钣金冲压减薄率介绍

钣金冲压减薄率是衡量板材在冲压成型过程中厚度变化的核心指标，指冲压后零件危险截面的最小厚度与板材原始厚度的比值百分比，反映了板材的塑性变形程度，直接影响冲压件的结构强度和成型质量。其计算公式为：

减薄率=T0​T0​−Tmin​​×100%

其中，T0​ 为板材原始厚度，Tmin​ 为冲压后零件的最小厚度（通常出现在拉伸最深的圆角处、凸模圆角与板材接触的危险截面）。

一、 减薄率产生的原因

冲压成型时，板材受凸模拉力和凹模约束力的共同作用，不同部位的应力状态不同，导致厚度变化存在差异：

拉伸区减薄：零件的凸包、深腔等拉伸成型区域，板材被强行拉伸延展，金属纤维被拉长，厚度自然变薄，这是减薄率产生的主要区域；拉伸变形越剧烈，减薄率越高。

压缩区增厚：零件的法兰边、侧壁等受压缩的区域，板材受径向压力作用，金属纤维挤压堆积，厚度会略有增加，与拉伸区的减薄形成互补。

模具参数影响：凸模、凹模的圆角半径过小，会加剧板材的局部拉伸；模具间隙不合理（小于板材厚度），会导致板材被模具挤压变薄，进一步提高局部减薄率。

二、 减薄率的合理范围与影响

不同材质的钣金件，允许的最大减薄率不同，超过限值会导致零件开裂：

常见材料的允许减薄率

低碳钢（SPCC、Q235）：塑性好，允许最大减薄率 15%~20%，适合深冲压成型；

铝合金（6061、5052）：塑性中等，允许最大减薄率 10%~15%，深冲压时需控制拉伸深度；

不锈钢（304）：韧性大，允许最大减薄率 12%~18%，但冷作硬化明显，过度拉伸易硬化开裂；

高强度钢板：塑性较差，允许最大减薄率 8%~12%，仅适合浅冲压成型。

减薄率对零件的影响 合理减薄（在允许范围内）：是冲压成型的正常现象，不会影响零件的使用性能，反而能通过拉伸提升局部的表面硬度。 过度减薄（超过允许范围）：会导致零件危险截面的强度大幅下降，受力时易发生断裂；同时，过度减薄会伴随板材表面的颈缩现象，影响外观质量，严重时直接导致冲压件开裂报废。

三、 控制减薄率的关键工艺措施

优化模具设计 增大凸模、凹模的圆角半径：凸模圆角半径建议取 5~10 倍板材厚度，凹模圆角半径取 8~15 倍板材厚度，减少板材的局部拉伸应力； 合理设置模具间隙：模具间隙需略大于板材厚度（通常为 1.05∼1.1 倍 T0​），避免模具挤压板材导致额外减薄。

调整冲压工艺参数 选用合适的压边力：压边力过小，板材会起皱；压边力过大，会加剧板材拉伸，提高减薄率，需通过试冲确定最佳压边力； 涂抹专用冲压润滑油：在板材与模具接触的表面涂抹润滑油，减少摩擦阻力，让板材变形更均匀，避免局部过度拉伸。

选择合适的材料与厚度 深冲压件优先选用塑性好的低碳钢、铝镁合金，避免使用高强度钢； 若零件对强度要求较高，可适当增加板材原始厚度，抵消冲压减薄带来的强度损失。

采用分步冲压工艺对于深腔、复杂曲面的冲压件，避免一次拉伸成型，采用多次分步拉伸的方式，每道工序控制较小的拉伸变形量，让板材均匀变形，降低单次拉伸的减薄率。

四、 减薄率的检测方法

破坏性检测：将冲压件的危险截面切开，用千分尺测量该位置的厚度，计算减薄率，适合新产品试冲阶段的工艺验证。

非破坏性检测：采用超声波测厚仪，直接在零件表面测量危险截面的厚度，无需破坏零件，适合批量生产中的质量抽检。