钣金结构件设计冲裁工艺性问题的认知和运用

陈越

摘 要：伴随社会的全面发展，人类改造自然的能力不断提高，使得新材料、新产品在人们生产生活实践中应用广泛。钣金具有重量轻、强度高、导电、成本低、大规模量产性能好等特点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，而且取得了良好的反馈效果。而钣金产品在生产过程中容易出现一定的加工工艺性问题，不合理的冲裁设计是导致钣金产品工艺性问题的罪魁祸首，受到广泛的关注。本文以钣金产品为研究视角，针对结构件设计冲裁过程中，冲裁工艺性常见问题展开分析，旨在为我国提高钣金产品的质量提供参考和借鉴。

关键词：钣金；数控冲裁；工艺性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.046

0 前言

现阶段，钣金产品的应用范围不断扩大，所以需要在针对钣金产品设计和生产的过程中，不断提高质量水平，使得钣金产品能够满足多元化的市场需求。钣金产品出现质量问题主要是冲裁设计方面的原因，例如数控冲裁外圆角、孔规格等方面不不规范都会使得钣金产品的工艺性缺失。因此笔者针对“钣金结构件设计冲裁工艺性问题的认知和运用”一题的研究对于提高钣金产品的生产效率和外观质量水平具有现实意义。

1 激光切割工艺

1.1 激光切割工艺特征

激光切割技术是伴随科学技术飞速发展的产物，在钣金产品的的生产过程中发挥重要作用。激光切割技术在实践应用中呈现了以下特征：经过激光切割技术的处理，能够实现多种形状的切割动作，而且在进行冲裁的过程中材料的形状不会发生重大的改变；在切口上呈现细致的特点；准确度和质量比较高，而且在作业的过程中产生的噪音污染比较小，对于道具的损害比较小；并且没有必要对切割材料的硬度进行分析，可以加工大型以及形状多样化的零件。但是在实际应用中产生的成本比较大，使得其无法规模性的进行加工生产[1]。

1.2 激光切割工艺设计规范

激光切割工艺性设计需要遵守一定的规则，具体阐述如下：

首先，在数控冲裁无法适应磨具，而且塔冲实践过程中出现步冲无法适应或者满足部件形状上的要求时，可以对激光切割工艺进行应用。第二，数控冲裁过程中，由于种种原因使得冲裁技术无法对一些特定要求的外形或者异型孔进性加工时，需要应用激光切割工艺性设计。第三，由于激光切割过程中密孔发生变形的现象较为普遍，所在实践应用的过程中，不选择激光切割密孔。第四，由于数控冲裁技术容易在产品的表面留下划伤，使得产品外观上不能满足市场的需求，所以针对在外观上要求比较严格的钣金产品使用激光切割技术。第五，激光切割技术一般指应用于对钢板的切割实践，对于铝板和铜板的切割作业，不建议采取激光切割工艺。

2 数控冲裁分离工艺

2.1 数控冲裁分离工艺特征

数控冲床工艺在钣金产品的冲裁中应用比较广泛。数控冲床分离工艺能够针对各式各样的冲孔进行有效的冲裁，而且在切角、裁料、冲百叶窗、打包、冲桥型散热孔、冲斜边等方面具有独特的优越性，能够对压线、切R、压标识符等形式的加工具有优势。数控冲床冲裁分离工艺对于钣金部件的适应能力比较高，在生产效率上具有无可比拟的优势，作业的精准度也比较具有优势，所以经过此技术加工的产品在质量上可以得到保证。但是，数控冲裁冲床分离工艺不适合对于形状过于复杂的产品实现冲裁[2]。

2.2 数控冲裁分离工艺设计规范

数控冲床、冲裁分离工艺在进行设计的过程中，需要遵循一定的规范，笔者根据数控冲床、冲裁分离工艺的特征，将设计规范进行如下阐述：

第一，在采用数控冲床的过程中，如果使用以步进的 方式进行冲孔时，应该重点对冲孔磨具的配套设施以及作业能力范围进行把握。第二，在采用数控冲床、冲裁分离技术的时候，要求部件的 表面形状尽量保持统一和规整，具有简单性的特点，需要进行冲裁的作业面积不要过大。第三，冲孔件应该尽量避免过意窄小的切口和深度较大的切槽，由于细长型的板条刚度比较低，所以子啊进行 菜菜的过程中容易出现裂纹，尤其是对刀具产生的磨损比较严重，所以对于此列结构的不佳切割不建议使用数控冲床、冲裁分离技术。第四，由于采用数控冲床、冲裁分离技术对铜板进行加工的过程中，容易使得铜板变形，所以针对铜板的加工时，一般不采用该项技术进行冲裁。第五，数控冲床、冲裁分离技术在针对PC各PVC板进行加工时，往往使得板材的边缘毛刺增加，精度比较低，所以在加工PC和PVC材质时不建议使用该项冲裁工艺[3]。

3 冷冲压的冲孔和落料工艺

3.1 冷冲床的冲孔和落料工艺特征

冷冲压的冲孔和落料工艺一般情况下可以对目标形状进行一次性的处理，作业效率比较高，而且冲裁出的产品具有一致性，这样有流于降低冲裁的成本。冲裁磨具应用比较广泛是有：冲裁模、弯曲模、压延模。

3.2 冷冲床冲裁工艺性设计规范

冷冲床的冲孔和落料工艺在应用需要遵循以下设计规范：第一，对于批量生产，在尺寸上不是非常大的零件冲裁中一般使用冷冲床的冲孔和落料工艺。第二，在应用率的过程中，应该尽量避免出现尖角，这样可以有效的延长磨具的使用期限，工件的美观性和完全性也得到提升。

4 结语

综上所述，冲裁的工艺性主要体现在对冲裁工艺的可操作性和适应性两个方面，冲裁件的形状结构特征、尺寸的大小以及偏差等都会对冲裁工艺加工实践产生影响。冲裁件的是否具有合理科学的工艺性特征，对于冲裁件的质量、磨具的使用期限和钣金产品的生产效率将构成极大的影响。所以，在进行钣金结构件设计冲裁工艺性的过程中，需要对设计冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材质选择的等方面进行重视，使得钣金产品生产效率不断提高、生产成本降低，实现钣金产品生产企业的健康可持续发展。

参考文献：

[1]李更新.基于高职教育新理念的《冲压工艺及模具设计》课程设计[J].电子制作，2014，07（08）：191-192.

[2]袁亚君，张琳琳，刘海瑛.新型异型材金属货架结构的设计应用[J].中国包装工业，2014，10（20）：8-11.

[3]侯宝树，杨新明，段文君等.关于乘用车四门防水工艺技术浅析[J].汽车零部件，2014，08（10）：64-67.