时甚至出现拉裂。
②表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹
等。一切表面缺陷都将存留在成品工件表面，裂
纹性缺陷在弯曲、拉深、成形等过程可能向深广
扩展，造成废品。
（二）冲压常用材料
冲压最常用的材料是金属板料，有时也用非
金属板料，金属板料分黑色金属和有色金属两种。
黑色金属板料按性质可分为：
1)普通碳素钢钢板 如Q195、Q235等。
（3）冷挤压模材料的要求
要求模具工作零件具有高的强度和硬度、
高的耐磨性，为避免冲击折断，还要求具
有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的 升温，所以还应具有一定的耐热疲劳性和 热硬性。
（二）冲压模具材料的种类及特性
1、碳素工具钢 2、低合金工具钢 3、高碳高铬工具钢 4、高碳中铬工具钢 5、高速钢 6、基体钢 7、硬质合金和钢结硬质合金
30 3 35 20 40 25
7
— 200 100 —
三、冲压模具
（一）冲压模具工作零件材料的要求
冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、
高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的
温度下工作（如冷挤压），工作条件复杂， 易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。
1、冲裁模材料的要求

对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求
数个零件。
或成组冲压之后
（1）落料和冲孔 落料和冲孔是使坯料按封闭轮廓分离。统 称为冲裁。
①冲裁时材料 分离过程可 分为三个阶段：
弹性变形阶段 塑性变形阶段
断裂分离阶段
②普通冲裁件的断面特征

1）塌角带 2）光亮带 3）断裂带 4）毛刺区
③特征与材料（板料材料）塑性的关系 断面质量受冲裁条件的不同而不同，如刃口间隙，
②拉深中的废品
(2)弯曲
弯曲是将坯料弯成具有一定角度和曲率的
变形工序。
二、冲压工件材料的力学性能要求
冲压材料是影响零件质量和模具寿命的重
要因素。
目前，可冲压的材料不仅是低碳钢，而且
还有不锈钢、铝及铝合金。 一般以含碳量≤0.25%及抗拉强度小于 650N/mm2的材料为主。
提高冲裁件的尺寸精度（IT6~IT7），降低表面
粗糙度值（Ra0.8~1.6um）。
机理：修整的机理与冲裁完全不同，而与切削加
工相似。
大间隙冲裁件——板厚10%
小间隙冲裁件——板厚8%以下
分类：修整冲裁件的外形称外缘修整，修 整冲裁件的内孔称内孔修整。
2、成型工序——使坯料发生塑性变形而成一定形状和尺
400～600
28～33 21～25 15～19 32 32 29 25 16 12 21 40 25 4 19 12
10
200 240 280 180 200 210 250 360 400 — 200 50～80 — 50 —
340
160 240 260 300 240 280
200 300 300 380 300 350
260～320 310～380 400～500 220～310 260～360 260～340 280～400 440～560 600 320～380 430～550 80 100 70～110 105～150
280～320
320～400 380～470 500～620 280～390 330～450 300～440 360～510 550～700 750 400～470 540～700 75～110 120～150 110～145 150～215
具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁模 具除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点 外，为防止模具断裂或崩刃，还应具有高 的断裂抗力、较高的抗弯强度（抵抗弯曲 不断裂的能力）和韧性。
2、拉伸模材料的要求
要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附
性（抗咬合性）、高的耐磨性和硬度、一
定的强韧性以及较好的切削加工性能，而 且热处理时变形要小。
180
抗拉强度σb/ MPa
230
伸长率δ/% 26
屈服强度σs / MPa
—
电工用纯铁 DT1、DT2、 C<0.025 DT3 Q195 普通碳素钢 Q235 Q275
08 已退火 10 优质碳素结 构钢 20 45 65Mn 已退火 1Cr13 已退火 不锈钢 1Cr18Ni9Ti 热处理退软 已退火 铝 L2、L3、L5 冷作硬化 LF21 铝锰合金 已退火 已退火 LY12 硬铝 淬硬后冷作 硬化 软态 纯铜 T1、T2、T3 硬态 软态 H62 半硬态 黄铜 软态 H68 半硬态
寸的工件。
名称 弯曲 工序特征 用模具将板料弯曲成一定角度的零件，或将已弯件再弯。
拉深
翻边 胀形 缩口 挤压
用模具将板料压成任意形状的空心件，或将空心件作进一步变形
用模具将板料上的孔或外缘翻成直壁 用模具对空心件施加向外的径向力，使局部直径扩张。 用模具对空心件口部施加由外向内的径向压力，使局部直径缩小。 把毛坯放在模腔内，加压使其从模具空隙中挤出，以成形空心或实心 零件。
常用的有色金属有铜及铜合金（如黄铜）
等，牌号有T1、T2、H62、H68等，其塑
性、导电性与导热性均很好。
还有铝及铝合金，常用的牌号有L2、L3、 LF21、LY12等，有较好塑性，变形抗力小 且轻。
表 1 部分常用冲压材料的力学性能
材料名称
牌号
材料状态 已退火 未退火
抗剪强度σc/ Mpa
压成形都是有利的。
当延伸率大时，胀形、翻边的成形极限也
大。 大多数的优质冲压钢都具有较高的均匀延 伸率。
（3）加工硬化n
定义：在拉伸加工过程中会使材料产生硬化现象，
这种现象，一般称为加工硬化。 原因：材料承受一定塑性变形后，在于同方向施 加负荷力将使其降伏点上升，从而增加必要的变 形抵抗以对抗塑性变形之再产生。
工序特征
应用范围
用模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分 用于制造各种形状的 为工件。 平板零件
冲孔
用模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分 用于冲平板件或成形
为废料。 件上的孔
切断
用剪刀或模具切断板料，切断线不是封 多用于加工形状简单
闭的。
切边 冲槽 剖切
的平板零件
用模具将工件边缘多余的材料冲切下来。主要用于立体成形件 在板料上或成形件上冲切出窄而长的槽 把冲压加工成的半成品切开成为两个或 多用于不对称的成双
以上，也能得到良好的冲裁面。反之，材料的硬
度偏低，但球化不充分，也会使冲裁面撕裂。 因此，硬度是判断是否适合剪切的宏观指标，而 金属组织（碳化物的均匀性和球化程度）是判断 是否适合冲裁的微观指标。
（5）塑性应变比r
是表示板材各向异性性能的参数。
由于板材在制造过程中要经历轧制与退火等工艺，
（2）冲模
冲模是将材料（金属或非金属）批量加工
成所需冲件的专用工具。
冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构 成冲压加工的三要素，只有它们相互结合 才能得出冲压件。
（3）冲压的优势
生产效率高，操作方便，易于实现机械化与自动
化
质量稳定，互换性好
可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件
冲压生产中对工件和模具材料 的力学性能要求
一、冲压概论
（一）冲压定义
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型
材等施加外力，使之在模具里直接受到变形力并
进行变形（产生塑性变形或分离），从而获得所 需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。 冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合 称锻压。
刃口形状，锋利程度，冲裁力、润滑条件，板料 质量（表面质量），板料种类（性能）。 冲压生产要求冲裁件有较大的光亮带，尽量减少 断裂区域的宽度。 材料塑性越好，光亮带越大，断裂带越小，同时， 圆角毛刺亦缘或内孔刮削一薄
层金属，以切掉冲裁件上的剪裂带和毛刺，从而
2)优质碳素结构钢钢板 这类钢板的化学成分和
力学性能都有保证。其中碳钢以低碳钢使用较多，
常用牌号有：08、08F、10、20等，冲压性能和
焊接性能均较好，用以制造受力不大的冲压件。
3)低合金结构钢板 常用的如Q345
（16Mn）、Q295（09Mn2）。用以制造
有强度要求的重要冲压件。
4)电工硅钢板 如DT1、DT2。 5)不锈钢板 如1Cr18Ni9Ti，1Cr13等，用 以制造有防腐蚀防锈要求的零件。
n值高的材料会发生以下行为：
（1）继续进行加工会造成材料硬化，伸长量减少而
使加工不易；
（2）继续进行加工将会抑制局部变形，得到一致的 变形。
n值低的材料会发生以下行为：
继续进行加工会引起局部的变形，弱的部分甚至破断。
（4）硬度
一般来说，硬度越低，塑性越好。
但是，材料的硬度偏高，弱碳化物球化率在90%
抗拉强度是计算冲压加工力的基本要素。
屈服强度均匀，无明显方向性。
当屈服强度和抗拉强度高时，冲压成形力大，成
形的难度加大，而且还会降低模具的寿命。
如果屈服强度高——影响冲压件的尺寸精度。
屈强比低。
一般的计算中，冲压材料的剪切应力τ=0.8*抗拉
强度σb。
（2）延伸率
如果板材的延伸率大，对所有的伸长类冲
卷圆 扩口 校形
把板料端部卷成接近封闭的圆头，用以加工类似铰链的零件。 在空心毛坯或管状毛坯的某个部位上使其径向尺寸扩大的变形方法。 将工件不平的表面压平；将已弯曲或拉深的工件压成正确的形状
（1）拉深 ①拉深过程
定义：利用模具使冲裁后得到的平板坯料变形成 开口空心零件的工序。 设备：液压机或者压力机。
冲压对金属材料的冲压性能要求：
（1）具有良好的机械性能及较大的变形抗力