東莞馬赫題記： 隨著鈑金產品更新換代的速度加快，傳統的鈑金加工設備無法滿足生產柔性化要求，數控鈑金加工設備在生產中迅速普及。在各種數控鈑金設備中，數控沖床具有加工范圍大，柔性化程度高，成本低的特點，在鈑金加工中應用得最為普及。在數控沖床加工過程中經常會遇到工件加工變形的情況，特別是在工件中孔、筋、槽較多時，工件變形尤為嚴重。圖1所示工件加工后常產生扭曲變形，必須增加后續整形工序，費時費力。
1 工件特點分析
          分析圖1中2種工件的異同：工件1的中間部位材料被完全切除掉，只留四邊細邊框；工件2的兩邊部位材料被大量切除掉，方孔之間僅以幾道細筋連著，中間部位密密麻麻分布著散熱孔。這2種工件有個共同點，就是加工過程中有大量的材料從毛坯中切除。
 

2 加工過程分析
          以工件1為例，數控沖床的常用加工編程軌跡：第一步用修邊刀修整板材基準邊平整垂直(修邊過程見圖2)；第二步再進行正式的零件加工，先沖孔，次沖內圓弧，再用方沖頭把中間部位材料打碎掏空，最后切邊刀把零件切下。最后一道工序一般由2個工人配合操作，一個工人負責操控機床，另一個工人守候在沖頭邊，機器切完最后一刀后，機床暫時停頓，工件從毛坯板脫落，工人用鑷子或鉤子把工件取下來。操作機器的工人再啟動機床切第2個工件，周而復始，直到把工件全部加工完成。沖裁過程中卸料板懸空，距離板面0．5 mm左右。這種編程方法排料時工件和工件之問只留切刀寬度，切邊時同時切出相鄰工件的鄰邊輪廓，加工速度快，節約材料，但是加工出來的零件嚴重扭曲變形。技術人員取消方沖頭打碎掏空中間部位這一步驟，只加工圓孔和外輪廓。加工出來的零件變形相對于前一種零件則小得多。從而得出結論：打碎掏空中間材料是引起加工變形的重要原因。圖3為沖裁過程圖形模擬。
 
 
 
    沖裁由凸模和凹模完成，凸模和凹模組成一組刃口，把材料壓在中間，凸模逐步靠近凹模，使材料分離。整個過程可以分成3個階段(見圖4)。

 
(1)彈性變形階段：由于凸模所施加的壓力，材料產生彈性彎曲并略有擠入凹?？?。在這一階段，若板材應力沒有超過材料的彈性極限時，當凸模卸載后，材料立刻恢復原狀。
(2)塑性變形階段：材料受力已超過彈性限度。這時凸模擠入材料，同時材料也擠入凹模，由于材料反抗凸模及凹模的擠入，產生彎矩，在彎矩 作用下材料彎曲。這時已經有微小裂紋發生。
(3)剪裂階段：隨著凸模繼續下行，已形成的上、下微小裂紋將逐漸擴大，并向材料內部發展，當上、下裂紋相遇重合時，材料便開裂分離；完成整個沖裁工作。在彈性變形階段和塑性變形階段材料都產生扭矩使材料變形，塑性變形階段產生的是永久變形。在工件1的加工過程中加工中問方框時采用的是方沖頭打碎的方式，沖擊次數太多，再加上工件的邊框和筋都很細，沖裁產生的扭矩使得板材產生的變形量很大。由此可見，減少加工過程中的沖擊次數和預防扭矩力變形是解決加工變形的主要途徑。