[科普中国]-冲裁加工

冲裁加工是利用模具使板料分离的一种冲压加工方法。冲裁既可以得到平板零件，也可以为弯曲、拉深、成形等工序准备毛坯。是利用冲模的刃口使板料沿一定的轮廓线产生剪切变形并分离。冲裁在冲压生产中所占的比例最大。在冲裁过程中，除剪切轮廓线附近的金属外，板料本身并不产生塑性变形，所以由平板冲裁加工的零件仍然是一平面形状1。

主要工序冲裁可分为剪切、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1。

间隙冲裁模的上、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%。

冲裁切口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。

精密冲裁方法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2。

应用冲裁除作为备料外，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。

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3。

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杨晓红 - 副教授 - 西南大学