1緒論1.1沖壓技術概論沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素。沖壓是一種先進的金屬加工方法，在國民經濟的加工工業中占有重要的地位。與機械加工及塑性加工和其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優點，主要表現如下1：(1)沖壓一般沒有切削碎料產生，材料的消耗較少利用率高，一般為70%85%，易實現機械化和自動化；(2)在形狀和尺寸精度方面的互換性較好。一般情況下可直接滿足裝配和使用要求；(3)沖壓可加工的尺寸范圍大、形狀復雜的零件，而這些零件用其它方法是不可能或很難得到的，如薄殼件；(4)被加工的金屬在沖壓加工過程中產生加工硬化，金屬內部組織得到改善，機械強度有所提高，所以沖壓件剛度強度較好；(5)沖壓時由模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓材料的表面質量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓件的質量穩定，互換性好，具有“一模一樣”的特征；(6)在大量生產的條件下，產品的成本低，經濟效益較高；(7)沖裁過程能耗較低。由此可見沖壓制得的零件具有表面質量好重最輕成本低的優點。所以沖壓在現代工業生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業部門越來越多的采用沖壓方法加工產品零件，如汽車、農機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工業等行業。在這些工業部門中，沖壓件所占的比重相當的大，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現在大多數也被質量輕剛度好的沖壓件所代替。有些機械設備往往以沖壓件所占比例的大小作為評價結構是否先進的指標之一2。工業發達國家對冷沖壓生產工工藝的發展是很重視的.不少國家(如美國、日本等)模具工業產值己超過機床工業。從這些國家鋼材構成可以看出冷沖壓的發展趨勢。鋼帶和鋼板占全部品種的67%，充分說明沖壓這種加工方法己成為現代工業生產的重要手段和發展方向。沖壓技術的發展特征是：(1)沖壓成形科學化、數字化和可控化；(2)突出“精、省、凈“三大優勢；(3)沖壓成形可以實現全過程控制；(4)產品從設計開始即進入控制，考慮工藝；(5)沖壓生產的靈活性和柔性。1.2我國模具技術的發展趨勢當前，我國工業生產的特點是產品品種多、更新快和市場競爭激烈。在這種情況下，用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質理好、價格低。因此，模具（1模具產品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產要求的一模多腔(如塑封模已達到一模幾百腔)使模具日趨大型化。隨著零件微型化，以及模具結構發展的要求(如多工位級進模工位數的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原來的5m提高到23m，今后有些模具加工精度公差要求在1m以下，這就要求發展（2）多功能復合模具將新型多功能復合具是在多工位級進?；A上開發出來的。一套多功能模具除了沖壓成形零件外，還可擔負轉位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務。通過這種多勸能模具生產出來的不再是單個零件，而是成批的組件。如觸頭與支座的組件，各種小型電機、電器及儀表的鐵芯組件等。（3由于采用熱流道技術的模具可提高制作的生產率和質量，并能大幅度節省制作的原材料和節約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。國外熱流道模具已有一半用上了熱流道技術，有的廠甚至已達80%以上，效果十分明顯。國內近幾年已開始推廣應用，但總體還達不到10%，個別企業已達到20%-30%。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產價廉高（4氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形少、表面好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優點，可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本。國外，已經較成熟。國內目前在汽車和家電行業中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成形包括塑料熔體注射和氣體(一般均采用氮氣)注射成形兩面部份，比傳統的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制，而且氣體輔助注射常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發氣體輔助成型為了確保塑料件精度，將繼續研究發展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具。在注射成形中，影響成型件精度的最大因素是成型收縮，高壓注射成型可強制樹脂收縮率，增加塑件尺寸的穩定性。模具要求剛性好、耐高壓。特別是精密模具的型腔應淬火，澆口密封性好，模具能準確控制。注射壓縮成型技術，是在模具預先半開模狀態或者在鎖模力保持中壓或低壓，模具在設定的打開量下，注射溶融樹脂，然后以最大的鎖模力進行壓縮成型，其效果是：(1)成型件局部內應力小；(2)可得到縮孔少的厚壁成型件；(3)對于塑件狹窄的部件也可注入樹脂；(4)用小注射力能得到優良制品。該類模具的理想結構是：(1)注射時樹脂以低的流動阻力迅速充填型腔；(2)充填完后能立即遮斷澆口部；(3)壓縮作用應（5現在是多品種、少批量生產的時代，到下一個世紀，這種生產方式占工業生產的比例將達75%以上。一方面是制品使用周期短，品種更新快，另一方面制品的花樣變化頻繁，均要求模具的生產周期越快越好。因此，開發快速經濟具越來越引起人們的重視。例如，研制各種超塑性材料(環氧、聚脂等)制作或其中填充金屬粉末、玻璃纖維等的簡易模具：中、低熔點合金模具、噴涂成型模具、快速電鑄模、陶瓷型精鑄模、陶瓷型吸塑模、疊層模及快速原型制造模具等快速經濟模具將進一步發展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發展。另外，采用計算機控制和機械手操作的（6）使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具制造成本。因此，模具標準件的應用必將日漸廣泛。為此，首先要制訂統一的國家標準，并嚴格按標準生產；其次要逐步形成規模生產，提高標準件質量、降低成本；再次是要進一步增加標準件（7）模具使用優質材料及應用先進的表面處理技術將進一步受重視在整個模具價格構成中，材料所占比重不大，一般在20%30%之間，因此選用優質鋼材和應用的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。對于模具鋼來說，要采用電渣重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程中產生的一次碳化物粗大和偏析，從而影響材質的問題。其碳化物微細，組織均勻，沒有材料方向性，因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長年使用尺寸穩定等特點，是一種很有發展前途的鋼材。特別對形狀復雜的沖件及高速沖壓的模具，其優越性更加突出。這種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維或金屬粉末的增強塑料的模具，如型腔、形芯、澆口等主要部件。另外，模具鋼品種規格多樣化、產品精料化、制品化，盡量縮短供貨時間亦是重要方向。模具熱處理和表面處理是能否充分發揮模具鋼材性能的關鍵環節。模具熱處理的發展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法，即擴滲如：滲碳、滲氮、滲硼、滲鉻、滲釩外，應發展設備昴貴、工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子（8）在模具設計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE模具CAD/CAM/CAE技術是模具技術發展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CA