2.1　冲裁变形过程及断面分析

2.1.1　冲裁变形过程

冲裁时板料的变形具有明显的阶段性，由弹性变形过渡到塑性变形，最后产生断裂分离。

①弹性变形阶段［图2-1（a）］。凸模接触板料后开始加压，板料在凸、凹模作用下产生弹性压缩、拉伸、弯曲、挤压等变形。此阶段以材料内的应力达到弹性极限为止。在该阶段，凸模下的材料略呈弯曲状，凹模上的板料向上翘起，凸、凹模之间的间隙越大，则弯曲与翘起的程度也越大。

②塑性变形阶段［图2-1（b）］。随着凸模继续压入板料，压力增加，当材料内的应力状态满足塑性条件时，开始产生塑性变形，进入塑性变形阶段。随凸模挤入板料深度的增大，塑性变形程度增大，变形区材料硬化加剧，冲裁变形抗力不断增大，直到刃口附近侧面的材料由于拉应力的作用出现微裂纹时，塑性变形阶段结束，此时冲裁变形抗力达到最大值。

③断裂分离阶段［图2-1（c）～（e）］。凸模继续下压，使刃口附近的变形区的应力达到材料的破坏应力，在凹、凸模刃口侧面的变形区先后产生裂纹。已形成的上、下裂纹逐渐扩大，并沿最大切应力方向向材料内层延伸，直至两裂纹相遇，板料被剪断分离，冲裁过程结束。

图2-1　冲裁变形过程

2.1.2　冲裁件断面分析

冲裁件断面可分为明显的四部分：塌角、光面（光亮带）、毛面（断裂带）和毛刺，如图2-2所示。

图2-2　冲裁件断面的状态

a—塌角；b—光面（光亮带）；c—毛面（断裂带）；d—毛刺

①塌角　塌角也称为圆角带，是由于冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形（弯曲和拉深）的结果。材料的塑性越好，凸模与凹模的间隙越大，塌角越大。

②光面（光亮带）　光面也称为剪切面，是刃口切入板料后产生塑性变形时，凸、凹模侧面与材料挤压形成的光亮垂直的断面。光面是最理想的冲裁断面，冲裁件的尺寸精度就是以光面处的尺寸来衡量的。普通冲裁时，光面的宽度占板料厚度的1/3～1/2。材料的塑性越好，光面就越宽。

③毛面（断裂带）　毛面是由主裂纹贯通而形成的表面十分粗糙且有一定斜度的撕裂面。塑性差的材料撕裂倾向严重，毛面所占比例也大。

④毛刺　冲裁毛刺是在刃口附近的侧面上，材料出现微裂纹时形成的。当凸模继续下行时，便使已形成的毛刺拉长并残留在冲裁件上。冲裁间隙越小，毛刺的高度越小。