3.1　冲裁变形过程分析

冲裁由凸模和凹模配合来完成。凸模与凹模具有与工件轮廓一样的刃口。当刃口锋利和采用合理的凸、凹模间隙时，分离的过程一般经过弹性变形、塑性变形和断裂分离3个阶段。

1.弹性变形阶段

如图3-1（a）所示，在凸、凹模压力的作用下，使板料产生弹性压缩、拉伸和弯曲等变形。凸模下部略微挤入板料，凹模口部的材料略微挤入凹模口内。凹模上的材料上翘，凸模下的材料拱弯。材料越硬、间隙越大，上翘与拱弯越严重。该阶段的变形，材料内部的应力没有超过弹性极限，如果去掉压力，材料会立即恢复原状。

2.塑性变形阶段

当凸模继续下压时，材料内的应力达到屈服极限，板料进入塑性变形阶段，如图3-1（b）所示。材料产生塑性剪切变形的同时，因间隙存在，还伴有弯曲拉伸和侧向挤压变形。随着凸模的压入，材料的变形程度不断增加，变形区的材料加工硬化逐渐加剧，变形抗力不断上升，冲裁力也相应增大，直到应力集中的刃口附近出现剪裂纹。此时塑性变形基本结束。

3.断裂分离阶段

如图3-1（c）、（d）所示，当凸模继续压入时，金属板料内的应力达到剪切强度极限，剪裂纹不断地向板料内部扩展，当上、下裂纹相遇时，则板料被拉断分离，冲裁变形过程结束。

图3-1　冲裁变形过程