冲压专业文献综述

1、文献综述10909010229颜熙摘要：在科技技术日益发展的今天，冲压工艺得到不断的发展，在工业生产中的作用越来越重要。冲压技术在新技术、新工艺、新设备、新材料的涌现下，不断革新和发展。本文从 复合模的特点，使用原则，正装倒装结构，探讨了复合模具的冲压工艺。关键词：冲压工艺、复合模、工艺设计Abstract: in the increasingly development of science and technology today, thestamping process has been developed constantly, in the industrial production

2、 more andmore important roles in stamping technology in the emergence of new technology and newtechnology new equipment, new material, the constant innovation and development in thispaper, from the characteristics of composite modulus, use principle, formal inversionstructure, discusses the composit

3、e die stamping processKeywords: stamping process, compound die, process design1.冲压的概念及其优点1.1冲压的概念冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离 或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在 常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工 成所需冲件的专用

4、工具。冲模在冲压中至关重要， 没有符合要求的冲模， 批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压 材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。1.2冲压的优点冷冲压和线切割相比较，具有生产效率高、 加工成本低、材料利用率高、产品尺寸精度稳定、操作简单容易实现机械化和自动化等一系列有点，特别适合于大批量生产。冲压模具成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实 现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不

5、可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、 国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后， 已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头， 以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。现代冲压模具生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向

6、发展。实现自动化冲压作业， 体现安全、高效、节材等优点， 已经是冲压模具生产的发展方向。日常生活中人们使用的很多用具是用冲压方法制造的，例如不锈钢饭缸，它就是用一块圆形金属板料在压床上利用模具对圆形板料加压而冲出来的。可以看出，冷冲压是一种在常温（冷态）下利用冲模在压床上对各种金属（或非金属）板料施加压力使其分离或者变形而得到一定形状零件的金属压力加工方法。 近几十年来，冲压技术有了飞速的发展， 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广 泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识 与掌握的程度有了质的飞跃。1.3复合模具的优点符合模具以为不受送料误差的影响

7、所以有很多优点：（1）内外形相对位置及零件尺寸的一致性非常好，生产零件表面平整，并且精度高（2）模具结构紧凑，对压力机的平台要求不高（3）可以充分利用短料和余料（4）适合冲裁簿料和脆性或软性材料2.国内外研究现状近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到121)1，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到RaM 1.5叩 的精冲模，大尺寸(M 300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。2.1模具CAD/CAM技术状况我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年

8、历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量， 已成为人们的共识。在 八五”、九五”期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技 术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。如美国EDS的UG,美国Parametric Technology公司的Pro/Engine

9、er，美国CV公司的CADS5,英国DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E，以色列公司的Cimatron,还引进了AutoCAD、CATIA等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术。DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD,多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。2.2模具设计与制造能力状况在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较

10、高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到 应用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差 距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精 度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了 国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点

11、发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。2.3专业化程度及分布状况我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为30%，我国冲压模具自产自配比例为60%。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模 等。而一般冲模专业化程度就较低。由于自配比例高，所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、

12、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。例如四川有较大的汽车覆盖件模具的能力，江苏有较强的精密冲模的能力，而模具的用户大都不在本地。3.冲压的基本工序及模具冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、 尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压 件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、

13、拉深和成形四种基本工序， 每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、 尺寸较少而公差要求较小时， 若用分散的单 一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。 这时在工艺上多采用集中的方案， 即把两种或两 种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压一一在压力机的一次工作行程中， 在模具的同一工位上同时完成两种或两种以 上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压一一在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进一一在一副冲模上包含复

14、合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成， 上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、 凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。4.课题研究主要成果冲压模具成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产

15、各种板料零件，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便 于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航 天、国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后， 已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头， 以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。进几十年来，冲压

16、技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识 与掌握的程度有了质的飞跃1。现代冲压模具生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲 压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业， 体现安全、高效、节材等优点， 已经是冲压模具生产的发展方向。5.未来冲压模具制造技术发展趋势5.1全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。 随着微机软件的发展和进步，

17、普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服 务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技 术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。5.2高速铢削加工国外近年来发展的高速铳削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。 另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铳削加工技术的发展， 对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。5.3模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫

18、描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多 功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铳床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在斗五”期间将发挥更大的作用。5.4电火花铢削加工电火花铳削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铳一样），因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已

19、有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。（5）提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。5.5优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积（TiN、TiC等）、等离子喷涂等技术。5.6模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、 智能化的研

20、磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。5.7模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合； 配有随行定位夹 具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统； 有质量监测控制系 统。6.结论模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。 因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本， 提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%80% ,模

21、具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、 顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展， 精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高(一般在40%以下)，标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外， 标准件生产的销售、供货、服务等都还

22、有待于进一步提高。7.参考文献1李硕本等编著.冲压工艺理论与新技术M.北京：机械工业出版社，2002.112肖景荣、姜奎华等编著冲压工艺学机械工业出版社，19993李大鑫，张秀锦.模具技术现状与发展趋势综述J.模具制造，20054李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势J.模具工业，2005 (7)5杜继涛，甘屹.支架精密多工位级进模设计J.模具工业，2005 (9)6姜奎华主编.冲压工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，1998.57薛磬翔等编著.冲压模具设计制造难点与窍门M.北京：机械工业出版社，2003.78模具实用技术丛书编委会编.冲模设计应用实例M.北京：机械工业出版社