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1、一. 精密冲裁概述：精密冲裁(精冲) 是一种先进的精密成形塑性加工技术，它是通过精冲模具，在专用压力机或改装的通用压力机上，使板料在三向压应力状态下沿着所需要轮廓进行纯剪挤分离，能得到断面光洁、垂直、平整度好、精度高的板状精密轮廓零件。零件主要技术质量指标都达到甚至超过切削加工或其他的加工方法，表面质量可与铰孔、精钻、精车加工媲美。用精密冲裁工艺代替切削加工来制造盘状精密轮廓零件(如齿轮、链轮、凸轮、链条及齿板等) 、甚至具有一定立体形状(采用复合成形工艺技术)的零件，加工效率可提高十儿倍以上，大大降低了生产成本。该工艺是目前制造技术发展的方向之一，被列为国家十五”重点推广应用新工艺。二. 精
2、密冲裁的机理：精密冲裁工艺是在模具刃口增加了圆角和减少凸、凹模间隙，另外还增设了齿圈压板与顶出器。精密冲裁时，为了抑制材料在冲裁前撕裂，保证塑性变形的顺利进行，金属材料需受到增大冲裁变形区的静水压力。材料处于三向压应力状态(冲裁力、压边力、反压力) ，是精密冲裁的必要条件，详见图 1 所示。图 1 精冲工艺过程1.打杆 2. 凸凹模 3.压边圈 4.坯料5.反压板 6.凹模 7.冲孔凸模精冲工作时，压边圈压住材料，防止剪切变形区以外的材料在剪切过程中随着凸模流动。压边圈和反压板的支持作用，再结合凸、凹模之间小的间隙，(一般为料厚的 0.5%，普通冲裁的 1/10)，使工件紧紧压住，防止因零件的
3、翘曲而形成拉应力，导致脆性断裂，从而构成塑性材料剪切条件。必要时可增大变形区的三向压应力张量，提高材料的塑性，可将冲孔凸模与落料的凹模刃日倒成圆角，以减少刃日处的应力集中，避免裂纹的产生，改善变形区的应力状态，从而可获得光亮的冲裁垂直面断面以及斜度小、表面平整、尺寸精度较高的冲裁件。当然要求精密冲裁工艺达到所需要的日的，除了精冲模工作部分的特殊结构产生的塑性剪切变形外，还需要有压料、冲裁、反顶等三向压力，并且要求这三种压力按顺序施压。因此，带齿圈压板精密冲裁需要具有三种压力的三重动作的模具和压力机，还要在板料分离后，有顶(推) 件和卸料动作。同时对精冲材料、润滑和精冲件结构工艺性也有一定的要求
4、，只有具备上述充分条件，才能达到精冲日的。三. 精密冲裁技术的特点：精密冲裁技术是采用微细间隙，齿圈压板、凹模内加顶件板起反凸模作用，可使冲裁件获得较高的尺寸精度和表面粗糙度值。在某些工业发达的国家，模具工业的加工精度已进入微米级。在一定的条件下，可取代切削加工。精密冲裁具有如下优点:精冲件的尺寸精度可达到 IT7-IT8 级，剪切断面的表面粗糙 Ra2.4-0.4m ，有较高的垂直度与平行度; 与切削加工相比较，精密冲裁技术一般可提高工效 10 倍; 可节约大量切削机床和切削加工所消耗用的电能，精冲后的工件表面呈加工硬化，可消后续的淬火工序;可广泛采用精冲复合工艺，它与其它成形工序(如弯曲、
5、挤压、压印等)合在一起进行复合或级进冲压。现采用精冲复合工艺生产的零件，占全部精冲件的 20%以上。四. 精密冲裁及其相关技术：精密冲裁技术与精冲材料、精冲模具、精冲润滑、精冲设备以及精冲件的结构工艺性密切相关。1. 精密冲裁材料精密冲裁不单单是一个剪切过程，而且还包括余属的塑性流动和剪切复合过程，故要求精冲材料必须具备良好的塑性，即材料应具备较低屈强比( )，较高的延仲率和b/s良好组织结构( 弥散良好) 。具备上述性能的材料，在低载荷作用下，可开始塑性变形，具有较大的变形能力，以便在精冲过程中不致发生撕裂现象。由于含碳量在 0.35%0.7% ,甚至更高的碳钢及其合金钢，凸、凹模刃日若碰到
6、不易变形的珠光体薄片，会使断面产生撕裂，断面质量下降，造成模具的磨损，故需采用适当的热处理，使渗碳体呈球状小颗粒，均匀分布在细晶粒的铁素休中，这样在冲裁过程中，渗碳体颗粒可以挤入软的铁素休的基体中，从而避开刃口，防止拉裂产生。经过球化退火处理后的碳钢、铬，适用精冲，除铅黄铜之外，多数非铁金属及合金均可适用精冲。2. 精密冲裁模具由于精密冲裁的冲裁条件和材料的分离与普通冲裁有很大的区别，因此，对模具有一定的要求。(1)精冲压力大，凸、凹模间隙小，在模具制造与装配时，间隙须分布均匀，并保持对中性。同时，保证模架精密、导向准确可靠，各滑动部分，其配合间隙为0.0020.005mm。(2)模具的各主要
7、零件，要有足够的强度和刚度，相互配合精度高。工作部位有较高的耐磨性，工作时不允许产生弹性变形。3. 精密冲裁的润滑精冲过程中金属材料在三向受压的条件下进行塑性剪切，模具刃口承受瞬时的高温、高压，在这种情况下，新产生的剪切面和模具工作面之间，会发生强烈的干摩擦，容易引起焊合和附属磨损。为达到提高模具寿命，改善剪切面的质量的目的，必须采用润滑剂，形成一种耐压、耐温的坚韧润滑膜附在余属表面上，将新生的剪切面和模具工作面隔开，借以改善材料与模具间的润滑条件，减少摩擦，散发热量。不同的材料需要选用不同性能的润滑剂。对于普通冲裁可推荐 20 号机械油 100%;对于有色金属建议用 GB486-65 轻质锭
8、子油 100%;不锈钢可用菜油 100%，以及氯化乙烯漆100%;对于精冲工艺的润滑剂用氯化石蜡 100%，而对于料厚 t3mm 精冲件，推荐用国产精冲润滑油或进日精冲润滑油。4. 精密冲裁设备(1)精冲压力机必须提供冲裁力、齿圈压板的压力和反顶力。而且要求齿圈压板及反顶力应能无级可调，并能在冲裁过程中保持恒定。(2)当冲裁较厚或强度较高的材料时，应采用较慢的冲裁速度，以便获得光洁的冲裁表面，并防止模具过热。为此，精冲机床的冲裁速度应可调。一般精冲压力机的冲裁速度为 5-15mm/s，为了提高效率，滑块应快速回程。(3)为了能够准确地控制凸模进入凹模的深度，精冲压力机应能在冲裁结束时，滑块立即回程，以免凸模进入凹模过多，引起模具的磨损。(4)精冲压力机的床身应有足够的强度和刚度，以防冲裁时产生变形与振动。
