从落料模具设计到生产，如何在钣金成型作业中保持毛坯的平整度

在落料零件的所有几何公差中，平面度是钣金冲压操作中最难保持的之一。当平面度公差非常严格时，使用冲裁模具制造零件可能是一个真正的挑战，其复杂程度与具有复杂形状的高强度钢的深冲拉深的难度相同。

要获得良好的冲压件平整度取决于几个因素：

切割和变形操作的严重程度

原材料的机械阻力特性

起始的原料或板卷的平整度

被加工材料的厚度

先前工艺的残余内应力

对于需要高平整度的零件，首先考虑的解决方案是：

带机械提取的块状模具

通过施加的反压力进行消隐

特殊操作，例如精冲或其他专有方法

然而，采用其中一种解决方案通常会涉及高成本，并且根据零件的几何形状和所需的操作，它可能不可行。因此，经常需要确保使用常规冲裁方法通过级进模获得的工件具有良好的平整度。

材料的平整度如何损失？

要了解要采用的解决方案，您必须首先确定影响平整度的原因：

剪切操作：周边切割或用冲头简单打孔可能涉及高应力。事实上，在材料分离之前，金属板会发生塑性变形，如与冲裁冲头相关的文章中更详细说明的那样。

冲头和模具之间的间隙，也称为光，会影响材料所承受的应力。大切口会导致大面积内应力高。结果是不均匀的回弹，从而导致平整度的损失。

弯曲操作：弯曲板材永久性地给零件带来应力。事实上，弯曲意味着对靠近内半径的材料部分施加压缩力，反之亦然，在外半径附近施加牵引力。如果没有通过保证足够的阻力模量的几何形状（例如足够长的法兰）来补偿，材料的这种内部张力会导致其弯曲。

提高平整度的方法有哪些？

可能会想到的一种方法是首先向相反方向弯曲。实际上，这种解决方案是不可取的，因为确定如何使其变形的过程非常昂贵，并且对机械特性的微小变化高度敏感，因此对原材料的弹性回复也很敏感。

因此，排除这种可能性，其他选择仍然存在：

正如预期的那样，原材料纵向和横向的平面度都是决定性的。在某些情况下，对于不太窄的公差和不太弹性的材料（例如黄铜或铝），有效矫直进入模具的板材可能就足够了。也可以将线圈定向为使得横向曲率定向在相对于冲头的切割方向的相反方向(凸侧)上。

钣金压印：平面压印，用高力压缩零件，可以是一种解决方案，但仅适用于厚度高且表面小的零件。事实上，这种操作需要对压力机付出巨大的努力；压印通常需要特定的肘杆压力机，而且循环时间很长。实际上需要通过压缩材料来获得塑性变形，这需要高吨位。厚度薄或强度高的材料不能进行这种处理。

因此，这两种解决方案仅在特定条件下有效。

鉴于如上所见，平面性的损失是由材料的内部张力引起的，解决方案是在临界点或均匀分布的区域“中断”这些张力区域，使拉伸区域处于压缩状态，反之亦然。

因此，如果您愿意接受作品表面的雕刻，这种方法是有效的。可以通过两种方式进行操作：

在半径e附近做一个切口

在弯曲半径附近压铸一个小齿可以中断或逆转由变形产生的材料的应力状态。齿的深度必须通过实验确定。

制作具有统一图案的雕刻裁切或折叠裁片后，您可以通过压印在裁片表面雕刻统一的图案（例如十字）来恢复平整度。这个切口打断了内部张力和细节的“记忆”，使其保持平坦。切口的深度和间距取决于材料的机械特性和先前产生的应力。

生产过程的重要性

当形状公差对零件的功能变得至关重要时，就需要高度重视整个生产过程以及模具的设计和构造。