冲压 sheet metal forming；stamping
利用模具在压力机上将金属板材制成各种板片状零件和壳体、容器类工件，或将管材制成各种管状工件。这类在冷态进行的成形工艺方法称为冷冲压，简称冲压。
全世界所生产的钢材大约60％～70％是板材，其中大部分都是经冲压制成成品。汽车和车辆、航空和航天、电机和电器、仪器和仪表、电子信息、军工产品、办公用品、轻工民用等工业部门各种产品制造业都需要大量的冲压制件。
冲压件具有薄而轻、比强（强度与重量之比值）高的特点，一般不需后续机械加工，或只需做少量的修整和清理加工即可直接应用。冲压生产率高，材料利用率高，易于实现自动化和组成流水生产线，适用于大批量生产。
冲压主要按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两类。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。
分类工序
又称冲裁。其目的是使冲压件沿一定的轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。冲裁包括冲孔、落料、切口、切边和割切等工序，其工艺特性和用途及所用模具见图1。
冲裁模的凸、凹模具有呈直角状的尖锐刃口，冲裁过程是把材料置于凹模上，凸模下压，使材料变形直至分离。凸模和凹模间存在间隙Z，Z值的大小与材料的种类、硬度和厚度t有关，一般合理的间隙约为Z=（14％～24％）t，合理的间隙能保证冲切断面的品质，减小刃口的磨损和提高模具的使用寿命。
采用精明冲裁可得到全部光洁、垂直和精度高的断面。精密冲裁实质上是抑制材料在刃口处断纹的产生，使材料在三向压应力状态下进行塑性剪切而分离。
常用的精密冲裁方法有三种：
①小间隙冲裁，间隙约为0.01～0.02毫米。且与材料的厚度无关。
②负间隙冲裁，凸模的平面尺寸大于凹模尺寸。负间隙冲裁具有落料与修理复合工序的作用。
③齿圈压板冲裁，冲裁模具上增添带V形齿的齿圈压板和反压力顶杆，能得到断面更加光亮、锥度小、表面平整和精度高的工件。如在冲头和顶杆的端面刻上花纹和图案，可以起到落料和压印的复合作用，如制造各种奖章和钱币等。
成形工序
目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。成形工序包括弯曲、卷耳、扭曲、拉深、翻边（内孔和外缘翻边）、卷边、胀形、缩口、扩口、起伏、压印、整形、校平和旋压等（图2）。
①弯曲。将金属板材、管材和型材弯曲成一定角度、曲率和形状的塑性成形方法。弯曲是冲压件生产中广泛采用的主要工序之一。金属材料的弯曲实质上是一个弹塑性变形过程，在卸载后，工件会产生反向的弹性恢复变形，称为回弹。
回弹影响工件的精度，是弯曲工艺设计必须考虑的技术关键。
形状简单的工件可由一道工序弯曲成形，形状复杂的工件，可由多道工序弯曲成形。弯曲工艺分为压弯、滚弯和拉弯（图3）。
压弯是常用的弯曲方法，大多在机械压力机或油压机上进行，也有用专用折弯压力机的。在数控机床上可以实现冲裁和压弯等多道复合工艺。
常用的滚弯设备是三辊卷板机，可以对宽板进行连续弯曲。对于精度要求高，长度和曲率半径大，宽度较小的弯曲件，可在专用的拉弯机上进行。拉弯时，板料全部厚度都受拉应力作用，只生产伸长变形，卸载后回弹小，精度较高。
②拉深。又称拉延。将金属板状毛坯制成筒形、盒形或其他断面形状的壳体零件的工序（图4）。通过拉深可以制成圆筒形、球形、锥形、盒形、阶梯形、带凸缘的和其他复杂形状的空心件。
采用拉深与翻边、胀形、扩口、缩口等多种工艺组合，可以制成形状更复杂的冲压件。汽车车身、油箱、盆、杯和锅炉封头等都是拉深件。拉深分为变薄拉深和不变薄拉深两类，习惯上，拉深多指不变薄拉深。
不变薄拉深是将圆形板状毛坯置于沿口具有圆角的凹模上，用压边圈压住，在带圆角的凸模作用下，坯料从凹模表面沿凹模口被拉入模内形成圆筒，如图4所示。
压边圈的作用是防止坯料在被拉入变形的过程中，由于材料的直径减小而相互切向挤压所产生的起皱。压边圈在凸模接触坯料前先压住坯料保持不动并维持一定的压力，待凸模进入凹模完成拉深变形退出凹模后，压边圈松开以便于取出工件。
变薄拉深主要是使坯料壁部变薄而筒高增加，筒的内径基本不变。凸、凹模间的间隙小于坯料的厚度。一般用拉深所得的圆筒件或直接用圆板作为毛坯，主要用于制造壁部厚度不同的空心件，如子弹壳等。
经变薄拉深制造的工件表面光洁度很高，由于冷作硬化，强度增高，但因变形过程中摩擦力很大，对润滑和模具材料要求较高。
③旋压。将平板或经预成形的毛皮固定到安旋压机主轴上芯模上，并与主轴上的芯模一起旋转，旋转或擀棒在对毛坯施压的同时作轴向送进，使毛坯逐步产生塑性变形，经过一次或多次加工得到各种空心回转体薄壁工件。
旋压是制造空心锥体、曲面锥体、半球体和薄壁管件、筒件等的有效方法，这种工艺又称为擀形。旋轮或擀棒与毛坯的接触区很小，材料知识局部发生塑性变形，变形力小，所需设备吨位较小。
旋压件精度高，力学性能好，应用尺寸范围广，工模具简单，更换容易，一般生产成本较低，但生产率低，适用于单件、小批量生产。
旋压可分为普通旋压和强力旋压。
普通旋压时，毛坯的厚度和表面积基本不变，只改变毛坯的形状，这种方法多用于各种薄壁铝、铜、不锈钢等日用、炊事和工艺品的制造。
强力旋压时，毛坯的厚度和形状都发生变化。锥形件强力旋压时，金属是纯剪切变形，用于生产等壁厚和变壁厚的锥面或曲面体，如航空器、航天器、火箭导弹等各种壳体部件。
筒形件强力旋压时，筒形毛坯的壁厚减小，筒长增加，用于生产无缝管材、圆柱带底容器和壳体，如化工容器等。
摘自：《中国大百科全书（第2版）》第3册，中国大百科全书出版社，2009年
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