沖壓是一種利用金屬的塑性變形，沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)使材料得到加工的工藝。沖壓是用專用模具將零件材料壓制成形，從而獲得零件形狀復(fù)雜、尺寸精度高、表面質(zhì)量好的復(fù)雜外圓或環(huán)形零件。沖壓工藝在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮材料的幾何形狀、結(jié)構(gòu)厚度、力學(xué)性能、加工精度及生產(chǎn)效率等方面，正確地選擇模具結(jié)構(gòu)和使用方法。沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)緊密聯(lián)系，關(guān)系到沖壓件制造質(zhì)量、制造成本或模具壽命等各方面。

一、沖壓工藝

由于沖壓件本身的尺寸精度、表面質(zhì)量和外觀效果很好，所以對(duì)沖壓工藝要求很高。根據(jù)沖壓件形狀的不同，沖壓工藝可以分為三大類：

• (1)壓力成形：是一種借助壓力機(jī)把金屬板（板）壓成需要的形狀或尺寸時(shí)用模具加壓成形的方法。壓力成形工藝有兩種類型：一種是正壓壓料成形；另一種是負(fù)壓成形。

• (2)擠壓成形：是將變形后的板（板）壓成薄片，從而獲得復(fù)雜形狀工件所必需的圓筒形、多邊形或球形工件。

• (3)成形：通過改變板料之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使板料按照預(yù)定方向改變運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行成形。

二、模具結(jié)構(gòu)與模具使用方法

模具結(jié)構(gòu)是指各種沖壓工藝模具的總體布局及其工作方式。為保證沖壓件順利成形而采用的各種模具結(jié)構(gòu)或工作方式，往往是根據(jù)各種沖壓工藝對(duì)模具結(jié)構(gòu)的要求而確定的。一般說來，沖壓件一般應(yīng)具有如下結(jié)構(gòu)：圓弧過渡型模；圓弧內(nèi)收型模；環(huán)形外擴(kuò)型模; V型頂出型模；倒角型模；凸緣型模；曲面凸緣型模；三角型模及三角外凸模。按使用方法不同，可分為推拉型壓模套環(huán)、夾緊型壓模套環(huán)、推拉型壓模套環(huán)及滑塊壓模套環(huán)等；按成型零件性質(zhì)、工藝要求、幾何形狀及尺寸精度、操作性能及使用維護(hù)條件等而選用不同的模具結(jié)構(gòu)。

三、沖壓件表面質(zhì)量

沖壓件的表面質(zhì)量主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

• ①表面粗糙度，包括平面粗糙度、溝槽粗糙度等；

• ②表面粗糙度，包括邊角粗糙度、凹坑粗糙度等；

• ③表面硬度應(yīng)符合(a)中 Ca≤(b)3的規(guī)定；

• ④表面晶粒大小、顯微組織應(yīng)符合(c)要求；

• ⑤表面粗糙度應(yīng)符合(d)規(guī)定。

另外零件是否存在殘余應(yīng)力及殘余變形也直接影響沖壓件的表面質(zhì)量。殘余應(yīng)力主要是由沖壓材料與工件擠壓而產(chǎn)生，因此，殘余應(yīng)力控制是保證表面質(zhì)量良好至關(guān)重要的因素之一。殘余應(yīng)力是指被沖壓材料在沖壓機(jī)加熱、冷卻和機(jī)加工過程中所產(chǎn)生的變形，它是板材（帶）形狀穩(wěn)定性的一種重要性能。

四、成形零件加工問題

沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)的過程是沖壓件表面形成凸凹過渡的過程，模具的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其加工難度就越大，加工過程也就越復(fù)雜、消耗時(shí)間長(zhǎng)。因此，合理選擇沖出模具形狀的加工方法，對(duì)降低成本、提高模具壽命至關(guān)重要。通過沖壓成形，可以獲得形狀復(fù)雜（如不規(guī)則外圓、環(huán)形等）、尺寸精度好（外圓直徑不大于0.03 mm,環(huán)孔直徑不大于0.05 mm)、表面質(zhì)量好（表面粗糙度不大于0.02~0.05μ m)的金屬產(chǎn)品。目前所使用的多刀壓機(jī)用三刀壓機(jī)(DYC12T數(shù)控三刀壓力機(jī)）可以代替目前多刀壓機(jī)液壓加工；采用雙刀壓機(jī)生產(chǎn)效率更高；且價(jià)格更低；更適用于批量生產(chǎn)。因此要正確選擇沖壓成型模具設(shè)計(jì)方案，合理選擇沖壓成形工藝條件以及合適的壓機(jī)結(jié)構(gòu)、刀具及工模具。

五、沖壓件的質(zhì)量控制和管理流程及缺陷影響分析

沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制和管理流程，是在沖壓加工過程中進(jìn)行質(zhì)量控制和管理的一個(gè)重要方面，也是保證沖壓質(zhì)量的必要步驟。它可以保證沖壓件在生產(chǎn)過程中能夠得到適當(dāng)?shù)睦鋮s和整形，可以避免因沖壓件過熱而造成沖壓件表面粗糙度過高現(xiàn)象，可以有效地提高零件的耐久性、生產(chǎn)效率、模具壽命等。一般沖壓件制造需要根據(jù)其材料屬性和機(jī)械性能選擇適合板材或型材的成型加工方法以及正確適用模具結(jié)構(gòu)。零件中還需考慮各種表面粗糙度的影響作用，對(duì)不滿足使用要求而又具有較大表面粗糙度（表1)時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行局部或全部加工處理，以消除因局部或全部加工造成表面粗糙度過高造成的缺陷。一般可通過以下方法進(jìn)行改善：在沖壓前就應(yīng)制定符合材料特性和工作環(huán)境條件下的工藝標(biāo)準(zhǔn)；確定合適成型方案和模具結(jié)構(gòu)；在成形過程中及時(shí)改進(jìn)成形工藝過程和模具結(jié)構(gòu)，并不斷改善產(chǎn)品質(zhì)量。