冲压件跳出的原因及影响因素

在高速压力机上使用多工位级进模可以地生产形状复杂的板料零件。多工位级进模结构复杂，有时一副模具由数百个零件组成。为适应高速作业的要求，这种模具采用模具材料，经机械加工而成。高速多工位级进模设计制造周期长、成本高。为冲压加工的顺利进行和使模具免于损坏，高速多工位级进模通常设有各种检测和保护装置。

高速冲压时，常会出现工件和废料跳出的问题，即从带料上冲下的工件或废料被凸模带起，回跳至凹模面上的现象。这种工件或废料跳出的现象会影响带料的顺利送进，是造成模具损坏和生产中断的主要原因之一。因此，采取防止工件和废料跳出的措施，对高速连续冲压生产重要。

一、跳出的原因及其影响因素

凸模与其冲下板料之间的真空、油膜、磁吸引力或者毛刺，都可能使冲下的工件或废料吸附在凸模的端面，被带出凹模孔外。工件和废料跳出凹模的原因很多，有模具设计和制造上的原因，也有生产操作上的原因。无论何种原因，根本的问题在于凹模孔壁没有足够大的力将冲下的工件或废料保持在模孔内。

影响工件或废料跳出凹模的因素主要有冲裁间隙、板料厚度、润滑和切刃状况等。一般说来，凸模和凹模之间的间隙较小时，有利于将冲下的工件或废料保持在凹模孔内。反之，凸、凹模间隙越大夕工件或废料从模孔内松脱的趋势也越大。当材料较硬且间隙较大时，冲下的工件或废料的尺寸比凹模尺寸小，容易被凸模带出凹模孔。

材料较薄时，由于冲载力较小，凹模壁的侧压力也小，冲下的工件或废料容易从凹模孔松脱。当板料厚度小于0.8mm时，在高速冲压中仅靠合理间隙很难将工件和废料保持在凹模内。

在薄板冲裁时，合理润滑重要。过量的润滑不利于将工件或废料保持在凹模孔内。过厚的油膜会使工件或废料粘附在凸模端面，被带出凹模。

冲裁时切刀的状况是影响工件或废料跳出的另一重要因素。切刃的锋利程度不均匀、尺寸不一致或划伤，都会增加凸模将工件或废料带出的可能性。

由于造成工件或废料跳出凹模的原因较多，所以为避免工件或废料的跳出，根据具体情况采取相应的措施。

二、防止跳出的措施

在冲压作业中可以采用多种方法解决工件或废料从凹模中跳出的问题，并且都不同程度地获得了成功。这些方法大体上可分为两类：一类是通过改变凸模或凹模孔的形状来增加凹模孔对工件或废料的保持力，另一类则是利用外力迫使工件或废料留在凹模孔内。

将凸模形状由平底改变为折线、拱形或微小的锥形，当凸模从凹模中向上移动时，冲下的工件或废料会因回弹作用紧紧地卡在凹模孔内。

因为凸模端面与所冲下的板料之间所形成的真空是工件或废料跳出凹模的一个重要原因，所以通过改变凸模的端面形状，减小凸模与板料的接触面积，也有助于防止乍或废料的跳出。对于较硬的材料，使用这种方法可以取得好的效果。如果材料较软，则不宜采用，否则有可能增加工件或废料粘附在凸模上的危险性。

弯曲加工是给材料施加弯曲力矩使之变形的加工方法，因此材料受弯曲力矩的作用内部产生弯曲应力。汽车冲压件应力分布以板料的中立面为界，外铡为拉应力，内侧为压应力。一旦除去弯曲力矩，材料通过弹性变形回复到使力距平衡的状态。与工件的标准形状相比，会产生量的向外张开或者向内倾斜的现象。把这一现象嚣沩弹性回复变形。为了区别，有时称向外张开的状态为回弹，称向内倾的状态为过弹。从弯曲方法的角度看，又有v形折弯和u形折弯之分，但两者只是回弹量不同，其本质是相同的。

影响回弹量的因素有零件材质、板厚、冲压力，模具的尺寸和形状。

(1)凸模的曲率半径。回弹量随曲率半径的增大而增大，随曲率半径的减小而减小虽因材质不同丽稍有差别，但一般选取板厚的以下为宜。同时还要考虑折弯板料的小曲率半径。

(2)凹模肩部圆角半径的太小。凹模肩部圆角半径过大时零件向外张开，过小时零件向内倾斜。一般选取板厚的2～4倍。

(3)折弯。折弯小内外张开大，向外张开随的增加而减小。通常，折弯应在板厚的4倍以上。

(4)凸凹摸的间隙。凸凹模的间隙比板厚大时，板料不能很好地贴合在凸模上。凸模的圆角半径越大，回弹量越大，相反，间隙过小时，回弹几乎，但转变成向内倾斜。一般间隙比板厚小0.02一0.05mm为宜。

因为上述诸影响因案的存在，所以如果综合考察这些因素和回弹的本质，就容易发现回弹现索产生的原因，继而针对其原因加以制止。产生回弹的根本原因是材料完成折弯加工后，弯曲部分受到不均匀的应力作用。若将这部分不均匀的应力变成均匀应力，即使整个断面上都为压应力或都为拉应力，就能减小回弹量。但是，有些零件对变形有要求，如不宜压痕，这就要在设计和工艺上采用适当的方案。对这类零件，宜采用凸凹模的形状，也能很好地小回弹量。

冲压加工工艺大致可分为分离工序和成形工序（又分弯曲、拉深、成形）两大类。

分离工序是在冲压过程中使冲压件与坯料沿的轮廓线相互分离，同时冲压加工冲压件分离断面的质量也要满足的要求；

成形工序是使冲压坯料在不破坏的条件下发生塑性变形，并转化成所要求的成品形状，同时也应满足尺寸公差等方面的要求。

按照冲压时的温度情况有冷冲压和热冲压两种方式。这取决于材料的强度、塑性、厚度、变形程度以及设备能力等，同时应考虑材料的原始热处理状态和终使用条件。