1.1 沖壓的認識

1.1.1 沖壓的特點

沖壓加工是利用安裝在壓力機上的模具，對板料施加壓力，使板料在模具里產生變形或分離，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產品零件的生產技術。由于沖壓加工經常在常溫狀態下進行，因此也稱冷沖壓。冷沖壓是金屬壓力加工方法之一，它是建立在金屬塑性變形理論基礎上的材料成型工程技術。沖壓加工的原材料一般為板料，故也稱板料沖壓。如圖1-1所示為常見沖壓成型件。

如圖1-2所示為某一自動沖壓生產設備，卷料（1）通過自動送料機（2）送至曲柄壓力機（4）中，在冷沖模（5）的成型作用下，產品從模具右端出來并落入盛物箱（6）中，廢料從曲柄壓力機下面落下。設備中裝有光電感應安全裝置（3），其作用是防止操作者身體沒有離開危險區域時產生誤動作而引起的人身安全事故。

沖壓生產靠模具和壓力機完成加工過程，與其他加工方法相比，在技術和經濟方面有如下特點：

① 沖壓件的尺寸精度由模具來保證，所以質量穩定，互換性好；

② 由于利用模具加工，所以可獲得其他加工方法所不能或難以制造的壁薄、重量輕、剛性好、表面質量高、形狀復雜的零件；

③ 沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣，大量切削金屬，所以它不但節能，而且節約金屬；

④ 普通壓力機每分鐘可生產幾十個零件，高速壓力機每分鐘可生產幾百至上千個零件，所以沖壓生產是一種高效率的加工方法。

由于沖壓工藝具有上述特點，因此在國民經濟各個領域中得到廣泛應用。例如，航空航天、機械、電子信息、交通、兵器、日用電器等產業都有沖壓加工。不但產業界廣泛用到它，而且每一個人每天都直接與沖壓產品發生聯系。

沖壓可制造鐘表及儀器的小零件，也可制造汽車、拖拉機的大型覆蓋件。沖壓材料可使用黑色金屬、有色金屬及某些非金屬材料。

沖壓也存在一些缺點，主要表現在沖壓加工時的噪聲、振動及模具加工成本高上。這些問題并不完全是沖壓工藝模具本身帶來的，而主要是由于傳統的沖壓設備落后所造成的。隨著科學技術的進步，這些缺點一定會得到解決。

1.1.2 沖壓基本工序

沖壓加工的零件，由于其形狀、尺寸、精度要求、生產批量、原材料性能等不相同，生產中所采用的工藝方法也就多種多樣。沖壓基本工序概括起來可以分為兩大類，即分離工序和變形工序。分離工序是指使板料按一定的輪廓線分離而得到一定形狀、尺寸和切斷面質量的沖壓件工序，可分為沖孔、落料、切邊等，具體見表1-1。變形工序是使沖壓件在不破壞其完整性的條件下發生塑性變形，轉化成所要求的制件形狀的工序，可分為彎曲、拉深、翻孔、翻邊、脹形、縮口等，具體見表1-2。

1.1.3 沖壓技術的發展

隨著科學技術的不斷進步和工業生產的迅速發展，沖壓工藝和沖模技術也在不斷地革新和發展。沖壓加工技術在21世紀的發展方向和動向，主要有以下幾個方面。

① 工藝分析計算的現代化。沖壓技術與現代數學、計算機技術聯姻，對復雜曲面零件（如覆蓋件）進行計算機模擬和有限元分析，預測某一工藝方案對零件成型的可能性與成型過程中將會發生的問題，供設計人員進行修改和選擇。這種設計方法是將傳統的經驗設計升華為優化設計，縮短了模具設計與制造周期，節省了昂貴的模具試模費用等。

② 模具計算機輔助設計、制造與分析（CAD/CAM/CAE）的研究和應用，將極大地提高模具制造效率與模具的質量，使模具設計與制造技術實現CAD/CAE/CAM一體化。目前，模具設計與制造中常用的軟件有 AutoCAD，Pro-E,MasterCAM，UG，Cimatron，DellCAM， PressCAD，Mouldflow和Solidwork。

③ 沖壓生產的自動化。為了滿足大量生產的需要，沖壓生產已向自動化、無人化方向發展?，F在已經利用高速沖床和多工位精密級進模實現了單機自動生產，沖壓的速度可達每分鐘幾百至上千次。大型零件的生產已經實現多機聯合生產線，從板料的送進、沖壓加工到最后的檢驗可全由計算機控制，極大地減輕工人的勞動強度，提高了生產率。目前已逐漸向無人化生產形成的柔性沖壓加工中心發展。

④ 為適應市場經濟需求，大批量與多品種小批量生產共存。應發展適宜于小批量生產的各種簡易模具、經濟模具和標準化且容易變換的模具系統。

⑤ 推廣和發展沖壓新工藝和新技術，如精密沖裁、液壓拉深、電磁成型、超塑性成型等。

⑥ 與材料科學結合，不斷改進板料性能，以提高其成型能力和使用效果。

習題1-1

一、填空題

1. 沖壓加工是利用安裝在壓力機上的_______________ ，對板料施加變形力，使板料產生變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產品零件的生產技術。

2. 模具是指裝在 _______________上，使材料發生分離或變形的模子或工具。它已成為衡量一個國家_______________水平的重要標志之一。

3. 沖壓基本工序可以分為_______________工序和_______________工序兩大類。

4. 進行沖壓加工所需的壓力機統稱為沖壓設備，俗稱為_______________。應用最廣泛的壓力機是_______________ 。

二、判斷題

1. 落料屬于分離工序。（　）

2. 沖孔是用沖模沿封閉輪廓線沖切，封閉線外是制件，封閉線內是廢料的沖壓工序。（?。?/p>

3. 用模具加工的前提條件是該產品必須是大批量生產，這樣才比較經濟合算。（?。?/p>

4. 沖壓加工與普通的切削加工相比，具有節能，節約金屬，效率高等特點，但質量不穩定，互換性差。（?。?/p>

5. 所謂“高速”沖床，一般是指滑塊每分鐘行程500次以上的沖床。（?。?/p>

三、根據圖1-3所示沖壓加工毛坯與制作，寫出工序名稱