關于精沖平面零件加工界限的說明

周開華

VDI—3345精沖技術規范，有兩個問題須加以說明。

1.0.6t特性值

精沖平面零件幾何結構單元（r、d、b、a、m），主要根據VDI—3345來判定其難度等級S1、S2、S3。而每個圖表中均出現0.6t特性值，其是一個“平均值”或“經濟值”，絕不是一個“極限值”。其根據是由下述3個因素來確定的。

（1）平均壓力pm即凸模單位面積（A）上所受的沖裁力ps，即pm=ps/A。

（2）抗壓屈服強度s0.2即模具工作零件材料，經熱處理淬火回火后，測得硬度來確定，且s0.2≥pm。

（3）峰值應力ps加工復雜零件幾何形狀時，凸模斷面上壓力載荷分布不均，不能實際反映凸模工作情況，因而出現峰值應力ps。其值大于平均壓應力pm，即

ps≥pmf

式中 ps—峰值應力（MPa）；

F—系數，f>1。系數值f與零件結構形狀、料厚及沖裁間隙等因素有關。所以經淬火回火后，凸模材料鐓壓屈服強度sd0.2，必須大于或等于凸模上產生的峰值應力ps，即

否則，就會出現凸模局部鐓粗或損壞。

模具設計時，如果必須校核幾何單元的可能性和模具強度，可應用下述公式

無反壓力時，t/d≤s0.2/4×0.9 sb

有反壓力時，

t/d≤s0.2/4.4×0.9 sb

式中 t——料厚（mm）；

d——直徑（mm）；

sb——材料抗拉強度（MPa）;

s0.2——模具材料抗壓屈服極限（MPa）；

0.9sb=tb——材料抗剪強度（MPa）。

表1、表2是應用上述公式計算的數值，材料為45鋼。sb=500MPa，tb=0.9×500=450MPa，可供參考。

2.“S”特殊區

為滿足產品零件功能要求，當難度等級＞S3時，根據最新資料“S”特殊區的適宜范圍，如圖1～圖5所示。在這個特殊區域，必須充分考慮：①模具設計結構和強度。②模具使用連續復合精沖模。③采用特殊V形齒圈。④模具制造精度，模具材料及熱處理硬度。⑤模具刃口形狀及表面涂層。⑥利用沖裁時間差。⑦選擇精沖壓力機及合理調整參數。

表1 帶反壓力

表2 無反壓力

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5