关于精冲平面零件加工界限的说明

周开华

VDI—3345精冲技术规范，有两个问题须加以说明。

1.0.6t特性值

精冲平面零件几何结构单元（r、d、b、a、m），主要根据VDI—3345来判定其难度等级S1、S2、S3。而每个图表中均出现0.6t特性值，其是一个“平均值”或“经济值”，绝不是一个“极限值”。其根据是由下述3个因素来确定的。

（1）平均压力pm即凸模单位面积（A）上所受的冲裁力ps，即pm=ps/A。

（2）抗压屈服强度s0.2即模具工作零件材料，经热处理淬火回火后，测得硬度来确定，且s0.2≥pm。

（3）峰值应力ps加工复杂零件几何形状时，凸模断面上压力载荷分布不均，不能实际反映凸模工作情况，因而出现峰值应力ps。其值大于平均压应力pm，即

ps≥pmf

式中 ps—峰值应力（MPa）；

F—系数，f>1。系数值f与零件结构形状、料厚及冲裁间隙等因素有关。所以经淬火回火后，凸模材料镦压屈服强度sd0.2，必须大于或等于凸模上产生的峰值应力ps，即

否则，就会出现凸模局部镦粗或损坏。

模具设计时，如果必须校核几何单元的可能性和模具强度，可应用下述公式

无反压力时，t/d≤s0.2/4×0.9 sb

有反压力时，

t/d≤s0.2/4.4×0.9 sb

式中 t——料厚（mm）；

d——直径（mm）；

sb——材料抗拉强度（MPa）;

s0.2——模具材料抗压屈服极限（MPa）；

0.9sb=tb——材料抗剪强度（MPa）。

表1、表2是应用上述公式计算的数值，材料为45钢。sb=500MPa，tb=0.9×500=450MPa，可供参考。

2.“S”特殊区

为满足产品零件功能要求，当难度等级＞S3时，根据最新资料“S”特殊区的适宜范围，如图1～图5所示。在这个特殊区域，必须充分考虑：①模具设计结构和强度。②模具使用连续复合精冲模。③采用特殊V形齿圈。④模具制造精度，模具材料及热处理硬度。⑤模具刃口形状及表面涂层。⑥利用冲裁时间差。⑦选择精冲压力机及合理调整参数。

表1 带反压力

表2 无反压力

图1

图2

图3

图4

图5