沖壓工藝的發(fā)展現(xiàn)狀及沖壓模具設(shè)計(jì)的基本思路

摘要：文章詳細(xì)分析了沖壓工藝的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)對(duì)沖壓工藝的基本類型進(jìn)行了簡(jiǎn)要?dú)w納，進(jìn)而詳細(xì)介紹了沖壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的基本思路，能夠?yàn)闆_壓模具設(shè)計(jì)的規(guī)范化、系統(tǒng)化發(fā)展提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：沖壓工藝；沖壓模具；模具設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TG386 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）14-0008-02

1 沖壓工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 沖壓工藝的基本類型

在實(shí)際工作過(guò)程當(dāng)中，為最大限度地保障沖壓件在尺寸、形狀以及精度等方面的要求能夠得到充分滿足，就涉及到對(duì)多種類型沖壓加工工藝的應(yīng)用。一般而言，可將沖壓工藝簡(jiǎn)單劃分為兩種類型：成形工藝、分離工藝。其中，對(duì)于成形工藝，此項(xiàng)工藝技術(shù)主要是指，在不會(huì)對(duì)坯體產(chǎn)生破壞性影響的前提條件下，使待加工板料能夠產(chǎn)生塑性變形，進(jìn)而獲取相應(yīng)規(guī)格的沖壓件加工工藝。對(duì)于成形工藝而言，所應(yīng)用工序可進(jìn)一步劃分為以下九種類型：（1）彎曲工序；（2）拉深工序；（3）翻邊工序；（4）脹形工序；（5）縮口工序；（6）擠壓工序；（7）卷圓工序；（8）擴(kuò)口工序；（9）校形工序。

而對(duì)于分離工藝，此項(xiàng)工藝技術(shù)主要是指，將沖壓件沿相應(yīng)的輪廓線，將其與加工板料實(shí)現(xiàn)分離，同時(shí)確保其分離斷面的質(zhì)量要求能夠得到充分滿足，以此種方式保障沖壓件質(zhì)量。對(duì)于分離工藝而言，所應(yīng)用工序可進(jìn)一步劃分為以下六種類型：（1）落料工序；（2）沖孔工序；（3）切斷工序；（4）切邊工序；（5）沖槽工序；（6）剖切工序。

1.2 沖壓工藝的發(fā)展方向

在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展、機(jī)械化成形技術(shù)高速進(jìn)步的背景作用之下，現(xiàn)代意義上的沖壓工藝技術(shù)勢(shì)必會(huì)呈現(xiàn)出極為顯著與蓬勃的發(fā)展趨勢(shì)。沖壓工藝的發(fā)展呈現(xiàn)出了極為突出的集成化、綜合化、智能化以及復(fù)合化發(fā)展趨勢(shì)。具體而言，可將現(xiàn)代技術(shù)條件支持下的沖壓工藝發(fā)展方向歸納為以下三個(gè)方面：

（1）沖壓成形工藝技術(shù)的發(fā)展在數(shù)字化以及可控化方向取得了極為長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步。與此同時(shí)，受到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響，沖壓成形工藝實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，對(duì)數(shù)字模擬技術(shù)的應(yīng)用可顯著提高沖壓工藝所產(chǎn)出成品的實(shí)用性特征。同時(shí)，這種數(shù)字模擬技術(shù)的應(yīng)用能夠與數(shù)字化的制造系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高度的集成與統(tǒng)一。不但如此，配合對(duì)智能化技術(shù)以及控制技術(shù)的綜合應(yīng)用，沖壓成形技術(shù)不單單能夠適用于簡(jiǎn)單形狀零件的成形操作，同時(shí)也可作用于對(duì)諸如覆蓋件一類零件的成形操作。

（2）對(duì)沖壓產(chǎn)品制造全過(guò)程加以了特別重視，單一性的成形環(huán)節(jié)逐步向著全過(guò)程性乃至全生命性的整體性系統(tǒng)方向發(fā)展。借助于此種方式，可實(shí)現(xiàn)在沖壓工藝實(shí)施過(guò)程中多目標(biāo)、全局性的綜合優(yōu)化。

（3）沖壓工藝技術(shù)在靈活性方面取得了長(zhǎng)效的發(fā)展。在沖壓成形技術(shù)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于復(fù)合工藝技術(shù)的應(yīng)用使得沖壓工藝所生成產(chǎn)品不單單表現(xiàn)為毛坯模式，同時(shí)也可以直接完成對(duì)零件的制造。與此同時(shí)，單個(gè)零件的沖壓制造工藝也逐步向著整體性結(jié)構(gòu)沖壓制造工藝方向發(fā)展。借助于此種方式，也可顯著提高沖壓工藝技術(shù)的柔性優(yōu)勢(shì)。

2 沖壓模具設(shè)計(jì)的基本思路

在整個(gè)沖壓工藝當(dāng)中，為產(chǎn)出以技術(shù)密集型為主體的產(chǎn)品，沖壓模具所占據(jù)的地位可以說(shuō)是最為關(guān)鍵的。大量的實(shí)踐研究結(jié)果同時(shí)證實(shí)：沖壓模具所對(duì)應(yīng)的精度指標(biāo)以及結(jié)構(gòu)可靠性會(huì)對(duì)沖壓件的成形質(zhì)量以及作業(yè)精度產(chǎn)生極為關(guān)鍵的影響，并在很大程度上對(duì)沖壓件質(zhì)量水平的高低產(chǎn)生直接性的影響。換句話來(lái)說(shuō)，為最大限度地保障沖壓工藝所產(chǎn)成品的精度質(zhì)量，就要求在沖壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格且有效的質(zhì)量控制，明確基本設(shè)計(jì)思路，以此種方式保障沖壓模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量。具體而言，主要可以歸納為以下五個(gè)方面：

2.1 圖紙轉(zhuǎn)換

在圖紙轉(zhuǎn)換操作環(huán)節(jié)當(dāng)中，無(wú)論是對(duì)于何種樣式、類型的零件圖及產(chǎn)品而言，工作人員均需要完成對(duì)其的測(cè)定與繪制作業(yè)，并以所測(cè)繪的圖紙為依據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成為能夠?yàn)閲?guó)內(nèi)外普遍企業(yè)所使用的標(biāo)準(zhǔn)型零件圖紙。

2.2 零件圖繪制

在沖壓模具的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于已給定的零件圖而言，在零件圖繪制作業(yè)過(guò)程當(dāng)中，通常應(yīng)用三維軟件來(lái)代替人工操作完成。同時(shí)，在零件圖繪制完成之后，還需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助軟件，將其轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)的工程圖（注意：所轉(zhuǎn)換工程圖當(dāng)中應(yīng)當(dāng)涵蓋與之相對(duì)應(yīng)的展開(kāi)圖）。并且，帶有展開(kāi)圖的工程圖需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成為*.dwg格式（確保其能夠?yàn)镃AD制圖軟件調(diào)用），將其作為后續(xù)沖壓模具設(shè)計(jì)圖紙的參考圖紙。

2.3 工藝圖設(shè)計(jì)

需要以上一步驟中所繪制完成工程圖所對(duì)應(yīng)的展開(kāi)圖進(jìn)行工序圖或者說(shuō)是排樣圖的繪制作業(yè)。在此基礎(chǔ)之上，同樣需要對(duì)排樣圖進(jìn)行展開(kāi)處理（對(duì)于直接繪制成為工序圖的，可省略此項(xiàng)操作步驟）。

2.4 工程圖轉(zhuǎn)化

將儲(chǔ)存于CAD制圖軟件當(dāng)中的*.dwg格式的排樣圖導(dǎo)入三維軟件當(dāng)中，以*.dwg格式排樣圖為依據(jù)，在三維軟件輔助下，完成對(duì)排樣圖實(shí)體的繪制作業(yè)。繪制完成的排樣圖實(shí)體圖紙同樣需要轉(zhuǎn)化成為工程圖形式，并參照*.dwg格式，將其另存為能夠?yàn)镃AD制圖軟件所識(shí)別的文件，用以后期調(diào)用。

2.5 模具圖繪制

工作人員需要在上述各相關(guān)步驟中所生成參考圖圖紙以及工藝圖圖紙的基礎(chǔ)之上，將關(guān)鍵圖紙信息調(diào)用至CAD制圖軟件當(dāng)中，并完成對(duì)沖壓模具各硬件工藝模具圖的設(shè)計(jì)作業(yè)。在此基礎(chǔ)之上，還需要以已生成的模具圖為依據(jù)，對(duì)每個(gè)沖壓模具零件應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)的模具零件圖進(jìn)行設(shè)計(jì)處理。

3 結(jié)語(yǔ)

沖壓工藝的核心是指：對(duì)板料進(jìn)行必要的成形操作或者是分離操作，進(jìn)而形成相關(guān)制件的工藝技術(shù)。沖壓工藝具有在運(yùn)行過(guò)程中的操作簡(jiǎn)單、可行度高、質(zhì)量穩(wěn)定且互換性突出的優(yōu)勢(shì)，因而在現(xiàn)階段的鋼材制造與加工領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。與此同時(shí)，在沖壓工藝實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，所涉及到的應(yīng)用模具即將其定義為沖壓模具。在整個(gè)沖壓工藝當(dāng)中，沖壓模具作為直接關(guān)系到整個(gè)沖壓工藝質(zhì)量的關(guān)鍵要素之一，如何提高沖壓模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量，這一問(wèn)題同樣備受關(guān)注?？偠灾疚尼槍?duì)有關(guān)沖壓工藝的發(fā)展以及沖壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及到的相關(guān)問(wèn)題做出了簡(jiǎn)要分析與說(shuō)明，希望能夠引起各方人員的特別關(guān)注與重視。

參考文獻(xiàn)

[1] 閆蘊(yùn)琪，陳琦，翁文憑，等.AZ31合金板材的顯微組織、拉伸性能與沖壓工藝探索[J].稀有金屬材料與工程，2008，37（4）：670-673.

[2] 劉偉，楊玉英，邢忠文，等.車身覆蓋件沖壓工藝多目標(biāo)優(yōu)化系統(tǒng)的集成與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2006，12（6）：888-892.

[3] 王昆，郭為忠，高峰，等.伺服沖壓工藝擬NURBS曲線建模的權(quán)因子優(yōu)化調(diào)節(jié)[J].東華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，37（6）：755-760.

[4] 余德泉，張瑞，陳軍，等.基于知識(shí)系統(tǒng)（KBS）的智能沖壓工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，38（9）：1438-1441、1452.

[5] 李彥波，劉榮豐，劉紅武，等.基于JSTAMP/NV和HEEDS的汽車前縱梁沖壓工藝優(yōu)化分析[J].計(jì)算機(jī)輔助工程，2012，21（2）：72-75.

[6] 劉成軍，阮鋒，鄧玉泉，等.兩向同步進(jìn)料精密級(jí)進(jìn)沖壓工藝在生產(chǎn)中的應(yīng)用[A].泛珠三角第四屆塑性工程（鍛壓）學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].2009.

作者簡(jiǎn)介：彭忠（1968—），男，廣東潮陽(yáng)人，廣東天樂(lè)通信設(shè)備有限公司機(jī)械工程師，工程碩士，研究方向：通信系統(tǒng)集成應(yīng)用及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

（責(zé)任編輯：周加轉(zhuǎn)）