沖裁加工應(yīng)用

沖裁除作為備料外，常用于直接加工墊圈、自行車鏈輪、儀表齒輪、凸輪、撥叉、儀表面板，以及電機、電器上的硅鋼片、集成電路中的插接件等。

采用精密沖裁方法可以提高沖裁切口表面的質(zhì)量，得到全部光潔和垂直的剪切面。精密沖裁的實質(zhì)是使沖模刃口附近剪刀變形區(qū)內(nèi)材料處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，抑制斷裂的發(fā)生，使材料以塑性變形的方式實現(xiàn)分離。為此在沖裁的外周增加強壓力圈，如圖1中的V形壓邊膜,沖模間隙減小或為負間隙（凸模小于凹模）。

在批量較小時，或沖裁厚度很小的薄板工件時，常用橡膠或聚氨酯代替沖裁模的一個刃口，用另一個刃口完成分離工作。這種方法稱為橡膠沖裁或聚氨酯沖裁 。

沖裁后得到的沖裁切口表面由塌角、剪切面、斷裂面和毛刺等4部分組成。剪切面是塑性變形形成的，表面光潔且與板料平面垂直。斷裂面是破壞形成的粗糙表面，不垂直于板料平面，呈一定傾角。普通沖裁件的尺寸精度低于5級，表面粗糙度約為Rα50～10。

沖裁模的上、下模刃口的錯開量稱為間隙。間隙對剪切變形、破壞過程、沖裁件的質(zhì)量、沖模壽命有影響。沖裁間隙受板料的性能、板料厚度、沖裁方式和沖模結(jié)構(gòu)等多種因素影響，一般單邊間隙取板厚的10～15%。

沖裁可分為剪切、落料、沖孔、切斷、切口和剖切等。①剪切是將大平板剪切成條料。②落料是沿一條封閉的分離線將所需的部分從板料上分離出來。③切邊是切去拉深件的飛邊。④沖孔是在板料上沖出孔、槽和百葉窗等 。

沖裁時不僅要求沖出符合圖紙形狀的零件，還應(yīng)有一定的質(zhì)量要求，主要是指切斷面質(zhì)量、尺寸精度和形狀誤差。切斷面應(yīng)平直、光潔、無裂紋、撕裂、夾層、毛刺等缺陷。零件的表面應(yīng)盡可能平坦，即穹彎小，尺寸精度應(yīng)保證不超出圖紙規(guī)定的公差范圍。

在沖裁時，影響沖裁質(zhì)量的因素主要有凸、凹模間隙的大小及分布均勻性、模具刃口狀態(tài)、模具結(jié)構(gòu)與制造精度以及板材性質(zhì)等。

在沖裁時，凸、凹模刃口處的斷口是否重合與問隙的大小很有關(guān)系。若間隙合理，板料分離時，在凸、凹模刃口處的上下斷面重合，因而沖出的零件平直、光潔，且無毛刺。當(dāng)間隙過小時，則上下斷口面互不重合，相隔一定的距離，材料最后分離時，斷裂層出現(xiàn)毛刺與夾層。間隙過大時斷口面也不重合，零件切斷面斜度增大，易形成拉長的毛刺 。2100433B

對沖裁件工藝性影響最大的是制件的結(jié)構(gòu)形狀、精度要求、形位公差及技術(shù)要求等。沖裁件合理的工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較易、壽命較長、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。沖裁件的工藝性應(yīng)考慮以下幾點：

①沖裁件的形狀應(yīng)盡可能簡單、對稱，避免形狀復(fù)雜的曲線。

②沖裁件各直線或曲線的連接處應(yīng)盡可能避免銳角，嚴(yán)禁尖角，一般應(yīng)有R>0.5t(t為料厚)以上的圓角。具體沖裁件的最小圓角半徑允許值見圖1，如果是少廢料、無廢料排樣沖裁，或者采用鑲拼模具時可不要求沖裁件有圓角。

③沖裁件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離a不能過小(圖2)，一般當(dāng)孔邊緣與制件外形邊緣不平行，a≥t；平行時，a≥1.5t。

④沖孔尺寸也不宜太小，否則凸模強度不夠。常見材料沖孔最小尺寸見圖3。

⑤沖裁件凸出懸臂和凹槽寬度b不宜過小(圖3)，一般硬鋼為(1.5—2.0)t，黃銅、軟鋼為(1.0～10.2)t，純銅、鋁為(0.8～0.9)t。

⑥在彎曲件或拉深件上沖孔時，孔邊與制件直邊之間的距離L不能小于制件圓角半徑r與一半料厚t之和。即L≥r 0.5t。

⑦用條料少廢料沖裁兩端帶圓弧的制件時，其圓弧半徑R應(yīng)大于條料寬度B的一半，即R≥0.5B。

⑧沖裁件的經(jīng)濟精度不高于IT11，一般要求落料件精度最好低于ITl0，沖孔件精度最好低于IT9。沖裁件的尺寸公差、孔中心距的公差見圖5和圖6。

沖裁模是沖壓生產(chǎn)中不可缺少的工藝裝備，良好的模具結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)工藝方案的可靠保證。沖壓零件的質(zhì)量好壞和精度高低，主要取決于沖裁模的質(zhì)量和精度。沖裁模結(jié)構(gòu)是否合理、先進，有直接影響到生產(chǎn)效率及沖裁模本身的使用壽命和操作的安全、方便性等。 由于沖裁件形狀、尺寸、精度和生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件不同，沖裁模的結(jié)構(gòu)類型也不同。

沖裁模的熱處理回火工藝，選擇回火介質(zhì)時要注意安全，熱油回火溫度不應(yīng)超過250℃。為防止發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)備有密合的蓋子和干砂，萬一熱油燒著，應(yīng)立即用蓋子蓋嚴(yán)并在四周撒上干砂。硝鹽是強氧化劑，如遇還原性物質(zhì)或發(fā)生漏鹽遇明火，則會引起燃燒或爆炸。硝鹽回火規(guī)定溫度為550℃，回火時避免超過此溫度。