精沖的案例
精沖鋼微觀組織對其力學(xué)性能和精沖性能影響的多尺度模擬研究
為了研究精沖鋼不同微觀組織對精密沖裁工藝的適應(yīng)性，分別建立基于材料組織的微觀代表性體積單元（RVE）模型和基于子模型法的RVE——宏觀有限元耦合多尺度模型，研究了球化退火后材料基體中滲碳體顆粒不同直徑、體積分數(shù)以及碳化物帶分布特征對拉伸、剪切力學(xué)性能和精沖性能的影響。
精密沖裁工藝是在很小的凸凹模間隙下，利用精沖凸凹模、反頂凸模及V形齒圈的共同作用使沖裁變形區(qū)處于較高的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，材料延遲斷裂的時間顯著延長，進而獲得高質(zhì)量沖裁斷面。與傳統(tǒng)板料沖裁方法相比，精沖工藝條件更為嚴(yán)苛，對所用板材的要求也更高。目前，最常用的精沖材料是精沖用低碳鋼板，通常經(jīng)歷熱軋、冷軋、退火處理等工序得到。
代表性體積單元（RVE)常被用于模擬研究具有多相微觀組織的材料性能，如材料的流動應(yīng)力曲線、損傷和斷裂特性等力學(xué)性能。將RVE模型作為子模型，并結(jié)合宏觀有限元模擬得到的某單元位移場變化，構(gòu)建宏觀—微觀模型，可實現(xiàn)對復(fù)雜成形工藝關(guān)鍵位置處不同微觀組織變形行為的模擬。
本文通過數(shù)值模擬研究了精沖鋼不同的微觀組織對其力學(xué)性能和精沖性能的影響。首先，針對球化退火后的滲碳體顆粒直徑、體積分數(shù)、分布狀態(tài)以及未退火的珠光體組織，分別建立了不同的RVE模型；其次，對不同微觀組織模型施加拉伸、剪切邊界條件進行數(shù)值模擬研究；再次，基于子模型法，在精沖試驗宏觀有限元模型中提取剪切變形區(qū)中心位置單元的位移歷史作為RVE模型的邊界條件，構(gòu)建宏觀—微觀模型以探究不同微觀組織對精沖性能的影響；最后，通過對比分析模擬所得的子模型單元失效情況與實際精沖試樣的掃描電鏡（SEM)觀察結(jié)果，驗證模擬的準(zhǔn)確性。
精沖鋼的微觀組織
精沖工藝相同時，精沖材料的性能很大程度上決定了精沖質(zhì)量。如前所述，精沖用低碳鋼板因原材料、軋制工藝、退火工藝等的差異，導(dǎo)致材料的微觀組織及性能也會存在差異。
展開 【精沖技術(shù)專輯】薄壁厚板零件精沖工藝與模具設(shè)計
最終確定落料工序尺寸如圖2所示，沖壓生產(chǎn)工藝為：復(fù)合精沖（精沖外形和方孔)→一次修邊→二次修邊→去毛刺。
圖1 互鎖板零件圖
圖2 精沖工序外形簡圖
復(fù)合精沖模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
圖3為互鎖板復(fù)合精沖模結(jié)構(gòu)簡圖，根據(jù)零件形狀、尺寸及材料性能，計算出所需的沖裁力、壓邊力、反壓力的大小和模具封閉高度及其外形尺寸，選用650t精沖壓力機。復(fù)合精沖模具的工作過程如下：
⑴材料送進后，精沖壓力機的下工作臺升起，模具中的齒圈壓板、反壓板、退料塊首先壓緊板料，形成精沖所需的三向壓應(yīng)力。下工作臺繼續(xù)上行，模具刃口切入板料直至材料分離。
⑵沖裁完畢，模具開啟，精沖壓力機壓邊缸向下推動壓邊桿、退料桿，使齒圈壓板和退料塊將帶料和沖孔廢料從凸凹模中推出。精沖壓力機反壓缸向上推反壓桿，使反壓塊將制件從凹模中頂出，然后用氣將零件吹走。
⑶此后，帶料通過送料機構(gòu)送料，繼續(xù)重復(fù)進行精沖。
復(fù)合精沖模設(shè)計要點：
⑴凸凹模及凹模是精沖模具的關(guān)鍵零件，它們的形狀和尺寸直接影響精沖模具的刃口間隙和精沖零件剪切面的表面粗糙度值，它們的強度直接影響精沖模具的壽命。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特征及精沖復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點，凸凹模結(jié)構(gòu)形式可以制作成兩種，直通式（圖4)和臺階式（圖5)。直通式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可以直接采用慢走絲線切割加工，加工比較簡單，成本較低；但其強度及剛性較差，且難以固定在凸凹模固定板上。臺階式結(jié)構(gòu)局部增加了凸凹模零件壁厚，提高了零件的剛度與強度，且由于凸凹模零件有更多的空間可以布置螺釘，因此簡化了凸凹模固定方式。但此結(jié)構(gòu)增加了模具加工難度，臺階孔需要采用坐標(biāo)磨床來加工，增加了單個凸凹模零件加工成本。由于臺階式結(jié)構(gòu)可以大大的提高模具壽命，故我們采用了這種結(jié)構(gòu)形式的凸凹模。
展開 五金精沖技術(shù)的優(yōu)勢特點簡介
提高沖裁件的剪切面品質(zhì)和尺寸精度的沖裁工藝稱為精沖。對普通沖裁件的二次加工一般叫精整，精整分修邊和擠光兩種。
精密沖壓件精沖技術(shù)在一些形狀簡單、僅局部需要精沖、尺寸小且產(chǎn)量不大以及沒有專用精沖設(shè)備的工廠中，推廣應(yīng)用，同樣可取得良好的技術(shù)經(jīng)濟效益，有著很好的發(fā)展前景。精沖技術(shù)的應(yīng)用行業(yè)有汽車、摩托車、計算機、錄像機、通訊設(shè)備、飛機制造業(yè)、家電產(chǎn)品、辦公機械、光學(xué)元件、等。用精沖生產(chǎn)的零件有近8000種，大約50%~60%的精沖件用于汽車工業(yè)，如渦輪增壓器、制動器、變速箱、安全帶、座椅、空調(diào)、壓縮機等。
強力壓板精神——采用不同結(jié)構(gòu)的強力壓料板進行壓邊、反頂及沖裁的精密沖裁(FB)，包括：已普及用于生產(chǎn)的用V型齒圈強力壓邊的精沖技術(shù)和較少使用的帶鋸齒型壓板、錐形壓板、凸臺形壓板的精沖方法等。
對向凹模精沖——利用平面切削原理，采用上下對應(yīng)的成對凸模與凹模按規(guī)定程度分次沖切，是日本人于1968年發(fā)明并在日本已推廣用于生產(chǎn)的精沖技術(shù)。國內(nèi)也有使用的但未推廣普及。
復(fù)動和往復(fù)精沖——未推廣應(yīng)用。在現(xiàn)場的各類機電與家電產(chǎn)品沖壓件生產(chǎn)中，實際遇到需要和能夠進行整體精沖的沖裁件種數(shù)有限。而且有相當(dāng)一部分沖件只需局部精沖，尤其只要精沖其群孔、群槽孔的一小部分，應(yīng)用普通壓力機精沖技術(shù)就更經(jīng)濟;對于僅需局部精沖獲得高精度孔形與孔距、無毛刺且沖切面光潔平整的內(nèi)形或部分外形的沖裁件，則可有光潔沖裁達到要求。
五金精沖技術(shù)特點：
1.連續(xù)精沖技術(shù)，是一種通過將擠壓、連續(xù)模設(shè)計、模具精密加工及伺服沖壓技術(shù)相結(jié)合的一種新工藝。
2.多數(shù)精沖件，采用CNC銑削、磨削等機械技工、電加工，或通過燒結(jié)成型+機械技工，或沖壓（壓鑄）+機械技工等方式來加工。但通過精沖技術(shù)，可在保證品質(zhì)的前提下，大幅減少加工時間，降低加工成本，替代常規(guī)的機械加工。
展開 中厚板結(jié)構(gòu)件復(fù)合精沖成形技術(shù)及應(yīng)用
圖5 中厚板沖擠成形法蘭類零件成形原理
精沖分離成形
精沖斷面質(zhì)量的評價主要包括塌角、撕裂和毛刺，塌角和撕裂缺陷如圖6所示。本項目組對于精沖斷面缺陷的影響因素進行了較深入研究，研究表明隨著壓邊力和反頂力增加、凹模圓角半徑的增加、以及凸凹模間隙減小，撕裂帶高度減小。
為了減小塌角高度，可以采用反切法。首先對于塌角控制部位在第一次精沖時預(yù)留一定尺寸，然后進行反切，利用反切將塌角部位填滿，最后落料。為了實現(xiàn)小無塌角成形，本項目組發(fā)明了一種小塌角成形工藝。傳統(tǒng)的凹模刃口為圓角，圓角尺寸一般為0.3～0.5mm，造成精沖剪切區(qū)域變寬，使得塌角在精沖初始階段快速增加。基于此將凹模刃口從圓角形式改為齒式，相比于傳統(tǒng)的凹模，能將塌角尺寸減小50%～60%（圖7）。
其他復(fù)合精沖成形工藝
圖6 精沖斷面撕裂和塌角缺陷
圖7 小塌角成形與傳統(tǒng)精沖成形零件關(guān)鍵區(qū)域塌角尺寸對比
本項目組還針對復(fù)雜形狀的中厚板結(jié)構(gòu)件，研究了精沖彎曲、精沖拉深、精沖冷鍛、精沖翻邊等復(fù)合精沖成形工藝。利用復(fù)合精沖成形工藝成形的典型三維復(fù)雜形狀中厚板零部件如圖8所示。
圖8 典型復(fù)合精沖成形的中厚板零部件
結(jié)束語
隨著高精度、高性能中厚板結(jié)構(gòu)件的需求量越來越大，以及《中國制造2025》對于綠色、高效、節(jié)能制造的發(fā)展要求，復(fù)合精沖成形技術(shù)作為一種高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、節(jié)材、安全、環(huán)保的制造工藝，必將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
—— 來源：《鍛造與沖壓》 2018年第22期
展開 
多臺階復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的精沖工藝研究
對多臺階復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的精沖工藝進行了研究，分析了成形原理，對工藝進行了分析和優(yōu)化，介紹了縱向連續(xù)精沖工藝的應(yīng)用，并做了工藝試驗。結(jié)果表明，采用縱向連續(xù)精沖工藝，極大地提高了零件的尺寸精度，是實現(xiàn)復(fù)雜零件沖壓的有效方法。
精沖技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了零件剪切面的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。隨著精沖技術(shù)的發(fā)展，精沖工藝由單工步落料沖孔復(fù)合精沖工藝，發(fā)展到多工步連續(xù)精沖工藝，再到縱向連續(xù)精沖工藝及多工步縱向連續(xù)精沖工藝。精沖件的復(fù)雜程度也在不斷提高。由最初的平板落料件，到簡單成形件，再到如今的具有復(fù)雜成形特征的零件。
縱向連續(xù)精沖工藝的特點，就是在同一個工步順序完成不同成形內(nèi)容。本文選擇了一個典型的多臺階結(jié)構(gòu)的零件作為研究對象，通過對其精沖成形工藝進行分析研究，介紹縱向連續(xù)精沖工藝的原理及應(yīng)用。
工藝分析
零件結(jié)構(gòu)
圖1所示為零件結(jié)構(gòu)尺寸。
該零件有三個臺階，零件尺寸及形位公差要求為，φ50mm和φ38mm半沖孔公差分別為±0.02mm和±0.015mm，且φ50mm和φ38mm半沖孔底面平面度為0.1。
此零件可采用多工步連續(xù)精沖，沖壓過程的受力情況如圖2所示，F(xiàn)1是落料和成形力；F2是落料時的壓邊力；F3是反頂力；F4是半沖成形的壓料力。從圖2中可以看出，沖壓該零件需要有4個單獨作用的力，僅靠精沖機床自身提供的3個力（這3個力是指去掉F4的F1、F2和F3，如圖3所示)是存在風(fēng)險的。
圖1 零件結(jié)構(gòu)尺寸
圖2 多工步連續(xù)精沖工藝受力圖
圖3 靠精沖機床自身提供的3個力的受力圖
半沖成形時沒有壓料力，半沖部位的材料就會發(fā)生流動，引起平面的形變，同時在連接部位會產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力過大時還會產(chǎn)生裂紋（圖4)，對零件的使用性能造成較大影響。
展開 精沖工藝與旋壓工藝，高技術(shù)含量的制造工藝
XFTspeed伺服機械式精沖壓力機集合了液壓、伺服控制以及機械驅(qū)動的優(yōu)點，具有極高頻沖次和極低的停機時間，噸位從150～250噸，最高節(jié)拍能到200次每分鐘。
X-TRAspeed系列具有針對特殊場合生產(chǎn)要求的柔性及可兼容性，使得該機型很具有吸引力，伺服驅(qū)動集合了液壓和機械壓機的優(yōu)點，噸位在320噸到700噸之間，最高節(jié)拍能到90次每分鐘。
精沖技術(shù)的核心，不是壓力機，而是模具設(shè)計和制造技術(shù)，法因圖爾生產(chǎn)的多工位的級進模能使成形和去毛刺在同一個模具內(nèi)完成。
除了法因圖爾之外，日本的森鐵工株式會社是僅次前者的精沖設(shè)備和技術(shù)提供商，和法因圖爾搶占中端市場，在中國也有很多客戶。國內(nèi)有北京機電所、天津億眾機械制造、上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心以及十幾所高校從事精沖設(shè)備和模具的制造或軟件研發(fā)工作。
歐美日在精沖鋼的研究和制造技術(shù)較為領(lǐng)先，因此精沖鋼的原材料標(biāo)準(zhǔn)主要集中在歐標(biāo)EN10081-10084，日標(biāo)JISG4051-4053和美標(biāo)SAE，國標(biāo)GB/T699和GB/T3077等。材料供應(yīng)商有一勝百、寶鋼旗下的合資公司常熟寶升精沖材料有限公司等。
近年，隨著伺服壓力機的工藝豐富，一些沖壓廠商采用伺服壓力機能模擬液壓機工作曲線的特性，配合更加精密的模具技術(shù)，用不是嚴(yán)格意義上的精沖工藝，也得到一些精度比精沖件低，比普沖高的較高精度的零部件。
據(jù)報道，已經(jīng)開發(fā)的精沖零部件有8000多種。歐洲、美國和日本的精沖行業(yè)非常發(fā)達，中國正在成為精沖行業(yè)第四個集中區(qū)域，還在不斷裂變成長，據(jù)稱中國的精沖零部件還不能滿足本土汽車行業(yè)的需求。
展開 什么樣的零件才算得上是精沖件？
什么樣的零件才算得上精沖零件？
精沖零件的工藝性
精沖零件的工藝性，主要指保證零件的技術(shù)和使用要求，并在一定的批生產(chǎn)條件下，在制造上應(yīng)最簡單、最經(jīng)濟。而影響它的主要因素有：
（1） 零件結(jié)構(gòu)的工藝性；
（2） 零件尺寸公差和形位公差；
（3） 材料性能和厚度；
（4） 沖裁面質(zhì)量；
（5） 模具設(shè)計、制造質(zhì)量及壽命；
（6） 精沖機的選擇等。
精沖零件結(jié)構(gòu)的工藝性，是指構(gòu)成零件幾何形狀的結(jié)構(gòu)單元，包括：最小圓角半徑、孔徑、壁厚、環(huán)寬、槽寬、沖齒模數(shù)等的確定尤為重要。
圖1 所示，可供選擇精沖零件結(jié)構(gòu)參數(shù)的極限值。它們都小于普沖零件。這是由精沖原理決定的。然而，合理的零件結(jié)構(gòu)參數(shù)，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
圖1 精沖零件幾何單元及難度等級
A—孔徑；B—槽寬、搭邊；C—齒模數(shù)；D—圓角半徑。
精沖零件的難度等級
根據(jù)零件幾何形狀及其結(jié)構(gòu)單元，在圖1 各圖中劃分為S1、S2 和S3 三級。
S1—簡單的，適于精沖材料抗剪強度Ks=700N/mm2
S2—中等的，適于精沖材料抗剪強度Ks=530N/mm2
S3—復(fù)雜的，適于精沖材料抗剪強度Ks=430N/mm2
在S3 以下的范圍，不適宜精沖，或者要采用特別措施。使用S3 的范圍時，其條件是沖裁元件要用高速鋼制造，且精沖材料抗拉強度
δb≤600 N/mm2（抗剪強度Ks≤430N/mm2）。
展開 精沖壓力機與普通壓力機在沖壓加工中的不同之處分析
精沖屬于無削加工技術(shù)，是在普沖技術(shù)上發(fā)展起來的一種精密沖裁方法，能在一次沖壓加工中獲得比普沖零件尺寸精度高、沖裁面光潔、翹曲小且互換性好的優(yōu)質(zhì)精沖壓件，并以較低的成本達到產(chǎn)品質(zhì)量的改善。精沖是在普沖的基礎(chǔ)上,?發(fā)展起來的一種精密沖壓加工工藝.?它雖然與普沖同屬于分離工藝,但是包含有特殊工藝參數(shù)的加工方法.普沖與精沖區(qū)別，在于模具結(jié)構(gòu)不同進而導(dǎo)致工藝上本質(zhì)的區(qū)別。
那么， 精沖壓力機與普通壓力機相比有什么不同呢？
1.精沖壓力機機身梢度高，剛性好.一般都采用四柱式框架結(jié)構(gòu)和有預(yù)應(yīng)力的滾動導(dǎo)軌。
2.精沖壓力機除有滑塊之外，還設(shè)有壓邊和反壓邊裝置，其壓力可分別調(diào)整。
3.精沖的沖裁速度一般為3-15mm/min，一般比普通壓力機低1/3一1/2.
4.有封閉商度調(diào)節(jié)機構(gòu)，其調(diào)節(jié)精度為士0.1mm，用以保證制品質(zhì)量和正常的模具壽命。
5.精沖壓力機多設(shè)有校平、自動送料、帶料潤滑、廢料切斷等輔助設(shè)施。
精沖壓力機能沖裁出具有光潔平直剪切面的精密沖裁件，也可以進行沖裁一彎曲、沖裁一擠壓、沖裁一拉深等復(fù)合工序。精沖壓力機有機械傳動和液壓傳動兩種形式。
展開 一種汽車零件的精沖復(fù)合工藝研究
圖4 拉深、校形、擠壓過程示意圖
精沖
圖5所示該汽車零件厚度為4.0mm，小孔直徑為3.50mm，小孔與外圓的間距為1.25mm。間距小，精沖時，局部塌陷量大，需要設(shè)計特殊的模具結(jié)構(gòu)來降低薄壁處的塌陷量，以滿足該零件后續(xù)的加工要求。
該零件精沖外形及孔后，因其精度要求高，精沖件無法滿足圖紙要求，需要通過后續(xù)的切削加工來保證零件精度。后續(xù)機加工時，汽車零件裝夾位置如圖6所示，裝夾面為精沖的剪切面，所以該部位剪切面的質(zhì)量會影響到機加工時的裝夾精度。
圖5 汽車零件簡圖
圖6 機加工裝夾示意圖
影響剪切面垂直度的因素有：零件結(jié)構(gòu)、材料厚度（圖7）及其機械性能、模具結(jié)構(gòu)、凹模圓角、齒圈及沖壓時的壓邊力和反頂力。因零件的結(jié)構(gòu)及材料由客戶指定，精沖工藝設(shè)計時，需要通過調(diào)整模具結(jié)構(gòu)以及精沖力的大小，來改善剪切面的質(zhì)量（主要是垂直度）。
圖7 料厚與偏差X值的關(guān)系
綜合考慮零件的結(jié)構(gòu)特點、對塌角及剪切面質(zhì)量的要求，通過對精沖模具結(jié)構(gòu)、模具材料等進行優(yōu)化改善，大大減小了塌陷量，改善前后塌陷量對比如圖8所示，滿足了后續(xù)工序的穩(wěn)定生產(chǎn)。
考慮到該零件精沖生產(chǎn)時，是單件上下料，可通過自動上下料系統(tǒng)進行自動化生產(chǎn)。圖9所示的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動上料、自動涂油、沖壓后自動下料、零件與廢料自動分離等動作，實現(xiàn)了自動沖壓，節(jié)省了人力成本，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
圖8 改善前后塌陷量對比示意圖
圖9 精沖生產(chǎn)自動潤滑及上下料示意圖
機加工
圖10所示該汽車零件精度要求比較高，精沖件無法滿足圖面要求，需要后續(xù)切削加工工序，以滿足其平面度、垂直度、圓柱度、圓度、同軸度等要求。
展開 “精沖”怎么實現(xiàn)？減少沖裁間隙效果最差，試試這三種工藝
我們今天要給大家講的是特殊產(chǎn)品、特殊的沖壓工藝“精沖”。
普通的沖裁，將材料分離后得到的斷面質(zhì)量主要分為四層：塌角、光亮、斷裂、毛刺區(qū)，如下圖。影響沖裁斷面的因素有很多，一般只需要滿足要求即可，無需太多關(guān)注斷面，因為只要沖裁間隙合理基本就不會有問題。
沖裁斷面分步
精沖
精沖其實就是在普通沖裁的基礎(chǔ)發(fā)展而來，主要就是保證沖裁斷面只有“光亮帶”，盡量減少甚至沒有塌角、斷裂、毛刺區(qū)。實現(xiàn)精沖后的產(chǎn)品幾乎沒有多余影響沖裁精度的因素，因此沖壓件的尺寸精度非常高。
精沖方法
最常規(guī)的方法是先粗沖保留部分沖裁余量，然后再精沖得到，此方法根據(jù)材料類型余量需要相應(yīng)變化，盡量少的余量才能保證精沖效果。
一次沖裁保證精沖效果，主要是減少沖裁間隙到最大限度，由于刀口易蹦，所以需要人為倒角，以提高使用壽命。
正、反沖也能達到一定的效果。其原理是先將產(chǎn)品沖一部分，然后反面沖斷，以達到保證全光亮帶的效果。
以上為基本工藝類型，對于精沖現(xiàn)出現(xiàn)了一個新工藝，就是在上下模靠近刀口位置加突刺，合模壓料時刺入材料中以達到防止應(yīng)力變形，然后減少沖裁間隙以達到效果。
突刺的原理是在沖孔前將材料壓死，刺入材料中形成橫向的側(cè)向力，以防止在沖裁過程中材料被拉入刀口內(nèi)部形成塌角。同時因為突刺沖裁部分受三向力作用，相互抵消而避免在沖裁過程中材料出現(xiàn)塌角、斷面、毛刺等現(xiàn)象，提高了材料塑性、產(chǎn)品平面度及沖裁精度。
以上四種方法都可以達到精沖的效果，沒有好壞之分，只要能搞定產(chǎn)品滿足客戶需求就是最好的方法。大家如果遇到產(chǎn)品需要精沖，不妨從這四種方法當(dāng)中去尋找一種進行嘗試，我相信效果肯定很不錯。
展開 淺談精沖齒圈壓板的分析與改進
精沖是通過對普沖進行研究改良，在普沖的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的沖裁技術(shù)。精沖工藝具有優(yōu)質(zhì)、高效、低能耗、應(yīng)用范圍廣的特點，能夠獲得與普沖相比質(zhì)量高得多的零件。但由于精沖時坯料需在靜水壓應(yīng)力下進行沖裁，所以要求工裝能夠為坯料剪切變形區(qū)提供靜水壓應(yīng)力，以抑制起皺和裂紋的產(chǎn)生。這個目標(biāo)是通過齒圈壓板和反壓板提供的壓邊力和反壓力壓緊坯料實現(xiàn)的，這是精沖工藝的顯著特點之一，對提高精沖件成形質(zhì)量具有明顯作用。
齒圈壓板的作用
齒圈壓板的作用是在精沖過程中對坯料施加壓邊力，限制坯料在沖裁過程中向剪切區(qū)流動，防止坯料發(fā)生起皺現(xiàn)象。由齒圈壓板對坯料施加壓邊力，使得坯料在壓邊力作用下被壓緊、固定，這樣能避免坯料受力產(chǎn)生彎曲，有效降低零件發(fā)生起皺現(xiàn)象的概率，改善被加工坯料的塑性變形能力以及減小塌角等。
齒圈的位置和齒圈形狀都會對精沖零件表面光潔度產(chǎn)生影響。齒圈壓板一般被安裝在凹模上以便于使坯料在精沖過程中始終受到壓邊力作用，從而提高坯料的塑性變形能力。
壓邊力的作用顯著。壓邊力過大，坯料與模具之間產(chǎn)生的摩擦力會變大，導(dǎo)致坯料難以被拉入凹模。此時坯料將會在底部轉(zhuǎn)角處發(fā)生裂紋。壓邊力過小，坯料在精沖過程中容易發(fā)生起皺現(xiàn)象，降低精沖質(zhì)量。況且起皺的坯料若拉入凸凹模間隙中就會被卡住，既易損壞模具，又使工件底部拉裂。
眾人對齒圈壓板的作用進行了理論分析和有限元仿真。早年曾有人對齒圈壓板進行仿真研究，由于當(dāng)時受有限元技術(shù)水平的限制，所得結(jié)果不夠準(zhǔn)確。程萬軍就齒圈壓板在理論上進行靜水壓力影響的研究，提出了靜水壓力和齒圈壓板齒形角的關(guān)系。為分析V形齒圈壓板對剪切面的影響，T.S.Kwak 對精沖過程中的V 形齒圈壓板進行有限元仿真，結(jié)果表明齒圈越高光亮帶越大，齒距越大光亮帶越小。
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“精沖”怎么實現(xiàn)？減少沖裁間隙效果最差，試試這三種工藝
我們今天要給大家講的是特殊產(chǎn)品、特殊的沖壓工藝“精沖”。
普通的沖裁，將材料分離后得到的斷面質(zhì)量主要分為四層：塌角、光亮、斷裂、毛刺區(qū)，如下圖。影響沖裁斷面的因素有很多，一般只需要滿足要求即可，無需太多關(guān)注斷面，因為只要沖裁間隙合理基本就不會有問題。
沖裁斷面分步
精沖
精沖其實就是在普通沖裁的基礎(chǔ)發(fā)展而來，主要就是保證沖裁斷面只有“光亮帶”，盡量減少甚至沒有塌角、斷裂、毛刺區(qū)。實現(xiàn)精沖后的產(chǎn)品幾乎沒有多余影響沖裁精度的因素，因此沖壓件的尺寸精度非常高。
精沖方法
最常規(guī)的方法是先粗沖保留部分沖裁余量，然后再精沖得到，此方法根據(jù)材料類型余量需要相應(yīng)變化，盡量少的余量才能保證精沖效果。
一次沖裁保證精沖效果，主要是減少沖裁間隙到最大限度，由于刀口易蹦，所以需要人為倒角，以提高使用壽命。
正、反沖也能達到一定的效果。其原理是先將產(chǎn)品沖一部分，然后反面沖斷，以達到保證全光亮帶的效果。
以上為基本工藝類型，對于精沖現(xiàn)出現(xiàn)了一個新工藝，就是在上下模靠近刀口位置加突刺，合模壓料時刺入材料中以達到防止應(yīng)力變形，然后減少沖裁間隙以達到效果。
突刺的原理是在沖孔前將材料壓死，刺入材料中形成橫向的側(cè)向力，以防止在沖裁過程中材料被拉入刀口內(nèi)部形成塌角。同時因為突刺沖裁部分受三向力作用，相互抵消而避免在沖裁過程中材料出現(xiàn)塌角、斷面、毛刺等現(xiàn)象，提高了材料塑性、產(chǎn)品平面度及沖裁精度。
以上四種方法都可以達到精沖的效果，沒有好壞之分，只要能搞定產(chǎn)品滿足客戶需求就是最好的方法。大家如果遇到產(chǎn)品需要精沖，不妨從這四種方法當(dāng)中去尋找一種進行嘗試，我相信效果肯定很不錯。
學(xué)無止境，沒有最好，只有更好。
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我們今天要給大家講的是特殊產(chǎn)品、特殊的沖壓工藝“精沖”。
普通的沖裁，將材料分離后得到的斷面質(zhì)量主要分為四層：塌角、光亮、斷裂、毛刺區(qū)，如下圖。影響沖裁斷面的因素有很多，一般只需要滿足要求即可，無需太多關(guān)注斷面，因為只要沖裁間隙合理基本就不會有問題。
沖裁斷面分步
精沖
精沖其實就是在普通沖裁的基礎(chǔ)發(fā)展而來，主要就是保證沖裁斷面只有“光亮帶”，盡量減少甚至沒有塌角、斷裂、毛刺區(qū)。實現(xiàn)精沖后的產(chǎn)品幾乎沒有多余影響沖裁精度的因素，因此沖壓件的尺寸精度非常高。
精沖方法
最常規(guī)的方法是先粗沖保留部分沖裁余量，然后再精沖得到，此方法根據(jù)材料類型余量需要相應(yīng)變化，盡量少的余量才能保證精沖效果。
一次沖裁保證精沖效果，主要是減少沖裁間隙到最大限度，由于刀口易蹦，所以需要人為倒角，以提高使用壽命。
正、反沖也能達到一定的效果。其原理是先將產(chǎn)品沖一部分，然后反面沖斷，以達到保證全光亮帶的效果。
以上為基本工藝類型，對于精沖現(xiàn)出現(xiàn)了一個新工藝，就是在上下模靠近刀口位置加突刺，合模壓料時刺入材料中以達到防止應(yīng)力變形，然后減少沖裁間隙以達到效果。
突刺的原理是在沖孔前將材料壓死，刺入材料中形成橫向的側(cè)向力，以防止在沖裁過程中材料被拉入刀口內(nèi)部形成塌角。同時因為突刺沖裁部分受三向力作用，相互抵消而避免在沖裁過程中材料出現(xiàn)塌角、斷面、毛刺等現(xiàn)象，提高了材料塑性、產(chǎn)品平面度及沖裁精度。
以上四種方法都可以達到精沖的效果，沒有好壞之分，只要能搞定產(chǎn)品滿足客戶需求就是最好的方法。大家如果遇到產(chǎn)品需要精沖，不妨從這四種方法當(dāng)中去尋找一種進行嘗試，我相信效果肯定很不錯。
學(xué)無止境，沒有最好，只有更好。
展開 一種汽車零件的精沖復(fù)合工藝研究
精沖
圖5 所示該汽車零件厚度為4.0mm，小孔直徑為3.50mm，小孔與外圓的間距為1.25mm。間距小，精沖時，局部塌陷量大，需要設(shè)計特殊的模具結(jié)構(gòu)來降低薄壁處的塌陷量，以滿足該零件后續(xù)的加工要求。
該零件精沖外形及孔后，因其精度要求高，精沖件無法滿足圖紙要求，需要通過后續(xù)的切削加工來保證零件精度。后續(xù)機加工時，汽車零件裝夾位置如圖6 所示，裝夾面為精沖的剪切面，所以該部位剪切面的質(zhì)量會影響到機加工時的裝夾精度。
圖5 汽車零件簡圖
圖6 機加工裝夾示意圖
影響剪切面垂直度的因素有：零件結(jié)構(gòu)、材料厚度（圖7）及其機械性能、模具結(jié)構(gòu)、凹模圓角、齒圈及沖壓時的壓邊力和反頂力。因零件的結(jié)構(gòu)及材料由客戶指定，精沖工藝設(shè)計時，需要通過調(diào)整模具結(jié)構(gòu)以及精沖力的大小，來改善剪切面的質(zhì)量（主要是垂直度）。
圖7 料厚與偏差X 值的關(guān)系
的要求，通過對精沖模具結(jié)構(gòu)、模具材料等進行優(yōu)化改善，大大減小了塌陷量，改善前后塌陷量對比如圖8 所示，滿足了后續(xù)工序的穩(wěn)定生產(chǎn)。考慮到該零件精沖生產(chǎn)時，是單件上下料，可通過自動上下料系統(tǒng)進行自動化生產(chǎn)。圖9 所示的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動上料、自動涂油、沖壓后自動下料、零件與廢料自動分離等動作，實現(xiàn)了自動沖壓，節(jié)省了人力成本，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
圖8 改善前后塌陷量對比示意圖
圖9 精沖生產(chǎn)自動潤滑及上下料示意圖
機加工
圖10 所示該汽車零件精度要求比較高，精沖件無法滿足圖面要求，需要后續(xù)切削加工工序，以滿足其平面度、垂直度、圓柱度、圓度、同軸度等要求。
圖10 汽車零件機加工簡圖
圖11 精沖復(fù)合工藝生產(chǎn)的汽車零件
結(jié)束語
通過精沖工藝與其他工藝的復(fù)合加工完成的汽車零件，如圖11 所示。
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我們今天要給大家講的是特殊產(chǎn)品、特殊的沖壓工藝“精沖”。
普通的沖裁，將材料分離后得到的斷面質(zhì)量主要分為四層：塌角、光亮、斷裂、毛刺區(qū)，如下圖。影響沖裁斷面的因素有很多，一般只需要滿足要求即可，無需太多關(guān)注斷面，因為只要沖裁間隙合理基本就不會有問題。
沖裁斷面分步
精沖
精沖其實就是在普通沖裁的基礎(chǔ)發(fā)展而來，主要就是保證沖裁斷面只有“光亮帶”，盡量減少甚至沒有塌角、斷裂、毛刺區(qū)。實現(xiàn)精沖后的產(chǎn)品幾乎沒有多余影響沖裁精度的因素，因此沖壓件的尺寸精度非常高。
精沖方法
最常規(guī)的方法是先粗沖保留部分沖裁余量，然后再精沖得到，此方法根據(jù)材料類型余量需要相應(yīng)變化，盡量少的余量才能保證精沖效果。
一次沖裁保證精沖效果，主要是減少沖裁間隙到最大限度，由于刀口易蹦，所以需要人為倒角，以提高使用壽命。
正、反沖也能達到一定的效果。其原理是先將產(chǎn)品沖一部分，然后反面沖斷，以達到保證全光亮帶的效果。
以上為基本工藝類型，對于精沖現(xiàn)出現(xiàn)了一個新工藝，就是在上下模靠近刀口位置加突刺，合模壓料時刺入材料中以達到防止應(yīng)力變形，然后減少沖裁間隙以達到效果。
突刺的原理是在沖孔前將材料壓死，刺入材料中形成橫向的側(cè)向力，以防止在沖裁過程中材料被拉入刀口內(nèi)部形成塌角。同時因為突刺沖裁部分受三向力作用，相互抵消而避免在沖裁過程中材料出現(xiàn)塌角、斷面、毛刺等現(xiàn)象，提高了材料塑性、產(chǎn)品平面度及沖裁精度。
以上四種方法都可以達到精沖的效果，沒有好壞之分，只要能搞定產(chǎn)品滿足客戶需求就是最好的方法。大家如果遇到產(chǎn)品需要精沖，不妨從這四種方法當(dāng)中去尋找一種進行嘗試，我相信效果肯定很不錯。
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