沖壓模分類

沖壓模具的形式很多，一般可按以下幾個(gè)主要特征分類：

根據(jù)工藝性質(zhì)分類

（1）沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。

（2）彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。

（3）拉伸模 是把板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。

（4）成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。

根據(jù)工序組合程度分類

（1）單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。

（2）復(fù)合模 只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。

（3）級(jí)進(jìn)模（也稱連續(xù)模） 在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。

（4）傳遞模 綜合了單工序模和級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)，利用機(jī)械手傳遞系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的模內(nèi)快速傳遞，可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，減低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，節(jié)儉材料成本，并且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

沖壓是在常溫下，利用沖壓模在壓力機(jī)上對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離從而獲得所需形狀和尺寸的零件的一種壓力加工方法。這種加工方法通常稱為冷沖壓。

沖壓模具是沖壓加工中將材料加工成工件或半成品的一種工藝裝備，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。用沖壓模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的軋鋼板或鋼帶為坯料，且在生產(chǎn)中不需加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低的優(yōu)點(diǎn)。在飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表以及日用品中隨處可見到冷沖壓產(chǎn)品。如：不銹鋼飯盒、餐盤、易拉罐、汽車覆蓋件、子彈殼、飛機(jī)蒙皮等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，沖壓件在汽車、拖拉機(jī)行業(yè)中約占60%，在電子工業(yè)中約占85%，而在日用五金產(chǎn)品中占到約90%。

壓力機(jī)是用來對(duì)放置于模具中的材料實(shí)現(xiàn)壓力加工的機(jī)械。沖壓加工常用的壓力機(jī)有機(jī)械壓力機(jī)和液壓壓力機(jī)。

一個(gè)沖壓件往往需要經(jīng)過多道沖壓工序才能完成。由于沖壓件形狀、尺寸精度、生產(chǎn)批量、原材料等不同，其沖壓工序也是多樣的，但大致可分為分離工序和成型工序兩大類。

（1）分離工序 使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離的工序。例如：切斷、沖孔、落料、切口、切邊等。

（2）成型工序 材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的工序。例如：彎曲、拉深、翻邊、脹形、整形等。

盡管各類沖壓模的結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜程度不同，組成模具的零件又多種多樣，但總是分為上模和下模。上模一般通過模柄固定在壓力機(jī)的滑塊上，并隨滑塊一起沿壓力機(jī)導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)，下模固定在壓力機(jī)的工作臺(tái)上。沖壓模的組成零件分類及作用如下：

1．工作零件

它是直接與沖壓材料接觸，對(duì)其施加壓力以完成沖壓工序的零件。沖模的工作零件包括凸模、凹模及凸凹模，又稱為成型零件，它是沖模中最重要的零件。

2．定位零件

它是確定材料或工序件在沖模中的正確位置，使沖壓件獲得合格質(zhì)量要求的零件。屬于送進(jìn)導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等；屬于送料定距的定位零件有始用擋料銷、擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等；屬于塊料或工序件的定位零件有定位銷、定位板等。

3．壓料、卸料零件

這類零件起壓料作用，并保證把卡在凸模上和凹模孑L內(nèi)的廢料或沖壓件卸掉或推（頂）出，以保證沖壓工作能繼續(xù)進(jìn)行。

壓料板的作用是防止坯料移動(dòng)和彈跳。卸料板的作用是便于出件和清理廢料。通常，卸料裝置是指把沖壓件或廢料從凸模上卸下來；推件和頂件裝置是指把沖壓件或廢料從凹模中卸下來。一般把裝在上模內(nèi)的稱為推件：裝在下模內(nèi)的稱為頂件。

4．導(dǎo)向零件

它的主要作用是保證凸模和凹模之間相互位置的準(zhǔn)確性，保證模具各部分保持良好的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板等組成。

5．支撐零件

它將上述各類零件連接和固定于一定的部位上，或?qū)_模與壓力機(jī)連接，它是沖模的基礎(chǔ)零件。主要包括上模座、下模座、固定板、墊板、模柄等。

6．緊固零件

主要用來緊固、連接各沖模零件，如各種螺栓、螺釘、圓銷等。上述導(dǎo)向零件和支撐零件組裝后稱為模架。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面上。上、下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動(dòng)，保證沖壓過程中間隙均勻。模架及其組成零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并對(duì)其規(guī)定了一定的技術(shù)條件。

模架分為導(dǎo)柱模模架和導(dǎo)板模模架。應(yīng)用最廣的是用導(dǎo)柱、導(dǎo)套作為導(dǎo)向裝置的模架。根據(jù)送料方式的不同，這種標(biāo)準(zhǔn)模架有后側(cè)導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、對(duì)角導(dǎo)柱模架和四導(dǎo)柱模架。設(shè)計(jì)模具時(shí)，按照凸、凹模的設(shè)計(jì)需要正確選用即可。模架的大小規(guī)格可直接由凹模的周界尺寸從標(biāo)準(zhǔn)中選取。

近年來，我國沖壓模水平已有很大提高。大型沖壓模已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。

沖壓模模具CAD/CAM技術(shù)狀況

我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個(gè)自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。國家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。

21世紀(jì)開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。

模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識(shí)。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG，美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美國CV公司的CADS5，英國DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E，以色列公司的Cimatron，還引進(jìn)了AutoCAD、CATIA等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。

在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益。

快速原型（RP）與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣件制作難等問題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，并且保證了制件的精度，為汽車行業(yè)新車型的開發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證，它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。

圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。

沖壓模模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況

在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。

雖然如此，我國的沖壓模設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。

標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國際水平。

但總體上和國外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。

汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟，可以進(jìn)行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。

模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。

沖壓模專業(yè)化程度及分布狀況

我國模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過高。國外模具自產(chǎn)自配比例一般為30%，我國沖壓模自產(chǎn)自配比例為60%。這就對(duì)專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?，F(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其專業(yè)化程度較高，例如覆蓋件模具、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由于自配比例高，所以沖壓模生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布，而往往取決于主要投資者的決策。例如四川有較大的汽車覆蓋件模具的能力，江蘇有較強(qiáng)的精密沖模的能力，而模具的用戶大都不在本地。

沖壓模具基礎(chǔ)知識(shí)連續(xù)模

連續(xù)模是具有兩個(gè)或更多工位的沖模，材料隨壓力機(jī)行程逐次送進(jìn)一工位，從而使沖件逐步成形。

沖壓模具基礎(chǔ)知識(shí)單工序模

單工序模是在壓力機(jī)一次行程中只完成一道工序的沖模。

沖壓模具基礎(chǔ)知識(shí)組合沖模

組合沖模是按幾何要素（直線、角度、圓弧、孔）逐副逐步形成各種沖件的通用、可調(diào)式成套沖模。平面狀沖件的外形輪廓一般需要幾副組合沖模分次沖成。

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