不锈钢支架狭长孔冲裁工艺研究

不锈钢因具有抗腐蚀、耐高温、强度高、表面美观等良好性能，被广泛应用于建筑、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等领域。不锈钢板冲压成形技术成为获得不锈钢制件的重要手段，但不锈钢材料自身的特性，使其较普通碳素钢板的冲压更困难，对不锈钢制件上狭长孔的冲裁尤为突出。

冲压工艺分析

图1 不锈钢支架

图2 制件狭长孔尺寸

图1所示为不锈钢支架，材质为SUS3043/4H，料厚t=1.2mm。在制件上需要冲裁一条宽0.6mm，长超过18mm的狭长孔，如图2所示。根据《冲压设计手册》，冲裁狭长孔时孔宽的最小尺寸≥1.62mm，即制件安全冲孔宽度不应小于1.62mm，该尺寸远大于制件设计要求的0.6mm，因此不能采用一次冲孔的方式完成制件冲压。

冲压工艺改进

图3 改进的冲压工艺示意图

针对不锈钢支架冲裁狭长孔困难的问题，进行了冲压工艺改进，采用“切口→切边→压平”3步法，解决了冲裁狭长孔困难的问题。具体工艺过程示意图如图3所示。

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切口工序

由于制件上狭长孔的两侧为“舌”形状，均不与其他部分相连接，方便应用切口工序。切口位置是狭长孔的一个侧边，切口深度约1倍的料厚，以保证“舌”形部分的前端切断。同时，切入深度小，制件不会产生过大的折痕，以防止此处在后续压平工序中无法恢复成平面，影响制件的精度。

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切边工序

在切口的另一侧进行切边，所切宽度即狭长孔的宽度。由于切口后有足够的空间，切边凸模可以选择较大的尺寸，以保证凸模强度，提高模具使用寿命。

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压平工序

切边后对制件进行压平，将切口部分材料用压平凸模压平，恢复到切口前的平面形状。

“切口→切边→压平”3步工艺在不锈钢支架级进模中的应用如图4所示。

图4 3步法工艺在级进模中的应用

▍原文作者：杨海良1，毕大森2