2.1 冲裁工艺及冲裁件的工艺性

2.1.1 冲裁工艺基础

冲裁是指利用模具在压力机上使板料产生分离的冲压工艺。冲裁可直接冲出所需形状的零件，也可为其他工序制备毛坯。冲裁时所使用的模具称为冲裁模。

冲裁工艺的种类很多，常用的有落料、冲孔、切断、切边、切口等，其中落料和冲孔应用最多。从板料上冲下所需形状的零件（或毛坯）称为落料；在零件（或毛坯）上冲出所需形状的孔（冲去部分为废料）称为冲孔。落料与冲孔的变形性质完全相同，但在进行模具设计时，模具尺寸的确定方法不同，因此，工艺上必须作为两个工序加以区分。图2.1所示的垫圈，冲制外形φ22的冲裁工序为落料，冲制内孔φ10.5的工序为冲孔。

根据冲裁的变形机理不同，冲裁工艺可以分为普通冲裁和精密冲裁两大类。所谓普通冲裁是由凸、凹模刃口之间产生剪裂缝的形式实现板料分离。而精密冲裁则是以变形的形式实现板料的分离。普通冲裁断面比较粗糙，精度较低；精密冲裁断面较光洁，精度较高，但需专门的精冲设备与模具。本章主要讨论普通冲裁。

2.1.2 冲裁件的工艺性

冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁加工的难易程度。良好的冲裁工艺性能使材料消耗少、工序数量少、模具结构简单且使用寿命长、产品质量稳定。因此，冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料及厚度等是否符合冲裁件的工艺要求，对冲裁件质量、模具寿命和生产效率有很大影响。

1.冲裁件的形状和尺寸

（1）冲裁件的形状设计应尽量简单、对称，同时应减少排样废料，如图2.2所示。

（2）冲裁件的外形或内孔应避免尖角，各直线或曲线的连接处，应有适当的圆角转接，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。转接圆角半径r的最小值见表2.1。

（3）尽量避免冲裁件上过长的凸起和凹槽，冲裁件的凸起和凹槽宽度不应小于板料厚度t的两倍，即a＞2t，如图2.3（a）所示。冲裁件上孔与孔、孔与边缘的距离b、b1不应过小，一般b≥1.5t，b1≥t，如图2.3（b）、（c）所示。

（4）为防止冲裁时凸模折断或弯曲，冲孔时孔径不能太小。冲孔最小直径与孔的形状、板料力学性能、板料厚度有关，如表2.2、表2.3所示。

2.冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度

（1）金属冲裁件的内、外形的经济精度不高于IT11级，见表2.4。一般落料精度最好低于IT10级，冲孔精度最好低于IT9级。冲裁件剪切断面的近似表面粗糙度值见表2.5。

（2）非金属冲裁件的内、外形的经济精度为IT14、IT15级。

（3）冲裁件尺寸标注应符合冲压工艺要求。例如图2.4所示的冲裁件，其中图2.4（a）的尺寸标注方法就不合理，因为两孔中心距会随模具的磨损而增大。如改为图2.4（b）的标注方式，则两孔中心距S2与模具磨损无关。