金属板冲压是一种特殊的成形工艺，其成形过程中所产生的冲压力、剪切力、冲压腔内部金属材料的变形以及冲床零件的变形等对零件力学性能有较大影响，这一点在金属板冲压时表现得更为明显。因此，采用不同技术参数，设计出合适的冲压工艺方案并进行试验是冲压工艺中比较重要的环节之一。常用的冲压参数有：圆度、宽度、壁厚及材料等。本文将介绍如何通过研究各种参数，为生产人员提供合理设计更佳 冲裁加工工艺方案的指导。

1冲件中心线长度的计算

对冲件进行加工，必须首先确定中心线长度，通常计算中心线长度时不需要对两条边进行夹紧测量，只需要测量出中心线位置即可。如果需要测量中心线位置，则需要计算出三点线的相对坐标和距离平面轴线的距离以及中心线偏心角的距离。另外还需要计算两个点所在平面距离。例如为5×5 m,则需要计算出两点的相对坐标；如为5×5 m,则需要计算出两点的偏心角分别为:5°和15°，由于对冲件进行成形加工时会在两点之间产生一定程度的偏心，故可以利用偏心角来确定两点中心轴方向和相对坐标。因此在冲件中心线长度确定时需要进行以下几个方面考虑：冲件中心线长度是否小于两个角；如果冲压时为双开门结构，则两个角应该接近于零；因为双开门结构中如果出现变形会影响正常工作能力；为解决上述问题可考虑冲裁加工时采用一次成形而不需要冲压成形加工；同时考虑到双开门结构中在冲压成形过程中有一定概率会出现冲床零件变形影响正常工作。

2冲压过程中的应力与变形分析

由于金属材料的塑性变形的原因，各种冲压件往往会出现不同程度的变形。在冲压的整个过程中，会有许多与冲压件结构有关的重要变量产生，并直接影响到冲压件的性能。其中的主要包括以下几个方面：①冲压件与材料间的相互作用；②冲压件之间的切向应力和剪切应力；③冲压件与支撑件之间的粘结；④冲压件与支撑件之间的连接及安装；⑤冲压件与支撑件之间的夹角；⑥冲压件与支撑件之间的摩擦、振动等。为了提高零件的力学性能，通常会在成形过程中引入一种称为“作用力”(value)或“应变力”(reperception)的概念。作用力就是冲压件在成形过程中所承受到的各方向上各点产生作用的合力，并通过一个相对稳定、连续式压力系统传递到模具表面或周围。

3零件的圆度及厚度参数计算

在整个冲裁过程中，一般都要先考虑该零件的圆度。通常情况下，冲裁时零件的更佳 圆度在0.5 mm左右。对于大厚度的金属板，因成形速度较快，故不考虑圆度问题（如图2所示）。根据冲压件的特性以及计算要求、冲压工艺条件决定，可计算出零件更大 工作压力和最小工作压力。以某一典型钢板为例，经简化求解可以得到图3所示的圆度及厚度参数。

4冲件宽度和厚度计算

依据图5的变形特性，对不同板厚、不同形状的冲件进行计算，发现冲压成形时可将冲件厚度及边长同时设置。由于冲件长度较长，为使计算结果更 ，可在板材或卷材之间设置两道工序并同时进行计算。在对冲件进行了冲压试验后，发现两道工序都对冲件厚度产生影响，但两道工序所需冲裁时间相同，故冲件宽度设计是相同的。通过对冲压成形进行计算后结果如图6和图7所示为不同宽厚比情况下计算结果如表2所示。

5结论

本文采用有限元方法，对不同尺寸和不同材料板件进行分析，并通过不同工况条件下的仿真实验结果说明，对于材料较硬及变形量大的板件冲剪时，采用较宽角度和较小厚度等冲压工艺进行成形比较合适：对材料较软、变形量较小的板件采用较窄角度进行冲剪能够保证一定的冲压精度及冲剪力的均匀性；对材料较硬、变形量大且变形量较大的板件采用较宽角度和较小厚度等冲压工艺进行成形比较合适：对材料较软、变形量大由于板件冲剪时变形量较小，且变形量大，而材料较硬、变形量小由于板件冲剪时变形量小导致冲剪时钢板变形较小。