SPCD冷轧碳素钢薄板及钢带介绍

钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义，一般可以将其定义为：钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）的一种综合冷加工工艺，包括剪料、割料、冲/切/复合落料、弯折、焊接、铆接、拼接、手工成形、模具成形等，其显著的特征就是同一零件其不同部位的厚度是一致的。

1.板材

在打印机行业中，钣金通常为对钢板、铝板、铜板等金属板材进行加工，其中绝大部分为钢板。

（1）种类

根据不同的标准，钢铁板材可分为不同的种类。

图3-1 切削加工部品

注：在打印机中，利用切削加工的功能部品非常多，最常见的是各种轴类。

按厚度可分类为：①薄板；②中板；③厚板；④特厚板。

按生产方法可分类为：①热轧钢板；②冷轧钢板。

按表面特征可分类为：①镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）；②镀锡板；③复合钢板；④彩色涂层钢板。

按用途可分类为：①桥梁钢板；②锅炉钢板；③造船钢板；④装甲钢板；⑤汽车钢板；⑥屋面钢板；⑦结构钢板；⑧电工钢板（硅钢片）；⑨弹簧钢板；⑩其他。

（2）常见日本牌号钢材

打印机行业中广泛使用日本、中国台湾、韩国等地区生产的钢板，中国台湾、韩国等的钢板广泛采用日本牌号，因此在这里特别介绍日本牌号的钢材。

1）SPHC：首位S为Steel（钢）的缩写，P为Plate（板）的缩写，H为Heat（热）的缩写，C为Commercial（商业）的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。

2）SPHD：表示冲压用热轧钢板及钢带。

3）SPHE：表示深冲用热轧钢板及钢带。

4）SPCC：表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A牌号。其中第三个字母C为Cold（冷）的缩写。需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。

5）SPCD：表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（13237）优质碳素结构钢。

6）SPCE：表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（5213）深冲钢。

需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。

冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4，1/2硬为2，硬为1。

表面加工代号：无光泽精轧为D，光亮精轧为B。

如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。

2.钣金模具

利用手工操作和模具生产都能进行钣金成形工艺的工作，而模具成形则具有精度高、重复性好、效率高、适合大批量生产等的特点。

利用模具能进行包括弯曲、拉延、局部成型/翻边、缩口/缩颈/扩口/胀形、普通成形、拉弯成形、旋压成形、落料/冲孔、校平等工艺工作。

根据模具结构的不同，则可分为正装模具和倒装模具，或单工序模具和复合模具等多种。

（1）正装模具

正装模具的结构特点是凹模安装在下模座上，故无论是工件的落料、冲孔，还是其他一些工序，工件或废料能非常方便地落入冲床工作台上的废料孔中。因此，在设计正装模具时，就不必考虑工件或废料的流向，因而使设计出的模具结构非常简单、非常实用。

正装模具结构的优点有：

1）因模具结构简单，可缩短模具制造周期，有利于新产品的研制与开发。

2）使用及维修都较方便。

3）安装与调整凸、凹模间隙较方便（相对倒装模具而言）。

4）模具制造成本低，有利于提高企业的经济效益。

5）由于在整个拉伸过程中，始终存在着压边力，所以适用于非旋转体件的拉抻。

正装模具结构的缺点有：

1）由于工件或废料在凹模孔内的积聚，增加了对凹模孔内的涨力。因此凹模必须增加壁厚，以提高强度。

2）由于工件或废料在凹模孔内的积聚，所以在一般情况下，凹模刃口就必须要加工落料斜度。在有些情况下，还要加工凹模刃口的反面孔（出料孔），因而既延长了模具的制作周期，又加大了模具的加工费用。

综上所述可知，在设计冲模时，应优先选用正装模具结构。只有在正装模具结构下不能满足工件技术要求时，才可以考虑采用其他形式的模具结构。

（2）倒装模具

倒装模具也叫反装模具，结构特点是凸模安装在下模座上，故就必须采用弹压卸料装置将工件或废料从凸模上卸下。而它的凹模是安装在模座上，因而就存在着如何将凹孔内的工件或废件从孔中排出的问题。

倒装模具结构的优点有：

1）由于采用弹压卸料装置，使冲制出的工件平整，表面质量好。

2）由于采用打料杆将工件或废料从凹模孔中打下，因而工件或废料不在凹模孔内积聚，可减少工件可废料对孔的涨力，从而可减少凹模的壁厚，使凹模的外形尺寸缩小，节约模具材料。

3）由于工件或废料不在凹模孔内积聚，可减少工件或废料对模刃口的磨损，减少凹模的刃磨次数，从而提高了凹模的使用寿命。

4）由于工件或废料不在凹模孔内积聚，因此也就没有必要加工凹模的反面孔（出料孔）。可缩短模具制作周期，降低模具加工费用。

5）由于压边力只在平板坯料没有完全被拉入凹模前起作用，所以适用于旋转体的拉伸。

倒装模具结构的缺点有：

1）模具结构较复杂（相对正装模具而言）。

2）安装与调整凸凹模之间的间隙较困难（相对正装模而言）。

3）工件或废料的排除麻烦（一般需要使用压缩空气将其吹走）。

综上所述可知，只有当工件表面要求平整、外形轮廓较复杂、外形轮廓不对称或坯料较薄时的冲裁，以及旋转体件拉伸时，才选用倒装模具结构。

（3）单工序模具(www.xing528.com)

所谓单工序模具结构，就是在冲床的一次行程内，只能完成一道工序。

单工序模具结构的优点有：

1）模具结构简单，制造周期短，加工成本低；

2）模具通用性好，不受冲压件尺寸的限制。既适合于中小型冲压的生产，也适合于一些外形尺寸较大、厚度较厚的冲压件的生产。

单工序模具结构的缺点有：

1）制件精度不高；

2）生产效率低。

综上所述可知，对一些精度要求不高、生产批量不大的工件，采用单工序模具还是比较合适的。

对一些新产品来说，要求研制周期短、开发速度快、制造成本低，而在这一点上，单工序模具就更能满足这一要求，所以就显得更实用一些。

（4）复合模具

所谓复合模具结构，就是在冲床的一次行程内，完成两道以上的冲压工序，在完成这些工序过程中，冲件材料无需进给或移动。

复合模具结构的优点有：

1）制件精度高。由于是在冲床的一次行程内，完成数道冲压工序，因而不存在累积定位误差，使冲出的制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性非常好，制件平直。复合模具还特别适宜冲制薄料和脆性或软质材料。

2）生产效率高。

3）模具结构紧凑，面积较小。

复合模具结构的缺点有：

1）凸凹模壁厚不能太薄（外形与内形、内形与内形），否则会影响强度。

2）凸凹模刃磨有时不方便，尤其是在凸凹模既要冲裁又要成形的情况时。

综上所述可知，只有当制件精度要求高、生产批量大、表面要求平整时，才选用复合模具结构。

3.冲床

钣金利用剪板机、折弯机、卷板机、冲床及刀模具等进行加工，其中冲床是使用最多的机床设备。

4.工艺

影响冲压件工艺性的主要因素有冲压件的形状、尺寸、精度及材料等。

（1）落料件

对落料件的要求包括：

1）落料件的外形和冲孔件的孔形应力求简单、对称，尽可能采用圆形、矩形等规则形状，并应使在排样时有可能将废料降低到最少的程度。

2）冲圆孔时，孔径不得小于材料厚度t；方孔的每边长不得小于0.9t；孔与孔之间、孔与工件边缘之间的距离不得小于t；外缘凸出或凹进的尺寸不得小于1.5t。

3）冲孔件或落料件上直线与直线、曲线与直线的交接处，均应用圆弧连接，以避免尖角处因应力集中而被冲模冲裂。

（2）弯曲件

对弯曲件的要求包括：

1）弯曲件形状应尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径，并应考虑材料纤维方向，以免成形过程中弯裂。

2）弯曲边过短不易弯成形，故应使弯曲边的平直部分H＞2t；如果要求H很短，则需先留出适当的余量以增大H，弯好后再切去多余材料。

3）弯曲带孔件时，为避免孔的变形，孔的边沿距离弯曲边应大于（1.5～2）t。

（3）拉深件

对拉深件的要求包括：

1）拉深件外形应简单、对称，且不宜太高，以便使拉深次数尽量少，并容易成形。

2）拉深件的圆角半径在不增加工艺程序的情况下，应大于材料的最小许可半径，否则必将增加拉深次数和整形工作、增多模具数量、容易产生废品和提高成本。

（4）结构设计

适当的结构设计，可以简化工艺及节省材料。

对结构设计的要求包括：

1）尽量采用冲焊结构。对于形状复杂的冲压件，可先分别冲制若干个简单件，然后再焊成整体件。

2）尽量采用冲口工艺，以减少组合件数量。

3）在使用性能不变的情况下，应尽量简化拉深件的结构，以便减少工序，节省材料，降低成本。

4）在强度、刚度允许的条件下，应尽可能采用较薄的材料来制作零件，以减少金属的消耗。对局部刚度不够的地方，可采用加强筋措施，以实现薄材料代替厚材料。

（5）精度和表面质量

对冲压件的精度要求，不应超过冲压工艺所能达到的一般精度，并应在满足需要的情况下尽量降低要求，否则将增加工艺过程的工序、降低生产率、提高成本。

冲压工艺的一般精度如下：

1）落料不应超过IT10，冲孔不应超过IT9，弯曲应在IT9～IT10范围内。

2）拉深件高度尺寸精度为IT8～IT10，经整形工序后的精度可达IT6～IT7。拉深件直径尺寸精度为IT9～IT10。

一般对冲压件表面质量所提出的要求是，尽可能不要高于原材料所具有的表面质量，否则会增加切削加工等工序，使产品成本大为提高。

5.部品

打印机里面有非常多的利用钣金加工的部品，其中很多还是起关键作用的部品（见图3-2和图3-3）。