在鋼桶生產(chǎn)中，沖壓工藝占了大部分的工序，是鋼桶生產(chǎn)的主要加工方法。

沖壓是利用沖模在壓力機(jī)上對板料施加壓力使其變形或分離，從而獲得具有一定形狀、尺寸的零件的一種壓力加工方法。

沖壓主要用于加工板料零件，所以有時(shí)好叫板料沖壓。常溫下進(jìn)行的板料沖壓叫冷沖壓。

沖壓與其它加工方法比較，具有下列優(yōu)點(diǎn)：

⑴ 應(yīng)用范圍廣，可沖壓金屬材料，亦可沖壓非金屬材料；可加工小型制件，也可加工大型制件；可獲得一般形狀的零件，也可獲得其它加工方法難以加工或無法加工的制件。

⑵ 沖壓是一種高效率的加工方法。大型沖壓件的生產(chǎn)率可達(dá)每分種幾件，高速?zèng)_壓的小件可達(dá)每分鐘千件。

⑶ 沖壓件不但能夠滿足使用要求，并且還具有重量輕、剛度好和外表光滑等特點(diǎn)。

⑷ 沖壓生產(chǎn)的材料利用率高，一般可達(dá)70-85%。

⑸ 操作簡單，便于組織生產(chǎn)。

⑹ 在大批量生產(chǎn)的條件下，沖壓件的成本較低。

⑺ 由于沖壓所用毛坯是板料或卷料，一般又是冷態(tài)加工，所以在大量生產(chǎn)的情況下，較易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動(dòng)化。

國此，在現(xiàn)代的制造業(yè)中，沖壓工藝被得到廣泛的應(yīng)用。尤其在制桶行業(yè)中，沖壓件占有相當(dāng)大的比重。

板料沖壓主要的缺點(diǎn)如下：

⑴ 模具制造周期長，費(fèi)用高。因此，在小批量生產(chǎn)中受到一定的限制。

⑵ 沖壓適于批量生產(chǎn)，且大部分是手工操作，這樣如果不重視安全生產(chǎn)和缺乏必要的防護(hù)裝置，就易發(fā)生事故。因此，提高沖壓操作的機(jī)械化和自動(dòng)化，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，確保安全生產(chǎn)，是一個(gè)很重要的問題。

由于沖壓加工零件的形狀、尺寸和精度要求不同，各企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)條件各異，因此，沖壓的方法是多種多樣的。根據(jù)材料的變形特點(diǎn)及工廠現(xiàn)行的習(xí)慣，沖壓的基本工序可分為分離與塑性變形兩類。

分離工序是使沖壓件與板料沿要求的輪廓線相互分離，并獲得一定的斷面質(zhì)量的沖壓加工方法。塑料變形工序是使沖壓毛坯在不破壞的條件下發(fā)生塑料變形（通常又分為彎曲、拉深、成形三類），以獲得要求的制件形狀和尺寸精度的沖壓加工方法。具體分類見下表。

在實(shí)際生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，往往以復(fù)合工序的形式出現(xiàn)。如落料沖孔、落料拉伸、修邊沖孔工序等。

第二章 沖壓的材料準(zhǔn)備

沖壓用材料與沖壓工藝的關(guān)系非常密切。材料質(zhì)量的好壞，將直接影響沖壓工藝過程的設(shè)計(jì)和沖壓件質(zhì)量，甚至影響組織均衡生產(chǎn)。同時(shí)，沖壓件材料的費(fèi)用，約占沖壓件成本的60-85%，從經(jīng)濟(jì)上看，正確地選擇材料也是很重要的。

沖壓用材料，除了必須保證足夠的強(qiáng)度以滿足產(chǎn)品使用性要求外，還要滿足沖壓工藝的要求。因此，從工藝的角度出發(fā)，存在著一個(gè)材料選用問題。例如同是08鋼，就有不同的拉深級別和精度等級。不同的拉深級別，表示不同的極限變形程度，它直接影響拉深成形等工序的質(zhì)量；不同的精度等級，有不同的公差帶。公差帶范圍的大小與彎曲、校平等工序的質(zhì)量密切相關(guān)。因此，這就存在著選用哪一級最合理的問題。綜上所述可以看出，沖壓用材料對于沖壓工藝來說，是一個(gè)非常重要的因素。合理地選擇材料，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，減輕零件重量，減少材料消耗，降低生產(chǎn)成本，保證均衡生產(chǎn)起到重要的作用。

沖壓工藝對材料的主要要求如下：

㈠ 應(yīng)具有良好的塑性

材料塑性高低對完成沖壓工藝過程有很大的影響。在變形工序中（如壓彎、拉深、成形等），塑性好的材料，允許的變形程度大。這樣可減少因材質(zhì)不良而產(chǎn)生的廢品。塑性指標(biāo)一般常用冷彎試驗(yàn)（彎心直徑）及杯突試驗(yàn)（杯突值），延伸率和屈強(qiáng)比來衡量。彎心直徑越小，杯突值越大，延伸率越大，屈強(qiáng)比越小，則塑性越好。

㈡ 鋼板應(yīng)具有好的表面質(zhì)量

⒈ 表面無缺陷 鋼板表面應(yīng)光潔平整，無缺陷。如有擦傷、麻點(diǎn)、劃痕等缺陷，在沖壓過程中，有缺陷部位易產(chǎn)生應(yīng)力集中而引起破裂。

⒉ 表面平整 材料表面如翹曲不平，影響剪切。沖壓時(shí)，也會由于定位不穩(wěn)而造成廢品，或因沖裁過程中鋼板變形展開而損壞沖頭。

⒊ 表面無銹 如鋼板表面有銹，不僅對沖壓不利，并將嚴(yán)重地影響模具壽命，而且還影響后續(xù)焊接、涂漆工序的正常進(jìn)行。

㈢ 厚度公差應(yīng)符合規(guī)定

材料厚度公差應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，因?yàn)橐欢ǖ哪＞唛g隙，適應(yīng)于一定的毛坯厚度。厚度超差則影響產(chǎn)品質(zhì)量，過薄則回彈難以控制，過厚會拉傷制件表面，甚至?xí)p壞設(shè)備和模具。

從工藝角度，習(xí)慣上有以下幾種分法。

⒈ 按鋼板的品質(zhì)高低分

⑴ 普通碳素鋼板。這類鋼板保證機(jī)械性能供應(yīng)的叫A類鋼，牌號有A1、A2……A7等。保證化學(xué)成分供應(yīng)的叫B類鋼，牌號有B1、B2……B7等。

⑵ 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。同時(shí)保證化學(xué)成分和機(jī)械性能，牌號分為兩組：

第一組，普通含錳（Mn）量鋼，牌號有05F、08F、10F、10、15F、15、20F、20、25、30、35……85等；

第二組，較高含錳量鋼，牌號有15Mn、20Mn……70Mn。

另外還有塑性好的普通低合金高強(qiáng)度熱軋、冷軋鋼板，鋼號有09Mn、09MnR、16Mn、16MnR、10Ti、13MnTi等。

普通碳素鋼，用于平板類零件或變形量小的簡單零件。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板，主要用于復(fù)雜的彎曲件、拉深件和成形件。普通低合金高強(qiáng)度鋼多用于受力復(fù)雜的關(guān)鍵零件，它不僅能提高零件壽命，還能減薄零件厚度，減輕重量，節(jié)省材料和降低成本。

⒉按制造方法分 鋼板一般分為熱軋鋼板和冷軋鋼板。熱軋鋼板是坯料在加熱狀態(tài)下軋至所需要的尺寸；冷軋鋼板是坯料在熱軋狀態(tài)下軋至一定厚度，然后再在常溫狀態(tài)下軋至所需尺寸。

⒊按軋制的形態(tài)分

⑴ 鋼板 為沖壓使用最廣泛的材料，規(guī)格尺寸按“GB”、“YB”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在大量使用鋼板的單位，大多數(shù)按專用規(guī)格尺寸訂貨供應(yīng)。

⑵ 鋼帶（卷鋼） 鋼廠將鋼板成卷成卷料直接供應(yīng)，或?qū)⒕砹峡v向切成一定寬度的窄鋼帶供應(yīng)。

⑶ 扁鋼 厚度多數(shù)為3-8毫米的熱軋扁條料，其特點(diǎn)是兩側(cè)面為弧狀。

為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)正常進(jìn)行，進(jìn)廠的材料必須按“GB”、“YB”及協(xié)議書進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。只有經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格的材料才允許投入生產(chǎn)。

㈠ 沖壓板料的主要檢驗(yàn)內(nèi)容

⒈ 外觀檢驗(yàn) 檢驗(yàn)表面有無缺陷、外廓尺寸、厚度公差、瓢曲度和側(cè)彎等。

⒉ 機(jī)械性能檢驗(yàn) 主要進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測定強(qiáng)度極限、屈服極限、延伸率等。

⒊ 化學(xué)分析 分析鋼中的碳、硅、錳、磷、硫等元素的含量。

⒋ 金相分析 判定晶粒度大小和均勻程度；判定游離滲碳體和帶狀組織的級別；判定有無魏氏組織的存在；觀察有無縮孔和雜質(zhì)。

⒌ 工藝性能檢驗(yàn) 主要進(jìn)行冷彎試驗(yàn)和杯突試驗(yàn)。

㈡ 鋼板標(biāo)記方法

鋼板標(biāo)記舉例：鋼號20，尺寸精度B，鋼板尺寸1.0×750×1500毫米，表面質(zhì)量組別II，拉伸級別S級，則標(biāo)為：

在板料沖壓中，剪切是最基礎(chǔ)的工序之一。剪切的任務(wù)是根據(jù)沖壓工藝的要求，將板料剪成適合沖壓工序的片料、條料或其它形狀的毛坯。

合理地選擇剪切設(shè)備，正確地排樣以及提高剪切工作機(jī)械化、自動(dòng)化程度，對提高剪切件質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件、提高材料利用率、降低生產(chǎn)成本都有著重要的意義。

根據(jù)生產(chǎn)批量的大小、所剪的幾何形狀和尺寸大小的不同，板料剪切通常采用以下幾種方式：

⒈ 手剪與如剪 用于單件生產(chǎn)的下料或半成品的修整工作。手剪適用于1毫米以內(nèi)厚的板料。臺剪適用于1.0-2.0毫米厚的板料。

⒉ 振動(dòng)剪上的剪切 振動(dòng)剪上剪刃緊靠著固定的下剪刃并作快速的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)次數(shù)每分鐘可達(dá)1200-2000次。振動(dòng)剪可用來剪切厚達(dá)2毫米的直線或曲線輪廓的毛坯。振動(dòng)剪的刃口易磨損，剪斷面有毛刺，生產(chǎn)效率低，適用于單件或小批量生產(chǎn)。

⒊ 圓盤剪上的剪切 圓盤剪上下剪刀均為圓盤狀，剪切時(shí)上下圓盤刀以相同的速度和相對的方向旋轉(zhuǎn)。被剪切的板料靠材料本身與刀片之間的摩擦力進(jìn)入刀片中，以完成剪切直線或曲線工作。

⒋ 龍門剪床上的剪切 按刀片安裝形式可分為平刃剪床和斜刃剪床兩種。

⑴ 平刃剪床上的剪切。平刃剪床的上下兩刃是平行的，工作時(shí)板料在整個(gè)寬度上同時(shí)剪切。剪后毛坯平直度較好，但剪切力較大，一般多用于薄板料的剪切。

⑵ 斜刃剪床上的剪切。斜刃剪床的上下兩刃交叉成一定角度。與平刃剪床相比，剪切力小，工作時(shí)較平穩(wěn)。但由于上下剪刃的壓力在剪切過程中會使剪下的毛坯向下彎曲，并從切口處擠開而產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象，特別是剪裁厚而窄的條料時(shí)扭曲特別嚴(yán)重。往往事后必須校平。

⒌ 開卷線上的剪切 在大批量生產(chǎn)中，大量用寬卷板代替片料有很大的優(yōu)越性。具體為：

⑴ 減少鋼板訂貨品種、規(guī)格，便于管理。使用時(shí)，可自行剪成工藝要求的任何規(guī)格。

⑵ 減少鋼材在生產(chǎn)過程中的損傷，保持材料表面清潔，保證沖壓件表面質(zhì)量；

⑶ 減少體力勞動(dòng)，提高生產(chǎn)效率。與一般龍門剪床剪切相比較，可提高生產(chǎn)效率近10倍。

⑷ 便于合理排樣，減少工藝廢料，提高材料利用率。

⑸ 卷鋼比鋼板料價(jià)格低。開卷線上的剪切，可根據(jù)工藝要求，采用不同形式的自動(dòng)下料機(jī)組。例如，縱向機(jī)組是將寬料剪成窄卷料。工藝流程為：寬卷料開卷→多輥校平→圓盤剪縱剪→條料成卷。橫剪機(jī)組是將寬卷料按工藝要求剪成不同形式的片料。一種是專用剪切機(jī)剪切成矩形片料，其工藝流程為：寬卷料開卷→多輥校正→剪斷（專用剪切機(jī)或飛剪）；另一種是使用壓力機(jī)落料，其工藝流程為：寬卷料開卷→多輥校正→壓力機(jī)落料。在這種橫剪機(jī)組上，通過更換沖模，可以沖壓任何形狀的毛坯，可以多排或混合下料。

在一般情況下，是不需要計(jì)算剪切力的。因?yàn)樵诩舸惨?guī)格中，已給出最大剪切厚度，只要被剪料厚不超過允許最大板厚便可以了。但剪床允許的最大剪切板厚在設(shè)計(jì)中一般是以鋼25-30（即σ_b=50公斤/毫米²）的強(qiáng)度極限為依據(jù)計(jì)算出來的。如果被剪板料的強(qiáng)度大于50公斤/毫米²，就需對剪切力進(jìn)行核算，或選擇功率大一檔的剪床剪切。

剪切力的計(jì)算較為專業(yè)，我們在此不再詳細(xì)介紹。

剪切件常見缺陷及原因分析見下表。這些缺陷不僅引起材料消耗的增加，沖壓工序廢品的產(chǎn)生，同時(shí)還影響到成形、焊接、裝配等工序質(zhì)量。

第三章 沖壓工藝

沖裁是利用沖模使材料分離的一種沖壓工藝方法，它是切斷、落料、沖孔、修邊、剖切、切口等工序的總稱。

根據(jù)材料分離形式不同，沖裁工序可分為兩大類：以破壞形式實(shí)現(xiàn)分離的一般沖裁，簡稱沖裁；以變形形式實(shí)現(xiàn)分離的稱精密沖裁。制桶沖壓件多屬一般沖裁。

沖裁時(shí)，板料的分離過程，按其特點(diǎn)，可分為三個(gè)階段。

第一階段：毛坯在凸模作用下，表面承受彈性壓縮和彎曲，并略有擠入凹模洞口的情況。板料與凸模、凹模接觸處形成很小的圓角，此時(shí)材料內(nèi)應(yīng)力沒有超過材料的屈服極限，所以這上階段叫彈性變形階段。

第二階段：凸模繼續(xù)下降，材料內(nèi)應(yīng)力達(dá)到屈服極限，部分金屬被擠入凹模洞口，產(chǎn)生塑剪變形，形成光亮帶。由于凸模與凹模之間存在著間隙，毛坯發(fā)生彎曲和輕微拉伸，材料在凸模和凹模刃口部分產(chǎn)生應(yīng)力集中，一直到開始出現(xiàn)細(xì)微裂紋。這一階段叫塑性變形階段。

第三階段：隨著凸模繼續(xù)下行，已形成的上、下兩面微裂紋將擴(kuò)大，并向材料內(nèi)部延伸。當(dāng)上下兩條裂紋相遇重合，材料便剪斷分離，開成粗糙的斷裂帶，留在沖裁制件上。以后再向下行，可使已經(jīng)開始形成的毛刺作不同程度的拉長，最后也留在沖裁件上。這一階段叫剪斷階段。

沖裁斷面的這四個(gè)部分——塌角、光亮帶、剪裂帶和毛刺在整個(gè)斷面上所占的大小比例并非一成不變。它隨材料的種類、狀態(tài)、材料厚度和沖裁條件的不同而變化。

對塑性差的材料，靠塑性流動(dòng)而形成的光亮帶和塌角的這兩部分所占比例要小，斷面大部分是剪斷面。而塑性良好的材料，其光亮帶所占比例大，它隨沖裁條件（間隙、刃口形狀和刃口狀態(tài)等）的改變而改變。如間隙比較大時(shí)，光亮帶就要小一些，剪裂部分要大一些，塌角、毛刺也都較大，且弓彎現(xiàn)象也顯著。間隙較小時(shí)，光亮帶變大，塌角、斜度、弓彎現(xiàn)象減小。

沖裁間隙就是凹模和凸模之間的尺寸差，通常用Z來表示直徑（雙邊）上的間隙數(shù)值。

㈠ 間隙的影響

沖裁間隙的大小對沖裁件斷面質(zhì)量和尺寸精度、沖裁力、卸料力、推件力以及模具壽命均有較大的影響。所以對沖裁工序來說，沖裁間隙是一個(gè)極為重要的工藝參數(shù)。

⒈ 間隙對沖裁件斷面質(zhì)量的影響

如間隙合理，上下面出現(xiàn)的裂紋相互重合，所得斷面光潔、略帶斜度。如間隙過小，上、下面裂紋相互不重合，隔著一定距離，互相平行，最后在其間形成毛刺和層片，并產(chǎn)生兩個(gè)光亮帶。如間隙過大，會使薄料拉入間隙中，形成拉長的毛刺，對于厚料，則形成很大的塌角。如果間隙分布不均，則小的一邊形成雙光亮帶，大的一邊則形成很大的塌角。

⒉ 間隙對尺寸精度的影響

沖裁件的實(shí)際尺寸與公稱尺寸的差別，反映了沖裁件的尺寸精度，差值越小則精度越高。這個(gè)差值包括兩個(gè)方面的偏差，一是沖裁件與凸?；虬寄３叽绲钠?，一是凸模或凹模本身的制造偏差。

沖裁件與凸、凹模尺寸的偏差，主要是制件從凹模內(nèi)推出（落料）或從凸模上卸下（沖孔）時(shí)，由于材料的回彈造成的。偏差可能是正的，也可能是負(fù)的。影響這個(gè)偏差值的因素有：①凸、凹模間隙②板料性質(zhì)③制件形狀與尺寸。而主要的則是凸、凹模間隙。若間隙過大，沖裁時(shí)材料的拉伸變形大，沖裁后的回彈會使落料件尺寸縮小，而使孔的尺寸增大。

模具制造的精度及結(jié)構(gòu)形式對尺寸精度也有很大的影響。

⒊ 間隙對沖模壽命的影響

沖裁時(shí)，板料對凸模與凹模刃口產(chǎn)生側(cè)壓力。間隙偏小，側(cè)壓力增大，摩擦力也增大，使刃口磨損加劇，使用壽命下降；間隙偏大，毛坯彎曲相應(yīng)增大，使刃口端面上的壓應(yīng)力分布不均勻，容易崩刃或產(chǎn)生塑性變形，降低使用壽命。

⒋ 間隙對沖裁時(shí)各種力的影響

間隙值增大時(shí)，沖裁力有一定程度的減小，卸料力和推料力也隨之降低。反之，各種力均隨之增加。

㈡ 間隙的選擇

凸、凹模間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命都有很大的影響。因此。在設(shè)計(jì)制造模具時(shí)，一定要選擇一個(gè)合理的間隙。但是分別以斷面質(zhì)量、尺寸精度、沖裁力等方面的要求各自確定的鴿合理間隙并不是同一數(shù)值。同時(shí)，要考慮模具的制造偏差及磨損。所以設(shè)計(jì)制造時(shí)通常是選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)就可沖出良好的制件。這個(gè)范圍的最小值稱最小的合理間隙，最大值稱最大合理間隙?？紤]到模具在使用過程中的磨損，制造模具時(shí)，要采用最小合理間隙值。確定合理間隙的方法有理論確定法，經(jīng)驗(yàn)確定法。也可以直接查表來確定間隙。

㈢ 間隙方向的確定

間隙的方向是根據(jù)制件的要求和工序的性質(zhì)來決定的。落料時(shí)，制件尺寸決定于凹尺寸，故應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。由于凹模在使用過程中會磨損，使落料尺寸增大，因此凹模公稱尺寸應(yīng)取制件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸，即取接近下偏差的尺寸。

沖孔時(shí)，制件孔的尺寸決定于凸模尺寸，間隙取在凹模上。考慮使用過程中的磨損，凸模公稱尺寸應(yīng)取制件孔的尺寸公差范圍內(nèi)較大的尺寸，即取接近上偏差尺寸。

㈠ 沖裁力

沖裁力是指材料分離時(shí)的最大抗剪能力。它是由制件的剪切長度、材料厚度、機(jī)械性能、沖模的間隙數(shù)值與凸、凹模刃口的利鈍狀況決定的。沖裁力是選擇壓力機(jī)噸位的重要依據(jù)，也是檢驗(yàn)?zāi)＞邚?qiáng)度所忙必需的數(shù)據(jù)。

㈡ 退料力、推出力、頂出力

在沖裁中，由于材料在沖裁后發(fā)生回彈及材料與凸、凹模間磨擦的存在，使得一部分材料梗塞在凹模洞口內(nèi)，而余下的材料則緊箍在凸模上，為了退下包在凸模上的材料所需的力叫退料力。

順著沖裁方向推出卡在凹模里的料所需的力，叫推出力。逆著沖裁方向頂出卡在凹模時(shí)的材料所需的力叫頂出力。

㈢ 減少?zèng)_裁力的方法

⒈ 波浪刃口

平刃口沖裁時(shí)，沖裁是同時(shí)進(jìn)行的，工作負(fù)荷性質(zhì)帶有沖擊性，振動(dòng)大，噪聲大。波浪刃口不是同時(shí)沖裁，材料是逐步分離的。因此能減少?zèng)_裁力和減少?zèng)_裁時(shí)的振動(dòng)和噪聲。采用波浪刃口的缺點(diǎn)是工作行程相對加長，刃口接觸面大，要求垂直度高，工作部分較易磨損。

采用波浪刃口時(shí)，為了得到平整的制件，落料時(shí)，凸模要做成平的，波浪刃口作在凹模上。訓(xùn)孔時(shí)則相反，凹模做成平的，波浪刃口作在凸模上。

⒉ 階梯凸模

在多孔沖裁時(shí)，為了減小沖裁力，使沖裁力不同時(shí)產(chǎn)生，可將凸模排列成階梯式。

階梯式凸模不僅能減少?zèng)_裁力，而且在多個(gè)直徑相差懸殊、距離又很近的凸模沖孔時(shí)，還能避免小直徑凸模由于承受板料變形而產(chǎn)生的擠壓力所造成的折斷或傾斜，從而減少磨損、提高壽命。所以一般將直徑小的凸模作成短的，但在邊續(xù)模中，則將不帶導(dǎo)正銷的凸模作成短。各階梯凸模的分布應(yīng)注意對稱，并使其各瞬時(shí)的沖裁合力接近壓床的壓力中心，以避免沖壓過程中壓力機(jī)械承受的偏載荷過大而引起不正常的磨損。

在一般沖裁中，由于間隙的作用，沖裁斷面不可避免地存在著帶有斜度的剪裂帶。斜度的大小與間隙的大小成正比。在正常的情況下，沖裁斷面只有三分之一厚度表面為光潔的剪切面，其余均為粗糙的斷裂面。當(dāng)沖裁件的剪切面作為工作表面或裝配表面時(shí)，采用一般沖裁工藝就不能滿足使用要求。因此，必須采用特種沖裁方法，以滿足產(chǎn)品尺寸的精度和截面光潔度的要求。下面介紹幾種提高沖裁件質(zhì)量的方法。

㈠ 整修

整修的目的，就是切除帶有斜度的剪裂帶來代替切削加工，一般是采用小間隙或負(fù)間隙。

整修的優(yōu)點(diǎn)是可獲得較高的精度和光潔度，制件的塌角和毛刺也小。缺點(diǎn)是定位要求高，切屑不易排除，效率低于精沖。

㈡ 擠光

擠光是一種無切屑的加工方法，目的與整修相同。它是利用凹模上的反錐擠光制件斷面。擠光后的質(zhì)量低于整修和精沖，效率低于精沖。

㈢ 小間隙圓角刃口沖裁

采用小間隙圓角刃口的沖裁方法，沖孔時(shí)，凸模做成圓角；落料時(shí)，凹模做成圓角。

小間隙圓角刃口沖裁的目的是增強(qiáng)壓應(yīng)力，減輕應(yīng)力集中現(xiàn)象，提高材料塑性，抑制沖裁過程中的裂紋，使制件不產(chǎn)生撕裂帶，從而獲得光潔的斷面。但塌角、毛刺較大。

㈣ 負(fù)間隙沖裁

負(fù)間隙沖裁是用比凹模直徑大的凸模和采用直徑大的凹模圓角半徑的凹模進(jìn)行沖壓的方法。它帶有正擠壓的加工性質(zhì)，所以又稱擠壓沖裁。

㈤ 往復(fù)沖裁

往復(fù)沖裁具有毛刺小、圓角帶小、剪斷帶寬等優(yōu)點(diǎn)。往復(fù)沖裁的過程：第一步?jīng)_裁深度一般為料厚的25%，第二步反方向沖下制件。由于斷面采到側(cè)壓力，成為壓縮沖裁，所以能得到良好的斷面。缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

㈥ 精密沖裁

精沖是提高制件質(zhì)量經(jīng)濟(jì)而有效的方法。其工藝過程為：⑴起始位置；⑵模具閉合，壓料圈、頂料器壓緊毛坯；⑶在壓料力和頂料反力的作用下沖裁；⑷沖裁完畢；⑸模具開啟，從凸模上卸下余料，從凹模內(nèi)推出制件；⑹取下次制件和余料，并送料，準(zhǔn)備下一循環(huán)。

精沖的要領(lǐng)是使毛坯在沖裁過程避免出現(xiàn)剪裂而產(chǎn)生塑性剪切，并使制件和板料在沖裁過程中始終保持為一個(gè)整體，直到終了才分離。

在精沖模具上采用小間隙和帶有小圓角的凹模刃口，并用V形環(huán)強(qiáng)力壓料。這樣，在沖裁過程中，在壓料力、沖裁力和頂料反力的作用下，毛坯的變形區(qū)處于三向受壓狀態(tài)，提高了沖裁周界材料的塑性，消除了材料剪切區(qū)的拉應(yīng)力，避免了在沖裁結(jié)束前制件和板料的分離，防止材料在沖裁過程中的拉伸流動(dòng)，從而達(dá)到了精沖的目的。

沖裁件常見的缺陷有：毛刺、制件表面翹曲不平，尺寸精度超差等。

㈠ 毛刺

在沖裁加工中，產(chǎn)生不同程度的毛刺，一般來講是很難避免的。其影響因素有以下幾方面。

⒈ 間隙

沖裁間隙過大、過小或不均勻，均可產(chǎn)生毛刺。造成間隙過大、過小和不均勻的因素有：

⑴ 模具工作部分的尺寸精度不符合沖模圖紙的規(guī)定。

⑵ 凸模或凹模有反梢（反錐），使沖裁過程中的間隙發(fā)生了變化。

⑶ 導(dǎo)向部分間隙大。如導(dǎo)柱與襯套的配合間隙或斜楔沖裁的導(dǎo)向板間間隙過大均能引起沖裁過程中間隙的變化。

⑷ 裝配誤差。如凸模與凸模固定板裝配垂直，或者凸模與固定板孔配合部分已磨損，或者是固定凸?；虬寄Ｎ恢玫亩ㄎ讳N位置不準(zhǔn)，都會造成凸模與凹模相對位置發(fā)生偏差而使間隙不均。

⑸ 安裝誤差。如沖模上下底板表面在安裝時(shí)未擦干凈，或上模螺釘緊固不當(dāng)而引起工作部分傾斜。

⑹ 沖模結(jié)構(gòu)不合理。如沖?；驔_模工作部分剛度不夠，在沖裁過程中發(fā)生變形而影響間隙的變化?；蛘呷狈τ靡缘窒跊_裁過程中產(chǎn)生側(cè)向力的反側(cè)壓塊，使工作部分產(chǎn)生了相對移位。

⑺ 壓力機(jī)導(dǎo)軌間隙過大，滑塊底面與工作臺的平行度不好，或者滑塊的運(yùn)動(dòng)方向與壓床臺面的垂直度不好。

⑻ 板料的瓢曲度大，在沖裁過程中，使直徑較小的凸模發(fā)生傾斜。

⒉ 刃口鈍

磨損或啃傷沖件。

⒊ 定位高度不當(dāng)

修邊沖孔時(shí)，如果制件深度低于定位高度時(shí)，在沖裁過程中，制件形狀與刃口就會不服貼而產(chǎn)生毛刺。

⒋ 模具結(jié)構(gòu)不當(dāng)

由于缺乏必要的壓料裝置，在單面沖裁時(shí)，尤其是厚板在沖裁過程中會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，使金屬纖維伸長并拉斷，導(dǎo)致沖裁裂面粗糙，出現(xiàn)較大的毛刺。

毛刺的產(chǎn)生，不僅在以后的變形工序容易引起開裂，而且給板料分層和送料造成困維，并加劇刃口磨損，降低模具的使用壽命以及產(chǎn)生鉚接間隙或焊穿、焊不牢等缺陷。毛刺還會在生產(chǎn)和使用過程中劃傷操作者，威脅人身安全。如果在制件上已經(jīng)出現(xiàn)了允許范圍外的毛刺，就應(yīng)當(dāng)予以消除。消除毛刺的方法最常用的是滾光。

㈡ 制件翹曲不平

產(chǎn)生的原因：

⒈ 沖裁間隙大。間隙過大，很容易產(chǎn)生翹曲。

⒉ 凹模洞口有反梢。制件在通過尺寸小的部位時(shí)，外同向中心壓縮，從而產(chǎn)生彎曲。

⒊ 制件本身產(chǎn)生的翹曲。當(dāng)制件形狀復(fù)雜時(shí)，制件周圍的剪切力就不均勻，而使制件出現(xiàn)翹曲。解決的辦法是增大壓料力，沖裁前壓緊，然后象精沖那樣沖裁，能取得良好的效果。

⒋ 材料內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生的翹曲。板料在軋制、卷繞時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力在沖裁后轉(zhuǎn)移到表面時(shí)，制件將出現(xiàn)翹曲，所以這種應(yīng)力在加工前就將其消除?？梢酝ㄟ^矯平機(jī)矯平或退火來消除，也可在加工后矯平。

⒌ 由于油、空氣、雜物產(chǎn)生翹曲。在沖模和制件之間有油、空氣、雜物等壓迫制件時(shí)，制件將產(chǎn)生翹曲，特別是對薄料，軟材料影響較大。

㈢ 尺寸精度超差

⒈ 模具刃口尺寸制造超差。

⒉ 模具過程中的回彈。

上道工序的制件形狀由于回彈與模具工作部分的表面形狀不一致，使制件在沖裁過程中發(fā)生變形，影響尺寸精度。

⒊ 刃口磨損或調(diào)整不當(dāng)。

多工序的制件，由于上道工序調(diào)整深度不當(dāng)或圓角磨損，破壞了變形時(shí)體積均等的原則，引起了尺寸的變化。

⒋ 定位尺。

由于操作時(shí)定位不好，或者定位機(jī)械設(shè)計(jì)不好，沖裁過程中毛坯發(fā)生了竄動(dòng)，剪切件的缺陷（棱形度、缺邊等）引起定位不準(zhǔn)均能引起尺寸超差。