關(guān)鍵詞：沖壓模具 五金沖壓 沖壓加工 信息發(fā)布：汽車模具

摘要：五金沖壓加工是靠沖床和沖壓模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(五金沖壓件)的成形加工方法。五金沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。五金沖壓的坯料有很多種：普通熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶；各類型不銹鋼，例如：SUS201,202,SUS301,304,316,SUS430,439等；黃銅、磷銅等銅合金；紫銅，純鋁及鋁合金等；隨著汽車車身輕量化的趨勢(shì)，汽車沖壓件材料更多采用各種高強(qiáng)度合金鋼材。

鋼板經(jīng)過(guò)熱軋，冷軋工藝后，板材厚度逐漸由厚變薄。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是汽車沖壓模具加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中，也用五金沖壓模具進(jìn)行加工。

五金沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。五金沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密沖壓模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以五金沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。

冷沖五金沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖五金沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖五金沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。

五金沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)沖床上完成多道五金沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開(kāi)卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。

五金沖壓工藝的種類：

五金沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使五金沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的五金沖壓工藝。

五金沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)五金沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求五金沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無(wú)斑、無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。

在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與五金沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的五金沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。

沖壓模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響五金沖壓件的成形和精度。沖壓模具制造成本和壽命則是影響五金沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。沖壓模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新五金沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。

模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡(jiǎn)易沖壓模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少五金沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少五金沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)五金沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。

五金沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械沖床。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械沖床為中心，配置開(kāi)卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及沖壓模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)五金沖壓生產(chǎn)線。

在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件五金沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、五金沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，五金沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。

發(fā)展遇阻五金沖壓成形業(yè)尋求突破：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年我國(guó)生產(chǎn)汽車沖壓件約240萬(wàn)噸/8億件，摩托車五金沖壓件約28萬(wàn)噸/19億件，拖拉機(jī)、農(nóng)用車五金沖壓件約96萬(wàn)噸/7.1億件，家用空調(diào)和冰箱五金沖壓件100萬(wàn)噸/12.8億件。業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)，隨著五金沖壓成形行業(yè)最大用戶市場(chǎng)--汽車行業(yè)今后繼續(xù)迅猛發(fā)展，中國(guó)五金沖壓行業(yè)已迎來(lái)了一個(gè)快速發(fā)展機(jī)遇期，但能否抓住機(jī)遇獲得新的更快的發(fā)展，專家指出，前進(jìn)的道路上尚有許多阻力和障礙需要克服與突破。

阻力一：機(jī)械化、自動(dòng)化程度低

美國(guó)680條五金沖壓線中有70%為多工位沖床，日本國(guó)內(nèi)250條生產(chǎn)線有32%為多工位沖床，而這種代表當(dāng)今國(guó)際水平的大型多工位沖床在我國(guó)的應(yīng)用卻為數(shù)不多；中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重；封頭成形設(shè)備簡(jiǎn)陋，手工操作比重大；精沖機(jī)價(jià)格昂貴，是普通沖床的5~10倍，多數(shù)企業(yè)無(wú)力投資阻礙了精沖技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設(shè)備投資大，國(guó)內(nèi)難以起步。

突破點(diǎn)：加速技術(shù)改造

要改變當(dāng)前大部分還是手工上下料的落后局面，結(jié)合具體情況，采取新工藝，提高機(jī)械化、自動(dòng)化程度。汽車車身覆蓋件沖壓應(yīng)向單機(jī)連線自動(dòng)化、機(jī)器人五金沖壓生產(chǎn)線，特別是大型多工位沖床方向發(fā)展。爭(zhēng)取加大投資力度，加速汽車沖壓件生產(chǎn)線的技術(shù)改造，使盡早達(dá)到當(dāng)今國(guó)際水平。而隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展使板材成形裝備自動(dòng)化、柔性化有了技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術(shù)、液壓成形技術(shù)、高精度復(fù)合化成形技術(shù)以及適應(yīng)新一代輕量化車身結(jié)構(gòu)的型材彎曲成形技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。同時(shí)改造國(guó)內(nèi)舊設(shè)備，使其發(fā)揮新的生產(chǎn)能力。

阻力二：生產(chǎn)集中度低

許多汽車集團(tuán)大而全，形成封閉內(nèi)部配套，導(dǎo)致各企業(yè)的五金沖壓件種類多，生產(chǎn)集中度低，規(guī)模小，易造成低水平的重復(fù)建設(shè)，難以滿足專業(yè)化分工生產(chǎn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱；摩托車五金沖壓行業(yè)面臨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，處于“優(yōu)而不勝，劣而不汰”的狀態(tài)；封頭制造企業(yè)小而散，集中度僅39.2%。

突破點(diǎn)：走專業(yè)化道路

迅速改變目前“大而全”、“散亂差”的格局，盡快從汽車集團(tuán)中把五金沖壓零部件分離出來(lái)，按汽車沖壓件的大、中、小分門別類，成立幾個(gè)大型的五金沖壓零部件制造供應(yīng)中心及幾十個(gè)小而專的零部件工廠。通過(guò)專業(yè)化道路，才能把五金沖壓零部件做大做強(qiáng)，成為國(guó)際上有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的五金沖壓零部件供應(yīng)商。

阻力三：五金沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套

目前，我國(guó)汽車薄板只能滿足60%左右，而高檔轎車用鋼板，如高強(qiáng)度板、合金化鍍鋅板、超寬板(1650mm以上)等都依賴進(jìn)口。

突破點(diǎn)：用材應(yīng)與行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展

汽車用鋼板的品種應(yīng)更趨向合理，朝著高強(qiáng)、高耐蝕和各種規(guī)格的薄鋼板方向發(fā)展，并改善五金沖壓性能。鋁、鎂合金已成為汽車輕量化的理性材料，擴(kuò)大應(yīng)用已勢(shì)在心行。

阻力四：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢

在我國(guó)，許多五金沖壓加工新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，但常常很難形成生產(chǎn)力。先進(jìn)五金沖壓工藝應(yīng)用不多，有的僅處于試用階段，吸收、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。技術(shù)開(kāi)發(fā)費(fèi)用投入少，導(dǎo)致企業(yè)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的掌握應(yīng)用慢，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力不足，中小企業(yè)在這方面的差距更甚。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)五金沖壓技術(shù)，對(duì)下一代輕量化汽車結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少研究與技術(shù)儲(chǔ)備。

突破點(diǎn)：走產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合之路

我國(guó)與歐、美、日等相比，存在的最大的差距就是還沒(méi)有一個(gè)產(chǎn)、學(xué)研聯(lián)合體，科研難以做大，成果不能盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。所以應(yīng)圍繞大型開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，以高校和科研單位為技術(shù)支持，企業(yè)為應(yīng)用基地，形成產(chǎn)品、設(shè)備、材料、技術(shù)的企業(yè)聯(lián)合實(shí)體，形成既能開(kāi)發(fā)創(chuàng)新，又能迅速產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。

阻力五：大型、精密沖壓模具依賴進(jìn)口

目前，五金沖壓模具的材料、設(shè)計(jì)、制作均滿足不了國(guó)內(nèi)汽車發(fā)展的需要，而且標(biāo)準(zhǔn)化程度尚低，大約為40%~45%，而國(guó)際上一般在70%左右。

突破點(diǎn)：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平

必須用信息化技術(shù)改造沖壓模具企業(yè)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAM/CAE一體化技術(shù)，特別是成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析和優(yōu)化技術(shù)(CAE)。加速我國(guó)沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，提高精度和互換率。力爭(zhēng)2005年沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到60%，2010年達(dá)到70%以上基本滿足市場(chǎng)需求。

阻力六：專業(yè)人才缺乏

業(yè)內(nèi)掌握先進(jìn)設(shè)計(jì)分析技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的高素質(zhì)人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足五金沖壓行業(yè)飛速發(fā)展的需要，尤其是摩托車行業(yè)中具備五金沖壓知識(shí)和技術(shù)和技能的專業(yè)人才更為缺乏且大量外流。另外，眾多合資公司由外方進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，掌握設(shè)計(jì)權(quán)、投資權(quán)，我方五金沖壓技術(shù)人員難以真正掌握五金沖壓工藝的真諦。

突破點(diǎn)：提高行業(yè)人員素質(zhì)

這是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)，又是一項(xiàng)長(zhǎng)期而系統(tǒng)的任務(wù)。振興我國(guó)五金沖壓行業(yè)需要大批高水平的科技人才，大批熟悉國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)、具有現(xiàn)代管理知識(shí)和能力的企業(yè)家，大批掌握先進(jìn)技術(shù)、工藝的高級(jí)技能人才。要舍得花大力氣，有計(jì)劃、分層次地培養(yǎng)。

東莞市長(zhǎng)東模具有限公司是一家專業(yè)從事五金沖壓模具設(shè)計(jì)、制造的汽車模具廠，自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)制作4米以內(nèi)的汽車模具，擁有從45噸到800噸氣動(dòng)沖床生產(chǎn)五金沖壓件。

結(jié)束語(yǔ)：

五金沖壓成形用戶市場(chǎng)的迅猛發(fā)展為沖壓行業(yè)帶來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇，雖然在沖壓加工行業(yè)發(fā)展的道路上還存在著各種各樣的阻力與障礙，但我們始終相信，這些都阻擋不了五金沖壓加工行業(yè)前進(jìn)的步伐。