冲压工艺技术分析

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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。

轴承端盖冲压工艺分析及冲压模具设计

Summary：轴承端盖冲压工艺追求零件工艺参数计算的精准与设备选择的正确，它设计模具结构对零件伸拉过程中可能产生的拉裂现象进行分析，并提出相应技术解决措施。本文中就分析了轴承端盖冲压工艺与冲压模具的设计技术要点，对主要零件的设计与与标准件选用、冲压设备的选择与校核进行了深度剖析。

Keys：轴承端盖；冲压工艺；冲压模具设计；标准件选用、冲压设备校核

轴承端盖属于手扶拖拉机就中的重要零部件，它在装配后会直接外露表面，且对零件提出了诸多技术要求，例如表面划伤划痕要在0.15mm以内，且不允许出现任何拉裂、起皱、缺料等等缺陷问题。一般来说轴承端盖的生产批量较大，每年产量超过10000件，所以针对它的冲压工艺与冲压模具设计必须做到技术娴熟、精细到位。

1. 轴承端盖工件的基本工艺设计分析

图1轴承端盖工件的基本结构示意CAD图

如图1为待加工的轴承端盖工件，它的零件制作材料选择了硬度较高的08F钢，针对生产要求追求小批量，它的材料厚度一般设置为1.5mm左右，采用工件CAD图配合优质碳素结构钢进行制作，这其中所采用到的08F钢中含碳质量大约为0.07%~0.20%（低碳钢）。轴承端盖的抗剪切强度一般控制在220~320MPa之间，它的屈服点也能达到180MPa左右，整体看来材料的焊接性与塑性表现相当好，适合冲裁施工。

从零件外形看来，其对零件的冲压制造需要围绕3步工序完成，它分别包括了落料、拉深与切边，结合3种方案展开级进模加工。在具体施工中，要基于每道工序展开1套模具配合3套模具施工，有效提升生产效率，保证工件精度到位，最大限度节约搬运半成品时间与财力投入。在施工过程中要保证模具制作到位，有效降低制造成本，提高生产效率，全面优化工件精度，最后提出最适合开展的轴承端盖冲压模具设计施工方案如下[1]：

落料→拉深→切边→复合生产

2. 轴承端盖工件的重要工艺设计分析 轴承端盖工件的重要工艺设计围绕多方面技术要点展开，下文简单谈3点。

汽车冲压工艺技术

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。汽车冲压工艺技术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。汽车冲压工艺技术

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。

模块式冲压 模块式冲压的突出优点在于能把冲压加工系统的柔性与高效生产有机的结合在一起。柔性的含义较广，如冲压件的几何形状的多种要求，只要通过自由编程就可获得，体现了加工形状的柔性。又如既适用大批量单品种冲压件的生产，更对小批量多品种加工发挥优势，也表现出柔性。概括而言，模块式冲压的持点是：（1）在冲压成形过程中可快速更换组合模具以提高生产效率；（2）由于具有带材的供带和矫带装置，可省却另设上料下料工序；（3）实现了大工件的不停机加工；（4）既能独立又能成系列的控制组合冲模动作，能连续进行冲压加工；（5）冲模具有可编和的柔性特点。

•冲模技术.

钢制保险杠冲压工艺分析

谢磊强

莱州新亚通金属制造有限公司（山东莱州 261400）

【摘要】保险杠是重型卡车的重要组成部分，具有吸收和缓和外界冲击力、防护车身的作

用，并且保险杠的外观对于卡车的整体形象也起到了重要的作用。阐述了基于AutoForm 的模拟分析，结合以往冲压工艺经验对保险杠的冲压工艺进行了分析，并制定了工艺方

案，对制件量产过程中出现的问题提出了解决方案。

关键词：保险杠；冲压工艺；分析

中图分类号:TG385.2 文献标识码：BDOI： 10.12147/ki.1671-350&2019.06.007

Analysis of Stamping Process for the Steel Bumper

[Abstract] Bumper is an important part of heavy truck, which can absorb and mitigate the

external impact, protect the body, and the appearance of the bumper also plays an important role in the overall image of the truck. This paper mainly describes the simulation analysis based on AutoForm.lt is combined with the past stamping process experience of the bump-stamping

process analysis and development of the process plan and parts produced after the production

process of parts problems and solutions.Key words: bumper; stamping process; analysis