精密冲裁工艺及精冲
精冲工艺
精冲是精密冲裁（冲压）的简称。
精冲是在普冲的基础上，发展起来的一种精密冲压加工工艺。
它虽然与普冲同属于分离工艺，但是包含有特殊工艺参数的加工方法。
由它生产的零件也具有不同的质量特征：尺寸公差小、形位精度高、剪切面光洁、表面平整、垂直度和互换性好。
特别是当精冲与冷成形（如弯曲、拉深、翻边、镦压、压扁、沉孔、半冲孔、挤压和压印等）加工工艺相结合后，精冲
零件已有可能在许多领域（如汽车、摩托车、电子等工业），取代以前由普冲、机加、锻造、精铸和粉末冶金加工的零件，因而发挥其巨大的技术经济效益。
值得注意的是：我们常说的精冲，不是一般意义上的精冲（如整修、光洁冲裁和高速冲裁等），而是强力压板精冲。
强力压板精冲的基本原理：在专用（三向力）压力机上，借助特殊结构模具，在强力作用下，使材料产生塑性——剪切变形，从而沿凹模刃口形状冲裁零件。
精密冲裁工艺及精冲
精密冲裁工艺及精冲引言精密冲裁工艺是一种通过冲压设备将金属材料加工成所需形状和尺寸的工艺。
精密冲裁工艺在许多行业中广泛应用，如汽车、电子、电器等。
本文将重点介绍精密冲裁工艺及精冲的相关知识。
精密冲裁工艺冲裁工艺原理精密冲裁工艺是指通过冲孔模具将金属板材进行切割和成形的工艺。
冲裁工艺使用冲压设备将板材置于模具中，然后通过加压使模具与金属板接触，产生强大的冲击力，将金属板切割或成形。
冲裁模具冲裁模具是精密冲裁工艺中的关键部分，其设计和制造对工艺精度和产量起着至关重要的作用。
冲裁模具通常由冲头、模座和模具板组成。
冲头是与冲孔形状相匹配的部件，模座用于固定冲头，而模具板则用于支撑工件和传递冲击力。
冲裁工艺流程精密冲裁工艺的一般流程如下： 1. 材料准备：选择合适的金属板材，进行去毛刺、清洗等预处理工作。
2. 模具设计：根据产品需求和工艺要求，设计并制造合适的冲裁模具。
3. 板材上料：将金属板材放置在冲压设备上，固定好位置。
4. 冲裁操作：将冲头与金属板材接触，施加压力进行冲压操作。
5. 完成产品：冲裁后的金属板材根据需要还需要进行后续处理，如清洗、打磨等。
精冲精冲概述精冲是精密冲裁工艺中的一种常见操作，其目的是在金属板材上冲制孔洞或形状。
精冲操作需使用精密冲裁机械和合适的冲头。
精冲模具精冲模具是用于进行精冲操作的关键工具。
具体而言，精冲模具通常由冲头、孔模和模座组成。
冲头通常由硬质合金制成，其形状和尺寸根据所需冲裁形状而定。
孔模是冲孔形状的镜像，用于固定和引导冲头，而模座则用于支撑工件和传递冲击力。
精冲工艺要点精冲工艺相对于一般冲裁工艺更为复杂，需要注意以下要点： - 冲压力度：冲压力度与冲切深度有关，需要根据具体产品要求进行调整。
- 材料选择：不同材料的强度和韧性差异较大，需要根据产品要求选择适合的材料。
- 冲裁速度：合理的冲裁速度能够提高生产效率，但过高的速度可能导致产品质量下降。
- 模具维护：定期检查和维护精冲模具，保证其准确性和稳定性。
精密垫片精冲工艺与模具设计[详细讲解]
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精密垫片精冲工艺与模具设计摘要分析了精密垫片的冲压工艺性，介绍了精密垫片的精冲工艺和精冲压力的计算及在普通冲床上实现精密冲裁的精冲复合模的设计。
该模具投入生产后，冲出的零件毛刺极小，断面平整光滑，达到了预期的要求，保证了产品的质量。
关键词：精密垫片精冲工艺模具设计1、引言精冲又称精密冲裁，是一种对模具有特殊要求的金属塑性加工工艺。
这种冲裁件具有较高的尺寸精度与形状精度以及完全光亮的冲裁面。
甚至可以直接装配使用。
它具有优质、高效、生产成本低等特点，容易实现自动化生产。
精冲是在普通冲压的基础上发展起来的一种精密板料加工工艺，精冲成型工艺是在普通压力机或者专用压力机(精冲机)上，通过专用的精密冲裁模具，在强力压料状态下对金属板料进行冲压，使金属材料产生塑性变形，由原材料直接获得比普通冲压零件精度高、光洁度好、平面度高、垂直度好，并拥有光洁剪切面及所需形状和质量特性的产品。
精密冲裁的本质是将冲裁模具的凹凸模具之间的间隙调整到普通冲裁模具的10％，甚至实现负间隙(即凹凸模之间产生过盈)，从而大幅度提高冲裁件的精度。
图1为冲裁间隙对冲裁件精度的影响关系图，图中，曲线与=0的交点为最合理的间隙值。
此时，冲裁件的尺寸与模具刃口的尺寸完全一致，当曲线位于交点右边时，冲裁件与模具间存在间隙。
间隙越大，会使冲裁件与模具之间的摩擦力减小，所需要的冲裁力也小，但会造成冲裁件的变形增大，影响冲裁件精度。
(a) 落料(b) 冲孔精密冲裁理论的核心是：固体在多向受压的情况下比在单向受压时塑性好、变形状态更好，更易变形。
因此在板料精密冲裁时，利用精冲模特殊结构，在板料的剪切分离区，三向施压形成立体压应力状态，对材料进行纯剪切分离，实现精密冲裁。
根据该理论发明的使用V型齿圈强力压边进行精冲的工艺技术简称FB精冲法。
因此，近年来精冲技术得到了快速的发展，在机械工业领域得到了越来越高的重视。
2 精冲工艺过程及特征用普通冲裁所得到的工件，剪切断面比较粗糙；而且还有塌角、毛刺，并带有斜度，同时制件的尺寸精度也较低。
2-9 精密冲裁工艺与模具
三、精冲(齿圈压板冲裁) 精冲(齿圈压板冲裁)
1 精冲工艺特点
与普通冲裁模相比，模具结构上多一个齿圈压 板与顶出器，且凸凹模间隙极小，凹模刃口带 有圆角。 冲裁时，在V形齿的内面 在 形齿的内面 产生横向侧压力， 产生横向侧压力，以阻止材 料在剪切区内撕裂和金属的 横向流动， 横向流动
精冲工艺主要有： 光洁冲裁、负间隙冲裁， 光洁冲裁、负间隙冲裁， 带齿圈压板精冲、整修、 带齿圈压板精冲、整修、 对向凹模精冲、往复冲裁等 对向凹模精冲、往复冲裁等。
一、光洁冲裁
光洁冲裁（小间隙小圆角冲裁）。凸、 凹模间隙小于0.01～0.02mm， 落料时，凹模刃口带小圆角、倒角或椭 圆角，凸模仍为普通形式； 冲孔时，凸模刃口带小圆角、倒角或椭 圆角，凹模为普通形式 。
四、整修
整修：将普通冲裁后的毛坯放在整修模中 加工，除去粗糙不平的冲裁剪切面和锥 粗糙不平的冲裁剪切面和锥 获得光滑平整的断面。整修后，零 度 ， 获得光滑平整的断面 件尺寸精度可达IT6~IT7级，表面粗糙度 Ra值可达0.8～0.4µm。 整修方法主要有外缘整修、内孔整修、 外缘整修、内孔整修、 外缘整修 叠料整修和振动整修。 叠料整修和振动整修
整修时应将毛坯的大端放在整修凹模的 刃口上，否则会使粗糙面增大且有毛刺。 刃口上，否则会使粗糙面增大且有毛刺。
2 内孔整修
利用凸模切除余量。 利用凸模切除余量 整修目的是校正孔的坐标位置，降低表面粗糙度 和提高孔的尺寸精度。 整修时要求凸模刃口锋利外，还需有合理的余量。
内孔整修时，凸模应从孔的小端进入 内孔整修时，凸模应从孔的小端进入。 孔在整修后由于材料的弹性变形，使孔 径稍有缩小。
精密冲压技术详解-推荐
精冲概述1、何谓精冲精冲—是精密冲裁的简称。
精冲是在普冲的基础上，发展起来的一种精密冲压加工工艺。
它虽然与普冲同属于分离工艺，但是包含有特殊工艺参数的加工方法。
由它生产的零件也具有不同的质量特征。
特别是在精冲与冷成型（如弯曲、拉深、翻边、镦挤、压沉孔、半冲孔和挤压等）加工工艺相结合后，精冲零件已有可能在许多领域（如汽车、摩托车、电子工业等），取代以前由普冲、机加工、锻造、铸造和粉末冶金加工的零件，因而发挥其巨大的技术优势和经济效益2、精冲分类各种不同的精冲方法，按其工艺方式，主要分类如下：3、精冲工艺原理3．1、普冲与精冲的区别我们常说的精冲，不是一般意义上的精冲（如整修、光洁冲裁和高速冲裁等），而是强力压板精冲(见图1)。
PR－齿圈力、PS－冲裁力、PG－反压力。
强力压板精冲的基本原理是在专用（三向力）压力机上，借助特殊结构模具，在强力作用下，使材料产生塑性—剪切变形，从而得到优质精冲件。
3.2、精冲工艺特点表1为普冲和精冲二种不同工艺方法的特点。
技术特征普冲精冲1.材料分离形式剪切变形(控制撕裂) 塑—剪变形(抑制撕裂)2.工件品质● 尺寸精度ISO11-13 ISO7-11● 冲裁面粗糙度Ra(μm)Ra＞6.3 Ra 1.6～0.4● 形位误差:平面度大小(0.02mm/10mm)不垂直度大小(单面0.0026mm/1mm) 塌角(20～35)%S (10～25)%S毛刺双向,大单向,小3.模具● 间隙双边(5～10)%S 单边0.5%S● 刃口锋利倒角4.冲压材料无要求塑性好(球化处理)5.润滑一般特殊6.压力机● 力态普通(单向力) 特殊(三向力)● 工艺负载变形功小变形功为普冲的2～2.5倍● 环保有噪音,振动大噪音低,振动小7.成本低高(回报周期短)3.3、模具工作原理精冲机是实现精冲工艺的专用设备。
如图2所示，精冲时精冲机上有三种力（PS、PR、PG）作用于模具上。
冲裁开始前通过齿圈力PR，经剪切线外的导板（6），使V形齿圈（8）压入材料并压紧在凹模上，从而在V形齿圈的内面产生横向侧压力，以阻止材料在剪切区内撕裂和在剪切区外金属的横向流动。
第二章 第八节 精密冲裁方法
第八节精密冲裁方法用普通冲裁所得到的工件，剪切面上有塌角、断裂面和毛刺，还带有明显的锥度，表面粗糙度仪为R a 值12.5～6.3μm，同时制件尺寸精度较低，一般为ITl0~ITll，在通常情况下，已能满足零件的技术要求。
当要求冲裁件的剪切面作为工作表面或配合表面时，采用一般冲裁工艺不能满足零件的技术要求，这时，必须采用提高冲裁件质量和精度的精密冲裁方法。
精密冲裁是通过改进模具来提高制件精度，改善断面质量的。
其尺寸精度可达IT8~IT9(级)，断面030或更佳。
精密冲裁主要有整修、光洁冲裁、负间粗糙度Ra值为1.6～0.4μm，断面垂直度可。
达89/隙冲裁、小间隙圆角刃口冲裁、上下冲裁、对向凹模冲裁、精冲等。
一、精密冲裁的几种工艺方二、见表2-39表2—39精密冲裁的几种工艺二、精冲(齿圈压板冲裁)目前齿圈压板精冲方法使用较为广泛，其模具的结构型式可分为活动凸模式(图2一35)和固定凸模式(图2—36)。
而且还可把精冲工序与其它成形工序(如弯曲、挤压、压印等)合在一起进行复合或连续冲压，从而大大提高生产率和降低生产成本。
图2—35活动凸模式精冲模图2—36固定凸模式精冲模1—压力托杆2传力杆3一冲孔凸模4一顶杆1—顶杆2—齿圈压板3—凹模4—冲孔凸模5—托板6—传力杆7—活寨8—压味工作台5—压力机工作台6—反压力活塞7—传力杆9—凸模底板l0—下模座1l—齿圈压板8—凹模座9—坯料10—凸凹模11—传力杆12—凸凹模13—凹模14—推板l5—上摸座12—凸模座13—床身14—滑块15—活塞l6—压床滑块17—压力柱18—活塞16—油压1．精冲的主要特点1)在冲裁过程中，由于有齿圈压板强力压边，顶件板和冲裁凸模的共同作用，并在间隙很小而凹模刃口带圆角的情况下，从而使坯料的变形区处于强烈三向压应力状态，提高了材料的塑性，抑制了剪切过程中裂纹的产生，使得冲裁件的断面质量和尺寸精度都有所提高。
精冲的变形过程见图2—37，根据精冲工艺要求，精冲设备应是能够提供三种加压压力(冲裁力、齿圈压力、顶出器反压力)的、导向精度要求高的专用精冲压力机。
冲裁的工艺方法
冲裁的工艺方法
1. 直接冲裁法呀，这就像用刀直直地切下去一样干脆！比如说裁剪一块布料，不需要任何拐弯抹角，直接下剪子就完事儿了。
2. 分步冲裁法呢，就好比我们走路，一步一步来。
像制作一个复杂的零件，分成几个步骤来冲裁，这样更精准。
嘿，就像搭积木一样，一块一块慢慢来。
3. 复合冲裁法呀，哇，这可厉害咯！它就像一场完美的配合演出，几个动作同时进行。
你看那制造模具的时候，多个工序一起完成，多牛啊！
4. 整修冲裁法哦，这就好像在给一件作品做最后的修饰。
比如说已经冲裁得差不多了，再稍微修整一下边缘，让它更完美呢。
5. 精冲裁法，那精度简直了！可以想象成是在雕琢一件绝世珍宝，每一个细节都要做到极致。
像一些高精密仪器的制造，就得靠这个啦！
6. 微孔冲裁法呢，可不简单哟！就像在一张纸上穿出一个个微小的洞洞，难吧？但用对了方法，就能做到滴。
7. 强力冲裁法呀，那力量可不是盖的！就跟大力士一样，一下子把东西搞定。
比如说冲裁很厚的材料，就得靠这个强大的力量呢。
8. 高速冲裁法，哇塞，快得像闪电一样！就好像百米赛跑，嗖的一下就冲过去了。
在一些需要高效率的生产中，这可太有用了。
9. 数控冲裁法，嘿，这高科技呢！就如同有一个智能的小助手在帮你干活，精确又高效。
想想看，通过电脑控制来冲裁，多神奇呀！
我觉得呀，这些冲裁的工艺方法各有各的厉害之处，我们得根据具体的需求来选择最适合的方法，这样才能做出好东西来嘛！。
精 密 冲 裁
8—凸模； 9、21—垫板； 10—座圈；
11—压边圈； 12—顶件板；
13—冲孔凸模固定板； 14—支承环；
15—压床上工作台； 19、20—传力杆；
22、27—模座； 23—冲孔凸模；
24—
25—导向装置；
26—支承顶杆
活动凸模式复合精冲模
精密冲裁
1.5 精密冲裁模的结构及特点
1—压床下工作台； 2—专用下结合环； 3、13、19—传力杆； 4—上垫板；5—凸模座板； 6—顶件板；7—冲孔凸模； 8—闭锁销；9—凸模； 10、21—顶杆； 11—导向件； 12—垫座； 14—专用上结合环； 15— 16、30—液压活塞； 17—压板； 18、28—支承销； 20、29—模座； 22—压边圈； 23—支板； 24—冲孔凸模；25—凹模； 26—缩紧环；27—下垫板
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
1—凹模； 2—切屑； 3—凸模； 4—工件
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
1）小间隙圆角刃口冲裁
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
2）负间隙冲裁
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
对向凹模冲裁过程 1—顶件器； 2—材料； 3—冲裁凸模； 4—凸起凹模； 5—凹模； 6—废料；
26—垫片； 27—卸料板；
28—碟簧
简易精冲落料模
精密冲裁
1.6 精密冲裁模齿圈的设计
抑制冲件以外的力， 如与冲压方向相垂直的 水平侧向力对冲件的影 响。
固定被加工的板料， 避免材料受弯曲或拉 伸。
压应力提高了被加 工材料的塑性变 形能力。
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精冲精冲，又称为精密冲压技术，是一种在金属加工业中广泛应用的高效加工方法。
它通过将金属板材以高速推进的方式冲压成所需形状，从而实现金属零件的制造。
精冲技术的应用领域非常广泛，涵盖了汽车制造、电子设备制造、家电制造等多个行业。
本文将介绍精冲技术的原理、优势以及发展趋势。
一、精冲的原理精冲技术主要通过冲压机来实现，其原理是利用冲压机将金属板材放置在模具上，然后以高速冲击的方式使金属板材经过模具，最终形成所需形状的金属零件。
整个过程主要包括两个阶段：冲切和成形。
1. 冲切：在冲切阶段，冲压机上的模具通过高速下压，对金属板材进行冲切。
冲切过程中，模具上的切割部分会与金属板材产生接触，并且由于高速冲击的作用，金属板材会被切割下来，形成切割边缘。
2. 成形：在成形阶段，冲压机上的模具会根据所需形状的设计，对金属板材进行进一步的冲击和成形。
通过模具的设计和高速冲击的力量，金属板材会逐渐改变形状，并最终形成所需的零件。
二、精冲的优势使用精冲技术的主要优势在于高效性、精度和经济性。
1. 高效性：精冲技术具有高速、高效的特点。
使用冲压机进行精冲加工，每分钟可完成几十次乃至上百次的冲击过程，大大提高了生产效率。
2. 精度：精冲技术可实现较高的加工精度。
冲压机在冲击过程中，通过模具的高精度设计和制造，能够保证零件的尺寸精度达到较高标准。
这对于一些对零件精度要求较高的行业，如汽车制造和电子设备制造，非常重要。
3. 经济性：相比传统的机械加工方式，精冲技术具有较低的制造成本。
由于精冲技术利用模具进行加工，可以大大减少材料的浪费，并且由于高效的加工过程，可以降低生产成本，并提高生产效率。
三、精冲技术的发展趋势随着科技的发展和市场需求的变化，精冲技术正不断演进和提升，展现出以下几个发展趋势。
1. 自动化：自动化是精冲技术发展的一个重要方向。
采用自动化冲压生产线，能够实现零件的连续生产，并且大大提高生产效率。
自动化系统还能够实现对冲压过程的监控和控制，确保生产的稳定性和一致性。
精冲简介介绍
3. 加载材料
将材料放入精冲机中，并固定 好。
5. 后处理
对精冲件进行清洗、热处理、 表面处理等，以满足产品要求 。
Байду номын сангаас
精冲的应用领域
01
02
03
04
汽车制造
精冲工艺在汽车零部件生产 中应用广泛，如发动机零件、
传动系统零件等。
电子产品
手机、电脑等电子产品中的 精密零件常采用精冲工艺生产
。
航空航天
高精度、高强度的航空零部 件需要通过精冲工艺来制造。
市场竞争和成本压力
激烈的市场竞争和成本压力要求精冲技术不断提高生产效率和降低成本。需要引入先进的 生产管理模式，提高设备利用率，降低原材料和能源消耗，提高精冲技术的经济效益。
未来精冲技术的研究与发展方向
超精密精冲技术 复合精冲技术 智能精冲技术 绿色精冲技术
研究更高精度的精冲工艺和装备，满足微电子、光电子等领域 对超精密零件的需求。
近年来，随着技术的进步，伺服冲床在精冲领域的应用逐渐增多。伺服冲床具 有高速、高精度、高稳定性等优点，能够大幅提高精冲生产的效率和质量。
精冲模具技术
模具结构设计
精冲模具是精冲过程中的核心部件，其结构设计直接影响 精冲件的精度和表面质量。合理的模具结构能够降低材料 变形和开裂的风险，提高产品良品率。
将精冲技术与其他加工方法（如激光切割、电火花加工等）相 结合，形成复合精冲工艺，解决复杂零件的高效高精度加工问
题。
引入人工智能、大数据等先进技术，实现精冲过程的智能化监 控和优化控制，提高生产效率和产品质量。
研究环保材料和低能耗润滑方式，降低精冲过程中的环境污染 和资源消耗，实现精冲技术的绿色可持续发展。
精密冲裁工艺及模具讲解
坯，然后
寸精度 序，难 整修、振
再次冲裁
高、塌 于实现 动整修、
切削掉毛
角小， 自动化。冲裁拉削、
坯的断裂
垂直度
往复整修
面。
好。
等。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第十一节 精密冲裁工艺与模具
名 加工方法 称
剪 优点 缺点 切 面
有关 加工 方法
光
用微间 塑 切面光 塌角大 负间
洁
隙，刃 性 洁，工 弯曲大 隙冲
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第十一节 精密冲裁工艺与模具
光洁冲裁（续）
工艺性设计的注意点： *对制件设计要求
（A）所冲工件的形状轮廓必须比较简单，且避免出现直角和尖角； （B）落料时需要较大搭边。
*对模具设计要求
（A）圆角刃口表面的粗糙度值要求很低，材料硬度要求很高； （B）冲裁过程中要800mm
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第十一节 精密冲裁工艺与模具
11.4 精冲模具结构设计
V形齿圈在精冲中是个非常重要的功能元件。设计V型齿 圈有三个主要参数：齿形距a、齿高h、齿形内角α 。齿圈 的位置和齿形参数的选择和设计，是精冲模设计的重要环 节，对精冲零件质量和模具寿命都有很大影响。
产生的压力达到最大值。 经演算推得：凹模上和齿圈压板上的的齿形内角α 皆设计
为45 0，
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第十一节 精密冲裁工艺与模具
精密冲裁模具
固定凸模式
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
精密冲裁模具
活动凸模式
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第十一节 精密冲裁工艺与模具
精冲模类型
类型 定义与应用
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
精密冲裁方法简介
（4）整修
如图2.84所示，整修是以普通冲裁件为毛坯， 将普通冲裁后的毛坯放在整修模中，进行一 次或多次的整修加工，切去薄薄的一层金属， 除去粗糙不平的冲裁断面和锥度，从而得到 光滑平整的断面。
图2.84 整修工艺
经整修后，零件的尺寸精度可达IT7～IT6；
表面粗糙度可达Ra=0.8～0.精密冲裁简称精冲 是利用特殊结构的冲模，在专用压力机上（或经 过改装的压力机上），对板料施加压力，使冲裁 变形区在三项压应力状态下实现纯塑剪分离的冲 压工艺方法.
1．精密冲裁机理
如果在冲裁过程中毛坯变形区处于三向压应力 状态，增强变形区的静水压效应、抑制材料的 断裂，使其在不出现剪切裂纹的冲裁条件下以 纯塑性变形的方式实现材料的分离，从而获得 断面质量好、尺寸精度高的精密零件。
图2.83 负间隙冲裁
冲裁时，凸模工作端面在下止点位置与凹模面应 保持0.1～0.2mm的距离。
负间隙一般取材料厚度的10％～20％，该工序适用 于塑性较好的铝、铜和软钢，在形状上要求外形简 单、无尖角、厚度大于0.5mm。
其加工精度为IT8～IT11级，表面粗糙度可达
Ra=0.8～0.4μm。
图2.86 对向凹模冲裁
冷冲模具设计
反向顶杆又从另一方向施加反向顶力，从而对板料 造成强大的轴向挤压效果，增强了金属内部压力。 同时又能防止工件产生穹弯现象。
（2）采用极小的冲裁间隙
如图2.82所示，该方法的特点是采用很小的冲裁间隙及凸、凹模 之一取小圆角刃口（冲孔凸模取小圆角；落料凹模取小圆角）。
双面间隙一般不超过0.01～0.02μm
常用的整修方法主要有外缘整修、内孔整修、 叠料整修和振动整修。
（5）往复冲裁
如图2.85所示，往复 冲裁（也称上下冲裁） 是指在向某一方向冲 裁的深度达到一定值 以后，再向其相反方 向冲裁，从而获得精 密零件的冲裁方法。
现代冲裁工艺及其特点.0715
现代冲裁工艺及其特点在现代工业化生产中，利用压力加工设备和专用工装（模具），使工件与基体金属（板材）分离的加工工艺统称为冲裁工艺。
而冲裁工艺大致可分为三类，即：普通冲裁（简称为普冲）、高速冲裁和精密冲裁（简称为精冲）。
以下就三种冲裁工艺及特点分述于后。
一、普通冲裁仅就“分离”而言，普通冲裁包含冲裁和剪切两种工艺方法，而本文所述的“普冲”只对冲裁工艺方法进行描述。
在三种冲裁工艺中，普冲是始祖，至今仍被广泛应用于工业化大生产中。
当代工业制成品中的冲压件的百分之九十以上，是用普冲工艺生产的。
普冲工艺用途极广，它既可以直接制成平面（板状）零件，又可以为弯曲、拉深、体积成形等冲压工序作毛坯准备。
1、变形过程如图1-1所示是冲裁变形过程示意图。
完成冲裁加工的专用工装称为冲模，而冲模的主要工作部件是凸模和凹模，二者之间有单面间隙C（双面间隙则为2C），被冲裁材料置于凹模之上，在外力的作用下，凸模压入材料并不断下降，使材料发生变形。
其变形过程大致经历了弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂阶段。
图1-1 冲裁变形过程第一阶段弹性变形作用在材料上的荷载较小，且小于材料的流动极限，此时，若取消外力，材料可以恢复原来的状态。
处于此阶段的材料，在凹模轮廓范围以内，有被挤入“洞口”的趋势，且呈锅底状弯曲；而凹模轮廓范围以外，则呈直边翘曲；凸、凹模的间隙越大，材料在变形过程中的弯曲和翘曲的趋势则越严重。
第二阶段塑性变形当施加在材料上的荷载超过材料的流动极限（屈服点）时，材料进入塑性变形阶段，在此阶段，材料的加工硬化与塑性变形同时存在。
此时，材料与凸模接触的面积由初始的（凸模）挤压轮廓线向挤压轮廓环（带）转变，随着作用在材料上的荷载的继续增加，挤压轮廓环宽也不断增加。
同时，材料则沿凸模运动方向，在凸、凹模刃口（侧面）区域主要发生塑性剪切，但由于凸、凹模之间存在着间隙，在此变形过程中材料纤维组织还存在着弯曲和拉伸变形，凸、凹模间隙越大，弯曲和拉伸变形的趋势越严重。
9 精密成形技术(3-3)
如图4-6b所示，精冲时，变形区材 料处于三向压应力和平面应变状态。
（4）剪切面的加工硬化 变形集中在凸、凹模刃口之间 的一定区域内，形成了剪切表面层 的加工硬化。如图4-7所示，由于加 工硬化，表面硬度超过原始硬度一 倍多；表面的硬化曲线呈半梨状， 沿厚度方向逐渐增加；变形区硬度 分布由表层向内层逐渐降低。
图 4-17 精冲压印复合工艺过程
（5）精冲压扁复合成形 如图4-18所示，精冲压扁复合工 艺是获得不等厚精冲件的另一种方法， 一般在连续模上进行。由于条料经压 扁硬化后不能进行退火，因此精冲压 扁一般只适应于硬化指数较低的低碳 钢一类材料。
图4-18 精冲压扁复合工艺
（6）精冲弯曲复合成形 精冲弯曲复合工艺的关键是如 何根据零件弯曲形状特征、技术要 求、生产批量来选择复合的形式， 确定模具的结构。
a)b)冲裁型 c)d)挤压型 e)f)模锻型 图 4-8 各种形式带凸台精冲件
（1）带凸台精冲件的分类 如图4-8所示，带凸台精冲件可分 为冲裁型、挤压型和模锻型三类。
（2）精冲半冲孔 1）变形过程分析 图4-9所示为半冲孔变形区金属 的宏观流线。由图中可见，与普通 冲裁不同，凸模进入材料深度超过 料厚的3/4，材料仍未分离，变形区 材料发生了剧烈的变形后仍保持为 一个整体
a） 落料、冲孔、压沉头
b） 冲孔、压沉头
c） 压沉孔
d） 压沉孔 图4-23 部分 精冲压沉孔工艺
（8）三维精冲复合成形 图4-24显示了2个典型的三维精 冲件。所谓三维精冲件是指零件的 尺寸和公差要求是三维的。该类制 件可采用精冲、挤压、弯曲、翻边、 压筋、压扁、压印和半冲孔等复合 工艺来生产。
图4-3 精冲工艺全过程
（2）力—行程曲线 图4-4为精冲力—行程曲线，图中 虚线表示普通冲裁力—行程曲线。可 见，精冲力大，最大力持续时间长， 与普通冲裁相比，变形功要大得多。 此外，压边力、反压力和卸、顶件力 都较大。
冲裁工艺及冲裁模设计
工艺性原则
冲裁模设计应满足生产 工艺要求，确保冲裁件
的质量和精度。
安全性原则
设计应确保操作安全， 防止模具使用过程中出
现危险。
经济性原则
在满足功能和安全性的 前提下，降低模具成本
。
维护性原则
设计应便于模具的安装 、调试、维修和保养。
冲裁模设计的步骤与方法
明确设计任务
了解冲裁件的结构、尺寸、材料和生产批量 等要求。
。
强度和韧性
选择具有良好强度和韧性的材 料，以确保模具在使用过程中 不易开裂或断裂。
热处理性能
选择适合的热处理工艺，以提 高模具的硬度和耐久性。
经济性
在满足性能要求的前提下，尽 量选择价格较低的材料，降低
模具成本。
03 冲裁模结构设计
冲裁模结构的选择
根据产品要求选择合适的冲裁模结构，如简单模 、连续模、复合模等。
03
固定方式。
冲裁模的装配与调试
01
根据设计图纸，正确装 配凸模、凹模、压板、 螺栓等零件。
02
检查装配后的冲裁模是 否符合设计要求，并进 行必要的调整。
03
进行试冲，检查冲裁件 的质量、尺寸精度和模 具的稳定性，对模具进 行调整优化。
04
对冲裁模进行保养和维 护，确保其长期稳定运 行。
04 冲裁模设计实例分析
Байду номын сангаас
实例一：简单冲裁模设计
总结词
结构简单、成本低、适用于中小批量生产
详细描述
简单冲裁模设计通常采用单工序模具，结构相对简单，制造成本较低，适用于中小批量生产。这种模具一般由上 模和下模组成，通过压力机将上模压下，使板料分离，完成冲裁工序。
实例二：复杂冲裁模设计
精密冲裁
（1）精密冲裁的工作原理及过程精密冲裁属于无屑加工技术，是在普通冲压技术基础上发展起来的一种精密冲压方法，简称精冲。
它能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺寸精度高、冲裁面光洁、翘曲小且互换性好的优质冲压零件，并以较低的成本达到产品质量的改善。
为了能更好地应用精冲技术，必须充分了解和掌握其基本要素：精冲机床、精冲模具、精冲材料、精冲工艺及精冲润滑等。
图 2.9.1所示为普通冲裁和精冲两种工艺方法的比较。
图 2.9.1 普通冲裁的精冲的区别1-落料凸模；2-凹模；3-冲孔凸模；4-顶件板；5-顶杆；6-压板；7-压杆；8-齿圈；9-精冲材料；10-精冲件；11-内形废料；c-冲裁间隙图 2.9.2 精冲过程示意图精冲是塑性剪切过程。
是在专用( 三动 )压力机上，借助于特殊结构的精冲模，在强力的作用下使精冲材料产生塑性剪切。
图2.9.2所示的冲裁过程中落料凸模1接触材料9之前，通过压力FR使V 形齿圈8将材料压紧在凹模上，从而在V形齿的内面产生横向侧压力，以阻止材料在剪切区内撕裂和金属的横向流动。
在冲孔凸模压入材料的同时，利用顶件板4的反压力FG，将材料压紧；并在压紧状态中，在冲裁力FS作用下进行冲裁。
剪切区内的金属处于三向压应力状态，从而提高了材料的塑性。
此时，材料就沿着凹模的刃边形状，呈纯剪切的形式冲裁零件。
1—齿圈压板2—凹模(落料) 3—凸凹模4—顶板 5 —材料 6—零件7—冲孔废料图 2.9.3 精冲过程a)模具初始位置b)齿圈压入c)冲裁d)冲裁过程结束e)模具开启f)卸出冲孔废料g)顶出零件及卸出带料h)排出零件和废料，向前送料(二)普通冲裁与精密冲裁的工艺特点对比(表2.9.1)表 2.9.1 普通冲裁与精冲的工艺特点技术特征普通冲裁精密冲裁1.材料分离形式剪切变形、断裂分离塑性剪切变形2.尺寸精度ISO11～13 ISO6～93.冲裁断面质量：表面粗糙度Ra/μm不垂直度平面度Ra＞6.3大大Ra=1.6～0.4小（单面0.0026㎜/1㎜）小（0.02㎜/10㎜）4.模具：间隙刃口双边（5～15）t%锋利单边0.5t%小圆角5.冲压材料无要求塑性好（球化处理）6.毛刺双向、大单向、小7.塌角（20～30）% （10～25）%8.压力机普通（单向力）特殊（三向力）9.润滑一般特殊10.成本低高（回报周期短）根据表2.9.1分析可知，要实现精密冲裁，工艺上必须采取一些特殊措施（1）采用带齿圈的压板，产生强烈压边作用力，使塑性剪切变形区形成三向压应力状态，且增加变形区及其邻域的静水压力。
精冲工艺技术详解
精冲工艺技术详解精冲工艺与普通冲裁的工艺特点存在本质的差别，普通冲裁在冲裁过程中控制板料的撕裂，而精冲则在冲裁时想尽办法抑制板料的撕裂。
精冲在零件从板料上分离前始终保持为一体，精冲过程金属板料始终处于塑性变形过程。
精冲属于无削加工技术，这种加工方法的成果是冲件的冲切面在其整个料厚上没有裂纹和撕裂。
此外，还能够达到最严的尺寸精度和平直度公差。
精冲材料和润滑状态对精冲的效果也有着很大的影响。
塑性好、变形抗力低、球化完全、弥散良好、分布均匀的细球状碳化物组织的材料最适合精冲。
好的润滑剂不仅提高精冲件的质量，也有助于减轻模具的磨损，提高模具的使用寿命。
汽车上许多冲压零件采用精冲工艺生产，座椅调节器上的齿条、齿板、凸轮；制动系统中的棘轮、棘爪、调节齿板、拉臂、推杆、腹板、支撑板等；车锁上的锁板、卡板、保险块等；安全带上的插舌、内齿环、棘爪等；离合器上的从动片等；变速器上的拨叉等；传动系统的法兰盘、止推垫片等；车门玻璃升降器齿板等。
精冲属于无削加工技术，是在普冲技术上发展起来的一种精密冲裁方法，能在一次冲压行程中获得比普冲零件尺寸精度高、冲裁面光洁、翘曲小且互换性好的优质精冲零件，并以较低的成本达到产品质量的改善。
精冲模典型结构有活动凸模式结构、固定凸模式结构和连续精冲模。
精冲工艺过程要求精冲设备冲裁力、压边力和反压力精确。
因此大批量生产精冲件一般采用机械精冲压床，但机械压床设备投入费用高，因此很多生产厂家利用液压模架在油压机上精冲零件。
油压机成本低，适合多品种、中小批量精冲零件的生产。
精彩的精冲原理动画和精冲图片马上呈现。
视频1：精冲原理3D动画演示视频2：瑞士法因图尔VS.日本森精机▼视频3：精冲实际生产过程合集精冲图片赏析：精冲模具赏析：。
精密冲裁工艺及精冲
1一凹模；2一切屑；3一凸模；4一工件 图2．9．4整修
精密冲裁工艺及精冲
a)落料．b)冲孔 图2．9．5 小间隙圆角刃口冲裁
图2．9．6负间隙冲裁
精密冲裁工艺及精冲
图2．9．7往复冲裁
图2．9．8对向凹模冲裁的过程
精密冲裁工艺及精冲
图2．9．17精冲模与普通复合模的比较 a)活动凸模式精冲模与普通复合模； b)固定凸模式精冲模与普通复合模
齿圈位置等因素有关。h=Kt t为料厚，K系数 ，由图2．9．23选取 4．齿圈的尺寸 V形齿圈已标准化
精密冲裁工艺及精冲
2．9．6精冲模齿圈的设计
4．齿圈的尺寸（续） ①根据Feintool资料,当t=4.5mm，而仅在压板或凹
模 上 使 用 齿 圈 时 ， 其 值 可 由 表 2.9.4 选 取 ； 当 t>4.5mm，而在压板和凹模上同时使用齿圈时，其 值可由表2.9.5选取。 ②根据Schmid资料，如图2.9.25所示，当t≤4mm时 ，使用单面齿圈；当t>4mm时，使用双面齿圈。其 值由表2.9.6选取。
精密冲裁工艺及精冲
第十节硬质合金冲裁模
2．10．2硬质合金冲裁模的结构设计特点 1．排样的要求
在级进模中大部分采用侧刃定位，侧刃位置要 适当。排样时也应避免凸、凹模单边工作 2．对模架的要求模架要求刚性好、精度高。上、 下模座的厚度比钢冲模要大。模架材料以45钢 为好，调质处理到25～30 HRC。为提高模架的 导向精度，可采用滚动导向装置。模柄一般多 采用浮动式，如图2．10．3所示。
力机的离合器必须能对故障信号作出迅速反应， 及时停机。
精密冲裁工艺及精冲
第十节硬质合金冲裁模
2．10．2硬质合金冲裁模的结构设计特点 2．10．3硬质合金块的固定 (1)焊接固定法 (2)机械固定法 (3)热套(或冷压)固定法 (4)黏结固定法
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(3)精冲模冲裁完毕模具开启时，反压板将零件从凹模内顶出， 压边圈将废料从凸模上卸下，不另外需要顶件和卸料装置。
(4)由于精冲模为上出件，模具无漏料孔，可使凸凹模和模座更 加坚固。
2．9．6精冲模齿圈的设计
1．齿圈的作用 (1)固定被加工板料，避免材料受弯曲或拉伸。 (2)抑制冲件以外的力。 (3)压应力提高了被加工材料的塑性变形能力。 (4)减少塌角。 (5)兼退料作用。
2．9．6精冲模齿圈的设计
2．齿圈的分布 (1)在塌角大的部分，V形齿圈应和刃口的形状相一致
。
(2)在塌角较小的部分，V形齿圈与刃口形状可以不一 致
性，以便在冲裁过程中不致发生撕裂现 象。
2.9.3精冲件的工艺性
2．精冲件的结构工艺性 (1)圆角半径 为了保证零件的质量和模具的寿命，要求零件避免有尖角太小 的圆角半径 (2)孔径、槽宽和壁厚
精冲件的孔径d和槽宽b不能太小，否则也会影响模具寿命和 零件质量 (3)齿形 精冲齿轮时若节圆上的齿厚小于料厚，则凸模上承受很高的压 力。一般要求节圆齿厚s≥0.6t。当齿形合理、材料的精冲性能良 好时，精冲最小齿厚可为材料的40％，即s=0.4t
2．9．6精冲模齿圈的设计
3．齿圈的结构
(1)齿圈的形式“ 精冲齿圈常用三角形凸起，也可使用台阶形和圆锥形(截面斜角
为45`～20)压板来压边
图2．9．22齿圈形式 a)V形环;b)台阶形；c)圆锥形
2．9．6精冲模齿圈的设计
(2)齿形参数 ①齿形角度α和β ②齿圈高度h,齿圈高度h与材料厚度、机械性能和
2.9.4精密冲裁模的设计要点
1．设计要求和内容
(1)模具结构必须满足精冲工艺要求，并能在工作状 态下形成立体压应力体系。
(2)模具具有较高的强度和刚度，导向精度良好。 (3)认真考虑模具的润滑、排气，并能可靠清除冲出 的零件及废料。 (4)模具结构简单、维修方便，具有良好的经济性
2．精冲的排样和精冲力的计算
(3)冲小孔时一般不需要V形齿圈；冲大孔时(直径在30 ～~40 mm以上时)，建议在顶杆上加V形齿圈。
(4)如果料厚t<3 mm时，可使用平面压板。如果料厚 t≤4．5 mm，可在压板或凹模面上使用一个单齿圈 ；如t>4．5mm，或材料强度高(σb≥800 MPa)，或者 对于齿轮和带锐角的零件，通常使用两个v形齿圈， 一个做在齿圈压板上，另一个做在凹模上，即双齿
1．整修 将普通冲裁后的毛坯放在整修模中，进行一次或多
次的整修加工，除去粗糙不平的冲裁断面和锥度，从 而得到光滑平整的断面的方法。 2．光洁冲裁 (1)小间隙圆角刃口冲裁 (2)负间隙冲裁 3．往复冲裁 4．对向凹模冲裁
2.9.3精冲件的工艺性
1．精冲件材料的工艺性 精冲的材料必须具有良好的变形特
(2)凹模(或凸模)刃尖处制造出0.02～0.2 mm左右的小 圆角，抑制剪裂纹的发生，限制断裂面的形成，有利 于工件断面的挤光作用。
(3)采用较小的间隙(甚至零间隙)，使变形区的拉应力 尽量小，压应力增大。
(4)施加较大的反顶力，减小材料的弯曲，同时起到增 加压应力的作用。
精冲过程
2.9.2精密冲裁的工艺方法
(2)精冲力
由于精冲是在三向受力状态下进行冲裁的，其变形抗力比普通冲裁要大得多。保
证精冲需要的工艺力，是实现精冲工艺的重要工艺参数。精冲总压力为
FP∑=FP冲裁+FP压边+FP反压 根据有关设计资料有
(2．9．1)
FP冲裁=Ltσbf1 FP压边=Lhσbf2
FP反压=SFP 式中系数f1=0．6～0．9，常取0.9；L为剪切轮廓线长；系数f2常取4；h为齿圈高
第九节精密冲裁工艺及精冲模具设计简介
2．9．1精密冲裁概述
1．精密冲裁的工作原理及过程 尺寸精度高、冲裁面光洁、翘曲小且互换性 基本要素:精冲机床、精冲模具、精冲材料、精冲工
艺及精冲润滑
普通冲裁和精冲两种工艺方法的区别
(1)采用带齿圈的压板起强烈的压边作用，使之造成三 向压应力状态，增加变形区及其邻域的静水压。
2．精冲的排样和精冲力的计算
⑤搭边计算 由于精冲时压边圈上带有V形齿圈，故搭边
、边距和步距数值都较普通冲裁为大。影响 它们的因素主要有：零件冲裁面质量、料厚 及强度、零件形状、齿圈分布。 搭边和边距数值一般为：零件与零件间搭边，
a 2t 零件与料边边距口．a1 1.5t
2．精冲的排样和精冲力的计算
度；SF为零件受压面积；p为零件的单位反压力，取20-70 MPa，大面积时取大 值，小面积、薄零件时取小值
Hale Waihona Puke 1．精冲模与普通冲模的结构比较
(1)精冲模有凸出的齿形压边圈，材料在压边圈和凹模、反压板 和凸模的压紧下实现冲裁，工艺要求压边力和反压力大大地 大于卸料力的顶件力，以满足在变形区建立三向不均匀压应 力状态的要求，因此精冲模受力比普通冲模大，刚性要求更 高。
齿圈位置等因素有关。h=Kt t为料厚，K系数 ，由图2．9．23选取 4．齿圈的尺寸 V形齿圈已标准化
2．9．6精冲模齿圈的设计
4．齿圈的尺寸（续） ①根据Feintool资料,当t=4.5mm，而仅在压板或凹
模上使用齿圈时，其值可由表2.9.4选取；当 t>4.5mm，而在压板和凹模上同时使用齿圈时，其 值可由表2.9.5选取。 ②根据Schmid资料，如图2.9.25所示，当t≤4mm时 ，使用单面齿圈；当t>4mm时，使用双面齿圈。其 值由表2.9.6选取。
(1)精冲排样设计 ①合理的材料利用率 ②足够的齿圈位置 ③稳定的废料栅(搭边)送料刚度 ④最佳的排样方法 1)零件形状复杂的部分或光洁面要求较高的部分应尽可
能放在送料侧 2)如果零件光洁面部分要求少或到条料边缘的局部冲裁
长度L小于5倍料厚，排料时可低于正常边距值。 3)通常允许齿圈压痕重叠，但不能损伤冲裁面质量。
2．精冲模的结构
(1)活动凸模式精冲模 活动凸模式精冲模的优点是：维修简单，安装方便
，适于冲裁力不大的中小零件。缺点是：在冲内孔多 的零件时，凸模1的支承推板13强度不够。 (2)固定凸模式精冲模
优点是结构稳定，凸模的支承好。缺点是制造和调 整麻烦，且需专用的结合环。 (3)简易精冲模 简易精冲模利用碟簧(见机械零件手册)在机械作用下 变形产生的轴向压缩力，对冲裁过程产生齿圈压力和 顶件力