冲压与深冲
配套的模具在一秒左右切割并把板材压成形
冲压在压机中用配套的模具把钣金成形，每一冲程出一个零件。拉深是把平坯料拉入凹模、做出无缝中空零件的冲压工序。饮料罐、厨房水槽、电池壳和车身覆盖件都是这样拉出来的。
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工作原理
放入坯料。 平坯料（从板材上切下的一块，这里是圆片）放在凹模上，凹模是一个带孔的块体，孔的边缘是圆角。这个圆角边缘叫凹模圆角。
压住边缘。 压边圈，即冲头周围的一个环，以受控的力压住边缘。力太小，边缘会起皱；力太大，壁会拉裂。
拉深。 冲头把中央压入孔中。边缘在压边圈下向内滑动，并绕过凹模圆角弯曲，变成壁。
顶出并修边。 冲头和压边圈抬起，顶出器把杯子顶出，参差的边缘被修整。更深的零件在后续工位再次拉深（再拉深），每次更窄更深。
在大批量冲压中，级进模沿卷料带上的各个工位完成几道工序：落料、冲孔（冲出孔）、折弯和拉深。料带每冲程前进一个工位，所以每个冲程都有一个成品零件落下。
关键数据
- 材料
- 延展性好的板材：低碳钢和不锈钢、铝、铜、黄铜；厚度通常约 0.2 到 6 mm
- 典型零件
- 罐、杯、水槽、炊具、油箱、车身覆盖件、电池壳、支架
- 零件尺寸
- 从几毫米宽的壳体到几米长的车身侧围板
- 精度
- 小零件约 ±0.1 mm；大面板较宽松
- 表面质量
- 光滑，接近板材本身的表面；足以用于要喷漆的车身板
- 适合的批量
- 大批量：几千到几百万件，因为模具只有量大才划算
- 模具与设备成本
- 模具从小型简单零件的约 1 万美元到一套车身模具的 100 万美元以上；压机从约 10 万美元到车身覆盖件生产线的几百万美元
- 速度
- 每冲程一个零件：大型车身板每分钟约 10 到 15 个；级进模中的小零件每分钟几十到几百个
优点与局限
优点
- 大批量时非常快，每件成本低
- 无缝、不漏的中空零件，没有焊缝
- 零件强而轻；金属在加工过程中会硬化
- 零件之间的重复性很高
局限
- 模具昂贵，需要几周到几个月来制造和调试
- 每个工位的深度有限：坯料大约只能拉到冲头直径的两倍深
- 需要控制的缺陷：边缘起皱、冲头圆角附近拉裂、边缘呈波浪形
- 改设计意味着要做新模具或返修模具
应用领域
- 汽车车门、引擎盖、车顶、翼子板、油箱、油底壳
- 包装饮料和食品罐、气雾罐、瓶盖
- 厨房与家电水槽、锅、平底锅、家电外壳
- 电子与电池圆柱形电池壳、连接器外壳、屏蔽罩
- 国防弹壳
如何识别
- 无缝的中空形状，如罐、杯和水槽，没有焊缝线。
- 底部的内外转角都是圆角，复制了冲头和凹模的圆角半径。
- 开口处有一圈干净、修整过的边缘，往往经过卷边或折边。
- 外壁上有淡淡的竖向划痕，是金属在凹模上滑过留下的。
对比
观看
Toledo Metal Spinning · 为初学者概述深拉深冲压
Hubert Stüken GmbH & Co. KG · 制造商讲解零件如何分几个工位拉深成形
Gut Metallumformung AG · 在压机中真实拉深一个杯子
ANDRITZ Schuler · 车身冲压线，机器人在各副模具之间搬运板件
查看实拍照片
- 维基百科：拉深 — 工艺示意图和一条拉深生产线
- 维基百科：冲压（金属加工） — 冲压工序概述
- 维基共享资源图片搜索
记住
- 配套的模具一次压机行程就把板材成形；拉深把平坯料拉成无缝的杯子。
- 压边圈防止边缘向内滑动时起皱。
- 模具昂贵，所以冲压在大批量时才划算。
