲头运用 压板时，也应合作凸缘下部 的形状 ，加工成 1．5mmx 45o的
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