武汉五金家电模具设计培训为您分享无毛刺冲裁的模具设计

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    国内外采用的一般冲裁以及各种精密冲裁工艺所冲制出的冲件下表面常常带有纵 向毛
刺，毛刺的高度主要取决于零件材料的强度、料厚、冲裁间隙的大小和模具刃口的磨损 情
况等因素，改善上述因素虽然可以把毛刺的高度限制到某一最小值，但不可能冲制出无毛 刺
的工件。冲件的毛刺不仅影响产品外观，还会影响产品性能，增加机械运转时的噪声，影 响
机器运转的平稳性，尤其在航空、航天器中会成为设备故障的隐患。出于应用和工艺上的 无
毛刺要求，往往在零件冲孔后需要附加清理毛刺工序，这就增加了冲件的生产成本和工时 费
用。
     一.冲裁工艺
    无毛刺冲裁采用负间隙冲裁法，该方法可以应用普通模具，能比较容易地安装在 普通
冲床上冲制出无毛刺的零件，实现该冲裁的模具
装置有2副各具有一个凸模和一个凹模的模具。第一副模具为主冲模具(凸模1，凹模9)，
第 二副模具为反冲模具(凸模7，凹模4)，在模板3、6上分别装有凸模1、7的导向套，
两凸模分 别可在各自的导向套内沿冲裁方向往复移动。凹模4嵌在模板3上与模板3一起
可由导柱5导向 ，沿冲裁轴线方向往复移动凹模9嵌在模板6上，模板6适当固定。所谓
的负间隙就是使主冲 模具的凸模1直径大于其凹模9的孔径。这和一般的正间隙冲制迥然
相反(所谓正间隙就是主 冲模具的凸模直径小于其凹模的孔径)。
    对板料进行冲裁时，两凹模先对向压紧被冲板料，而后主冲模具的凸模穿过反冲模具
的凹模 内孔作不完全冲裁，当主冲模具的凸模回复时，反冲模具的凸模穿过主冲模具凹模
的内孔对 同一冲孔位置反向冲裁。待反冲模具的凸模回复反位后，两凹模松开工件。?
按照上述结构装置，冲孔时先将被冲件放置在凹模9上后，凹模4移近凹模9压紧被冲件，
然 后凸模1作不完全冲裁，待凸模1回复后，凸模7作完全冲裁，当凸模7回复时，冲孔
动作完成 ，这样得到的冲件为无毛刺冲件。
    二.冲裁的技术参数
    根据冲裁理论分析，使冲裁件具有一定的精度，并保证获得材料在变形区造成三 向压
应力状态，从而使变形区的材料进入塑性状态，可使剪口达到强力压板精冲的精度。同 时，
由于主冲凸模进行负间隙不完全冲裁，使得板料被压凸后，被压凸部分和板料部分之间 未
产生撕裂和分离，如图2所示。这时在压凸部分的材料与板料之间有一高为S和宽为δ/2
的 金属连接带，金属连接带就要产生撕裂，同时在压应力作用下，使板料在剪切口附近近
处于 拉伸状态，并由此产生塑性变形，致使板料的下表面出现类似于其上表面的塌角，从
而有效 地控制了毛刺的产生，
    根据无毛刺冲裁的工艺设计，影响冲裁效果的主要因素如下：
    (1)冲裁深度。冲裁深度是影响冲件质量的重要因素，根据无毛刺站裁的工艺设计，冲
件是 在三向压应力的塑性状态下完成接近纯剪变形，因而可得到高质量的剪切断面，即很
光亮的 剪切断面。为了达到这一目的，就要对主冲凸模的冲裁深度进行研究。大量的试验
和生产实 践证明，在主冲凸模进行不完全冲裁时，控制主冲凸模下表面距其对应的凹模上
表面的高度 值，是获得高质量剪切断面的重要因素，如果将这一高度值控制在最小范围内，
必将会得到 最长的光洁剪切断面，即得到最高的剪口完好率。由于被冲件的材料厚度不同，
推荐高度值 的取值范围为S=0.5-1mm。
    (2)冲裁间隙。主冲模具的冲裁间隙是影响冲裁效果的重要因素，冲裁间隙的取值不同，
将 直接影响到获得无毛刺冲裁件的技术效果。在无毛刺冲裁工艺设计中采用了负间隙冲
裁，如 果负间隙取值过大，这将直接影响到冲件剪口的完好率，即直接影响剪口质量。而
负间隙的 选定不仅与冲件材料的厚度有关，同时还取决于冲件材料的机械性能、模具刃口
模具的负间 隙值为δ=0.05-0.50mm。最佳负间隙值的选取，依赖于对无毛刺冲裁工艺的理
解和掌握情况 ，最终通过试验来确定。
用负间隙冲裁法进行无毛刺冲裁时要严格保持一定的冲裁条件和冲裁参数，这样所冲制的
工 件冲切表面才能具有如图3的特征。
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