冲裁模间隙对模具寿命有何影响（模具冲裁间隙的含义及影响生产实践证明）

一、冲裁间隙的含义

冲裁模的凸模横断面，一-般小于凹模孔。凹模与凸模刃口部分，在垂直于冲裁力方向的投影尺寸之差，称为冲裁间隙。

间隙有两种含义:一种指凹模与凸模间每侧空隙的数值，称为单面间隙;另--种指凹模与凸模间两侧空隙之和，称为双面间隙。对于圆形刃口的凸、凹模来说，双面间隙就是两者直径之差。习惯上常说的多少间隙，是指双面间隙，用符号C表示。单面用Z/2表示。

二、间隙对冲裁的影响

生产实践证明，间隙值的大小、分布是否均匀等，对冲裁件的断面质量、尺寸精度、冲裁力和模具寿命等均有直接影响。凸、凹模之间的间隙大小可分三种基本情况，即间隙合理、间隙过大利和l间隙过小,如图3-8所示。

1.冲裁件的断面质量

间隙合理，材料在分离时，凸、凹模刃口处的裂纹重合，冲裁断面比较平直、光滑，塌角和毛刺均较小，制件质量较好（见图a)。但合理的冲裁间隙并非是一-个绝对值，而是某一个数值范围，冲裁间隙在此范围内都可得到冲裁断面好的制件。间隙过大，凸、凹模刃口处的裂纹不重合，凸模刃口附近的裂纹在凹模刃口附近裂纹的里边（见图b)，材料受很大的拉伸，光亮带小，毛刺、塌角及斜度都较大。间隙过小，裂纹也不重合，凸模刃口附近的裂纹在凹模刃口附近裂纹的外边（见图C)，两条剪裂纹之间的--部分材料随冲裁的继续又被二次剪切和挤压，在断面上形成第二次光亮带，并在其间出现夹层和毛刺。

表3-4为低碳钢冲裁断面与间隙关系的试验数值。

表3-4 低碳钢冲裁面与间隙的关系

2.尺寸精度

落料或冲孔后，因发生弹性恢复，会影响尺寸精度。间隙小到一定界限，由于压缩变形弹性恢复，落料件尺寸会大于凹模尺寸，而使冲出的孔小于凸模。间隙大到一定界限，由于拉伸变形弹性恢复，落料件尺寸会小于凹模，而使冲出的孔大于凸模。如图3-9所示，间隙对于冲孔和落料精度的影响规律是不同的，且与材料轧制的纤维方向有关。

3.冲裁力和模具寿命

间隙值大时，冲裁力有一定程度的减小，卸料力和推件力也随之降低。

冲裁时，坯料对凸模与凹模刃口产生侧压力，并在凸模与被冲孔之间以及凹模与落料件之间均有摩擦力。间隙越小，侧压力和摩擦力随之增大。此外，在实际生产中，模具因受到制造误差和装配精度的限制，凸模不可能绝对垂直于凹模平面，而间隙分布也不可能十分均匀。所以，过小的间隙会使凸、凹模刃口磨损加剧，寿命下降。而较大的间隙则可使凸、凹模侧面与材料问摩擦减小，并减缓间隙不匀的不利影响，从而提高模具寿命」但间隙过大，坯料弯曲相应增大，使凸模与凹模刃口端面上的压应力分布不均匀，容易产生崩刃或产生塑性变形，因而对模具寿命也不利。

三、冲裁间隙方向的确定原则

冲裁时，由于凸、凹模之间存在间隙，因此落下的料或冲出的孔均带有锥度，其大端尺寸基本等于凹模尺寸,小端尺寸基本等于凸模尺寸。测量时,也是按冲孔的小端和落料的大端作为基准量取尺寸的。又由于在生产中，凸、凹模都要与冲件或废料发生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，使间隙随之增大。基于这一分析，确定冲裁间隙值的原则是:落料时因制件尺寸随凹模尺寸而定，故间隙应在减小凸模尺寸的方向上取得,冲孔时因孔尺寸随凸模尺寸而定,故间隙应在增大凹模尺寸的方向上取得。

考虑到凹、凸模的磨损，在设计与制造新模具时，取最小合理间隙。

四、确定冲裁间隙的方法

经验确定法

经验确定法是比较实用的一种冲裁间隙确定法,其值用被冲板料厚度乘以系数表示。即:

C= mt

式中，C为合理冲裁间隙（mm), t为板料厚度(mm) , m为系数，与料厚及材料性质有关，见表3-5。

注：表中适用于愿10mm以下的金展材料，考虑到料厚对间隙系数的影响，将料厚分成0.1～1; 1.2～3；3.5～6；7~10mm四档，当料厚为0.1~1mn时，各类间隙系数取下限值，并以此为基数。随着料厚的增加。再逐渐递增(1~2)%t（有色金属和低碳钢取小值，中碳钢和高碳钢取大值)。

五、合理选用冲裁间隙

确定冲裁间隙值的主要依据，是在保证制件断面质量和尺寸精度的前提下，使模具寿命最高。选用冲裁间隙时，可根据制件技术要求、使用特点和生产条件等因素，按表3-6确定拟采用的间隙类别，然后相应地选取该类间隙系数（见表3-5)，并经计算得到间隙值。此外，选取间隙系数时，还应根据具体情况作适当增减。即:1.在同样条件下，冲孔间隙比落

料时可大些;2冲小孔（一般孔径小于料厚）时，凸模易折断，间隙应取大些（这时应采取有效的解决卸料及防止废料回升的措施。3.硬质合金模应比钢模的间隙值大30%左右;4.凹模为斜刃口时，应比直刃口时间隙小y5.电火花穿孔加工凹模型孔时，间隙值应比磨削加工取小(0.5~～2)%t,6.复合模的凸凹模的壁较薄时，为防止胀裂，应放大冲孔间隙z7.高速冲压时，模具易发热，间隙应增大，如行程次数超过200min1时的间隙应增大10%左右;8.采用弹压料装置时，间隙可大些;9.硅钢片随含硅量增加，间隙相应取大些，10.需攻丝的孔，其间隙应取小些。