金属冲压可制造性设计（DFM）指南

为什么可制造性设计在模具开制前最为关键

在冲压中，模具锁定了几何形状。一个在 CAD 中只需几秒的改动，在模具已存在的情况下可能意味着重新机加工或重做模具。这就是为什么可制造性设计在制模前回报最大：及早发现一处薄壁、一个过小的孔或一个不切实际的公差几乎不花成本，而在试模阶段才发现则要付出时间和金钱。

材料和厚度居于首位

材料和厚度驱动着几乎所有其他规则。更硬的材料回弹更大、模具磨损更快；更厚的坯料需要更大的半径和更大的成型力。请及早锁定材料和料厚，因为日后更改它们会改变孔、折弯和公差的安全数值。

孔径、边距与间距

相对于厚度而言过小的冲孔，存在凸模断裂和严重毛刺的风险。孔距边缘或孔与孔之间过近，可能导致它们之间的连接带鼓起、撕裂或变形。

作为通用准则，应使孔径不小于材料厚度，并使孔与边缘、孔与孔之间至少相距约两个料厚。槽孔和非圆特征也需要类似的注意。

折弯半径与回弹

内折弯半径过于尖锐可能使材料开裂，并使回弹更难控制。一个常见的起点是内半径不小于材料厚度。

回弹，即金属在折弯后略微回复的倾向，是正常现象。它通过模具设计和过弯来管理，但设计应为其留出余量，尤其是回弹更大的不锈钢和高强度材料。

毛刺方向与边缘状态

冲压会在一个面留下略微圆滑的边缘，在另一个面留下细小的毛刺。如果某个特定的面必须无毛刺，例如配合面或接地面，请在图纸上标注，以便事先规划模具和方向，而不是在检验时才发现。

在功能需要之处设定公差

每一个严格公差都会增加模具精度、检验和潜在废品。对每个尺寸都标注严格公差，是冲压件最常见的成本推手之一。

• 识别出真正对配合或功能关键的少数尺寸。
• 其余之处采用标准公差，使模具和检验保持经济。
• 清晰注明基准引用，使零件的测量方式与你的设计方式一致。

那些悄悄推高模具成本的特征

有些特征单独看没问题，但累积起来就有影响。了解它们有助于你判断哪些值得保留。

• 许多尺寸上都有极严格的公差。
• 无任何退让的尖锐内角，会集中应力。
• 过于靠近折弯的特征，会在成型时变形。
• 大量细小或脆弱的凸模，会增加模具维护。
• 混合的折弯方向，会使级进模复杂化。

询价前的简明可制造性设计核查清单

在把零件送去制模之前，一次快速自查能发现最常见的问题，并使报价更快、更准确。

• 材料和厚度已确认且不太可能变更。
• 孔径、间距和边距已与厚度相关联。
• 内折弯半径不小于厚度，并为回弹留有余量。
• 仅关键尺寸标注严格公差，并标出对毛刺敏感的面。
• 已申请可制造性设计评估，以便在制模前暴露风险。