金属冲压是一种用模具对金属材料进行冲压制作而成零件的工艺过程。模具是将冲压件用一定工具加工成各种形状、尺寸规格的模具制品的一种工具。冲压技术是在压力下对零件进行塑性变形、压缩变形和剪切变形三种变形力的综合运用技术。随着机械制造工艺技术的发展和进步以及计算机技术、新材料新工艺技术和自动化技术等一系列新技术的出现为冲压工艺的发展带来了新的空间。冲压是将零件在一定条件下,以特定形式进行加工组合形成的产品,其特点是零件表面平整、美观、质量好、强度高(可焊接)、精度高、耗能少(一般在额定能量值下工作和制造成本低)时对零件的变形性能要求比较高。冲压技术广泛用于机械制造工程中,它不但可以减少材料消耗并提高零件的生产率,而且可以为产品结构设计、性能要求提供较好的依据,具有较大规模和应用前景。
1.冲压是由冲压件的制造工艺过程及制品的尺寸、形状组成。
冲压是一种具有反复冲压性的成形加工工艺。模具在冲、压、弯、扭等过程中,通过模具变形使金属材料间能形成良好的结合。冲压件可加工成各种形状,包括圆形、椭圆形、多边形、不规则形等。从广义上讲,冲压件是以连续的坯料通过冲压成形加工获得零件轮廓和形状的零件形式。从狭义上讲,冲压技术是利用金属材料固有的塑性、压缩变形、剪切变形和磨削变形等三种变形力之间进行组合而成件的工艺过程。冲压是目前应用最广泛、最有前途、更具 发展前景和经济效益突出、生产效率及节能效果明显、适用范围最广、用途最广泛、应用前景最为广阔、投资回报较高而且易于管理与控制且具有高度可持续发展能力的生产技术。
2.冲压加工技术与产品的分类
冲压工艺产品的分类主要有以下几种:按形状分为大型冲压件、中小型冲压件;按截面形状分为普通冲压件、复杂冲压件等。按加工方法分为热冲压、电化学冲压、超声冲压等;按冲件成形形状分为连续冲压件、半连续冲压件和分段冲压件等。按照加工精度分为超精冲压件等。按冲压精度可分为极高、低精度和高精度四种类型。按成形形状可分为椭圆异型两种;按照冲压设备可分为冲压成型机和冲压机等;根据材料可分为不锈钢、合金钢、铝合金、铜、铁、铬、镍等材质。根据冲压设备和冲压成形形状可以分为:曲面成形、凹凸成形、凸缘成形、压力成形和超声成形等。
3.冲压工艺生产设备的主要组成要素
在冲压工艺中,冲压设备主要由冲床、冲压机、模具、冲床夹具、冲压成型工具等组成。冲床(主要指冲模)由冲床、夹具、冲模、夹具、模具等组成,采用了“夹钳结合”的方式,一般用于制造薄板、中厚板及异型材产品。与其他加工设备相比,冲床具有生产效率高、节省材料等优点,故广泛应用于大规模的生产单位中。冲模:用于在冲压过程中支撑工件并将冲压后压下成规定尺寸的模子。冲模是冲压工艺生产设备中不可或缺且十分重要并且至关重要的部件。模具中所使用的冲模种类很多,常用如不锈钢、铸铁、铜、铝合金、钛合金、碳钢、合金结构钢、不锈钢等可按材质、用途、结构、性能等不同而用不同材料制造;模具按精度分有卧式模、立式模和卧式模等;模具类型及结构与普通模具相似;模具类型按工作原理分为机械自动冲模和电控自动冲模两大类;模具按结构形式分为凸轮式及齿轮式两大类;模具工作原理分为卧式和立式两种;冲压成型工具有模成型工具系统及机械手系统等。