衝壓件設計及表面處理，很好的總結文章

衝壓件的孔分為幾類

衝壓件的基本成型工藝

衝壓件成形原理:

衝壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等，施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（衝壓件）的成形加工方法。

工藝分類:

衝壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。

分離工序(衝裁工序):

其目的是使衝壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質量要求。分離工序：衝裁（落料、衝孔）、剪下、切口、切邊、剖切。

衝裁時板料的變形過程

變形過程:

模具間隙正常時，金屬材料的衝裁過程可分三個階段：

1）彈性變形階段

板料產生彈性壓縮，彎曲和拉伸等變形。材料在受到外力作用時產生變形或者尺寸 的變化，而 且能夠恢復的變形叫做彈性變形。

2）塑性變形階段

板料的應力達到屈服極限，板料開始產生塑性剪下變形。是指材料在外力作用下產而在外力去除後不能恢復的那部分變形。

3）斷裂分離階段

已成形的裂紋沿最大應變速度方向向材料內延伸，呈楔形狀發展

衝裁後板料斷面分為四個部分

成形工序:

是使板料在不破壞的條件下發生塑性變形，製成所需形狀和尺寸的工件。

成形工序：彎曲、卷圓、扭曲、拉深、變薄拉深、翻邊（孔的翻邊、外緣翻邊）、縮口、擴口、起伏、卷邊、漲形、旋壓、整形、校平、壓印、擠壓（正擠壓、反擠壓、複合擠壓）。

衝壓件設計注意事項

衝裁衝壓件的衝壓工藝性

1）。衝裁件的形狀和角度：衝裁件的形狀設計應儘可能簡單、對稱，使排樣時廢料最少。衝裁件拐角應避免銳角，宜有適當的圓角

2）。衝孔最小孔徑 （衝孔時孔徑不宜太小）最小尺寸如下表

衝裁件的結構尺寸（如孔徑、孔距等）必須考慮材料的厚度。

3）。 最小孔間距 和孔邊距

衝裁件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離不應過小。

4）。 凸出懸臂和凹槽的最小寬度

彎曲件的衝壓工藝性

1）。材料彎曲時，彎曲圓角當超過材料的極限強度時，就會產生裂縫和折斷，應避免過小的彎曲圓角半徑

2）R角的設定最好不要大於其自身1。5倍材料厚度。因為R角過大彎曲過後其回彈也很大。

3）。彎曲件的彎曲高度不要太長，同時H也不可以過小，特別是材料t＞2mm的時候h過小（切記），會使彎曲困難，很難得到形狀準確的零件。

彎曲件彎角成90°時，為了便於成形應使彎曲件直邊高度h＞2t，當h=1。3t-2t時，應使R≈0或採用壓凹槽等彎曲方法，見下圖。

4）。 彎曲件的彎曲線儘量不要設計在寬度突變的地方（如下圖），以避免撕裂。

如果非要設計在寬度突變的地方，可以在寬度突變處預先衝好工藝孔或工藝槽 。

5）。對於有孔的彎曲件，如果孔位於彎曲的附近，彎曲的時候會使孔變形。

解決措施：使這些孔分佈在變形區域之外。

如下圖對於彎曲件，從孔邊到彎曲半徑R中心的距離取為：當t<2mm的時，l≥t；當t≥2mm的時，l≥2t。

6）。當彎曲件由寬、窄兩部分組成時，過渡處距離L≥R，見下圖。

7）。對稱件的彎曲，左右彎曲半徑應該一致，以便保證彎曲過程中的受力平衡，以防止在彎曲過程中產生滑動，見下圖。

8）。在設計彎曲件的時候，由於彎曲的形狀和整體衝壓件的形狀不規則，所以，就要在衝壓件上設計基準孔或基準邊以及標註公差的一些基準。

如：面、邊、孔等，但是儘量不要把基準設定在很難測量的地方如：空間的圓心、很難判定的元素等，見下圖。

9）。在設計彎曲件的時候，要考慮折彎前材料展開長度（方向）是否有足夠的空間（兩片之間距離＞t）

拉伸件的衝壓工藝性

1）拉深概念

利用模具將平板毛坯衝壓成各種開口的空心零件，或將已製成的開口空心件壓制成其他形狀和尺寸空心件的一種衝壓加工方法。

拉深工藝分類

1）按壁厚變化情況分：

① 一般拉深（工件壁厚不變）

② 變薄拉深（工件壁厚變薄）

2）按使用的毛坯的形狀分：

① 第一次拉深（使用平板毛坯）

② 以後的各次拉深（以開口空心件為毛坯）

3）拉深變形過程：

4）拉深過程中毛坯各部分變化 ：

① 平面凸緣部分（主要變形區）

② 凹模圓角部分（過渡區）

③筒壁部分（變形區）

④ 凸模圓角部分（過渡區）

⑤ 筒底部分（小變形區）

縮孔、翻邊、膨脹的成形介紹

衝壓件結構設計要點

1、避免直角，圓弧過渡

2、孔與孔，孔與邊，孔與彎曲處之間有足夠距離

3、彎曲半徑不能過小，折彎高度適宜

4、薄板可以透過加強筋方式提高剛度和強度

5、注意板料的纖維方向

衝壓件的表面處理

衝壓產品的表面處理包括電鍍（鋅﹑鎘﹑銅﹑鉻﹑錫﹑鎳﹑金﹑銀等）、靜電塗噴、噴漆、電泳、絲網印刷等處理方式。應用比較廣泛的有噴塑、噴漆、發黑、電泳、鍍鋅、鍍鎳等

電鍍

鍍層金屬或其它不溶性材料做陽極，待鍍的工件做陰極，鍍層金屬的陽離子在待鍍工件表面被還原形成鍍層。為排除其它陽離子的干擾，且使鍍層均勻、牢固，需用含鍍層金屬陽離子的溶液做電鍍液，以保持鍍層金屬陽離子的濃度不變。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，改變基材表面性質或尺寸。電鍍能增強金屬的抗腐蝕性（鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬）、增加硬度、防止磨耗、提高導電性、潤滑性、耐熱性和表面美觀。

電泳

電泳是電泳塗料在陰陽兩極。施加於電壓作用，帶電荷之塗料離子移到陰極，並與陰極表面所產生之鹼性作用形成不溶解物，沉積於工作表面。

電泳表面處理工藝的特點：

電泳漆膜具有豐滿、均勻、平整、光滑的優點，電泳漆膜的硬度、附著力、耐腐、衝擊性能、滲透效能明顯優於其它塗裝工藝

發黑

鋼製件的表面發黑處理，也有被稱之為發藍的，其原理是將鋼鐵製品表面迅速氧化，使之形成緻密的氧化膜保護層，提高鋼件的防鏽能力。發黑處理現在常用的方法有傳統的鹼性加溫發黑和出現較晚的常溫發黑兩種

鍍鋅、錫

鍍鋅、錫是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防鏽等作用的表面處理技術。現在主要採用的方法是熱鍍鋅。

磷化

磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用於塗漆前打底，提供漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用

噴塗

利用壓力或靜電力將油漆或粉末附著在工件表面，使工件有防腐蝕和外觀裝飾作用。

烤漆

在基材上打上底漆、面漆，每上一遍漆，都送人無塵恆溫烤房，烘烤。

鈍化

其鈍化的機理可用薄膜理論來解釋，即認為鈍化是由於金屬與氧化性質作用，作用時在金屬表面生產一種非常薄的、緻密的、覆蓋效能良好的、牢固地吸附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨立相存在，通常是氧化金屬的化合物、它起著把金屬與腐蝕介質完全隔開的作用，防止金屬與腐蝕介質接觸，從而使金屬基本停止溶解形成鈍化態達到防腐蝕的作用

本文參考來源於：華德控股集團 精密注塑技術部