高速冲压技术的特点及应用

高速冲压技术的特点及应用随着我国工业的发展,精密冲压件的应用越来越广,数量也越来越大,对冲压技术的要求也越来越高,因此在大量生产或超大量生产中,普通冲压已不能满足生产需求.为提高生产率,从而适应生产需要,采用高速冲压技术进行高速自动化生产是最有效的途径.高速冲压是指冲压速度在400次/min以上的冲压加工,高速冲压技术是集高速精密冲压设备、精密冲压模具、优质材料、智能控制技术及工艺等多种技术于一体的高新技术高速冲压技术的特点及应用:关于高速精密冲压模具设计及生产维护的一些浅见高速精密冲压生产技术因具有高效率、高品质、一致性、节约成本等优点，广泛应用于电子、汽车、光学、工控、医疗等领域，在市场经济高度发达，科学技术高速发展的今天，高速、精密冲压技术越来越受到工业生产多个相关行业的重视，而其高效性、可靠性、稳定性成为连续冲压技术不断突破和研究的主要课题；在更新换代、技术创新节奏越来越快的当今，模具开发快速化、自动化技术、光学技术、机电整合技术的应用也不断的被应用和突破。

随着工业4.0的推进，高速精密冲压技术也将迎来良性发展的契机。

高速精密冲压模具结构及典型生产工艺设计方案高速精密冲压模具结构：高速精密冲压模具常用的结构有二板模、抽屉模（模块式模具）和三板模（也称八板模）。

二板模是将冲压脱料功能结构设计并固定在下模板，整套模具由两个相对独立的整体构成而得名。

其特点是精度准，冲压行程小，但因模具零件加工精度要求高，加工成本高，很大程度上被三板模取代。

抽屉模是在三板模的结构演变而来，将模板设计成模块式，模座设计成适应多个模块快速装卸的结构。

它很好的解决多料号生产频繁切换问题，线下换线、快速换模成为其名副其实的代名词，但由于其结构相对复杂，模具制造成本较高、冲床参数要求高等缺点，导致其应用更多的仅限于多料号产品的冲压生产。

三板模, 顾名思义，由上模、脱料板、下模三个模板组构成，适应于单料号或者少料号的冲压生产，由于结构简单，加工成本低，精度高、维修保养方便、稳定性好等特点，被大多数模具设计和冲压生产商所采用。

相对来讲，三板模在某种程度上能取代二板模，而在多料号生产时，抽屉模更具优势，故三板模和抽屉模成为现阶段高速精密冲压行业的主流。

无论哪种结构的模具，其工作原理和功能结构组成都是相同的。

从工作原理看，他们都是通过冲床滑块的上下运动，驱动模具零件的相对运动并作用于被冲压的材料，使其完成冲切/折弯等分离或塑性变形的过程。

从功能结构组成看，模具由以下7大部分组成：主体结构（模座模板）：模具的载体导向元件（导柱导套）：模具主要的导向功能压料卸料系统（脱料板、传力销、压缩弹簧、等高套筒等）：冲压过程的压料卸料功能工作元件（冲子、刀口、成型、调整零件等）：直接参与材料分离、塑性变形的核心功能件定位元件（定位针、导料板，脱料镶件）：保证料带在模内穿行顺畅性和工作元件作用位置的准确性固定元件（螺丝、定位销、压块、砌块）：模板与模板、零件与模板的相对位置固定辅助零件（浮料销、弹簧、限高柱）：料带辅助支持和模具保护等功能高速精密冲压技术涉及到机械、电子、材料、光学、计算机、精密检测、信息网络和管理技术等诸多领域，是多学科的系统工程。

多工位与多功能冲压模具现状先进多工位与多功能冲压模具的代表主要有精密多工位级进模、精密多工位冲压传递模、精密多功能冲压模具等。

高速精密冲压技术涉及到机械、电子、材料、光学、计算机、精密检测、信息网络和管理技术等诸多领域，是多学科的系统工程。

高速精密冲压技术的特点及应用领域高速精密冲压技术是现代冲压生产的先进制造技术，它综合了科高速精密压力机技术、高精变冲压模技术、高品质制品材料技术、智能控制技术和绿色为一体化的高新技术。

应用高速精密冲压技术批量生产制品，具有高生产效率、高质量、高一致性及节能降耗、节省人力、降低成本和确保安全生产等特点，因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视。

当前，现代先进制造技术是世界各国研究和发展的主题，特别是在市场经济高度发展的今天，它更占有十分重要的地位。

高速精密冲压模具技术主要基于使用板料加工制品，由高速压力机设备、精密冲压模具、优质卷料三个基本要素构成，并在自动化周边设备的开卷装置、校平装置、送料装置、材料润滑装置、出件装置、理件装置、收料装置等协调连接，按冲压工艺流程组合的一种冲压自动化生产线。

冲压自动化不仅可以大幅度地提高劳动生产率、改善劳动条件、降低成本，而且能够有效地保证冲压生产中的人身安全，从根本上改变冲压生产面貌，因此被广泛应用于电子、通讯、汽车、机械、军工、轻工、电机电器、仪器仪表、医疗器械、自动化装备和家电产品制造领域。

在轨道交通、航空航天、新能源等产品制造领域的应用也越来越广泛。

高速压力机技术的应用随着电子通讯、电机电器、汽车和家电等产品技术的迅速发展，对精密冲压件的需求量越来越大，技术要求也越来越高，且应用面也越来越广泛，因此在大量生产和超大量生产中，普通压力机已不能满足生产和技术要求。

采用高速精密压力机进行高速度、自动化及连续冲压是提高冲压生产率的有效途径。

由于高速精密压力机的滑块行程每分钟次数比吨位相似的普通压力机高5倍以上，因此高速精密压力机不但冲压件精度高、表面质量好，而且模具使用寿命长。

近几年，冲压技术不断向高速化、精密化和智能化的方向发展，推进了高速压力机的发展势头，也因此涌现出许多的高速精密压力机和超高速精密压力机，如德国拉斯特公司、美国明斯特公司、瑞士布鲁德尔公司、德国舒勒公司、日本能率和电产公司等研制的小吨位高速精密压力机，其滑块行程次数分别可达2,000次/分钟，3,000次/分钟，4,000次/分钟。

在负荷状态下，还可达其标准中的特级精度要求。

这标志着高速精密压力机技术已发展到超高速超精密的技术阶段。

国外有些公司对小吨位高速精密压力机按滑块行程次数分为四个速度等级：常速≦250次/分钟，次高速﹥250~400次/分钟，高速﹥400~1,000次/分钟，超高速≧1,000次/分钟。

大吨位高速精密压力机滑块行程次数相对较低，如300吨的大型高速精密压力机，滑块行程数范围仅为160~400次/分钟左右，100吨的翅片专用高速精密压力机，滑块行程数范围一般为150~250次/分钟左右。

由于冲压速度随着压力机吨位、滑块行程长度与次数、制品工艺结构和材料工艺性能、自动送料速度及精度等诸多要素的不同而改变，很难用简单的数字作为划分各个等级的界限，因此，目前国际上对高速精密压力机速变范围仍尚未作出明确的定义，通常将冲压速度比普通压力机速度高5~10倍的统称为高速精密冲压。

而从中国多数企业的高速精密压力机的应用情况来看，冲次速度按滑块最低和最高行程数的平均值或大于均值10~20%的冲速则是较为合理和有参考意义的标准。

因为高速精密压力机滑块最高行程数一般是指无负荷冲程数。

当行程次数高达一定数值时，压力机在运行中的不平衡现象就明显增加，滑块下死点动态性变化程度也较大，这样就必须解决卷料质量、送料速度、模具性能与寿命、设备强度、刚度和精度、故障的自动监控与稳定性、振动与噪声以及润滑和冷却系统等一系列技术问题。

所以，高速精密压力机应用中的冲次速度相当关键。

高速精密冲压件的类型与技术特点高速精密冲压件按行业、用途和工艺特点可分为电子零件类、IC集成电路引线框架类、电机铁芯类、电器铁芯类、换热器翅片类、汽车零件类、家电零件类、以及其他类型等。

零件主要包含连接器件、接插件、电刷件、电器端子、弹性零件等。

IC集成电路引线框架主要包含分立器件引线框架和集成电路引线框架。

电机铁芯主要包含单相串励电机铁芯、单相家用电机铁芯、单相罩极电机铁芯、永磁直流电机铁芯、工业电机铁芯、塑封定子铁芯等。

电器铁芯主要包含E字形变压器铁芯、EI形变压器铁芯、工字形变压器铁芯、以及其他变压器铁芯片等。

换热器翅片主要包含工业换热器翅片、家用换热器翅片、汽车用换热器翅片等。

汽车零件主要包含汽车结构件、汽车功能件。

家电零件主要包含大家电零件，如彩管电子枪零件，以及小家电零件，各类结构件和功能件等。

其他类零件主要包含仪器仪表零件、IT类零件、声学类和摄像类零件、现代办公用类零件、以及五金件等。

高速精密冲压件的技术具有品种多、材料多样性、薄板卷料、自动化生产批量极大、精度高、形状复杂、技术含量和附加值高等特点。

高速精密冲压生产技术的典型概况电机铁芯生产技术概况铁芯是电机产品的重要部件，一般由0.35mm，0.5mm厚的硅钢片制成。

在电机生产的全部环节中，铁芯冲片生产是关键。

目前中国的高速精密冲压铁芯片和铁芯自动叠铆、铁芯三列带扭槽叠铆、铁芯带扭槽及回转叠铆、铁芯双回转叠铆、铁芯双列大回转叠铆、大型外转子铁芯带扭槽叠铆、定子铁芯半圆组合叠铆、定子铁芯多块组合叠铆、长直条定子铁芯卷圆组合叠铆等高速精密冲压生产技术与国际先进技术相比毫不逊色。

其中较为典型的铁芯三列带扭槽叠铆制品的高速精密冲压生产技术概况是，铁芯材料为50W470硅钢片、带料厚度0.5mm，料宽307.5mm。

带料经开卷装置、S型校平装置、送料装置、材料润滑装置、高速精密压力机、大型精密级进模等一体化的高速运行，以及自动冲压导正钉孔、转子片叠铆工艺孔、转子片记号孔、转子片计量孔、转子片槽形、转子片台阶孔、转子片叠铆点、转子片内孔、转子片落料叠铆和扭槽、定子片缺口、定子片记号孔、定子片计量孔、定子片槽形、定子片叠铆点、定子片内孔、定子片落料叠铆等多工位与多工序的交叉连续冲压，一次完成三套定转子铁芯制品，铁芯自动叠铆厚度105mm，定子铁芯外径110.52 0.02mm，外径55.1 0.01/0.02 mm。

制品在300吨的大型高速精密压力机上生产，冲次速变280~320次/分钟，并在冲压过程中铁芯制品自动输出。

换热器翅片生产技术概况翅片是空调产品的主要部件，一般由0.105mm厚的铝箔制成。

近年来，中国在高速冲压换热器翅片生产技术方面有了明显提高，如家用空调换热器翅片、汽车空调换热器翅片、工业空调换热器、整体导管式空调换热器翅片、新型异形孔空调换热器翅片、以及大型冷库散热器翅片等高速精密冲压生产技术已接近国际先进水平。

中国研发的一次出12列、24列、36列、42列、48列、60列、72列、76列翅片等高速精密冲压生产技术已达到国际上同类产品的水平。

其中典型的Φ5.2 72列2步进翅片的高速精密冲压生产技术概况是：翅片材料铝箔1,000-8H22，厚度0.105 mm的带料，由展料架、过油装置、送料装置、高速精密压力机、大型精密级进模、吸料与集料装置等组成的翅片高速精密冲压自动生产线，带料经压料装置、引申工程、冲孔工程、翻边工程、百叶窗工程、中部异型切工程、端部异型切工程、边切工程、异正工程、纵切工程、送料工程、横切工程等12个成形工程的连续冲压，一次出72列翅片，翅片形状复杂，精度较高，表面要求光洁、平整、无刮伤，无毛刺、翻边无开裂等技术要求。