金屬?zèng)_壓

金屬?zèng)_壓是一種制造過程，用于將平板金屬板材轉(zhuǎn)化為特定形狀。它是一個(gè)復(fù)雜的過程，可以包括多種金屬成形技術(shù)，例如剪切、沖孔、彎曲和穿孔等。

全球范圍內(nèi)有數(shù)千家公司提供金屬?zèng)_壓服務(wù)，為汽車、航空航天、醫(yī)療和其他行業(yè)提供零部件。隨著全球市場(chǎng)的發(fā)展，對(duì)于快速生產(chǎn)大量復(fù)雜零部件的需求不斷增加。

以下指南介紹了金屬?zèng)_壓設(shè)計(jì)過程中常用的最佳實(shí)踐和公式，并包括將成本削減考慮因素納入零部件設(shè)計(jì)中的建議。

沖壓

沖壓，也被稱為壓制，涉及將平板金屬（可以是線圈或空白形式）放入沖壓機(jī)中。在沖壓機(jī)中，工具和模具表面將金屬成形為所需的形狀。沖孔、剪切、彎曲、壓制、壓花和翻邊都是用于成形金屬的沖壓技術(shù)。

在材料可以成形之前，沖壓專業(yè)人員必須通過CAD/CAM工程技術(shù)設(shè)計(jì)沖壓工具。這些設(shè)計(jì)必須盡可能精確，以確保每個(gè)沖壓和彎曲都保持適當(dāng)?shù)拈g隙，從而獲得最佳的零件質(zhì)量。單個(gè)工具的3D模型可能包含數(shù)百個(gè)零件，因此設(shè)計(jì)過程通常相當(dāng)復(fù)雜且耗時(shí)。

一旦工具的設(shè)計(jì)確定，制造商可以使用各種加工、磨削、線切割電火花和其他制造服務(wù)來(lái)完成生產(chǎn)過程。

金屬?zèng)_壓技術(shù)

金屬?zèng)_壓技術(shù)主要有三種類型：連續(xù)沖壓、四滑塊沖壓和深拉沖壓。

連續(xù)沖壓

連續(xù)沖模沖壓（Progressive Die Stamping）具有多個(gè)工位，每個(gè)工位具有獨(dú)特的功能。

首先，帶狀金屬?gòu)木聿闹蟹€(wěn)定地進(jìn)給到連續(xù)沖壓機(jī)。帶狀金屬?gòu)木聿闹姓归_，并進(jìn)入沖模機(jī)，然后每個(gè)工位依次進(jìn)行不同的切割、沖壓或彎曲操作。每個(gè)連續(xù)工位的動(dòng)作都會(huì)在前一個(gè)工位的基礎(chǔ)上累積，最終完成一個(gè)零件的制造。

生產(chǎn)商可能需要在單臺(tái)沖壓機(jī)上反復(fù)更換模具，或者使用多臺(tái)沖壓機(jī)，每臺(tái)沖壓機(jī)執(zhí)行完成一個(gè)零件所需的一個(gè)操作。即使使用多臺(tái)沖壓機(jī)，通常還需要進(jìn)行二次加工才能真正完成一個(gè)零件。因此，連續(xù)沖模沖壓是解決具有復(fù)雜幾何形狀的金屬零件需求的理想解決方案，以滿足以下要求：

更快的交貨周期

更低的人工成本

更短的生產(chǎn)批量

更高的重復(fù)性

滑塊式?jīng)_壓

四滑塊沖壓，也稱為多滑塊沖壓，涉及水平對(duì)齊和四個(gè)不同的滑塊；換句話說(shuō)，同時(shí)使用四個(gè)工具來(lái)塑造工件。這個(gè)過程可以進(jìn)行復(fù)雜的切割和復(fù)雜的彎曲，以制造出最復(fù)雜的零件。

四滑塊沖壓在許多應(yīng)用中相比傳統(tǒng)的沖壓工藝具有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)，使其成為理想的選擇。其中一些優(yōu)勢(shì)包括：

適用于更復(fù)雜零件的多功能性
更靈活的設(shè)計(jì)更改

正如其名稱所示，四滑塊沖壓機(jī)有四個(gè)滑塊，每個(gè)滑塊可以使用一個(gè)工具，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)彎曲。當(dāng)材料進(jìn)入四滑塊沖壓機(jī)時(shí)，它會(huì)通過每個(gè)裝備有工具的軸迅速連續(xù)彎曲。

拉伸式?jīng)_壓

深沖是一種將金屬板料通過沖頭拉伸進(jìn)入模具，使其成形的工藝。當(dāng)拉伸零件的深度超過其直徑時(shí)，這種方法被稱為“深沖”。深沖成形適用于需要多個(gè)直徑系列的零部件，并且是車削加工的一種經(jīng)濟(jì)有效的替代方法，通常可以節(jié)約更多的原材料。深沖制造常見的應(yīng)用和產(chǎn)品包括：

汽車零部件
飛機(jī)零件
電子繼電器
餐具和炊具

金屬?zèng)_壓設(shè)計(jì)流程

金屬?zèng)_壓是一個(gè)復(fù)雜的過程，其中包括多種金屬成形工藝，例如切割、沖孔、彎曲和穿孔等。切割（Blanking）：這個(gè)過程是為了切割產(chǎn)品的大致輪廓或形狀。在這個(gè)階段，需要盡量減少和避免毛刺的產(chǎn)生，因?yàn)槊炭赡軙?huì)增加零件的成本并延長(zhǎng)交貨時(shí)間。在這一步驟中，需要確定孔的直徑、幾何形狀/錐度以及邊緣到孔之間的間距，并進(jìn)行第一次穿孔。

彎曲（Bending）：在設(shè)計(jì)金屬?zèng)_壓零件的彎曲時(shí)，確保留有足夠的材料來(lái)進(jìn)行彎曲非常重要。以下是一些重要的注意事項(xiàng)：

如果彎曲靠近孔附近，可能會(huì)導(dǎo)致變形。
切口、凸耳以及槽的寬度應(yīng)至少為材料厚度的1.5倍。如果太小，會(huì)給沖頭施加過大的力，導(dǎo)致沖頭斷裂。
在零件的空白設(shè)計(jì)中，每個(gè)角都應(yīng)具有至少材料厚度一半的半徑。
為了盡量減少毛刺的產(chǎn)生和程度，盡量避免尖角和復(fù)雜的切割部分。如果無(wú)法避免這些因素，請(qǐng)?jiān)谠O(shè)計(jì)中注明毛刺的方向，以便在沖壓過程中加以考慮。

壓制（Coining）：這是指對(duì)沖壓金屬零件的邊緣進(jìn)行敲擊，以使其變平或破裂，從而在零件的幾何結(jié)構(gòu)中的壓制區(qū)域獲得更平滑的邊緣。這也可以為零件的局部區(qū)域增加額外的強(qiáng)度，從而避免了二次加工，例如去毛刺和研磨。以下是一些重要的注意事項(xiàng)：

塑性和晶粒方向 - 塑性是材料在受到力的作用下發(fā)生的永久性變形的度量。具有更高塑性的金屬更容易成形。晶粒方向在高強(qiáng)度材料中非常重要，例如淬火金屬和不銹鋼。如果彎曲沿著高強(qiáng)度材料的晶粒方向進(jìn)行，可能容易出現(xiàn)裂紋。

彎曲變形/凸起：由于彎曲變形引起的凸起可能達(dá)到材料厚度的一半。隨著材料厚度增加和彎曲半徑減小，變形/凸起變得更加嚴(yán)重。

攜帶網(wǎng)頁(yè)和“不匹配”切割：這是指零件上需要進(jìn)行非常輕微的切割或凸出，通常深度約為0.005英寸。當(dāng)使用復(fù)合或傳遞式工裝時(shí)，此功能是不必要的，但當(dāng)使用漸進(jìn)模具工裝時(shí)，則是必需的。