东莞智能扫地机厂家分享关于模具设计加工工艺要点
来源: 大银 发布日期 2025-09-19 17:50:16
东莞智能扫地机厂家的冲裁模作为板材分离的核心装备,其工艺设计直接决定冲裁件精度(公差±0.02-0.1mm)、断面质量(Ra≤1.6μm)与生产效率(高速冲裁可达1000次/分钟)。不同冲裁件(如落料件、冲孔件)的形状、批量差异,需适配差异化模具结构,但冲裁过程的力学机制与断面形成规律具有共性。以下从冲裁过程三阶段解析与断面质量优化策略两方面,详解五金冲裁模具的核心工艺要点:
一、冲裁过程全解析:从弹性变形到断裂分离的力学演变
冲裁本质是通过凸凹模刃口对板材施加压力,使材料经历“弹性变形→塑性变形→断裂分离”的连续过程,各阶段的受力状态与材料行为直接影响最终冲裁质量。
(一)第一阶段:弹性变形阶段(刃口接触至压入初期)
核心特征:凸模下降接触板材后,凸凹模刃口对板材施加初始压力(低碳钢初始压力约50-80MPa),板材表面产生微量凹陷,内部产生弹性应力,但未超过材料屈服极限;
关键参数:此阶段凸模压入深度仅为板材厚度的5%-10%(如1mm厚钢板压入0.05-0.1mm),刃口角度(通常凹模刃口8°-12°、凸模刃口3°-5°)决定压力传导效率——刃口过钝会导致压力分散,延长弹性变形阶段,增加后续变形能耗。
(二)第二阶段:塑性变形阶段(刃口压入至裂纹萌生)
力学演变:随着凸模继续下压(压力升至150-250MPa),刃口压入材料深度达厚度的1/3-1/2,材料内部应力超过屈服极限,进入塑性变形状态。刃口附近材料产生塑性流动,凸模侧材料向凹模腔弯曲,凹模侧材料向凸模方向隆起;
变形特点:塑性变形从刃口处开始,沿板材厚度方向向中心扩展,形成“塑性变形区”。此时材料未断裂,但已出现明显的形状改变(如冲孔件孔壁初步成型),模具间隙(冲裁间隙通常取材料厚度的8%-15%)直接影响变形均匀性——间隙过小会导致材料过度挤压,出现“二次变形”;间隙过大则变形分散,易产生起皱。
(三)第三阶段:断裂分离阶段(裂纹扩展至材料分离)
裂纹萌生与扩展:当凸模压入深度达厚度的2/3-4/5时,刃口附近材料应力达到断裂极限,在凸凹模刃口对应位置同时萌生裂纹(凸模侧裂纹向下、凹模侧裂纹向上)。裂纹沿最大剪应力方向扩展,最终贯穿板材厚度;
分离与回弹:裂纹贯穿后,板材完成分离(冲落件进入凹模腔,废料留在凸模侧),分离面因弹性回复产生微量回弹(回弹量≤0.03mm)。此阶段需控制裂纹扩展路径——若间隙不均,裂纹会偏离刃口连线,导致断面倾斜、毛刺增大(毛刺高度>0.1mm)。
二、冲裁件断面质量管控:特征区形成机制与优化方法
冲裁件断面由圆角带、光亮带、断裂带三部分组成,其比例与光洁度是衡量冲裁质量的核心指标。通过调控材料特性、模具参数与工艺条件,可优化各特征区占比,提升断面质量。
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