铝门窗加工设备薄板冲模的冲压原理和受力分析

    由于铝门窗加工设备薄板冲模的凸、凹模刃口的形状、硬度与常规钢冲模相同，都属于间隙冲裁，所以薄板冲模与常规钢冲模一样，冲裁过程也是基于“双向裂纹扩展相迎分离理论”，即第一阶段为弹性变形阶段，即当凸模接触冲压毛坯后，就不断对毛坯加压，使毛坯产生弹性变形、弹性拉伸和弯曲变形，并稍稍挤入凹模孔口，这时，毛坯内由于凸模下行施压所产生的内应力，还没有超过它本身的强度极限，当凸模继续下行对毛坯加压，毛坯的内应力达到其屈服极限时，部分金属被挤入凹模孔口内，产生塑料变形，成为第二阶段—塑性变形阶段。此时的表征为毛坯被弯曲和拉伸，内应力不断增大，使得毛坯在凸、凹模刃曰处产生应力集中，当内应力超过毛坯的抗剪强度时，此处便产生裂纹，当凸模再下行加压，在凸、凹模刃口处的材料的裂纹便向材料内部延伸扩展，毛坯随即被拉断，成为第三阶段——撕裂阶段。

    冲裁过程中的受力分析：

    无压紧装置冲裁时材料(指冲件的毛坯料)的受力情况。当凸模对钣料进行冲裁时，由于凸、凹模之间存在间隙，使凸、凹模作用于钣料上的力呈不均匀分布状态，主要集中在凸、凹模刃口处，材料同时受到：

    (1)Pl、P2——分别为凸模和凹模对材料产生的垂直作用力；

    (2)F1、F2——分别为凸模和凹模对材料产生的侧压力；

    (3)胪。、胪：——分别为凸模和凹模端面对材料产生的摩擦力；

    (4)旷。、旷：——分别为凸模和凹模侧面对材料产生的摩擦力。

    A点：d。为凸模侧向挤压力F。与材料弯曲引起的径向压应力；口：为材料弯曲引起的压应力与侧面挤压力引起的拉应力合成的切向应力；一，为因凸模下降产生的轴向拉应力。

    B点：由于凸模下压及材料弯曲引起3个方向同时受压力。

    C点：a。、一：为材料弯曲引起的径向拉应力和切向拉应力，a，为凹模挤压材料产生的压应力。

    D点：口-和a：分别为径向应力和切向应力，为材料弯曲时产生的拉应力与凹模侧面挤压力F2引起的压应力的合成力，一般为拉应力；∞为凸模下行压材料引起的轴向拉应力。

    综合分析A、B、C、D 4点的应力状态可知：B点和C点(即凸模与凹模端面)的压应力高于A点和D点(凸、凹模侧面)，又因钣料弯曲，凸模一侧材料受到的双向压缩，凹模一侧材料