冲压成型整理
简介
冲压成型是对板料施加压力，使其产生塑性变形或分离，获得一定形状尺寸零件的加工方法。
冲压一般在室温进行，所以也叫冷冲压，就像用模具"盖章"，一次或多次得到零件。
优缺点
优点
- 尺寸精度由模具保证 → 零件质量稳定，一致性好，“一模一样”
- 可以制造薄壁、质量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件，其他加工方法很难做到
- 材料利用率高 → 少屑/无屑加工
- 生产效率高 → 操作方便，工人技术等级要求不高
- 模具使用寿命长 → 批量生产成本低
缺点
- 噪声和振动大
- 模具精度要求高、制造复杂、周期长、成本贵 → 小批量生产受限
- 零件精度要求过高时，冲压难以达到
分类
按变形特点分为两大类：
1. 分离工序
坯料沿一定轮廓线分离，获得分离后的零件有一定形状、尺寸、断面质量。
| 工序 | 说明 |
|---|---|
| 冲裁（落料/冲孔） | 分离材料，获得零件轮廓或孔洞 |
| 切断 | 将材料沿敞开轮廓分离 |
| 切边 | 切去成形零件多余边缘 |
| 冲孔 | 在板材/零件上冲出孔洞 |
| 落料 | 从板材分离出零件毛坯 |
2. 成型工序
坯料在不破裂条件下产生塑性变形，获得一定形状尺寸的冲压件。
| 工序 | 说明 |
|---|---|
| 弯曲 | 将板材弯成一定角度、形状 |
| 拉深 | 将平板坯料制成空心零件，或者改变空心零件尺寸 |
| 胀形 | 空心毛坯/管状毛坯径向扩张成形 |
| 翻边 | 将板材边缘或孔边缘翻成竖立凸缘 |
| 整形 | 修正已经成形的零件，提高精度 |
| 缩口 | 将空心工件口部直径缩小 |
常用材料
黑色金属
- 普通碳素结构钢
- 优质碳素钢
- 合金结构钢
- 碳素工具钢
- 不锈钢
- 电工硅钢
冷轧薄钢板精度分级：
- 厚度精度：A（高级精度）、B（较高级精度）、C（普通精度）
- 表面质量：Ⅰ（特别高级精整表面）、Ⅱ（高级）、Ⅲ（较高级）、Ⅳ（普通）
- 拉深级别：Z（最深拉深）、S（深拉深）、P（普通拉深）
有色金属
- 铜及铜合金
- 铝及铝合金
- 镁合金
- 钛合金
材料规格
- 板料：尺寸大 → 大型零件
- 带料（卷料）：宽度规格全，长度几千米 → 大批量自动送料，适合薄料
- 块料：少数钢号/贵重金属 → 少量生产
冲压基本工艺流程
典型流程：
下料 → 冲裁 → 弯曲 → 拉深 → 成形 → 修边 → 整形
特殊要点
不锈钢冲压
- 冲压所需力比低碳钢大 60% → 冲床机架需要足够强度承受
- 高摩擦力高温容易划伤，传统润滑剂效果不好 → 推荐使用专业水基冲压润滑剂，可以：
- 有效保护模具
- 减少 50% 润滑剂用量
- 减少抛光停机时间 25%
- 便于后道焊接
冲压回弹处理
回弹是弯曲成型常见问题，处理方法：
- 基于经验的回弹补偿
- 基于 CAE 分析结果自动回弹补偿
- 基于测量点云的回弹补偿