1.1 冲压的认识

1.1.1 冲压的特点

冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对板料施加压力，使板料在模具里产生变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。由于冲压加工经常在常温状态下进行，因此也称冷冲压。冷冲压是金属压力加工方法之一，它是建立在金属塑性变形理论基础上的材料成型工程技术。冲压加工的原材料一般为板料，故也称板料冲压。如图1-1所示为常见冲压成型件。

如图1-2所示为某一自动冲压生产设备，卷料（1）通过自动送料机（2）送至曲柄压力机（4）中，在冷冲模（5）的成型作用下，产品从模具右端出来并落入盛物箱（6）中，废料从曲柄压力机下面落下。设备中装有光电感应安全装置（3），其作用是防止操作者身体没有离开危险区域时产生误动作而引起的人身安全事故。

冲压生产靠模具和压力机完成加工过程，与其他加工方法相比，在技术和经济方面有如下特点：

① 冲压件的尺寸精度由模具来保证，所以质量稳定，互换性好；

② 由于利用模具加工，所以可获得其他加工方法所不能或难以制造的壁薄、重量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件；

③ 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样，大量切削金属，所以它不但节能，而且节约金属；

④ 普通压力机每分钟可生产几十个零件，高速压力机每分钟可生产几百至上千个零件，所以冲压生产是一种高效率的加工方法。

由于冲压工艺具有上述特点，因此在国民经济各个领域中得到广泛应用。例如，航空航天、机械、电子信息、交通、兵器、日用电器等产业都有冲压加工。不但产业界广泛用到它，而且每一个人每天都直接与冲压产品发生联系。

冲压可制造钟表及仪器的小零件，也可制造汽车、拖拉机的大型覆盖件。冲压材料可使用黑色金属、有色金属及某些非金属材料。

冲压也存在一些缺点，主要表现在冲压加工时的噪声、振动及模具加工成本高上。这些问题并不完全是冲压工艺模具本身带来的，而主要是由于传统的冲压设备落后所造成的。随着科学技术的进步，这些缺点一定会得到解决。

1.1.2 冲压基本工序

冲压加工的零件，由于其形状、尺寸、精度要求、生产批量、原材料性能等不相同，生产中所采用的工艺方法也就多种多样。冲压基本工序概括起来可以分为两大类，即分离工序和变形工序。分离工序是指使板料按一定的轮廓线分离而得到一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件工序，可分为冲孔、落料、切边等，具体见表1-1。变形工序是使冲压件在不破坏其完整性的条件下发生塑性变形，转化成所要求的制件形状的工序，可分为弯曲、拉深、翻孔、翻边、胀形、缩口等，具体见表1-2。

1.1.3 冲压技术的发展

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压工艺和冲模技术也在不断地革新和发展。冲压加工技术在21世纪的发展方向和动向，主要有以下几个方面。

① 工艺分析计算的现代化。冲压技术与现代数学、计算机技术联姻，对复杂曲面零件（如覆盖件）进行计算机模拟和有限元分析，预测某一工艺方案对零件成型的可能性与成型过程中将会发生的问题，供设计人员进行修改和选择。这种设计方法是将传统的经验设计升华为优化设计，缩短了模具设计与制造周期，节省了昂贵的模具试模费用等。

② 模具计算机辅助设计、制造与分析（CAD/CAM/CAE）的研究和应用，将极大地提高模具制造效率与模具的质量，使模具设计与制造技术实现CAD/CAE/CAM一体化。目前，模具设计与制造中常用的软件有 AutoCAD，Pro-E,MasterCAM，UG，Cimatron，DellCAM， PressCAD，Mouldflow和Solidwork。

③ 冲压生产的自动化。为了满足大量生产的需要，冲压生产已向自动化、无人化方向发展。现在已经利用高速冲床和多工位精密级进模实现了单机自动生产，冲压的速度可达每分钟几百至上千次。大型零件的生产已经实现多机联合生产线，从板料的送进、冲压加工到最后的检验可全由计算机控制，极大地减轻工人的劳动强度，提高了生产率。目前已逐渐向无人化生产形成的柔性冲压加工中心发展。

④ 为适应市场经济需求，大批量与多品种小批量生产共存。应发展适宜于小批量生产的各种简易模具、经济模具和标准化且容易变换的模具系统。

⑤ 推广和发展冲压新工艺和新技术，如精密冲裁、液压拉深、电磁成型、超塑性成型等。

⑥ 与材料科学结合，不断改进板料性能，以提高其成型能力和使用效果。

习题1-1

一、填空题

1. 冲压加工是利用安装在压力机上的_______________ ，对板料施加变形力，使板料产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。

2. 模具是指装在 _______________上，使材料发生分离或变形的模子或工具。它已成为衡量一个国家_______________水平的重要标志之一。

3. 冲压基本工序可以分为_______________工序和_______________工序两大类。

4. 进行冲压加工所需的压力机统称为冲压设备，俗称为_______________。应用最广泛的压力机是_______________ 。

二、判断题

1. 落料属于分离工序。（　）

2. 冲孔是用冲模沿封闭轮廓线冲切，封闭线外是制件，封闭线内是废料的冲压工序。（　）

3. 用模具加工的前提条件是该产品必须是大批量生产，这样才比较经济合算。（　）

4. 冲压加工与普通的切削加工相比，具有节能，节约金属，效率高等特点，但质量不稳定，互换性差。（　）

5. 所谓“高速”冲床，一般是指滑块每分钟行程500次以上的冲床。（　）

三、根据图1-3所示冲压加工毛坯与制作，写出工序名称