【文章內(nèi)容簡介】 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。一般對精沖材料的 往復(fù)沖裁的變形過程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，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如鎳基或鉆基合金材料等也會用于生產(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，所以必須以圓角過渡。否則，在工件相應(yīng)的剪切面上會發(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、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，所以需要按槽長與槽寬的比值來考慮。（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（又稱窄帶）是指精沖件外輪廓上細(xì)而長的凸起部分。凸耳（又稱凸臺）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%既無裂紋，又無撕裂，整個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表示，也可用垂直度偏差（或稱傾斜度偏差）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清理的方法。對于根部較厚的毛刺（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始壓入材料時(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。一般來說，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、安裝，裝飾以及基準(zhǔn)面的平板狀零件，尺寸精度在IT9級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?、僅為材料厚度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，不再局限于專用精沖壓力機(jī)，尤其是對于沒有精沖壓力機(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，在精沖過程中對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)行精沖模總體結(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)對精沖件的工藝分析選擇精沖模具系統(tǒng)，確定精沖模種類及其結(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，自動化生產(chǎn)部分應(yīng)能實(shí)現(xiàn)送出料自動化和節(jié)拍快等功能[22]。目前，國際上已擁有一批精沖機(jī)生產(chǎn)廠家，例如瑞士FeintoolOsterwalder和德國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FineOMatic、德國SMGFeintool、日本川崎油工株式會社和日本森鐵工株式會社等液壓式精沖壓力機(jī)生產(chǎn)三家。在國內(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)。首先通過精密沖裁工藝來了解精密沖裁的分類方法，材料