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冲压工艺及基本原理 冲压用于加工圆孔、锥形沉孔、平头沉孔、穿孔翻边、切开成形、凸条、加强筋和成形凸台。 冲裁过程利用凸模给工件施加压力，迫使工件进入凹模。随着凸模的抬起，卸料板把工件从凸模上拉下来。冲压机对模具加以固定和导向，以免凸模触及凹模或卸料板。 冲裁力——冲孔需要的冲裁力取决于4个重要变量，而其它成形操作都有独特的压力计算公式； 冲孔需要的冲裁力（吨）=P×T×Y×S 式中：P—凸模周长。周长越大，需要的冲裁力越大 T—材料厚度。厚度越大，需要的冲裁力也越大 Y—材料的屈服强度系数，较硬的材料需要较大的力 S—剪形系数—增大刃口斜度意味着减小冲压力 剪形刃的优点——凸模端面不一定是平的，它以某个角度形成剪形面，降低了冲孔需要的压力。剪形刃磨通常应该是对称的，以避免模具承受侧向负载，因为侧向负载可导致模具弯曲变形、毛刺增多和冲孔位置不准确。在圆形冲端面上磨成凹形可以降低冲裁力，最多能降低70%，实际效果同冲头直径、凹处深度和材料厚度有关。中凹剪刀对步冲很有利，降低了冲头的最大承载能力。 断裂区——仔细检查冲裁出来的孔壁，可以看到断裂区。材料在凸模的压力下发生塑性变形（弯曲）时将产生光亮的壁。一旦达到材料的屈服点，随着材料的分离而产生无光泽的粒状表面。 废料排出——废料须落入废料收集箱，废料排出槽通常是倾斜的，它利用重力把废料送到收集箱。有时候废料会粘在冲头表面上，原因可能是润滑油以及冲头把材料挤入凹模时产生的真空度。如果发生这样的情况，下一个冲程将由废料的表面代替冲头进行冲压，这样会损伤模具，一般来讲，严格完善模具维护程序，可以把废料置于控制之下。 凸模——凸模的作用是把工件压入凹模腔。一般规则是凸模硬度大于工件硬度，但如果凸模过硬，脆硬易断，同硬度不高容易磨损的软模具一样毫无用处。 氮化钛（TiN）——一般用来处理凸模并形成一层坚硬耐磨的表面，但冲模内部又有一定韧性，这样冲模外面耐磨，又不容易折断。 凹模——凹模腔使材料弯曲到超过屈服点，从而导致工件同废料分离。只要模具维护使用得当，凸模决不会碰到凹模，它们彼此间隙也不会太大。这就设计模具主要考虑问题“凹凸模间隙”。通常是指凸模与凹模孔尺寸之间的差值。 卸料板——卸料板使凸模与工件分离。卸料板形状是凸模不会接触卸料板。但又必须靠近卸料板。如果凸模和卸料间隙太大，工件将随着凸模的抬起而向上翘曲。同凹模配合加工的卸料板具有近似于凸模和凹模的形状。 工件擦伤——必须采用正确的卸料板间隙，并注意保护卸料板表面，把凸模从材料上脱开需要力量。 卸料弹簧——卸料弹簧使卸料板能够同工件分离，并使凸模穿过工件而进入凹模。如果卸料弹簧失效，凸模可能卡在工件上，导致故障停机，材料报废事小，还需增加调整机器时间等问题。 冲裁时力的计算： 1） 冲压力： P冲=1.3P=1.3L×t×τ 式中：L—冲裁件周边长 t —冲裁件厚度 τ—材料抗剪强度 由表查出τ=440兆帕 注：考虑材料厚度可能不一致，磨具刃口磨损，凹凸模间隙波动，材料性能变化，故实际冲裁时冲裁力还需增加30%。 卸料力，推件力和顶件力： 冲裁时，工件或废料从凸模上取下来的力叫卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。目前多以经验公式计算： 卸料力 P卸= K卸×P冲（牛） 推件力 P推= n · K推 · P冲（牛） 顶件力 P顶= K顶 · P冲（牛） 式中：P冲 — 冲裁力 n — 同时卡在凹模中的工件（或废料数目） n = （h—圆柱形凹模腔口高度 t—材料厚度） K卸、K推、K顶分别为卸料力、推件力、顶件力系数，其值见表1 表1 卸料力、推件力和顶件力系数 料 厚 K卸 K推 K顶 钢 ≤0.1 0.065～0.075 0.1 0.14 ＞0.1～0.5 0.045～0.055 0.063 0.08 ＞0.5～2.5 0.04～0.05 0.055 0.06 ＞2.5～6.5 0.03～0.04 0.045 0.05 ＞6.5 0.02～0.03 0.025 0.03 铝、铝合金 0.025～0.08 0.03～0.07 紫铜、黄铜 0.02～0.06 0.03～0.09 注：卸料力系数K卸在冲多孔、大搭边轮廓复杂时取上限值。 3） 总冲裁力 冲裁时总冲压力为冲裁力、卸料力和推件力之和，这些力在选择压力机时是否要考虑进去，应根据不同模具结构区别对待： 即：采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模为： P总 = P冲+P卸+P顶 采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模为： P总 =