【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 凸起凹模；3 板料；4 凹模；5 頂件器；6 廢料；7 零件料厚度無(wú)關(guān)。由于凹模（或凸模）刃口為圓角及采用極小間隙，提高了沖裁區(qū)的靜水壓，減少了拉應(yīng)力，加之圓角刃口還可以減少應(yīng)力集中，起到抑制裂紋產(chǎn)生的作用，從而獲得光潔的剪切面[20]。 被沖零件的材料狀況是實(shí)現(xiàn)精沖件剪切面光潔的基本條件。一般對(duì)精沖材料的 往復(fù)沖裁的變形過(guò)程1 凸模；2 壓料板；3 凹模；4 凸模a）d）c）b）要求是：塑性好、組織結(jié)構(gòu)均勻。對(duì)于碳鋼和合金鋼，碳化物的形態(tài)和分布應(yīng)以球化完全、彌散性好的組織為最佳。目前，用于精沖的板材主要是容易冷擠壓成形的材料：鋼材主要是低碳鋼、低合金鋼和不銹鋼，沖裁厚度以12以下為宜；有色合金主要是鋁合金和銅合金，沖裁厚度以18以下為宜。也有一些中碳鋼和高碳鋼可在球化處理后用于精沖生產(chǎn)。將來(lái)，隨著模具材料及處理方法的發(fā)展以及被沖板材球化處理工藝的進(jìn)一步完善與普及，一些較硬的高碳鋼和高合金鋼以及其他低韌性的材料請(qǐng)如鎳基或鉆基合金材料等也會(huì)用于生產(chǎn)精沖零件[21]。 精沖零件的工藝性好壞，直接影響模具的使用壽命、精沖件質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。因此必須對(duì)零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、精度及所用材料等提出具體要求。1）精沖件的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸（1）圓角半徑精沖件應(yīng)盡量避免尖角，所以必須以圓角過(guò)渡。否則，在工件相應(yīng)的剪切面上會(huì)發(fā)生撕裂，而且容易使模具相應(yīng)部位應(yīng)力集中及嚴(yán)重磨損。最小圓角半徑的大小取決于零件角度、材料種類(lèi)、材料厚度及其力學(xué)性能。其計(jì)算方法為按材料抗拉強(qiáng)度時(shí)，得出的凸出圓角和尖角處最小半徑的近似值。對(duì)于強(qiáng)度較高或較低的材料，圓角半徑應(yīng)按照強(qiáng)度的變化量成比例的增大或減小。除特殊情況外，為了提高模具刃磨壽命、減小塌角和改善沖裁面質(zhì)量，精沖零件尖角部位的圓角半徑盡可能取較大的數(shù)值。（2）孔徑和槽寬精沖的最小孔徑，主要是考慮沖孔凸模所能承受的最大壓應(yīng)力，其值與材料性質(zhì)及材料厚度等因素有關(guān)。沖窄長(zhǎng)槽時(shí)，凸模將受到側(cè)壓力，所能承受的壓力比與其同樣大斷面的圓形凸模小，所以需要按槽長(zhǎng)與槽寬的比值來(lái)考慮。（3）最小壁厚壁厚是指精沖零件上的相鄰孔之間、槽之間、孔和槽之間或孔（槽）與內(nèi)外形輪廓之間的距離，即間距或孔邊距。在普通沖裁時(shí)，壁厚要大于或等于料厚；在精沖時(shí)，壁厚則可以小于料厚。（4）齒形在精沖齒輪、齒條之類(lèi)的齒形零件時(shí)，凸模齒形部分承受著壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。為了避免凸模在其齒形根部斷裂，必須限制齒形零件的最小模數(shù)和齒寬。影響模數(shù)和齒寬的主要因素有齒形、料厚、材料的抗拉強(qiáng)度和模具制造質(zhì)量等。（5）懸臂和凸耳懸臂（又稱(chēng)窄帶）是指精沖件外輪廓上細(xì)而長(zhǎng)的凸起部分。凸耳（又稱(chēng)凸臺(tái)）是指精沖件外輪廓上短而寬的凸起部分。2）精沖件的尺寸精度精沖零件的尺寸精度，主要與模具結(jié)構(gòu)、模具精度、材料厚度及其力學(xué)性能、設(shè)備精度及壓力調(diào)整等因素有關(guān)。生產(chǎn)實(shí)踐證明，精沖的內(nèi)形比外形精度高；精沖低強(qiáng)度材料比高強(qiáng)度材料更容易獲得嚴(yán)格的公差。精沖零件的質(zhì)量，主要指剪切而上光亮帶質(zhì)量、垂直度、毛刺、塌角、平直度及尺寸精度等。（1）光亮帶質(zhì)量 普通沖裁件的剪切斷面，一般由圓角帶、光亮帶、撕裂帶和毛刺組成。其中有實(shí)用價(jià)值的光亮帶，僅占材料厚度的1/3左右。光亮帶的大小，隨沖裁間隙大小和材料力學(xué)性能的不同而變化。精沖件的剪切斷面，在正常情況下，其光亮帶可占料厚的90%以上，甚至達(dá)到100%既無(wú)裂紋，又無(wú)撕裂，整個(gè)剪切而基本上都可作為零件的工作面。精沖件光亮帶上的表面粗糙度，主要取決少凸、凹模的刃口狀況和材料的組織性能。一般表面粗糙度可達(dá)Ra=～。（2）垂直度 精沖件的剪切面垂直度較高，其斜角一般都比較?。s），它與材料的力學(xué)性能、厚度、零件的幾何形狀、模具剛度及刃口狀況、精沖壓力大小等因素有關(guān)。垂直度可用角度偏差值來(lái)表示，也可用垂直度偏差（或稱(chēng)傾斜度偏差）值表示。（3）毛刺 精沖零件一般都帶有較小的毛刺。當(dāng)凸、凹模嚴(yán)重磨損后，也會(huì)產(chǎn)生較大的毛刺由于落料凸模比沖孔凹模磨損快，所以，精沖件的外廓毛刺比內(nèi)廓毛刺大。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，應(yīng)考慮及時(shí)修磨刃口。 精沖件上毛刺的大小，除與凸、凹模的刃口狀況有關(guān)外，還與間隙大小、凸模進(jìn)入凹模的深度、材料厚度及其力學(xué)性能等因素有關(guān)。 在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于精沖件上根部較薄的毛刺（易去毛刺），普遍采用滾筒清理和振動(dòng)清理的方法。對(duì)于根部較厚的毛刺（不易去毛刺），需要采用砂帶磨光機(jī)磨去毛刺。（4）塌角 塌角是指精沖件內(nèi)、外輪廓平面與剪切斷面交界處的不規(guī)則塑性變形面，它是在凸模或凹模刃口剛開(kāi)始?jí)喝氩牧蠒r(shí)產(chǎn)生的。塌角與料厚、材質(zhì)、零件形狀、反壓力及齒圈高度等有關(guān)。（5）平直度 由于精沖件在內(nèi)外壓緊狀態(tài)下與板料分離，故平直度比普通的沖裁件要高，一般無(wú)需校平工序即可使用。精沖件的平直度，主要取決于精沖件的幾何形狀及尺寸、壓力大小、材料厚度及力學(xué)性能等。一般來(lái)說(shuō)，厚料比薄料平直；低強(qiáng)度材料比高強(qiáng)度材料平直；推板反壓力大比反壓力小時(shí)平直。216。 從滿足零件的使用要求看，若是以精沖件的剪切面作為配合、運(yùn)動(dòng)、安裝，裝飾以及基準(zhǔn)面的平板狀零件，尺寸精度在IT9級(jí)以上及形位精度較高的都可采用精沖工藝加工，直接獲得合格的零件。216。 從精沖件能達(dá)到的極限尺寸看，精沖比普通沖裁前進(jìn)了一大步。在普通沖裁中不可能生產(chǎn)的零件，在精沖中有可能實(shí)現(xiàn)。例如，可精沖僅為材料厚度50%（甚至更?。┑目住H為材料厚度60%的窄槽或懸臂、極小的圓角（落料時(shí)外緣圓角半徑為材料厚度的10%，沖孔時(shí)內(nèi)緣圓角半徑僅為材料厚度5% ）等。精沖件的最大材料厚度可達(dá)25最大外廓尺寸為800。216。 從精沖材料的范圍看，其實(shí)用性也在日益擴(kuò)大。不僅精沖塑性較好的有色金屬、低碳鋼及合金鋼，而且對(duì)于強(qiáng)度高達(dá)750MPa， 850MPa的高碳鋼、合金工具鋼、軸承鋼以及不銹鋼、耐熱鋼等塑性較差的鋼材，經(jīng)軟化處理后也開(kāi)始采用精沖工藝。216。 從精沖所能完成的沖壓工序看，它不再局限于落料、沖孔等分離工序，而且能通過(guò)復(fù)合或連續(xù)的精沖方法，完成壓倒角、壓印、壓沉孔、半沖孔、彎曲及淺拉延等成形工序，進(jìn)一步擴(kuò)大了精沖工藝的應(yīng)用范圍。216。 從精沖所用的設(shè)備看，不再局限于專(zhuān)用精沖壓力機(jī)，尤其是對(duì)于沒(méi)有精沖壓力機(jī)的中小型工廠，可采用帶液壓模架與滾珠模架的精沖模進(jìn)行生產(chǎn)。實(shí)踐證明，在一定范圍內(nèi)推廣精沖工藝，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。 精密沖裁模的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì) 精沖模具結(jié)構(gòu)與普通沖模結(jié)構(gòu)基本相似，但由于精沖原理與普通沖裁原理不同，所以精沖模具結(jié)構(gòu)主要有以下特點(diǎn)。216。 精沖模具使用齒圈壓板和推板，在精沖過(guò)程中對(duì)金屬板料施加較大的作用力，使金屬板料剪切變形區(qū)產(chǎn)生三向壓應(yīng)力。而普通沖裁模的卸料板和頂件板，只起到卸料和頂件的作用。因此，精沖模具所承受的載荷要比普通沖裁模大得多。216。 精沖模具的凸、凹模間隙比普通沖模小得多，所以對(duì)凸，凹模同軸度要求更為嚴(yán)格。216。 精沖模的凹模（或凸模）刃口帶有小圓角，而普通沖模的凸、凹模刃口鋒利。216。 精沖模的齒圈壓板上帶有凸出齒形，普通沖模的卸料板為平面。216。 精沖模沖孔的廢料，都采用頂桿頂出。普通沖模的沖孔廢料，大都由凹?？茁┫?。1）對(duì)精沖模具的設(shè)計(jì)要求 精沖模具是實(shí)現(xiàn)精沖工藝的重要手段，它直接影響精沖件的質(zhì)量。在精沖模具的設(shè)計(jì)中，除了滿足普通沖模設(shè)計(jì)的要求外，還必須特別注意以下要求。216。 模具結(jié)構(gòu)必須滿足精沖工藝要求，只能在工作狀況下，使板料處在三向壓應(yīng)力狀態(tài)。216。 模具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定（剛度好），功能可靠，有良好的導(dǎo)向精度。216。 要考慮模具零部件的工藝性和加工性能。216。 合理選用模具各零件的材料及其熱處理方法，特別要選用耐磨性高、淬透性好和微變形的材料來(lái)制造凸模和凹模。216。 必須滿足精沖件的質(zhì)量特征與要求。216。 認(rèn)真考慮精沖模的潤(rùn)滑與排氣系統(tǒng)。216。 便少及時(shí)清除沖裁完畢的零件與廢料。216。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便。216。 整套精沖模具有良好的經(jīng)濟(jì)性。2）精沖模具的設(shè)計(jì)內(nèi)容精沖模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容。216。 分析精沖件的工藝性與精沖材料性能。216。 確定精沖工藝順序與排樣圖。216。 計(jì)算精沖模設(shè)計(jì)所需的基木數(shù)據(jù)（如排樣、沖裁力、壓料作用力、推板作用力、作用力中心及其模具零件的強(qiáng)度校核等）。216。 了解精沖機(jī)有關(guān)的技術(shù)參數(shù)。216。 進(jìn)行精沖?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。216。 繪制精沖模零部件圖，注明技術(shù)條件。3）精沖模具的設(shè)計(jì)步驟精沖?？傮w設(shè)計(jì)步驟如下。216。 根據(jù)對(duì)精沖件的工藝分析選擇精沖模具系統(tǒng)，確定精沖模種類(lèi)及其結(jié)構(gòu)形式。216。 計(jì)算各力并確定精沖模的壓力中心。216。 計(jì)算并確定模具零件的主要尺寸。216。 選擇適合的精沖模具標(biāo)準(zhǔn)件。216。 計(jì)算模具的閉合高度及確定模具的裝夾方式。216。 選擇精沖機(jī)。216。 繪制精沖模具總圖及零件圖，并注明各項(xiàng)技術(shù)要求精沖設(shè)備是實(shí)現(xiàn)精沖工藝的基本前提，它包括精沖機(jī)本體以及自動(dòng)化生產(chǎn)兩大部分。精沖機(jī)本體應(yīng)具有剛性好、導(dǎo)向精度高和換模方便等性能，自動(dòng)化生產(chǎn)部分應(yīng)能實(shí)現(xiàn)送出料自動(dòng)化和節(jié)拍快等功能[22]。目前，國(guó)際上已擁有一批精沖機(jī)生產(chǎn)廠家，例如瑞士FeintoolOsterwalder和德國(guó)Maypress等機(jī)械式精沖壓力機(jī)生產(chǎn)廠家，以及瑞士HeinrichSchmid、瑞士Hydrel、英國(guó)FineOMatic、德國(guó)SMGFeintool、日本川崎油工株式會(huì)社和日本森鐵工株式會(huì)社等液壓式精沖壓力機(jī)生產(chǎn)三家。在國(guó)內(nèi)，北京機(jī)電研究所與內(nèi)江鍛壓機(jī)床廠也已聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)了精沖壓力機(jī)。 本章小結(jié)本章從兩方面系統(tǒng)的介紹了精密沖裁技術(shù)。首先通過(guò)精密沖裁工藝來(lái)了解精密沖裁的分類(lèi)方法，材料