冲裁加工冲裁件质量分析

冲裁时不仅要求冲出符合图纸形状的零件，还应有一定的质量要求，主要是指切断面质量、尺寸精度和形状误差。切断面应平直、光洁、无裂纹、撕裂、夹层、毛刺等缺陷。零件的表面应尽可能平坦，即穹弯小，尺寸精度应保证不超出图纸规定的公差范围。

在冲裁时，影响冲裁质量的因素主要有凸、凹模间隙的大小及分布均匀性、模具刃口状态、模具结构与制造精度以及板材性质等。

在冲裁时，凸、凹模刃口处的断口是否重合与问隙的大小很有关系。若间隙合理，板料分离时，在凸、凹模刃口处的上下断面重合，因而冲出的零件平直、光洁，且无毛刺。当间隙过小时，则上下断口面互不重合，相隔一定的距离，材料最后分离时，断裂层出现毛刺与夹层。间隙过大时断口面也不重合，零件切断面斜度增大，易形成拉长的毛刺 。2100433B

冲裁除作为备料外，常用于直接加工垫圈、自行车链轮、仪表齿轮、凸轮、拨叉、仪表面板，以及电机、电器上的硅钢片、集成电路中的插接件等。

采用精密冲裁方法可以提高冲裁切口表面的质量，得到全部光洁和垂直的剪切面。精密冲裁的实质是使冲模刃口附近剪刀变形区内材料处于三向压应力状态，抑制断裂的发生，使材料以塑性变形的方式实现分离。为此在冲裁的外周增加强压力圈，如图1中的V形压边膜,冲模间隙减小或为负间隙（凸模小于凹模）。

在批量较小时，或冲裁厚度很小的薄板工件时，常用橡胶或聚氨酯代替冲裁模的一个刃口，用另一个刃口完成分离工作。这种方法称为橡胶冲裁或聚氨酯冲裁 。

冲裁后得到的冲裁切口表面由塌角、剪切面、断裂面和毛刺等4部分组成。剪切面是塑性变形形成的，表面光洁且与板料平面垂直。断裂面是破坏形成的粗糙表面，不垂直于板料平面，呈一定倾角。普通冲裁件的尺寸精度低于5级，表面粗糙度约为Rα50～10。

冲裁模的上、下模刃口的错开量称为间隙。间隙对剪切变形、破坏过程、冲裁件的质量、冲模寿命有影响。冲裁间隙受板料的性能、板料厚度、冲裁方式和冲模结构等多种因素影响，一般单边间隙取板厚的10～15%。

冲裁可分为剪切、落料、冲孔、切断、切口和剖切等。①剪切是将大平板剪切成条料。②落料是沿一条封闭的分离线将所需的部分从板料上分离出来。③切边是切去拉深件的飞边。④冲孔是在板料上冲出孔、槽和百叶窗等 。

对冲裁件工艺性影响最大的是制件的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求等。冲裁件合理的工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较易、寿命较长、操作方便及产品质量稳定等要求。冲裁件的工艺性应考虑以下几点：

①冲裁件的形状应尽可能简单、对称，避免形状复杂的曲线。

②冲裁件各直线或曲线的连接处应尽可能避免锐角，严禁尖角，一般应有R>0.5t(t为料厚)以上的圆角。具体冲裁件的最小圆角半径允许值见图1，如果是少废料、无废料排样冲裁，或者采用镶拼模具时可不要求冲裁件有圆角。

③冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离a不能过小(图2)，一般当孔边缘与制件外形边缘不平行，a≥t；平行时，a≥1.5t。

④冲孔尺寸也不宜太小，否则凸模强度不够。常见材料冲孔最小尺寸见图3。

⑤冲裁件凸出悬臂和凹槽宽度b不宜过小(图3)，一般硬钢为(1.5—2.0)t，黄铜、软钢为(1.0～10.2)t，纯铜、铝为(0.8～0.9)t。

⑥在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔边与制件直边之间的距离L不能小于制件圆角半径r与一半料厚t之和。即L≥r 0.5t。

⑦用条料少废料冲裁两端带圆弧的制件时，其圆弧半径R应大于条料宽度B的一半，即R≥0.5B。

⑧冲裁件的经济精度不高于IT11，一般要求落料件精度最好低于ITl0，冲孔件精度最好低于IT9。冲裁件的尺寸公差、孔中心距的公差见图5和图6。

冲裁模是冲压生产中不可缺少的工艺装备，良好的模具结构是实现工艺方案的可靠保证。冲压零件的质量好坏和精度高低，主要取决于冲裁模的质量和精度。冲裁模结构是否合理、先进，有直接影响到生产效率及冲裁模本身的使用寿命和操作的安全、方便性等。 由于冲裁件形状、尺寸、精度和生产批量及生产条件不同，冲裁模的结构类型也不同。

冲裁模的热处理回火工艺，选择回火介质时要注意安全，热油回火温度不应超过250℃。为防止发生火灾，应备有密合的盖子和干砂，万一热油烧着，应立即用盖子盖严并在四周撒上干砂。硝盐是强氧化剂，如遇还原性物质或发生漏盐遇明火，则会引起燃烧或爆炸。硝盐回火规定温度为550℃，回火时避免超过此温度。