1. 研究目的与意义（文献综述）

精密冲裁是使板料冲裁区处于特殊应力状态，获得精确尺寸和光洁剪切面（可直接做工作面，不需要再切削加工）的冲裁方法。精冲工艺在世界上已经日益成为一种重要的无切削工艺。国内外关于精冲成形机理的研究方法主要为理论研究、实验研究和有限元数值模拟三种方法。理论的研究主要集中在精冲技术，欧美各国以及日本在这方面属于领先地位，欧洲人在20世纪20年代就以发现并申报专利。20世纪50年代进入实用阶段，20世纪70年代中期进入普及期，汽车制造业中大量采用精冲技术。精密冲裁在国内起步较晚，基本属于消化吸收了引进的国外技术，逐步完善了自主开发的能力。掌握了先进精密冲裁技术的有欧洲和日本，在市场竞争中已处于有利的地位。为了扩大精冲的应用范围，满足装配或产品性能的要求，他们已将精冲加工工艺扩展到弯曲、冷挤压、拉伸、压印、局部成形等工序，取代了切削加工及其他工艺(如铸造、粉末冶金和需要后续加工的工序)。

世界发达国家精冲技术的优势，主要有：1.精冲工艺：精冲工艺目前可以达到的技术水平为精冲剪切表面粗糙度ra=1.5～0.3微米，超精冲的剪切表面粗糙度ra=0.2～0.1微米，尺寸精度：毛刺lt;0.03mm，塌角深：l0％～25％，剪切面垂直度：89°30′，表面不平度：一般不需要校平即可使用。2.精冲件材料：由于精冲原材料的软化(退火)处理技术(特别是高碳、高合金钢的碳化物fe、合金碳化物的球化退火工艺)的提高，已能获得适合精冲的高碳、高合金球化金相组织。因此，目前已能精冲强度高达700mpa～850mpa的合金212具钢、高碳钢、轴承钢等材料，精冲材料不仅是保证实现精冲的重要条件，而且是高产品质量，降低生产成本，扩大精冲应用范围的重要需要。目前，已经有一些专门用于精冲的新材料，如西欧的高强度微量合金细晶粒钢uq38、uq550，日本的scr22、scm22、sncm21合金钢等。为了改善材料的精冲性能，国外还研究了贝氏体钢的精冲工艺和不需要热处理的超级贝氏体钢。3.精冲模具：精冲模具结构有以下特点：(1)大型精冲模具数量增多，最大精冲模具尺寸已达1250×1250，重量6.3t。（2)精冲连续模的比重增加。（3)固定凸模式精冲模的比重增加，占80％左右(这是因为大型精冲件和连续模适合采用固定凸模式结构)。（4)发展了增加精冲模架导向刚度的结构，设计将原模架的钢球滚动导向结构的点接触改为异形滚针滚动结构的线接触，提高了模具对侧向力的承载能力。（5)精冲模具目前已经实现标准化，并且为了适应批量生产，采用了快速更换通用模架系统。4.精冲设备：精冲设备的开发和拥有程度是实现精冲工艺水平能力的重要标志。世界上现有的3000多台精冲机主要集中在欧洲、北美、日本等发达国家。世界上生产精冲机、精冲压力机的制造商主要集中在瑞士、德国、日本等地。生产的精冲机中，1000kn～4000kn的占80％左右，最大吨位的精冲压力机由瑞士的fein-tool公司制造，可冲板料的厚度已达30mm，实现了单机自动、卷料自动、增加滑块刚性、导轨滚动结构。

中国的精冲技术与世界同行差距很大，发展步子也较慢。我国1964年开始了精冲技术开发，但由于历史原因，该项技术研究没有得到重视。1976年中国与fein-tool公司开始精冲技术的交流，fein-tool公司第一次向我国提供了精冲技术培训资料，开创了我国引进精冲机的历史。1977年，上海开关厂采用精冲工艺技术生产sn8-10触片，设计制造了精冲通用模架模芯和液压装置，并在普通闭式单点压力机上进行了精冲实验，并正式用于生产。1978年，哈尔滨锻压机床厂研制出y99-25/40型250kn三动全液压精冲压力机，内江锻压机床厂研制出y26-100型1000kn三动全液压精冲压力机。1981年中国研制出6300kn精冲压力机，北京机电研究所徐光祺开发了台阶式内阻尼静压导轨，在承受倾覆力矩100kn·m的情况下压机滑块导轨仍然保持油膜光滑。国内的精冲技术应用正处于快速发展的阶段，据《国家产业技术政策》，该技术是国家重点支持的高新技术及产业化发展方向，因此在相当长的一段时期，精冲技术行业均能得到国家政策的扶持。目前，精冲技术已从最初的手表、照相机行业逐渐扩大到机械制造业，精冲工艺技术及设备、模具的研制在我国已经起步，其应用范围也扩展到汽车、摩托车、工量具、工程机械等领域并取得一定成果和效益。零件的冲裁厚度也从4mm增加到8mm金属材料从有色金属冲裁扩展到黑色金属的冲裁（钢材主要是容易冷挤压成形的低碳钢、低合金钢和不锈钢，冲裁厚度以12mm 以下为宜；有色合金主要是铝合金和铜合金，冲裁厚度以18mm以下为宜，也有一些中碳钢和高碳钢可在球化处理后用于精冲生产。随着模具材料及处理方法的发展以及被冲板材球化处理工艺的进一步完善与普及，一些较硬的高碳钢和高合金钢以及其他低韧性的材料诸如镍基或钴基合金材料等也会用于生产精冲零件。精冲设备和精冲模具主要以进口为主，用于生产t≤16mm厚的精冲零件，种类约为1500～2000种。

2. 研究的基本内容与方案

研究内容：

1.分析研究国内外精密冲裁工艺技术的研究进展和应用领域。

2.研究从动盘所采用的冲裁方法，分析所采用的工艺。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献，明确研究目标与内容，设计工艺方案与模具结构，完成开题报告。

第4-9周：完成工艺与模具参数设计，针对精冲工序完成有限元模拟分析。

第9-12周：绘制模具的主要零件2d图与装配2d图，并完成模具3d装配模型。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 廖伟.冲模设计技法及典型实例解析.化学工业出版社，2012.9

[2] 陈炜.冲压工艺与模具设计.科学出版社，2015.12

[3] 柯旭贵、张荣清.冲压工艺与模具设计.机械工业出版社，2012.9