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鈑金沖壓設計

2026-03-13

落料是一種基本的沖壓工藝,它利用模具將材料分離。落料可以直接製成平面零件,也可以為其他沖壓製程(例如彎曲、拉伸、成型等)準備坯料。它還可以對成型的沖壓零件進行切割、修剪等加工。落料加工約佔沖壓總產量的 10%。 50%至60% 整個沖壓過程。

⛓️ 基本流程

落料製程分為落料和沖孔。 沖壓法 使用沖孔來獲得具有特定形狀的零件或坯料的過程稱為落料;相反,沖孔用於獲得孔。

⚙️
空白圖

📐 沖壓件的製程設計

  1. 形狀和尺寸應盡可能簡單,以減少浪費。
  2. 避免使用尖角;使用有半徑的弧形鏈結。 R≥1.5t
  3. 避免使用細長的懸臂樑和狹長的槽。

沖裁件的凸起和凹槽的深度和寬度一般不得小於 1.5t(t 為材料厚度)同時,避免過長過窄的界面和過窄的溝槽,以增強模具邊緣的強度。

4. 優選圓形孔

沖孔的最小尺寸要求

📏

5. 沖孔間距和孔邊距

最小壁厚要求

採用複合材料模具加工時,更容易保證孔與形狀之間以及孔與形狀之間的精度,加工效率更高。孔間距以及孔與形狀之間的距離均有最小壁厚需求。

6. 沖壓彎曲部件 什麼時候 沖壓彎曲部件 對於深拉零件,孔壁與直臂之間應保持一定的距離。

7. 彎曲部件上的孔邊 先沖孔後彎曲。孔的位置應位於彎曲變形區域之外,以避免孔完全空置時變形。孔壁到彎曲邊緣的距離請參考下表。

材料厚度 最小距離(毫米)
≤2 1.5噸
>2 2.0噸

8. 添加製程定位孔 為了確保坯料在模具中的精確定位,防止坯料在彎曲過程中發生偏轉造成廢料,應在設計階段預先設定製程定位孔。特別是對於多次彎曲成型的零件,製程定位孔的位置必須作為基準點,以減少累積誤差,確保產品品質。

⚡ 落料和變形工藝

當間隙正常且切削刃鋒利時,沖裁變形過程可分為三個階段:

  1. 1️⃣ 彈性形變 —應力
  2. 2️⃣ 塑性變形 —應力>屈服應力

凸模和凹模之間存在間隙,變形情況複雜。它並非純粹的塑性剪切變形,還伴隨凸模和凹模的彎曲、拉伸、壓縮等其他變形。

  1. 3️⃣ 骨折分離 — 應力 > 強度極限
變形階段

裂縫首先出現在模具切割刃附近的一側——沖頭切割刃附近的一側——上下裂縫擴展並相遇——材料分離。

✨ 沖裁件品質及其影響因素

橫斷面條件

垂直,光滑,有細小毛刺

尺寸精度

圖紙中規定的公差範圍要求

形狀誤差

符合圖紙要求;表面平整

橫斷面分析
品質因素

1. 影響沖裁件截面品質的因素

🧪

(1)材料特性

良好的可塑性→後期出現裂痕→更多明亮的條紋。

🔧

(2)模具間隙

小間隙→二次剪切;大間隙→二次開裂。

⚔️

(3)尖端地位

鈍邊會在相應端部產生毛刺

2. 沖裁件尺寸精度及其影響因素

尺寸精度是指沖裁件實際尺寸與圖面基本尺寸之間的差異。這個差異包括兩個方面的偏差:一是… 沖壓件 相對於沖頭或模具的尺寸而言;其次是模具本身的製造偏差。

📐 模具製造精度
🧱 材料特性
⚙️ 填補空白

3. 沖裁件形狀誤差及其影響因素

沖裁件形狀誤差是指翹曲、扭曲、變形等缺陷。

🌀

扭曲

曲面不平整。由間隙過大、彎矩增大、各向異性所引起。

🔀

失真

零件扭曲。由材料不均勻、間隙或摩擦所引起。

💥

形變

因邊緣沖孔或孔間距過小而導致的凸起。