晶振外壳成型模具设计+CAD图纸+答辩PPT(5)
冲裁变形过程示意图见图2.2，分为三个阶段：
（1）弹性变形阶段 如图2.2（a）所示，当凸模下压接触板料时，凸模与凹模刃口周围的板料产生应力集中现象，使材料产生弹性压缩、弯曲、拉伸等复杂的变形。板料略有挤入凹模洞口的现象。此时，凸模下的材料略有弯曲，凹模上的材料则向上翘。间隙愈大，弯曲和上翘愈严重。随着凸模继续压入，直到材料内的应力达到弹性极限。此阶段材料将产生短暂的、轻微的弹性变形。
（2）塑性变形阶段 如图2.2（b）所示，凸模继续下压，板料变形区的应力将继续增大。当应力状态满足屈服准则时，材料便进入塑性变形阶段。这一阶段突出的特点是材料只发生塑性流动，而不产生任何裂纹。由于凸模切入板料，板料挤入凹模洞口。在板料剪切面的边缘产生弯曲、拉伸等作用形成塌角，同时由于塑性剪切变形，在切断面上形成一小段光亮且与板面垂直的断面。纤文组织产生更大的弯曲和拉伸变形。随着凸模的下压，应力不断加大，直到分离变形区的应力达到抗剪强度，塑性变形阶段结束。
（3）剪裂分离阶段 如图2.2（c）（d）（e）表示了断裂分离的全过程，其中图（c）表示当凸模切入板料达到一定深度时，在凹模侧壁靠近刃口处的材料首先出现裂纹。这表明塑性剪切变形的终止和断裂分离的开始。图(d)表示裂纹发展与贯通的情形。在一般情况下，在凹模附近产生的裂纹向凸模刃口方向发展的过程中，处在凸模侧面靠近刃口附近的材料也将产生裂纹，并且上下裂纹将贯通。图(e)表示冲裁结束时板料被完全分裂分离的情形。被冲入孔的一块料在落料时为工件，冲孔时为废料。留在凹模面上的材料在冲孔时为工件，落料时为废料。
图2.2 冲裁变形过程分析
（a）弹性变形 (b) 塑性变形 (c) 出现裂纹 (d) 裂纹贯通 (e) 断裂分离
变形区受力状况和应力状况：
冲裁时凸、凹模刃口作用于材料的力示于图2.3。主要包括：
PP、Pd——凸模和凹模作用于材料上的垂直压力；
FP、Fd——凸模和凹模作用于材料上的水平压力；
μPP、μPd——凸模端面和凹模端面作用于材料的摩擦力；
μPP、μPd——凸模侧面和凹模侧面作用于材料的摩擦力；
M——FP、Fd不在一直线上而产生的弯矩M，它使材料产生弯曲；
M'——Fp和Fd所形成的抗弯矩，保持冲裁过程每一瞬间的平衡。
垂直压力使材料分离，摩擦力使模具刃口部分产生磨损。
冲裁时的变形区是以凸模和凹模刃口连线为中心的纺锤形区，由于受冲裁时板材弯曲的影响，变形区应力状态很复杂，由冲裁力所引起的应力状态示意图如图2.4所示，而塑性变形阶段的各点的应力状态如图2.5所示。
A点——三向应力状态。σ1为凸模侧压及材料弯曲引起的压应力；σ2为弯曲引起的压应力与侧压引起的拉应力的合成应力；σ3为凸模下压引起的拉应力。
B点——由凸模下压和材料弯曲引起的三向压应力状态。
C点——沿材料纤文方向为拉应力σl，垂直于纤文方向为压应力σ3。
D点——材料弯曲引起径向拉应力σ1和切向拉应力σ2，凹模上平面材料受到压挤产生轴向压应力σ3。
E点——材料弯曲引起的拉应力和凹模侧压引起的压应力的合成应力σ1和σ2，应力符号一般为正；凸模下压引起轴向拉应力σ3。
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