冲裁工艺

1冲压加工是利用安装在压力机上的模具对材料施加变形力，使其产生变形或分离，从而获得冲件的一种压力加工方法。

2冷冲压不仅可以加工金属材料材料，而且还可以加工非金属材料。

3冲压模具是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生分离或变形而得到所需要冲件的工艺装备。

4冷冲模按工序组合形式可分为单工序模具和组合工序模具，前一种模具在冲压过程中生产率低，当生产量大时，一般采用后一种摸具，而这种模具又依组合方式分为复合模、级进模、复合-级进模等组合方式。

1塑性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε

1+ε

2

+ε

3

=0。

2冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料。

3物体在外力的作用下会产生变形，如果外力取消后，物体不能恢复到原来的形状和尺寸，这种变形称为塑性变形。

4在材料的应力状态中，压应力的成分愈多，拉应力的成分愈少，愈有利于材料塑性的发挥。

5在筒形件拉深中如果材料的板平面方向性系数△γ越大，则凸耳的高度越大。6硬化指数n，硬化效应就大，这对于伸长类变形来说就是有利的

1从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、修边、等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。2冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。

3冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。

4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的结果。

5光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。

6冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。

7塑性差的材料，断裂倾向严重，剪裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角带大；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。

8增大冲裁件光亮带宽度的主要途径为：减小冲裁间隙、用压板压紧凹模面上的材料、对凸模下面的材料用顶板施加反向压力，此外，还要合理选择塔边、注意润滑等。

9减小塌角、毛刺和翘曲的主要方法有：尽可能采用合理间隙的下限值，保持模具刃口的锋利、合理选择塔边值、采用压料板和顶板等措施。

10冲裁间隙过小时，将增大卸料力、推件力、冲裁力以及缩短模具寿命。

11合理间隙冲裁时，上下刃口处所产生的剪裂纹基本能重合，光亮带约占板厚的1/2～1/3左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均较小，完全可以满足一般冲裁件的要求。

12间隙过小时，出现的毛刺比合理间隙时的毛刺高一些，但易去除，而且断面的斜度和塌角小，在冲裁件的切断面上形成二次光亮带。

13冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越小，毛刺越大；断面上出现二次光亮带是因间隙太小而引起的。

14间隙过大时，致使断面光亮带减小，塌角及斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺.

15当间隙较大时，冲裁后因材料的弹性回复使落料件尺寸小于凹模尺寸；冲孔件的孔径大于凸模尺寸。

16当间隙较小时，冲裁后因材料的弹性回复使落料件尺寸大于凹模尺寸，冲孔件的孔径小于凸模尺寸。

17间隙过小，模具寿命会缩短，采用较大的间隙，可延长模具寿命。

18随着间隙的增大，冲裁力有一定程度的降低，而卸料力和推料力降低明显。19凸、凹模磨钝后，其刃口处形成圆角，冲裁件上就会出现不正常的毛刺，凸模刃口磨钝时，在落料件边缘产生毛刺；凹模刃口磨钝时，在冲孔件孔口边缘产生毛刺；凸、凹模刃口均磨钝时，则制件边缘与孔口边缘均产生毛刺。消除凸（凹）模刃口圆角的方法是修磨凸（凹）模的工作端面。

20在设计模具时，对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件，应选用较小的间隙值；对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件，以提高模具寿命为主，应选用较大的间隙值。

21冲孔时，凸模刃口的尺寸应接近或等于冲孔件的最大极限尺寸。

22落料件的尺寸与凹模刃口尺寸相等，冲孔件的尺寸与凸模刃口尺寸相等

23落料时，因落料件的大端尺寸与凹模尺寸相等，应先确定凹模尺寸，即以凹模尺寸为基础，为保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件，故落料凹模基本尺寸应取工件尺寸范围内较小尺寸，而落料凸模基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙。

24冲孔时，因工件的小端尺寸与凸模尺寸一致，应先确定凸模尺寸，即以凸模尺寸为基础，为保证凸模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件，故冲孔凸模基本尺寸应取工件孔尺寸范围内较大尺寸，而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙。

25配置加工落料时，应以凹模为基准配制凸模，凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。

26冲孔时，应以凸模为基准配制凹模，凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。

27凸、凹模分开制造时，它们的制造公差应符合δ

凸+δ

凹

≤2c

max

-2c

min

的条件。

28冲裁件的经济公差等于不高于IT11级，一般落料件公差最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。

29冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。

30冲裁件的工艺性分析，主要从冲裁件的结构工艺性、冲裁件的精度和冲裁件的断面质量等三方面进行。

31冲裁产生的废料可分为两类，一类是结构废料，另一类是工艺废料。

32减少工艺废料的措施是：设计合理的排样方案，选择合理的板料规格和合理的搭边值；利用废料作小零件。

33排样的方法，按有无废料的情况可分为有废料排样、无废料排样和少废料排样。

34对于有废料排样，冲裁件的尺寸完全由冲模来保证，因此制件的精度高，模具寿命高，但材料利用率低。

35无废料排样是沿直线或曲线切断条料而获得冲件，无任何搭边，冲裁件的质量和精度要差一些，但材料的利用率高。

36搭边是一种工艺废料废料，但它可以补偿定位误差和料宽误差，确保制件合格；搭边还可增加条料刚度，提高生产率；此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。

37按工序组合程度分，冲裁模可分为单工序模、级进模和复合模等几种。

38由于级进模生产率高，便于操作，易实现生产自动化，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用于批量大、小尺寸工件的冲压生产。

39由于级进模的工位较多，因而在冲制零件时必须解决条料或带料的定位问题，才能保证冲压件的质量。常用的定位零件是挡料钉和侧刃。

40需要弯曲、拉深、翻边等成形工序的零件，采用连续冲压时，位于成形过程变形部位上的孔，应安排在成形后冲出，落料或切断工步一般安排在最后工位上。

41凸模的结构形式，按其断面形状分为圆形、非圆形；按刃口形状有平刃、斜刃等；按结构分为整体式、镶拼式、阶梯式、直通式和带护套式等。

42凸模的固定方式有台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定以及粘结固定和快换固定等。

43圆形凸模常用的固定方法有台阶式和快换式。

44凹模的类型很多，按外形分有圆形、方形或长方形，按结构分有整体式和镶拼式；按刃口形式分有平刃和斜刃。

45直刃壁孔口凹模，其特点是刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变，制造较方便。但是在废料或冲件向下推出的模具结构中，废料会积存在孔口内，凹模胀力大，刃壁磨损快，且每次修磨量较大。

46斜刃壁孔口凹模，其特点是孔口内不易积料，每次修磨量小，刃口强度较差。修磨后刃口尺寸会变大，这种刃口一般用于形状简单的冲件冲裁，并一般用于精度要求不高的下出件的模具。

47导料销导向定位多用于单工序模具和复合模中。

48使用导正销的目的是消除送料导向和送料定距或定位板等粗定位的误差。导正销通常与挡料钉配合使用，也可以与侧刃配合使用。

49冲裁模类型首先决定于生产批量，冲裁件的质量要求和形状尺寸是确定冲裁模类型的重要依据。

50将板料、型材、管材或棒料等弯成一定角度、一定曲率，形成一定形状的零件的冲压方法称为弯曲。

51弯曲变形区内应变等于零的金属层称为应变中性层。

52窄板弯曲后起横截面呈扇形状。窄板弯曲时的应变状态是立体的，而应力状态是平面。

53最小弯曲半径的影响因素有材料的力学性能、弯曲线方向、材料的热处理状况、弯曲中心角。

54材料的塑性越好，塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就越小。