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2024.06 金属板材成形

50 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.06

冲压件视觉检测研究和应用

文 | 陈达源、别大勇、李坤义

汽车冲压件是构成汽车外形和内部零件的重要部件，如

四门两盖、左右侧围、前后地板等。冲压件表面的精度直接

影响整车的外观美观度，是最直接影响消费者观感的部件；

同时，这些冲压件在车辆行驶过程中承担着支撑、保护等功

能，如果冲压件存在缺陷，可能导致车辆性能下降，影响车

辆的结构完整性和安全性，进而影响驾驶操作和乘坐舒适度。

因此，对冲压件进行质量检测是十分必要的。一方面，通过

零件质检反馈及早发现并纠正生产工艺中的问题，减少不合

格品的数量，降低不良品率和返修成本，提高生产效率和经

济效益。另一方面，在竞争日益激烈的汽车市场中，提高汽

车冲压件质量是提升企业市场竞争力的对策之一，对于企业

形象和品牌影响极大，能够增加消费者的信任感和购买意愿，

加强企业口碑以及品牌形象。

目前大多冲压件制造基地采用人工目视检测形式，通过

打油石、抹油对光、划线计数等手段辅助。但这种传统的方

式容易受到员工经验、判断标准、工作状态和环境差异等因

素的影响，可能存在误判或漏检的情况，特别是对于细小、

隐蔽、不易被察觉的缺陷，容易被人眼忽略或评估不准确。

随着冲压件产量的提升，其效率较慢，需要耗费大量的人力、

物力和时间，增加成本和生产周期。因此，一些冲压基地开

始着手优化质检工作。

随着技术的发展，行业内出现光学测量、三维扫描等技

术，可通过扫描获得整个零件的三维信息，运用大数据比对

算法进行判定。这些技术能提供高精度的质检结果，能捕捉

到人眼难以察觉的问题，准确度高，可降低对人力资源的依

赖性。但由于其原始数据是大量的点云数据，需要进行特殊

的数据处理。而数据处理过程中需要进行精确的拟合、比对

和分析，以获得准确的结果，所以扫描测量的时间较久，价

格往往较为昂贵且对人员要求较高，需具备专业技能的人员

操作。这对于小型企业可能存在阻碍，需要仔细考虑投资回

报与成本效益。

除了光学测量，机器视觉和人工智能在冲压件质检的应

用也逐渐增多。机器视觉是一项涉及硬件、软件、技术等多

个领域的交叉技术，利用相机、光源、图像处理算法等技术，

对目标物体进行图像采集、处理和分析，从而实现智能识别、

检测、分类等功能的一种技术。人工智能则是利用计算机模

拟人类智能的一种技术，包括机器学习、神经网络、数据挖

掘等技术，通过给机器程序力，从而实现图像处理、缺陷识别、

优化处理等人类智能的表现形式。在冲压件质检中，机器视

觉和人工智能可以通过图像采集、灰度处理、形状识别等技

术，对冲压件的尺寸、外观质量等进行检测。国内外也有不

少图像分析处理软件，例如 VisionMasster、SGvision、

Banner Vision Inspector 等。工作方式往往是先采用规则

和特征分别进行分类和判定，后结合深度学习等技术进行图

像的识别、检测和分类，这具有效率高、处理速度快等优点。

但视觉检测耗费较多资源进行图像处理和计算，这需要高性

能的硬件设备，以及高额的算法开发调试成本，也就决定了

视觉质检系统的价格不菲，为缩短投资回收期，大部分冲压

基地会选择在线检测，即在冲压线尾进行实时的检测，直接

削减线尾质检人员。在线质检尚存在一些问题，一方面模型

需投入大量的训练数据集进行训练，另一方面冲压件的大小

的形状复杂，且随皮带运动，这对图像获取带来不小的挑战。

相较于人工质检效率低，在线质检成本高的状况，笔者

提出一个适合抽检使用的成本较低的冲压件离线自动数孔系

统，旨在提高冲压件孔数量检测的工作效率，降低抽检人员

劳动强度，提升冲压车间自动化水平。

技术 TECHNOLOGY 51

2024.06 金属板材成形

视觉检测易受到光照、角度和距离等外界环境因素的影

响，如果环境光线不佳，或者物体的角度或距离与视觉系统

预期的不同，可能会导致检测结果出现较大误差。因此，为

保证获取较佳的图像效果，离线自动数孔系统需搭建一个工

作站，如图 1 所示。工作站由多个高像素的 CMOS 千兆以

太网工业面阵相机、定焦光学镜头、条形光源、光源控制器、

图像采集分析软件、显示大屏、工作台及工控机等部分组成。

由于冲压件尺寸大、曲面多，为了视觉能够全覆盖零件范围，

本系统使用多个相机组，分别位于工作台的上方、前方、左

下方、左上方、右上方、右下方。环境光对图像影响较大，

为获取更好的图像呈现效果，需对零件均匀打光，检测系统

采用多组带散热风扇的高亮条形光源，分别与水平约成 30°

和 60°为零件打光。

该系统当前可实现自动数孔功能，解决抽检人员的工作

瓶颈，检测工作可分为两部分：零件建模和上件检测。

零件建模的流程如下：（1）图像获取。选择所需连接

的相机，使用前可调整曝光、帧率等相机参数，便于在较优

环境下进行建模工作。

（2）引导定位。选取零件具有特征的位置作为定位点。

设置查找分数、金字塔层数、贪婪度等参数，其中查找分数

越高，要求查找到模板的匹配程度越高，可一定程度上消化

上件位置偏差。

（3）孔位标记。选取多相识度模板匹配工具对孔位进

行标定并设置及格分数。

（4）定义正确孔数。系统将各个相机检测到的孔数汇总，

并与正确的孔数进行对比，输出结果，如图 2 所示。同时自

动生成记录并保存检测图片。

上件检测的工作常由质检人员完成，只需把待测零件按

照提示放置于工作台上，按下“启动”按钮，就可在大屏幕

上获取检测结结果。

该系统支持一定日期区段内全部检测信息可追溯，对有

缺陷的图片实时保存，能够按照时间、零件号等信息进行结

果筛选统计，生成报表及时反馈生产最近批次的质量状况，

以便管理人员把握模具设备状态，及时采取相应的措施来避

免或消除潜在的质量问题。

冲压零件离线自动数孔系统可有效提高数孔效率，降低

质检人员的劳动强度，但同时也存在着一些“硬伤”。其中

一方面是由于冲压件型面复杂，某些角度会导致冲孔被遮挡，

相机无法抓取正确的图片，进而导致系统出现误报的现象，

故对操作人员上件精度有一定的要求。目前，对于该问题的

有效对策是设置定位框，要求操作人员把零件放在框内，在

工作台前方放置一面显示屏，辅助操作人员放件。另一方面

是目前系统需要人工标定孔位，该部分工作量较大，后续继

续研究开发算法进行自动识别标定，减少建模工作量。在现

有的设备基础上，迁移至在线的质检，通过机器人上下件保

证精度，同时优化算法以应用于零部件的缺陷分类和识别，

进一步提高线尾质检效率和智能化水平，这是未来的研究方

向。

图 1 冲压件离线自动数孔工作站 图 2 检测结果展示

52 TECHNOLOGY 技术

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基于冲压覆盖件模具日常维护的

设计与制造改善浅析

文 | 庞高磊、毛跃武、冯澳辉、陈勇·广汽乘用车有限公司

近年来，随着汽车行业的快速发展，各大主机厂都推出

了各自的亮点车型，对于部分热销车型销量高达上万台 / 每

月，甚至更高，要做到如此高的产量，就需要确保生产用的

工装设备生产稳定，维护方便。对于车身件，大部分为冲压件，

冲压覆盖件一般均由主机厂自己生产，因此对于冲压覆盖件

的模具量产稳定性，生产耐久性要求就非常高，而实际在对

日常模具的维护过程中，还是发现有部分设计与制造不良的

课题点，在生产一定阶段，问题点才暴露出来，而这些本可

以在设计与制造过程中进行规避。

本文主要讲述的是冲压大型覆盖件模具在日常生产过程

维护保养过程中，出现的异常，诸如模具本体出现裂纹、铸

件压裂，零配件脱落断裂等课题，通过对此类问题点分析，

给冲压覆盖件模具设计与制造提出一些改善建议。

日常的量产模具维护过程中，均会出现异常，即没有一

套模具从设计制造出来，就可以直接进行生产而不进行钳工

干预，主要的出现的还是在设计与制造不良，部分有代表性

的问题点如表 1。

主机厂在产的模具是经过多轮次验收检查的，并经过一

定的批次量的生产才对模具进行终验收接管，并还有一定的

质保期周期，所以说如果在设计与制造能将发生在模具验收

或质保周期内的问题点进行提前规避或改善，这对模具厂的

生产制造周期缩短，售后维护成本降低，提升模具质量的，

提升在汽车覆盖件模具设计制造专业能力 ，提升主机厂客户

的感知度。在这时间内冲压覆盖件模具出现的问题点，主要

有如下几类：

冲压模具日常维护过程中出现的裂纹，冲压覆盖件模具

表 1 日常维护过程中模具异常见问题点

NO 问题点 照片展示 出现频

次 NO 问题点 照片展示 出现频次

1 起减噪用的

聚氨酯碎裂

约5万

冲次 3

生产过程中

限位螺栓压

馈铸件

约 25 万冲次

2 斜器压板用

螺栓断裂

部分车

型2万

冲次

4 铸件

裂纹 约 8 万冲次

技术 TECHNOLOGY 53

2024.06 金属板材成形

的本体多使用铸钢、铸铁材料 , 这些模具在经高频次冲击后 ,

部分强度薄弱的位置，或者是进行品质改善的位置，会因铸

件应力释放，局部强度不足发生变形，局部位置会出现裂纹，

因不同车型产量不同，为保证部分畅销车型的生产，部分铸

件不得不重新复制铸造，部分进行镶块化设计改造，产生大

量的维护工作量及成本，所以对于冲压覆盖件模具一定要加

强风险预防性设计，如表 2。

上表中的，某车型的下模座的裂纹，该课题出现的为该

车型量产在 1 年内，大致在 8 万冲次，主要原因为铸件的应

力不良，因满足设计强度要求，其受力分析情况如图一，因

其强度满足要求，对策为修复补焊处理，其后续的改善建议

为增加筋条以及倒角，以支撑其作用力，如图二所示。

表 2 统计的部分铸件裂纹事项

NO 问题点 示意位置 主要原因 备注

1 某车型顶盖下模

座出现裂纹

模具设计制造不良，铸件直

角，应力释放裂纹

多车型

发生

2 压料板裂纹 模具设计不良 偶发性

图一、某车型下模座应力与位移分析图 -HT300

图二、下模座裂纹位置后续结构改善示意图

54 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.06

上表中某车型的压料板的裂纹，该课题出现的点为该车

型量产 8 个月，大致 6 万冲次，分析其原因，主要为设计不良，

设计时只做简单的避让设计，未对局部尖角位置进行优化，

进行补强，局部位置去干涉后，模具即可以进行倒圆角加强，

详见图三、局部位置裂纹位置改善前后对比倒角，模具局部

位置倒角后，模具结构强度就得到质改变。

综上，为避免模具在日常批量生产中出现裂纹，模具设

计与制造过程中，要进行强度校核，虽大部分的模具强度位

置，可通过设计者经验判断出来，但毕竟是经验有限，所以

必要的强度分析是需要的，比如是使用 Nastran/Abaqus/

ANSYS 等。

钳工辅助改造，在冲压模具维护现场，模具从设计制造

到调试，经常性需要钳工在现场进行辅助改造，比如耐久度

改造，卡废料改造，安装装配性改造等，这些通过钳工改造

的事项，其实都是由于模具结构设计制造不良所引起的。

冲压模具的日常使用过程中，模具保全经常性的进行常

规性的改造，如表 3，钳工会进行改善，类似这种改善，可

图三、局部位置改善前后对比

表 3 日常维护过程中常见的钳工改善

NO 问题点 照片展示 不良原因改善对策 改善后现状

1 废料刀镶块

断裂

废料刀有侧向力增加防侧设

计 - 通过钳工烧焊实施

2 修边镶块卡废料

改造

修边后，废料带起，增加顶

料聚氨酯，增加弹顶销

3 减少模具上的镶

块

修边后废料滑落不良，拆除

废料刀，让废料直接滑落出

4 降噪聚氨酯压裂

聚氨酯压缩后，形变超出正

面压缩块，增加垫片确保完

成形变后均压缩

技术 TECHNOLOGY 55

2024.06 金属板材成形

以在后面的车型模具设计进行体现，此类现场钳工改善主要

是遇到问题后才开展，如在设计时，就可以减少后续的这些

在钳工现场的改善。

综上，以上列出来的问题点，只是日常维护过程中的部

分问题点，在设计与模具制造阶段不一定能立马能发现，通

常是在日常维护过程中发现解决，因此模具设计人员一定要

从冲压现场实际需求，多从其可能出现的不良问题点出发，

多考虑耐久，稳定性生产，从而得到模具结构的最优设计，

设计人员不仅需提升设计能力还需提升专业能力，以 FMEA

的思维去改善模具设计与制造。

日常维护操作简便性，冲压覆盖件的模具在设计与制造

过程中，考虑模具的维修保养的方便性，唯一性，即模具能

快速拆装，或者是快速进行检修，且在操作结束过程后，模

具的各项运动正常。某车型模具的顶料气缸设计不良，现场

保全作业时，需要特殊作业，如图四、下模镶块起吊时连接

气管，天车工不能一次起吊，需在起吊状态下插拔气源，在

镶块回装时，需要重新接回气源，在操作过程中易压到气源，

导致气源漏气，需重复操作，对员工的作业要求高。类似这

类问题点，基于日常维护的需求，在模具结构上进行改善，

即常规拆解作业中，不要存在类似的结构，经检讨确认，现

有模具进行加工改善，改善前后对比如图五、顶料机构改善

前后模具结构对比。

本次主要是通过改善模具结构，将原固定在凸模上的顶

料气缸，通过安装方式调整，直接调整到模座上去，同时正

面开孔扩大，能看到气缸，如此在后续拆模时，可直接起吊，

不在需要中途进行气源的插拔作业，操作简便，类似这种操

作性的改善，应该是提前在模具设计与制造中进行改善，类

似的这类样式还有检测器，托料架等均应设置在下模座上，

中间开大孔，快速检修，同时减少不必要的大范围拆解模具，

大大降低现场保全的工作日常维护的工作量。

综上，以上是我们在日常维护保养中的小部分问题点，

从专业性来看都是一些微不足道的小问题，可就是这些小问

题点，造成了模具报废重投，重新改结构设计，进行二次加工，

大大提高了模具厂的售后成本，降低了客户的好感度。模具

厂的冲压模具结构设计与制造工程师，多做经验积累，提升

专业技能，设计图下发前，增加强度分析等可能存在的问题

点分析，多与自己的客户进行沟通，去了解已开发项目在售

后存在的不良问题点，丰富自己的设计案例库，提升覆盖件

模具与设计制造的专业能力。

图四、下模镶块起吊时连接气管

图五、顶料机构改善前后模具结构对比

56 TECHNOLOGY 技术

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浅析侧围可切换充电孔机构

面品优化方案

文 | 陈俊宁·广汽乘用车有限公司

引言

随着全球汽车行业的发展和新能源汽车技术快速发展，

国内汽车市场竞争激烈，产品更新迭代得快，消费者对汽车

有了更多元化的选择，对品质更高要求。汽车各厂家推出新

车型速度变得更快，抢先占有市场形成了共识。这意味着一

款车型需要有多配置，多功能，消费者根据自身的用途和适

合自身的价钱中有了更多选择，比如配置有大天窗，小天窗。

有混合动力和插电式混合动力等等，分享一些关于常见的调

试时产生的面品问题，可切换机构的调试几个面品关键点的

把控。 并制订了简单可靠的解决方案，供同行参考。

机构的应用

为了节约成本，提高效率，车企一般把多款车型、多配

置设计成共用模具，就是一模具能同时满足一种或多种车型、

多配置的生产。这就需要模具零件的通用性强，和模具具有

一些自动切换机构装置，如果为了一个工艺孔去开发多一套

模具，这无疑是成本的增加，浪费资源浪费库存空间。所以

一些车型的换代，增加一部分饰件，会在原来模具上做一些

改动，增加一个可切换机构，该机构是一种上下浮动，可选

择它参与工作与不工作。实际应用有：某车型混合动力，插

电式混动两种配置，其中插电式多了个可外插充电功能，这

样左侧围上必须增设一个充电孔。这就需要左侧围模具上同

时能生产有充电孔和无充电孔的功能。该机构还应用于顶盖

的大 \\ 小天窗，车门增加饰条的安装孔等等。这次介绍的是

一间传统车企转型为新能源科技公司在原有车型上，系列车

型改插电式混动的模具调试面品的一些案例。

介绍切换机构的工作过程简述

需要生产有充电孔的侧围时 , 利用本机构组的气缸（1）

作为动力源 , 将机构组的支持板（2）和支撑板（3）活动到

基座支撑面的下方 , 生产过程中 , 压料板受下模的反作用力 ,

使得压料板向上运动 , 由于基座下方高的平面支撑在基座（3）

的支撑面上 , 氮气弹簧件不能使本基座向上运动 , 这样 , 冲孔

凸模 ( 翻边凸模 ) 或斜楔驱动块将被顶出压料板外 , 完成设计

从现场调试某几款车型侧围、可切换充电孔面品实操实践中，结合几款车型模具的共同特性问题点，通过过往

不良总结、分析，研究调试应该注意的事项，把握关键点，应用到实际中，达到理想的零件品质状态，提高模具 \\ 零

件品质稳定性。

技术 TECHNOLOGY 57

2024.06 金属板材成形

设定的工作。生产进行切换时 , 只需要将机构组活动到支撑

面上挖空的部位 , 由于氮气弹簧的作用 , 使得基座被顶起 , 这

样 , 冲孔凸模 ( 翻边凸模 ) 或斜楔驱动块就被顶出压力板以内 ,

这样冲孔凸模 ( 翻边凸模 ) 或斜楔驱动块就不会参与工作 . 这

样即可生产无充电的侧围外板。工艺排布主要在第二、三、

四工序增设充电孔的修边，翻边，整形工序。三个工序分别

选择大小、行程合适的切换机构。

调试过程中的问题点

机构的卡死不动作

机构的动作不顺畅，排查机构的导向间隙是否过松或

过紧，机构的导向间隙，导向配合间隙要求保证间隙为

0.03 ～ 0.05mm 之间，要求设计导柱。保证有孔的精度，

这个数值基本可以控制，修边、翻边的工艺间隙要求。保证

机构的动作顺畅。同时考虑气缸的推拉力是否满足斜楔的动

作，每个斜楔重量氮气缸的重量不一至，需要设计技术人员

把力算出来，再采用相应的部件。

机构动作异常

生产过程中侧围出现充电口翻边不到位，检查侧围

OP30 充电孔切换机构机构，生产时有镶块，气缸窜动风险、

斜楔动作不到位。有造成模具损坏，零件报废的风险。具体

原因是机床气源突然没气，或者气缸、气路故障。 会造成机

构无气；生产过程中震动无固定锁止装置造成镶块切换不到

位，不在工作区域， 造成零件撞变形报废等，故需要设计或

增加锁止装置。对策：可以在机构活动板上新增标准件和自

制零件，设计 \\ 加工增加球头锁止装置（4），增加类似切换

机构进行限位。就不会出现镶块不在指定工作区域内这个问

题。

机构切换机构失效，不稳定

左侧围 OP20 充电口标准件切换机构在使用过程中，发

生多批次，在生产无充电孔过程中，切换机构自动下落事项，

导致零件撞伤不良。主要原因：判断切换机构内的弹簧力量

不行，修边刀口过重、压力机行程速度过快等原因的影响，

在生产过程中不足以支撑，导致弹簧有局部压缩，导致切换

刀块下落。

次要原因：模具上下运动时，该切换机构会上下活动，

行程太短，导致上下窜动时，跳出工作行程，这个多发与

OP20 修边工序。更换现有的弹簧型号，将其更换成 4 倍安

全余量的中载弹簧。保证气缸和弹簧力的的匹配合。且机构

气缸需要长期通气，充当限位作用。

（1） （2） （3）

（4）

58 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.06

调试零件面品

有充电孔的四角凹陷，侧围 OP30 切换有孔和无孔时，

容易出现以下不良：生产无孔时，由于有孔的充电口压料板

的强压，易出现凸模孔的边缘（投料和压料都有可能产生）

凸条（5）与凹陷（6），逐步减弱充电孔周边压料板强压着

色（7）时，有孔的翻边面品有较严重凹陷。充电口设置时

刚好有一段在凸模的投料高点上，在加上板件刚性弱，下压

时，零件触料凸模，导致无孔凸条与凹陷。

所以上述现状表明，因为所有零件都有回弹，多少有不

贴模的情况，充电孔的各工序压料板着色不能太强，着色区

应均匀的虚中有实，来平衡有孔与无孔零件的面品。要保证

压料板的平衡稳定，防侧向力。以下着色参考（8），每处

着色边缘需要做一下过渡，不能有明显段差。

面品调试情况

无孔状态下，充电孔位置边缘凸条。充电孔压料板着色

在研合好，排除压料板强压造成的情况下（提高闭合高度

20MM 压料板接触，其余不整形，空拍零件无面品问题），

但闭合高度往下降，整形开始参加工作时，无孔的凸条出现。

原因分析：后保主压料板着色强压不良，导致与小压料板压

边力不平衡，小压料强压，后保整形时从充电口侧（外观面）

要料。 后保整形，零件有窜动，导致零件沿着凸模孔边缘轻

微剐蹭，造成凸条不良。

对应方法

1.后保小压料（内板）减少氮气缸压力， 减少小压料板（内

板）压力，从尾部整形侧补充材料。减小充电孔附近零件窜动。

凸条可等到改善。

2. 侧围后保外观面主压料研合成强压区，保证压料力，

无论整形还是翻边也不会从外板处要料，零件则不会窜动，

凸条可消除。

3. 后保小压料板增加 3 个平衡块调节压边力 ，用于控

制压边力平衡与主压料压边力平衡。这种方法便于我们后续

调试生产能快速对应，有调整空间控制面品的变化。

结束语

后期如有此类型结构，设计方面考虑孔的开口位置压料

板强压补偿等等方面考虑。

提高模具零件面品是一项系统性工作，需要对制造环境、

设备、工装钳工作业手法要规范管理，现场每一次调试经验

累积转化成对模具制造技术，工艺要求标准化的完善，来去

规避现场调试生产的问题点。这对模具制造、调试进步有着

积极推动作用。

（5） （6） （7） （8）

技术 TECHNOLOGY 59

2024.06 金属板材成形

60 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.06

掀背门内板拉延模使用刺破刀工艺

及碎屑解决经验总结

文 | 杨娜、黄义关、陈俊宁、黄飞鸿·广汽乘用车有限公司工艺技术部

在竞争日趋激烈的汽车市场，汽车的造型也不断的更新

换代，汽车造型越来越新颖，这就对汽车冲压模具提出了更

高的要求，对于造型复杂成型深度比较深的零件例如某车型

的尾门内板很容易出现开裂，为了解决开裂拉延成形工序中

引入了刺破工艺。

现状

尾门内板零件产品区域由于拔模斜度或 R 角比较小如图

（一）所示，容易出现开裂，报废率高，成本提高。通过调

节降低压边圈的压力和将开裂位置对应的拉延筋减低也无法

解决开裂的问题（同时由于降低压力和降低拉延筋造成零件

局部区域起皱）。

现场分析及效果

通过观察分析零件的拉延深度大、且开裂位置产品拔模

斜度或 R 角小，成型时阻力较大同时由于在成型过程中压

图（一）

技术 TECHNOLOGY 61

2024.06 金属板材成形

图（二）

图（四） 图（五）

图（三）

图（六）

边圈外部材料无法及时补给到零件开裂的位置造成开裂（是

由于压边圈外部材料距离开裂位置较远），通过观察窗框工

艺补充面较大，可以在工艺补充的区域增加 3 个刺破刀如图

（二）将工艺补充的材料进行有效的补充给开裂位置，通过

CAE 分析模拟刺破深度如图（三）17.5mm、12.5mm、

10mm、8mm、5mm 破裂刀刺破深度从深到浅 5 种不同

深度中，各项参数有逐渐变好趋势，锁定降低刺破刀深度

5mm 左右减薄合格。

现场调试

参考 CAE 分析结果，预测刺破刀高度为 5mm，现场验

证分多次拉延到底，找到开裂点距离到底还有多少毫米来确

定刺破刀的高度初步确定距离到底还有 5mm 时开裂位置出

现了开裂点。所以可以初步确定刺破刀高度为 5mm（选刺

破刀 5mm+3mm 垫板留余量方便现场调试），模具加工增

加 3 个刺破刀后如图（四）上机试模，刺破工艺可以显著降

低板料易拉裂位置，零件的开裂得到解决，并通过了批量验

证，效果良好如图（五）。

批量生产课题对应

刺破刀加设后会造成新的问题，生产过程中刺破刀会容

易产生铁屑如图（六），导致零件压痕、压碎屑不良，造成

故障停机且零件返修成本增加。

根据刀口碎屑的形状进行观察分析，对刀口良品条件进

行检查及对策，如表（一）。

刺破刀与普通刀口碎屑的经验总结

（1）形状：刺破刀可以设置为雨伞状，同时两边可以

渐变的降低，这样可以有效降低冲裁力同时可以有效防止撕

裂。

（2）刃入时序：3 个刀（左右侧，中间）同时刺破刀

容易刮料，带出碎屑。不断调整刃入顺序将左右侧刀口降低

62 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.06

2mm，让中间刺破刀先刺破，两侧晚刺破，减少两侧刺破时

的刮料带出碎屑，如图（七） ；

（3）刀口度：刀口太钝容易扯料，剐蹭碎屑，因此需

确保刀口利度；刀口太锋利则在成型过程中切割出细丝状的

碎屑。经过 3~4 轮的测试，刀口可以先做锋利然后再做刀口

钝化处理：刀口太锋利切出铁屑，将刀口做钝化处理，从刺

破改为 R0.5 如图（八），刚刚刃入时形成下翻后再刺破不

容易刮蹭板件，碎屑明显降低。

图（七） 图（八）

表 1

序号 刀口良品 问题描述 对策

1 崩刃刀口 刀口崩刃直接造成该位置刀口缺失，冲压时板材不能被冲断产生

零件碎屑。 补焊修理刀口，确保刃口光顺。

2 吃入量 刃入量大，会导致刀口与板件摩擦行程长，

刀口发热，间隙发生变化导致碎屑产生。 2~3mm 为宜

3 刀口间隙

间隙过大：直接导致板材在切割过程中断裂而不是是切断，产生

不规则的碎屑。间隙过小：导致板材冲压后两个刀口相挤，产生

软毛刺，软毛刺在生产过程中直接脱落，产生碎屑。

4 耐磨（硬度） 刀口磨损直接导致刀口间隙变大，在冲裁过程中会产生碎屑 刃口 3mm 工作区硬度保证 50~55HRC

5 刃入顺序 左右侧，中间同时刺破刀容易刮料，带出碎屑；

调整切入时序：将左右侧刀口降低

2mm，让中间刺破刀先刺破，两侧晚刺

破，减少两侧刺破时的刮料带出碎屑；

6 垂直度 刀口垂直度不良会导致板料挤压造成碎屑

普通刀口可以在研配台做垂直度，刺破

刀需在试模上不断调整上下刀口垂直

度。

7 刀口做符型 刺破刀与普通的修边镶块的最大差异在于，非规则的刀口，故符

型尤为重要，若不符合型则会导致刮碎屑、扯料情况

对照零件的形状，调整刺破刀刀口，确

保形状一致性。

技术 TECHNOLOGY 63

2024.06 金属板材成形

64 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.06

De Castelli

意大利金属艺术大师

文 | 普玛宝市场部

De Castelli，这家起源于意大利

特雷维索的公司，历经四代人的传承，

持续不断发掘金属这一设计语言的表现

潜力。公司巧妙地将传统手工艺与现代

生产技术相融合，精心打造出一系列颠

覆性的原创设计品。在 De Castelli 的

作品中，金属是当之无愧的主角，它作

为一种媒介，蕴含了无尽的美学可能性。

De Castelli 与世界知名的设计师及工

作室保持着紧密的合作，并斩获了多项

知名奖项，其 Folio 桌系列更是荣获了

2023 年 Archiproducts 设计奖，这些

都充分展现了 De Castelli 对创新和持

续研究的坚定承诺。

Filippo Pisan

艺术总监及研发部门负责人

技术 TECHNOLOGY 65

2024.06 金属板材成形

工设备，不断推动技术升级和创新。如

今，De Castelli 将传统工艺与现代技

术相结合，利用数控机床、激光、折弯

系统等先进设备，打造出独具特色的金

属产品。

DE CASTELLI 品牌与 CELATO 家族的深厚传承一脉相承。您能分享更多关于公司的历程吗？

DE CASTELLI 如何在市场上突显自己的独特之处？

自 2003 年 正 式 成 立 以 来，De

Castelli 一直在金属工艺领域独领风

骚，不断挖掘金属材料的无尽潜力。

公司的根基深深植根于创始人塞拉托

（CELATO）家族的悠久传统之中，

这一金属加工传统可以追溯到 19 世纪

末。与意大利威尼托地区有着紧密的联

De Castelli 始终站在时代的前沿，

不断与顶尖设计师和建筑师携手合作，

预见并引领行业潮流。我们广泛的合作

关系不仅拓宽了人们对金属应用的视

角，也丰富了我们的产品线。在这个过

程中，研究起到了举足轻重的作用。尽

管我们在金属领域拥有深厚的专业知

识，但我们从未停止对单一材料新创意

的探索。

我们的工作不仅是对艺术的追求，

更是对社区、研究和传统技术的融合。

我们基于这些元素，重新构想并设计出

符合当代环境的产品，让 De Castelli

的产品既具有传统底蕴，又充满现代感。

系，CELATO 家族最初专注于农业工

具的生产，随着时间的推移，逐渐扩展

到铜器、黄铜器皿和蒸馏设备的制作。

在 90 年 代 中 期，De Castelli 在

首席执行官阿尔比诺·塞拉托（Albino

Celato）的引领下，迎来了显著的增

长时期。公司积极投资于先进的金属加

Francesca Celato

市场经理

66 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.06

妙的变化，这些变化不仅体现了我们精

湛的工艺，也彰显了我们独特的品牌身

份，使它们几乎可以被称为令人瞩目的

艺术品。

用，而不仅仅强调其功能性。我们不是

将材料隐藏起来，而是突出其独特特征，

例如氧化。我们甚至加速这一过程，实

现预氧化表面处理，这是对我们对材料

的尊崇的明证。

在考虑 De Castelli 产品时，客户通常寻求哪些特质或特点？

金属加工中的关键技术挑战是什么，金属在设计领域中提供了哪些表现潜力？

贵公司主要使用哪些金属类型，并采用了哪些金属加工技术？

我们的主要受众包括建筑师们，

De Castelli 致力于通过展示我们的专

业能力和对金属潜力的深刻洞察来吸引

他们。我们的客户极为重视精湛的工艺

金属因其刚性、强度以及能够塑造

复杂形态的技术特性而备受重视，长期

以来在设计和建筑中被广泛应用。虽然

金属曾经被视为仅仅具有结构性质，但

我们选择通过对比的方式展现其美学潜

我们的主要焦点是优

质 金 属， 如 铜、 黄 铜 和

钢，通常我们会采购金属

原板，以匹配我们的加工

方法。它们在尺寸和厚度

上具有多样性，并与我们

的各种技术完美契合。

我们的工艺从板材开

始，经过激光切割、折弯、

轧制、成型、填充、手工

锤打和焊接，最后进行氧

化处理。

和每件作品的独特性。为此，我们将工

匠技术与工业思维巧妙地结合：设计环

节采用工业化标准，而生产过程则保留

了工匠的精细手艺。每件作品都带有微

力。尽管金属的重量较大，但我们在创

作中注入了一种轻盈感。金属常被认为

冰冷，但我们将其融入到家居环境中，

通过氧化处理来唤起温暖和舒适感。

材料在我们的工作中起着核心作

技术 TECHNOLOGY 67

2024.06 金属板材成形

行业关注的焦点。这种关注旨在减少生

产过程中的环境影响，同时推动资源的

循环利用，使它们能够重新融入生产周

期。

过渡到完全可回收的纸质包装，以减少

塑料使用。这一举措不仅与我们的可持

续发展目标保持一致，同时也确保了我

们持续提供优质产品。

贵公司所在行业目前的趋势是什么？

DE CASTELLI 如何确保整个生产周期的可持续性？

近年来，设计与艺术的深度融合显

著推动了市场对独特且可定制产品的强

烈需求。这种融合使得产品能够满足客

户的特定要求，从而实现高度个性化的

De Castelli 在整个生产过程中深

刻践行可持续性承诺。首先，我们的产

品设计注重长久耐用，减少了频繁更换

的需求。我们通过细致管理废料，将材

效果，这种定制水平是传统大规模生产

难以企及的。

与此同时，随着环保意识的日益增

强，材料和制造业的可持续性也成为了

料碎屑分离并在闭环系统中进行回收利

用，节约资源。我们的先进水管理系统

在氧化过程中有效地再利用水，最大限

度地减少了总体消耗。同时，我们正在

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金属板材成形 2024.06

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72 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.06

技术 TECHNOLOGY 73

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74 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.06

Deburring machine specially designed for laser cutting parts

专门为激光切割零件设计的去毛刺机

SG1030-NG+JS

去毛刺机

地址： 杭州市余杭区瓶窑镇彭安路53-1号 电话：0571-88524368 联系人： 龚先生 13968085257

技术 TECHNOLOGY 75

2024.06 金属板材成形

萨瓦尼尼

钣金柔性加工系统

76 INFORMATION 信息

金属板材成形 2024.06

部分优秀金属板材成形加工企业

宁波市海曙华惠衣车零件厂 宁波泰准金属制品有限公司

常熟市盛大金属制品有限公司

MFC NO.00002 MFC NO.00003

产品

农用机械，医疗配件，气动阀盖体，耐材保护壳，钣金件

制品分类

大型拉伸件

生产设备

大中小型拉伸机，冲床，激光切割机，折弯机

产品

缝纫机零件、钣金件，汽配零件

产品

电子电器、机械设备金属外壳设计及制造、非标机箱、机械

钣金件加工、镭射激光切割、通信电力机柜及配件制作

制品分类

钣金

生产设备

专业钣金加工设备

制品分类

钣金

地址：宁波市海曙区鄞江镇四明东路 107 号

联系人：张先生

电话：0574-88033858

地址：宁波市北仑区大矸镇璎珞河路 5 号

电话：0574-86823508

产品 制品分类 生产设备

加工区域分布图

江浙沪

3

江浙沪

1

2

MFC NO.00727

MFC NO.00728 MFC NO.00729

地址：江苏省苏州市常熟市

电话：0512—52586666

手机：13906238005

生产设备

TRUMP 雷射切割机、IPG 雷射切割机、MOTORUM 数

控冲床、德国进口 TRUMPF 数控冲床、日本 AMADA 折

弯机、德国通快折弯等

信息 INFORMATION 77

2024.06 金属板材成形

6 7

4 5

宁波前创金属结构有限公司 宁波立诺峰精密机械有限公司

宁波金刚金属制品有限公司 温州市百超智能装备有限公司

MFC NO.00730

MFC NO.00732

MFC NO.00731

MFC NO.00733

制品分类

钣金

制品分类

钣金

生产设备

数控切割、冲孔、折弯、激光焊接和静电喷涂等若干设备，

一套 1.2 万瓦的平板激光切割机

生产设备

专业钣金加工设备

地址：慈溪市庵东镇纬二路 108 号（前湾双创园 6 号楼）

联系人：沈经理

手机：13813906118（微信同号）

地址：浙江省宁波市北仑区龙潭山路 39 号东门 A 幢

电话：13248668181

产品

医疗板件、自动化钣金、新能源钣金

产品

柜体系列、机械零部件、精密钣金件

制品分类

钣金

制品分类

钣金

生产设备

瑞士进口万瓦光纤激光切割设备两台，国内顶尖品牌数控折

弯机两台，精密压铆机，不锈钢拉丝机，冲床，卷圆机，点

焊机，氩弧焊，二保焊等

生产设备

瑞士 Bystronic 百超激光切割机 / 切管机，进口数控折弯机、

数控转塔冲床、数控剪板机、激光焊、机械手等

产品

精密金属结构制造、机械控制设备、冷却及分流器水箱、智

能柜的供货商，大型金属表面喷砂及静电喷涂加工

产品

汽车行业内外饰、汽车钣金件、内饰件、总成件、边条饰条、

整车试制以及电器电子行业等检夹具

地址：浙江省余姚市河姆渡镇翁方村宋家 158 号

手机：15258350195

地址：浙江省乐清市乐清湾港区创新路 11 号（温州百超）

手机：18958841122 电话：0577-62861122

78 INFORMATION 信息

金属板材成形 2024.06

10 11

8 9

温州锐界钣金科技有限公司 温州良艺五金有限公司

瑞安市福达金属制品有限公司 温州立滕机械制造有限公司

MFC NO.000734

MFC NO.00736

MFC NO.00735

MFC NO.00737

产品

雕铣机、攻钻机、龙门数控等数控机床钣金、自动化设备钣

金加工；高档不锈钢箱体 , 变频器壳体 , 查询机 , 排号机等

精密钣金设计与生产

产品

五金机柜 /TV 背板 / 自助终端设备 / 服务器机箱 / 控制器 /

POS 机 / 机壳等五金产品零件钣金加工及连续模小五金件

冲压生产服务

制品分类

钣金

制品分类

钣金

生产设备

专业钣金加工设备

生产设备

Amada 数控及三菱 4000W 激光设备

地址：浙江省乐清市柳市镇南盐村

手机：15988730599

联系人：周先生

地 址：浙江省温州市桥下镇六岙工业区 325106

联系人：陈先生

手 机：13906659997 电 话：0577-67377057

产品

工业机箱机柜，配电柜、不锈钢制品、高低压开关柜、钢制

钣金件、五金配件、冲压件、网络机柜等

产品

通信设备机柜、各类产品钣金制造、机床护罩、特种车辆改

装等

制品分类

钣金、冲压

制品分类

钣金加工

生产设备

大型激光冲床，数控转塔冲床，数控液压板料折弯机，液压

摆式剪板机，液压板料折弯机等

生产设备

专业钣金加工设备

地址：瑞安市飞云街道下厂村

联系：李先生 手机：13806800868

电话： 0577-66816928

地址：温州市瓯海区戈恬工业区（6 号用地）

联系人：刘沛铎

电话：86-0577-56570983

做世界一流的高端装备与智能制造解决方案供应商