摘 要：通过模具使板材产生塑性变形获得成品零件的一次成形工艺方法叫做冲压。由于冲压通常在冷态下进行，因此也称冷冲压。冲压广泛应用于金属制品行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家电等工业中占有极其重要的地位。
关键词：冲压；板材；成形
提到金属板材的成形性能，可能大家伙还不是很了解，它是指金属板材对使用冲压成形模具冲压成形的适应能力。然而板材成形性能的好坏会直接影响到板材冲压模具的冲压过程、生产率、产品质量和生产成本。板料的冲压成形性能好，对冲压成形方法的适应性就强，就可以采用简便工艺，高生产率设备，生产出优质低成本的冲压零件。
1 板材冲压的特点
1.1 高的材料利用率。
1.2 可加工薄壁、形状复杂的零件。
1.3 冲压件在形状和尺寸方面的互换性好。
1.4 能获得质量较轻而强度高、刚性好的零件。
1.5 生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。
冲压模具制作成本高，因此适应大批量生产。对于小批量、多品种生产，常采用简易冲模，同时引进冲压加工中心等新型设备，以满足需求。板材冲压常用的金属材料有低碳钢、铜、铝、镁合金及高塑性的合金钢等。冲压生产设备有剪床和冲床。剪床是用来将板材剪切成具有一定宽度的条料，以供后续冲压工序使用，冲床可用于剪切和成形。
2 冲压技术的发展水平
进行柔性冲压生产的大型多工位压力机是轿车覆盖件冲压成形的发展方向，并具有最先进的技术水平，是世界大型轿车覆盖件冲压技术的最高级发展阶段。
2.1 生产效率高。在人工上下料的冲压线上生产大型汽车覆盖件，平均每分钟3～5件；由上下料机械手组成的冲压自动化线，生产同样的零件，平均每分钟6～8件；由电子伺服三坐标送料的多工位压力机系统，每分钟达到16～25件，大大提高了冲压件的产量。
由于多工位压力机采用电子伺服送料系统，送料系统的元件减少，伺服电动机直接驱动送料杆，送料系统的惯量减小，更容易加速和减速，送料速度提高，系统结构紧凑，间隙小，高速时的振动较小，送料误差小，避免了因掉料而停机处理。
2.2 柔性好电子伺服多工位送料的每个动作都是由伺服电动机驱动，行程、速度和加速度柔性可控。并且能够与压力机同步运行，机械送料的多工位压力机送料动作由机械凸轮驱动，送料的行程初始位置和终点位置都是由机械结构定死的不能改变，所以机械送料的多工位只适合一定范围的零件加工。大型电子伺服送料多工位压力机柔性好，不但能够冲压大型的覆盖件，而且能够冲压小型零件。当冲压小型零件时，送料距离减短，节拍提高，能够生产更多的零件，通过合理的模具设计和布置，一次冲压可以生产2～3个零件。
总之从理论上讲，无论是教育学或图情学科，都已论证并确认了图书馆及对其的使用在培养人的综合素质与能力中，是不可或缺的。没有图书馆的支撑也就没有真正意义上的素质教育。
2.3 全自动化、智能化。从垛料的拆垛、板料及工件的传送到板料成形和工件的码垛，全部实现自动化，整台的多工位压力机成套系统只需1～2人进行监控。当模具更换时，只需输入所要更换模具的编号，其余工作自动完成，整个换模时间只需5min。换模的同时，多工位压力机的运行特性作智能化调整，主要包括以下几个方面：压力机的行程次数、压力机的平衡器风压、电子伺服三坐标送料的送料距和节拍初始位置。
3 金属板材的冲压成形
金属板材的成形性能是指板材对冲压成形工艺的适应能力。板材成形性能的好坏会直接影响到冲压工艺过程，生产率，产品质量和生产成本。板料的冲压成形性能好，对冲压成形方法的适应性就强，就可以采用简便工艺，高生产率设备，生产出优质低成本的冲压零件。
对冲压成形件来说，不产生破裂是基本前提，同时对它的表面质量和形状尺寸精度也有一定要求，故板料冲压成形性应包括：抗破裂性，贴模性和形状冻结性能等几个方面。所谓冲压成形就是板材可成形能力的总称，或者叫做广义的冲压成形性能。广义成形性能中的抗破裂性能，可视为狭义的冲压成形性能。板料在成形过程中，一是由于起皱，塌陷和鼓包等缺陷而不能与模具完全贴合；另一方面因为回弹，造成零件脱模后较大的形状和尺寸误差。通常将板材冲压成形中取得与模具形状一致的能力，称为贴模性；而把零件脱模后保持其既得形状和尺寸的能力，称为形状冻结性。通常把材料开始出现破裂时的极限变形程度作为板料冲压成形性能的判定尺度。目前对抗破裂性的研究已取得了不少成果。根据把冲压成形基本工序依其变形区应力应变的特点分为伸长类（拉伸类）与压缩类两个基本类别的理论，可以把这种冲压成形的分类与冲压成形性能的分类建立对应关系。板料冲压成形的试验方法有多种，概括起来分为直接试验和间接试验两类。直接试验中板材的应力和变形情况与真实冲压基相同，所得的结果也比较准确；而间接试验时板材的受力情况与变形特点却与实际冲压时有一定的差别。所以，所得的结果也只能间接地反映板材的冲压性能，有时还要借助于一定的分析方法才能做到。常用的方法为：直接试验中的模拟试验和间接试验中的拉伸试验。
4 板材拉伸试验
拉伸试验是评价板材的基本力学性能用成形性能的主要试验方法。由于简单可行，所以是目前普遍采用的一种方法。拉伸试验与冲压成形性能有密切关系的几项主要性能参数如下：
4.1 称屈强比
较小的屈强比几乎对所有的冲压成形都是有利的。屈强比小，对压缩类成形工艺有利。拉深时，如果板材的屈服点低，材料起皱的趋势小，防止起皱所必需的压边力和摩擦损失也会降低，对提高极限变形程度有利。例如，低碳钢的拉伸时，极限拉深系数m=0.48～0.5；65Mn时，极限拉深系数则为m=0.68～0.7在伸长类成形工艺中，如胀形，拉型，拉弯，曲面形状的成形等，当系数低时，为消除零件的松弛等弊病和为使零件的形状和尺寸得到固定所需的拉力也小，所以成形工艺的稳定性高，不易出废品。弯曲件所用板材的 低时，卸载时的回弹变形也小，有利于提高零件精度。可见屈服比对板材的冲压成形性能的影响是多方面的，而且也是很重要的。
4.2 均匀伸长率
板材在拉力作用下开始产生局部集中变形（缩颈时）的伸长率。称为总伸长率，是在拉伸中试样破坏时的伸长率。一般情况下，冲压成形性都在板材均匀变形范围内进行。所以，表示板材产生均匀的或稳定增长的塑性变形的能力，它直接决定板材在伸长类变形中的成形性能。可以用间接表示伸长类变形的极限变形程度，如翻边系数，扩口系数，最小弯曲半径，胀形系数等。实验结果表明，大多数材料的翻边变形程度都与成正比例关系，具有很大胀形成分的复杂曲面拉深件用的钢板，要求具有很高的值。
4.3 硬化指数
硬化指数n也称n值，它表示在塑性变形中材料硬化的强度。n值大时，在伸长类变形过程中可以使变形均匀化，具有扩展变形区，减少毛坯的局部变薄和增大极限变形参数等作用。
