五金模具设计之冲裁间隙对冲压件质量影响

优胜周平老师

一、冲裁间隙的概念

冲裁间隙指凸模刃口与凹模刃口之间的间隙。

Z正常：上下微裂纹重合。

有单边间隙与双边间隙之分。

二、冲裁间隙对冲压的影响

1、对断面质量的影响

间隙 对断面质量的影响

正常：上下裂纹重合，光亮带大，塌角、毛刺、锥度小，表面平整。

过大：上下裂纹不重合，撕裂拉断，断面粗、光亮带小、塌角、刺锥度大。

过小：上下裂纹不重合，发生二次剪切，形成第二光亮带，毛刺大。

不均：间隙小的一边出现小质量断面特征，间隙大的一边出现大间隙断面质量特征。



2、间隙对尺寸精度的影响。

由于弹性变形的存在，冲裁结束后出现弹性恢复，使尺寸与凸凹模刃口尺寸产生尺寸偏差，而弹性变形大小与冲裁间隙有直接的关系。

间隙变化冲孔落料间隙增大金属受向内拉程度增大弹性回复使工件尺寸增大（孔尺寸） 金属的拉伸度增大，弹性回复工件尺寸减小（下工件尺寸）。间隙变小金属受压程度增大，孔尺寸减小金属受内压程度增大，工件尺寸增大。



3、间隙对冲裁力的影响


冲裁间隙对冲裁力的影晌规律是间隙越小,变形区内压应力成分趟大,拉应力成分越小,材料变形抗力增加,冲裁力就越大。反之,间隙越大,变形区内拉应力成分就越大,变形抗力降低,冲裁力就小。间隙达材料厚的5%-20%时，冲裁力下降不明显。

当单边间隙Z增大到材料厚度的15%-20%时，卸料力为0。



4、间隙对模具寿命的影响


由于工件与凸、凹模侧壁之间有磨擦的存在，间隙小，磨擦大，模具寿命短。冲裁过程中,凸模与被冲孔之闻,凹模与落料件之阀均有摩擦,而且闻隙越小,摩擦越严重。所以过小的间隙对模具寿命极为不利,而较大的间隙可使凸模与凹模的侧面与材料间的摩擦减小,井能减缓间隙不均匀的影响,从而提高模具的寿命。



5、合理间隙值的确定：

间隙的选取要使冲裁达到较好的断面质量、较高的尺寸精度，较小的冲裁力，较高的模具寿命。合理间隙指一个范围值，最大合理间隙，最小合理间隙。间隙的确定是综合考虑上述各个因素的影响,选择一个适当的问隙范围作为合理间隙。其上限为最大合理闻隙,下限为最小合理间隙即合理间隙指的是一个范围值。在其体设计模具时,根据工件和生产上的具体要求可按下列原则进行选取：

(l)当工件的断面质量没有严格要求时,为了提高模具寿命和减小冲裁力,可以选择较大间隙值。

(2)当工件断面质量及制造公差要求较高时应选择较小间隙值。

(3)计算冲裁模刃日尺寸时,考虑到模具在使用过程中的磨损会使刃日间隙增大,应当按Zmin值来计算。