《表2 不同冲裁间隙下各层薄铜板偏离凸模孔径偏差与毛刺高度(mm)》

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《冲裁间隙对多层薄铜板成形的影响》

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当冲裁间隙变小时，凸模压入薄铜板使材料接近于挤压状态，薄铜板受凸、凹模的集中应力大，压缩变形大，导致变形区材料所受拉应力减小，材料在剪切应力作用下不易产生裂纹。冲裁结束后，各层薄铜板弹性恢复大，导致冲裁孔径变小，并在小间隙冲裁下，落料间的层间粘接现象明显。如图12所示，前3层的冲孔直径变化较为稳定且与凸模直径接近，在小间隙下愈发稳定；后3层的冲孔直径变化趋势较大，但整体与各自凹模直径接近，在大间隙下此现象尤为明显。原因为:前3层与凸模接近，受到凸模的集中应力大，故与凸模直径接近；第6层薄铜板受上层薄铜板软质凸模与硬质凹模作用，硬质凹模刃口处集中应力大，导致裂纹先从硬质凹模刃口处产生，故冲孔直径与凹模直径接近；第4层、第5层薄铜板未与凸模接触时就已断裂，其凸凹模均为相邻层的软质凸凹模，又因为该软、硬质凹模直径相近，故此两层冲孔直径与凹模直径相近。表2为不同冲裁间隙下各层薄铜板偏离凸模孔径偏差和毛刺高度分布表，如表2所示，孔径尺寸偏差值最小为0.015 mm，最大值为0.90 mm。现行国标GB/T 13914—2013[15]中对于成形冲压件尺寸公差规定，对于基本尺寸为10 mm、厚度小于0.5 mm的冲裁件，当公差等级满足FT1时，公差为0.022 mm，当公差等级满足FT10时，公差为1.4mm。通过对比发现:当冲裁间隙为0.1或0.3 mm时，冲孔直径公差等级能控制在FT7以内；当冲裁间隙为0.6或0.8 mm时，冲孔直径公差等级能控制在FT9以内；同时，不同冲裁间隙下的前3层薄铜板冲孔直径公差等级能控制在FT5以内，满足国标要求，精度较高。