2.1 沖裁工藝及沖裁件的工藝性

2.1.1 沖裁工藝基礎(chǔ)

沖裁是指利用模具在壓力機(jī)上使板料產(chǎn)生分離的沖壓工藝。沖裁可直接沖出所需形狀的零件，也可為其他工序制備毛坯。沖裁時(shí)所使用的模具稱為沖裁模。

沖裁工藝的種類很多，常用的有落料、沖孔、切斷、切邊、切口等，其中落料和沖孔應(yīng)用最多。從板料上沖下所需形狀的零件（或毛坯）稱為落料；在零件（或毛坯）上沖出所需形狀的孔（沖去部分為廢料）稱為沖孔。落料與沖孔的變形性質(zhì)完全相同，但在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，模具尺寸的確定方法不同，因此，工藝上必須作為兩個(gè)工序加以區(qū)分。圖2.1所示的墊圈，沖制外形φ22的沖裁工序?yàn)槁淞希瑳_制內(nèi)孔φ10.5的工序?yàn)闆_孔。

根據(jù)沖裁的變形機(jī)理不同，沖裁工藝可以分為普通沖裁和精密沖裁兩大類。所謂普通沖裁是由凸、凹模刃口之間產(chǎn)生剪裂縫的形式實(shí)現(xiàn)板料分離。而精密沖裁則是以變形的形式實(shí)現(xiàn)板料的分離。普通沖裁斷面比較粗糙，精度較低；精密沖裁斷面較光潔，精度較高，但需專門的精沖設(shè)備與模具。本章主要討論普通沖裁。

2.1.2 沖裁件的工藝性

沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖裁加工的難易程度。良好的沖裁工藝性能使材料消耗少、工序數(shù)量少、模具結(jié)構(gòu)簡單且使用壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。因此，沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級、材料及厚度等是否符合沖裁件的工藝要求，對沖裁件質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大影響。

1.沖裁件的形狀和尺寸

（1）沖裁件的形狀設(shè)計(jì)應(yīng)盡量簡單、對稱，同時(shí)應(yīng)減少排樣廢料，如圖2.2所示。

（2）沖裁件的外形或內(nèi)孔應(yīng)避免尖角，各直線或曲線的連接處，應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角轉(zhuǎn)接，以便于模具加工，減少熱處理開裂，減少沖裁時(shí)尖角處的崩刃和過快磨損。轉(zhuǎn)接圓角半徑r的最小值見表2.1。

（3）盡量避免沖裁件上過長的凸起和凹槽，沖裁件的凸起和凹槽寬度不應(yīng)小于板料厚度t的兩倍，即a＞2t，如圖2.3（a）所示。沖裁件上孔與孔、孔與邊緣的距離b、b1不應(yīng)過小，一般b≥1.5t，b1≥t，如圖2.3（b）、（c）所示。

（4）為防止沖裁時(shí)凸模折斷或彎曲，沖孔時(shí)孔徑不能太小。沖孔最小直徑與孔的形狀、板料力學(xué)性能、板料厚度有關(guān)，如表2.2、表2.3所示。

2.沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度

（1）金屬沖裁件的內(nèi)、外形的經(jīng)濟(jì)精度不高于IT11級，見表2.4。一般落料精度最好低于IT10級，沖孔精度最好低于IT9級。沖裁件剪切斷面的近似表面粗糙度值見表2.5。

（2）非金屬沖裁件的內(nèi)、外形的經(jīng)濟(jì)精度為IT14、IT15級。

（3）沖裁件尺寸標(biāo)注應(yīng)符合沖壓工藝要求。例如圖2.4所示的沖裁件，其中圖2.4（a）的尺寸標(biāo)注方法就不合理，因?yàn)閮煽字行木鄷S模具的磨損而增大。如改為圖2.4（b）的標(biāo)注方式，則兩孔中心距S2與模具磨損無關(guān)。