冲切
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《聚氯乙烯加工手册》第572页（3758字）
(一)设备
1．冲床
在设计塑料板材的冲切工艺时，应计算冲裁和冲孔所需要的力及压紧力等，借以选择冲床，并指导模具的设计。
(1)冲裁力和冲孔力的计算
式中 F1——冲裁和冲孔所需要的力(kg)
σ5——直径大于10mm的圆形工件冲切时的剪切强度(kgf／an2)。所用冲模的刃口锋锐。采用最小间隙，其值为材料厚度S的1．5～2%。温度为20±2℃
A——分离面的实际面积，根据制件厚度和周长算得(cm2)
K——考虑过程的实际条件和一系列结构技术因素影响的系数。K=k1·k2·k3·k4·k5
k1——和孔的尺寸有关的系数
k2——考虑形状的系数
k3——考虑凸模直径和材料厚度之比(
)影响的系数
k4——考虑冲孔的凸模端形状的系数
k5——和材料温度有关的系数
表9－1－7K值表
注：1．在预热模中冲切时，所列系数应乘以0．9。
2．预热冲切时，k1不考虑。
3．在低于100℃冲切时，所列系数应乘以1．1～1．5。
(2)单位压紧力
式中 F2——压紧力(N)
σ1——分离面上的单位压力(N／m2)
A——材料分离面的面积(m2)
硬聚氯乙烯的单位压紧力如表9－1－8。
表9－1－8 冲切硬聚乙烯板材时的单位压紧力
(3)从凸模上卸下制件的力
式中 F3——从凸模上卸下制件的力(kgf)
kc——比例常数
F1——冲裁和冲孔所需要的力(kgf)
表9－1－9 常数kc的数值
注：皆不预热。若预热，应将kc之值乘以系数0．6～0．7。
(4)推料力和推废料力
式中 F4——推出制件和废料所需的力(kgf)
kn——比例常数
F1——冲裁和冲孔力(kgf)
2．冲模
表9－1－10 常数kn的数值
注：所列n值，适用于凹模口的高度为5mm的情况，当高度增加或减小时，kn亦应随之增加或减少10～20%。
一般采用裁切模和对冲模。
(1)裁切模
图9－1－9是冲垫圈的裁切模。
图9－1－9 固定在成组模底座上的裁切模
1－支承板 2－卸料装置缓冲器 3－带螺纹的壳体 4，5－凸模 6－套 7，8－顶料器
冲裁是在垫板上进行的，不用阴模。对热塑性塑料，该模具的阳模尖角为18～25°。
(2)对冲模
对冲模是由阳模、阴模、卸料器、弹簧及其它附件组成的。图9－1－10是圆形对冲模结构示意图。
图9－1－10 圆形对冲模结构示意图
1－阳模 2－卸料器安装孔 3－阴模 4－间隙(一般用与阳模直径的百分比表示)
(3)对冲模的要求
阳模、阴模和卸料器的工作表面粗糙度，不应低于1．6～1．8。
为获得优质制件，必须使阳模，特别是阴模的刃口保持应有的锋利。在制得2000～2500个制件后，应将阴模再磨去0．05～ 0．08mm。新的或磨过的阳模，应通过开空车或腐蚀的方法，使刃口稍钝一些，并除去毛刺，但阳模的钝口不得超过0．02～ 0．03mm。
阳模进入阴模的深度，不应超过0．5～0．8mm。
单边间隙数值，应不大于冲切制件厚度的1．5～2%。
间隙与剪切应力(1)的关系如图9－1－11。
图9－1－11 间隙与剪切应力的关系
冲切速度：10mm／min 温度：20℃
(二)冲切条件
1．一般工艺条件
图9－1－12和9－1－13是温度和冲切速度与剪切应力的关系。
图9－1－14是冲程与剪切应力、温度的关系。
图9－1－15是冲程与剪切应力、速度的关系。
图9－1－12 冲切温度与剪切应力的关系
冲模：12．1×2．5mm2的长方形孔－ 材料厚：S=3mm
冲切速度：20×103mm／min 间隙：4．3%
图9－1－13 冲切速度与剪切应力的关系
温度：30C 间隙：4．3%
图9－1－14 冲程与剪切应力及温度的关系
速度：2×10mm／rnin 间隙：4．3%
图9－1－15 冲程与剪切应力及速度的关系
表9－1－11是常温下冲切硬聚氯乙烯板材的范围。
表9－1－11 在常温下的冲切范围
①取决于弹簧的力量。若板材预热，温度提高，厚度可增加。
表9－1－12是冲切工艺条件。
表9－1－12 硬聚氯乙烯较恰当的冲切工艺条件
①排样时，相邻制件之间的最小距离，即废边的最小尺寸。对不重要的制件，最好采用无废边排样。
2．薄塑料的多层冲切
多层冲切法，可用于制造衬垫，各种毛坯、垫板和垫片等不重要的制件。
多层冲切，可使用一般的设备，但模具必须保持应有的锋利。冲切前，应将毛料或条料叠放在一起，并固定之，以免错位。
几层材料一起冲切时，先是下面破坏，然后才是上面，而且，与单层相比，冲切力一般约减少
～
。
多层冲切时的间隙值，与材料硬度和层数有关，一般说来，其合理间隙比单层冲切有所增加，平均每一层增加10%。