切边与冲孔

出处：按学科分类—工业技术 北京工业大学出版社《热加工手册》第625页（3030字）

8．3．1．1 切边、冲孔方法与特点

在开式锻模中模锻时，锻件的四周都有横向飞边；当锻带有通孔的锻件时，锻后孔内存在冲孔连皮．飞边和冲孔连皮都应从锻件上切除，这一工序通常称为切边和冲孔．

切边与冲孔可在热态或冷态下进行．热冲切是在模锻后利用锻件的余热立即进行．而冷冲切则是指在室温下(包含水冷后)的冲切．采用热冲切或冷冲切主要取决于锻件材料、锻件形状与尺寸．冷、热冲切各有优、缺点，其差异见表8-27．

表8-27 冷冲切和热冲切的特点及其适用范围

8．3．1．2 切边力、冲孔力计算

切边力、冲孔力可按下式计算：

P_切=1．6σ_bL(2．5h_f+B) (8-21)

P_冲=1．6σ_bL(2．5H_n+B) (8-22)

式中 P_切——切边力，N；

P_冲——冲孔力，N；

σ_b——切边、冲孔温度下的强度极限，MPa，热冲切时可按表8-28查龋

L——切边、冲孔周长，mm；

h_f——飞边桥部高度，mm；

H_n——连皮高度，mm；

B——锻件正公差，mm．

表8-28 热切边、冲孔时材料强度极限σ_b MPa

8．3．1．3 凸凹模间隙

1．切边凸凹模间隙

切边时凸模一般进入凹模，凸凹模之间应有一定的间隙．间隙过大，不利于对准凸凹模位置，且易产生偏心切边；间隙过校飞边不易取下，凸凹模有相啃的危险．实际生产中，凸凹模间隙一般不大于1．5mm，当间隙小于0．8mm时，应设置卸料装置；当间隙小于0．5mm时，应设置导柱导套．

图8-35 一般切边形式

图8-36 轴类件切边间隙

模具间隙可根据锻件形状、飞边的不同采用不同形式．图8-35为一般切边形式，其间隙按锻件高度尺寸h选龋见表8-29．图8-36为轴类件切边形式，其间隙按锻件直径D选龋见表8-30．图8-37用于α大于15°、锻件高度大于15～20mm的切边形式，其间隙一般取1mm．图8-38用于平底飞边的切除，冷切时间隙取0．5mm．

表8-29 一般切边模间隙 mm

表8-30 轴类件切边间隙 mm

图8-37 较高锻件的切边间隙

图8-38 平底飞边的切边间隙

模具设计时，切边凹模孔形尺寸等于冲切温度下的锻件尺寸，间隙靠减小凸模尺寸得到．

2．冲孔凸凹模间隙

冲孔时凸模端部起冲切作用，凹模起支承作用，锻件以凹模凹穴定位．当凸凹模之间的间隙大于1．5mm时，无需设置导柱导套；当间隙小于0．5mm时，应采用导柱导套．模具设计时，切边凸模尺寸应等于冲切温度下锻件孔的尺寸，间隙靠增大凸模孔的尺寸得到，其间隙值可见表8-31．

表8-31 冲孔凸模与凹模之间的间隙

8．3．1．4 连续冲切和复合冲切

切边、冲孔所用模具按结构分为简单模、连续模和复合模．简单模是压力机一次行程只完成切边或冲孔中的一种工序，模具结构简单，制造调整方便，当批量不大时采用．但大批量生产时，为提高生产率，则采用连续冲切或复合冲切．

1．连续冲切

连续冲切一般是将切边模和冲孔模组装在一个模座上，在压力机一次行程中同时进行已切过边的锻件的冲孔及新放入锻件的切边，图8-39是某厂连杆切边、冲孔的连续模结构．

图8-39 切边、冲孔连续模

1—下模座；2—切边凹模；3—脱飞边器；4—上模座；5—切边凸模；6—燕尾榫；7—垫板；8—冲头固定板；9—冲头；10—脱件器；11—冲孔凹模

连续冲切适用于下列情况：

(1)碳的质量分数低于45%的碳钢及低合金钢锻件．

(2)热切边和冲孔的中小型锻件．

2．复合冲切

复合冲切是在压力机的一次行程中将锻件的飞边和冲孔连皮在同一工位上先后去掉．图8-40所示复合冲切用于锻件凸台定位时，一般先冲孔后切边；图8-41所示复合冲切用于锻件外缘定位时，一般先切边后冲孔．

图8-40 锻件凸台定位时的复合冲切

图8-41 锻件外缘定位时的复合冲切

复合冲切适合下列情况：

(1)批量不大而质量较大的锻件．

(2)待冲的多孔锻件．