2021年10期文章-国内外文章-(P20SRE塑料模具钢的热处理及性能)
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本文导读目录：
3、「冲压基础知识普及」最全的冲压工艺与产品设计资料（视频）~
2021年10期文章-国内外文章-
单位：天津职业技术师范大学；国家模具产品质量监督检验中心；广东省东莞市质量监督检测中心。
P20SRE塑料模具钢的热处理及性能
董祥忠;陈建;王鹏驹;;塑料模具钢P20化学腐蚀花纹加工性能的研究[A];1999中国钢铁年会论文集（下）[C];1999年。
焦斌;覃兆平;;聚苯并恶嗪性能及其应用[A];第十三届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];1999年。
柏文超;李明利;许平;;一种新型PdNiAgCrMo高温钎料[A];第九次全国焊接会议论文集（第1册）[C];1999年。
黄智泉;潘健;许健;魏建军;梁肇伟;;Nb对高铬铸铁型堆焊焊条综合性能的影响[A];第九次全国焊接会议论文集（第1册）[C];1999年。
张光明;;碲锌镉(CdZnTe)核辐射探测器及其谱仪[A];第8届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（一）[C];1996年。
「冲压基础知识普及」最全的冲压工艺与产品设计资料（视频）~
分离工序按照其不同的变形机理分为冲裁、整修两大类。
冲裁：指用模具沿沿一定的曲线或直线冲切板料（包括以下几类）。
整修是对冲裁件的断面部分进行再加工的分离加工方法，整修变形是一种切削机理，其工件的尺寸精度和断面质量比冲裁件好。
成型工序较多，包括：弯曲、拉深、翻边、胀形和挤压工艺等。
冲裁产品的的断面分为：塌角、光亮带、断裂带、毛刺，这四种形态是在产品冲裁过程中于不同的阶段，不同的部位、不同的应力作用下产生的。
如上图，1塌角:高度约等于8%T至15%T；2.光亮带:高度约等于15%T至55%T；3.断裂带:高度约等于35%T至75%T；4.毛刺:高度约等于5%T至10%T。
受力分析：刃口部分材料受剪切力，力的大小小于弹性极限，若力消失,则材料恢复原始状态。
状态描述：凸模施加压力于材料，材料略挤入凹模刃口。
受力分析:材料受力由边及中心，逐渐超过弹性极限。
状态描述：凸模进一步深入材料,在本阶段冲裁件产生塌角以及光亮带。
受力分析:材料靠近凹模刃口的部分应力首先达到材料的抗剪切强度，使凹模刃口旁边的材料产生的裂纹增大。
而此时凸模刃口部分材料还处于塑性变形阶段,随着冲头的进一步深入材料，冲头附近材料也达到剪切强度，也产生裂纹，再往后两裂纹重合，材料分离。
状态描述：材料分离,上下裂纹重合时相互撕扯产生毛刺。
三、与产品设计相关的冲裁工艺要点及设计举例。
作用1.作为一般过孔使用(要求较低)；2.作为自攻牙底孔使用(产品设计要求光亮带比例较高)；3.作为高精度转轴孔使用(要求无毛刺,少断裂带)（采用机械去毛刺的方式或模具倒面的方式）。
注意：设计冲孔时,由于受到凸模强度的限制,孔的尺寸不宜太小（一般大于0.5T）。
作用1.作为一般外形使用(要求较低)；2.作为对接接头激光焊接装配使用(无毛刺、大的光亮带、小的断裂带间隙)；3、作为软饰支架使用(要求卷边或者去毛刺)。
注意：1、产品设计时应该使冲裁件各直线或曲线的连接处有适当的圆角.（否则凹模应力集中，容易损坏）；2、考虑到模具线切割的加工工艺，冲裁零件或者落料零件的最小R角不要小于R0.2。
作用1.作为卡扣使用；2.作为限位使用；3.节约工序，提高材料的利用率，将切边与折弯两道工艺合二为一。
（缺点：毛刺方向无法改变，必须与冲头方向相反）。
注意：要求切口部位与折弯部位距离足够大,满足冲头强度。
1）切曲时冲头的宽度要足够大，零件设计时保证切口部位和折弯部位的距离在5mm以上，否则冲头强度低，影响模具的寿命。
2）模具设计时刀口剪切部分要保证3mm左右的直边，以防止产生崩刀的现象。
冲头两边要保证留有断差，从而保证先剪后弯。
1)产品设计时应该使冲裁件各直线或曲线的连接处有适当的圆角.（原因：1、普通线切割的最小R角为0.2，尖角不易保证。
2、尖角处凹模应力集中，模具受力后容易损坏。
2)产品设计时应该标明毛刺方向.毛刺对产品装配以及操作员工的安全都非常重要。
3）设计冲孔时,由于受到凸模强度的限制,孔的尺寸不宜太小（一般大于0.5T，尽量不要让孔的直径小于0.8T）。
4）设计产品时,材料的抗拉强度应尽量小于630MPa,否则模具较难制造。
（当产品的抗拉强度小于630MPa时，模具材料可选用普通的价格相对便宜的模具钢，如：Cr12、Cr12MoV、SKD11、D2等。
当产品的抗拉强度大于630MPa时，模具材料需选用特殊的、较贵的模具钢，如SKH-9）。
5）当产品设计对冲裁断面有特殊要求时必须标明各断面部位可接受的最小值。
6）切曲时注意在产品上设计切边角度，以便于脱模，从而减少冲头的磨损。
折弯成型机理：金属材料受到的应力大于弹性极限（屈服强度）而又小于断裂极限（抗拉强度）,造成板料在弯曲变形区内的曲率发生变化,形成折弯。
折弯受力分析：折弯时材料内侧受压应力、外侧受拉应力，并且拉应力占主导作用，故材料的中性层为材料中心偏向折弯内侧。
材料的外层纤维由于受到拉应力材料产生相对移动，材料的不足由宽度方向补充。
1）凸模运动接触板料（毛坯）由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。
2）随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。
3）随着凸模的继续下行，毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。
4）压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。
5）校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。
3、弯曲产品容易出现的两类问题（回弹、开裂）。
回弹的原因：材料是由众多层的纤维排列而成的，每一层纤维的受力情况不一样，（最外层受拉应力最大，最里层受压应力最大，两种力的大小向中性层方向递减），故在折弯成形后，并不是所有的纤维层的受力都大于材料的弹性极限，所以处于弹性变形阶段的材料有回复的现象。
1）冲压件在弯曲时，大部分材料层的应变都进入塑性变形区域，这些材料层不会产生回弹。
2）靠中性层距离较近的材料层应变依然处在弹性变形区域，这些材料层在外力消失后（折弯冲头离开工件）会产生回弹。
(1)材料的弹性极限越高，所需要的变形应力就越大，回弹也就越大。
(2)材料的相对弯曲半径R/T越小，应力就越集中，弹性变形占的比例越小，回弹就越小。
折弯时工件的部分材料层受到的应力大于抗拉极限时，工件出现开裂现象。
（离中性层越远的材料层，其应力应变越大）。
避免开裂的方法：避免折弯时，弯角内侧的R角过小。
（1）、材料的外层纤维由于受到拉应力，材料产生相对移动，材料的不足由宽度和厚度方向补充，故材料宽度尺寸减小。
（2）、材料的内层纤维由于受到压应力，内层材料向宽度方向移动、致使材料内层宽度增加。
（3）、当宽度小于3倍的材料厚度时，以上现象明显，产品设计时应避免宽度小于3倍的材料厚度的情况。
5.与产品设计相关的弯曲工艺要点及设计举例。
(1)弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径,以免产生裂纹;但也不宜过大,否则由于变形不彻底,回弹回较大.(一般情况下最小弯曲半径R>0.5T)。
1)产品设计时应避免折弯R角过小，否则易引起应力集中。
（具体原因:折弯时工件贴紧冲头，冲头的R角决定了工件的R角，并且易于控制和调整。
(2)弯曲件的弯边长度不宜过小,否则在弯边时模具对材料的支持长度太小,不容易得到形状准确的零件,弯曲件往往容易外倒.H>R+2T。
注意：产品设计时应避免折弯直边过小，否则易引起外倒，不易控制垂直度。
(3)弯曲件不应位于零件宽度突变处折弯,以避免撕裂.若必须在宽度突变处弯曲时,应事先设计工艺槽。
(4)由于在弯曲时毛坯或多或少都会有滑移现象,故产品设计时应尽量设计工艺孔。
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