冲压工艺案例分析讲解

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冲压工艺与冲压模具设计分析

作者：周小林

来源：《中国科技博览》2016年第17期

[摘 要]随着我国市场经济发展进程的不断加快，人们对冲压工艺以及冲压模具设计的要求越来越高，这就对相关建设者提出了新的挑战。然而，在实际设计过程中，冲压工艺的实施过程中容易受诸多因素的影响。针对目前冲压工艺与冲压模具设计过程中存在的问题，文章分别分析了冲压工艺与冲压模具的设计应用方法，其目的为相关建设者提供一些理论依据。

[关键词]冲压工艺 冲压模具设计

中图分类号：TG386 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0010-01

一、 研究冲压工艺与冲压模具设计的重要性

目前，科学技术手段的不断进步，使得机械工程的建设对冲压工艺实施效果提出了更高的要求。由于冲压工艺是用来满足冲压模具结构特定的运行需求的，因此，相关建设人员必须将设计出的冲压模具满足冲压模具的运动需求，来保证机械冲压件的品质。具体来说，冲压工艺与冲压模具设计的优化研究，要从控制机械运行入手，来达到冲压产品的尺寸形状设计要求。此过程，相关设计人员不要局限于当前冲压工艺的运行模式中，而是要通过不断的发展和创新，来提高冲压模具设计的应用效果[1]。

二、 冲压工艺分析

1. 冲压工艺组成

冲压工艺是通过模具与压力机上，将外力施予板材、管材以及型材等构件。在此情况下，冲压的机械部件就会发生目标要求的塑性分析和塑性变形，从而获得对应尺寸与形状的工件。具体来说，由于冲压和锻造同属于塑性加工，因此冲压工艺的主要坯料是冷轧和热轧的钢带和钢板。制成后，冲压部件可用于汽车的底盘、车身、散热器片、油箱以及锅炉的电机、汽包以及容器的壳体等。相关研究表明，冲压件与锻件和铸件相比，其具有均匀性高、强度高以及质量轻的特点，因此，相关人员可将冲压工艺用于生产制造翻边的工件、加强筋工件等，以满足其对刚性的应用需求。值得注意的是，由于冲压工艺需要采用精密的模具，最高要求的施工操作为其冲压的工件精度要达到微米级。与此同时，其工件还具有重复精度高、规格一致等特点，这就意味着其能够冲压出凸台以及冲压出孔等工件。

子学习情境1:汽车冲压工艺

一、任务编号：ZP1-1

二、学时：3学时

三、主要内容及目的

（1）熟悉汽车制造过程中冲压基本工艺。

（2）掌握汽车覆盖件冲压工艺编制。

学习内容:

（一）冲压工艺简介

◎ 汽车制造中有60%-70%的金属零部件需经塑性加工成形，冲压加工是完成金属塑性成形的一种重要手段，它是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一。如车身上的各种覆盖件、车内支撑件、结构加强件，还有大量的汽车零部件，如发动机的排气弯管及消声器、空心凸轮轴、油底壳、发动机支架、框架结构件、横纵梁等等，都是经冲压成形技术正向精密、多功能、高效节能、安全清洁的生产方向发展，冲压工件的制造工艺水平及质量，在较大程度上对汽车制造质量和成本有直接的影响。

所谓冲压工艺性是指冲压件对工艺品的适应性，即所设计的冲压件在尺寸大小、尺寸精度与基准、结构形状等是否符合冲压加工的工艺要求。汽车冲压件都应具有良好的工艺品性和经济性，衡量其水平的重要标志有冲压件的工序数、车身总成的分块数量和尺寸大小、冲压件的结构等因素。减少冲压过程的工序数，意味着减少冲压件数、节省工装数量、简化冲压过程的传送装置，缩减操作人员和冲压占地面积，是节约投资额和能耗的极好措施，所以冲压制造商都能把冲压工序数设计作为降低汽车制造成本的重要途径，甚至不惜改进产品设计来满足制造工艺方面的要求。同时，还应采用尽量大尺寸的合理的车身总成分块，如整块式车身左右侧板及车顶盖板，既可使汽车外形美观。空气阻力减少，又可减少冲压件数量及焊点，能有效地降低成本（图一）。而且现代汽车制造大量使用卷料、薄壳式整体车身结构的高强度钢板与镀锌钢板，都要求应用冲压新工艺。

现代冲压成形发展和研究的重大课题包括有：（1）模块式冲压及其控制；（2）新材料及复合材料冲压加工新工艺；（3）特种冲压成形技术；（4）计算机模拟冲压成形及虚拟试模技术；（5）模具制造技术；（6）冲压成形过程自动监控及失稳机理分析等项。

78内蒙古石油化工

2014年第5期

托架冲压工艺方案的分析及模具设计

王仙萌1’2，唐文亭1

(1．西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安710048；2．西安航空职业技术学院，陕西西安710089)

摘要：冲压工艺方案的分析是一个复杂的过程，它的合理性需要企业的实际经验和一定的知识积

累。以托架为例，阐述工艺方案的分析与模具设计过程。

关键词：托架；工艺方案分析；模具设计

中图分类号：TG382文献标识码：A文章编号：1006—7981(2014)05—0078—02

对于复杂的冲压件，工艺方案的设计是一个多

因素下的任务分配与排序的决策过程。由于影响因

素的复杂性，交叉性，模糊性，准确评判工艺方案是

否合理需要经验和专业知识。通常情况下，冲压件的

工艺分析应满足合理性，经济性和先进性，即在保证

产品质量的前提下，节约制造成本，提高生产效率。

笔者以托架为例阐述其冲压工艺方案的分析及模具

设计过程。

托架冲压件的形状、尺寸如图1所示，材料为10

钢板，板厚为2mm，中批量生产，要求采用冲压生

产。

图1托架

1冲压工艺方案的确定

通常对于托架工序较多的冲压件，可以先确定

出零件的基本工序，再考虑对所有的基本工序进行

可能的组合排序，将由此得到的各种工艺方案进行

分析比较，从中确定出适合于生产实际的最佳方案。

托架的全部基本工序为：落料、第一次拉深、第

二次拉深、第三次拉深、冲底孔，翻边，冲3个小孔，切边。共8道基本工序。

据此可以采用以下四种工艺方案：

方案一：落料与第一次拉深复合，冲底孔与翻边

复合，冲3个小孔与切边复合，其余按基本工序。

此方案采用3次复合模结构，提高生产效率。但

是冲孔与翻边复合，由于模壁厚度较小，小于凸凹模

间的最小壁厚3．8mm，模具极易损坏。冲3个小孔与

切边复合，也存在模壁太薄的问题。

方案二：落料与第一次拉深复合，冲底孔与冲3

个小孔复合，翻边与切边复合，其余按基本工序。

该方案冲底孔与冲小孔的刃口不在同一平面

上，模具磨损快慢不一样，这样修模不便．翻边和切

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