精冲标准参考 (1)

1.精冲零件的工艺性

精冲零件的工艺性，主要指保证零件的技术和使用要求，并在一定的批生产条件下，在制造上应最简单、最经济。而影响它的主要因素有：

（1）零件结构的工艺性；

（2）零件尺寸公差和形位公差；

（3）材料性能和厚度；

（4）冲裁面质量；

（5）模具设计、制造质量及寿命；

（6）精冲机的选择等。

精冲零件结构的工艺性，是指构成零件几何形状的结构单元，它包括：最小圆角半径、孔径、壁厚、环宽、槽宽、冲齿模数等的确定尤为重要。

图1所示，可供选择精冲零件结构参数的极限值。它们都小于普冲零件。这是由精冲原理决定的。然而，合理的零件结构参数，有利于提高产品质量，降低生产成本。

2.精冲零件的难度等级

根据零件几何形状及其结构单元，在图1各图中划分为S1、S2和S3三级。

S1—简单的，适于精冲材料抗剪强度Ks=700N/mm2

S2—中等的，适于精冲材料抗剪强度Ks=530N/mm2

S3—复杂的，适于精冲材料抗剪强度Ks=430N/mm2

在S3以下的范围，不适宜精冲，或者要采用特别措施。使用S3的范围时，其条件是冲裁元件要用高速钢制造，且精冲材料抗拉强度δb≤600 N/mm2（抗剪强度Ks≤430N/mm2）。

例：图1中开关凸轮，材料为Cr15（球化），Ks=420N/mm2，确定其难度等级。

·孔径 d＝4.1mm S1

·搭边 b＝3.5mm S3

·齿模数 m＝2.25mm S2

·圆角半径 Ra＝0.75mm S1/S2

此零件最大难度是搭边b，故总难度为S3，可以精冲。

3.精冲零件的技术要求

3.1 尺寸公差

精冲零件的尺寸公差，取决于：零件形状、模具制造质量、材料厚度及性能、润滑剂和压力机调整等因素。可由表1中选取。

3.2 平面度公差

精冲零件的平面度是指零件平面的挠度（见图2），其值为：

f＝h－s

由于精冲材料是在压紧状态下进行的，故精冲件具有较好的平面度。而这种平面度随零件尺寸、形状、材料厚度及机械性能等不同而有所差别。

一般来说，厚料比薄料零件平直；低强度材料比高强度材料平直；压边力大比压边力小的平直。在凸模侧的材料表面总是中凹的，凹模侧总是中凸的。但如果零件还需要压印、压痕、切口、弯形等工序或用连续模冲裁，由于在零件上产生局部的变形或冲裁方向不同，致使平面度有较大的波动范围。但无论如何，精冲件总是要比普通冲压件的平面度好的多。图3是在100mm距离上测定的一般直线度。

A—孔径；B—槽宽、搭边；C—齿模数；D—圆角半径。

3.3 垂直度公差

精冲零件的冲裁面与基面成一定的角度公差（倒锥），谓之不垂直度。它与料厚及其性能、冲裁刃口状态、模具刚度、压力机的调整等有关。一般料厚为1mm 时，不垂直度为0.0026mm ，若料厚为10mm ，则毛刺侧比塌角大0.052mm 。图4为料厚与不垂直度的关系。

图2 零件平面图

图3 平面度公差

图4 料厚与X值的关系

3.4 冲裁面质量

冲裁面是精冲零件质量高低的主要标志。它与材料种类、性能、金相组织、模具质量和刃口状况、润滑剂及压力机调整等因素有关。冲裁面的结构组成包括：光洁面、撕裂面、塌角面和毛刺面。冲裁面状况的表示方法和意义如图5所示，其质量特征表现为三个方面。

图5 冲裁面的表示方法

图中：S—材料厚度；h—断裂时，最小光洁面部分占材料厚度S的百分比（%）；l—鱼鳞状断裂时，最小光洁面部分占材料厚度S的百分比（%）；b—最大允许的鱼鳞状断裂宽度，b 的总和不大于相关轮廓的10%；t—允许的断裂深度为1.5%S；e—毛刺高度（mm）；c—塌角宽度为30%S（最大）；d—塌角深度为20%S（最大）（齿形件时为30%S）；E—撕裂带的最大宽度。

（1）冲裁面粗糙度

冲裁面的光洁程度，在冲裁方向和沿周边便于不同位置是有差别的。即塌角侧优于毛刺侧。

冲裁面的粗糙度用算术平均值aR表示。其值一般Ra＝0.2～3.6，共分为六个等级（见表2），测量方向——垂直于冲裁方向；测量位置——在冲裁面的中部（见图6a）。冲裁面的粗糙度与材料抗拉强度的关系如图6b所示。

表2 冲裁面粗糙度

图6 冲裁面粗糙度与抗拉强

度的关系

（2）冲裁面完好率

精冲零件冲裁面完好率分为五个等级（见表3）。

（3）冲裁面撕裂等级

精冲零件冲裁面撕裂等级分为四个级别（见表4）。

（4）冲裁面质量的表示方法和意义

如图7所示为冲裁面质量特征的表示方法和意义。

示例：

图7 冲裁面长度表示实例

例中，冲裁面粗糙度Ra＝2.4μm；完好率h＝90%S；l＝75%S；撕裂级别为2。

图8 求塌角值tE和bE

4.精冲零件的塌角

塌角系指精冲零件内、外廓平面与光洁面交界处的不规则外凸曲线的下陷塑性变形（见图8）。塌角的大小与料厚、材质、零件形状、反压力及齿圈高度等有关。

塌角的计算方法可参看图8选取。一般tE≈（5～10）S，bE≈（5～10）tE。

5.精冲零件的毛刺

毛刺系指精冲零件冲裁面端部上的不规则突起。其大小与材料种类、间隙、模具刃口状况、凸模进入凹模深度及冲裁次数等有关。

精冲时产生的毛刺，不是切削毛刺而是挤压毛刺。判断毛刺的大小，不仅是毛刺高度，而且还有毛刺根部的厚度。

根据VDI3345标准，当模具刃口锋利时，只产生薄毛刺，e＝0.01～0.08mm；当模具刃口变钝时，产生厚毛刺，e＝0.1～0.3mm（见图9）。

图9 精冲毛刺高度