與機械加工及塑性加工的其它方法相比,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) 沖壓加工的生產效率高,且操作方便,易于實現機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設備來完成加工,普通壓力機的行程次數為每分鐘可達幾十次,高速壓力要每分鐘可達數百次甚至千次以上,而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。
?。?) 沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度,且一般不破壞沖壓件的表面質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。
?。?) 沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件,如小到鐘表的秒表,大到汽車縱梁、覆蓋件等,加上沖壓時材料的冷變形硬化效應,沖壓的強度和剛度均較高。
?。?) 沖壓一般沒有切屑碎料生成,材料的消耗較少,且不需其它加熱設備,因而是一種省料,節能的加工方法,沖壓件的成本較低。
沖壓加工主要應用
由于沖壓具有如此優越性,沖壓加工在國民經濟各個領域應用范圍相當廣泛。例如,在宇航,航空,軍工,機械,農機,電子,信息,鐵道,郵電,交通,化工,醫療器具,日用電器及輕工等部門里都有沖壓加工。不但整個產業界都用到它,而且每個人都直接與沖壓產品發生聯系。像飛機,火車,汽車,拖拉機上就有許多大,中,小型沖壓件。小轎車的車身,車架及車圈等零部件都是沖壓加工出來的。據有關調查統計,自行車,縫紉機,手表里有80%是沖壓件;電視機,收錄機,攝像機里有90%是沖壓件;還有食品金屬罐殼,鋼精鍋爐,搪瓷盆碗及不銹鋼餐具,全都是使用模具的沖壓加工產品;就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓件。
但是,沖壓加工所使用的模具一般具有專用性,有時一個復雜零件需要數套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技術要求高,是技術密集形產品。所以,只有在沖壓件生產批量較大的情況下,沖壓加工的優點才能充分體現,從而獲得較好的經濟效益的。
當然,沖壓加工也存在著一些問題和缺點。主要表現在沖壓加工時產生的噪音和振動兩種公害,而且操作者的安全事故時有發生。不過,這些問題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的,而主要是由于傳統的沖壓設備及落后的手工操作造成的。隨著科學技術的進步,特別是計算機技術的發展,隨著機電一體化技術的進步,這些問題一定會盡快得到完善的解決。
(1)設計的沖壓件必須滿足產品使用和技術性能,并能便于組裝及修配。
(2)設計的沖壓件必須有利于提高金屬材料的利用率,減少材料的品種和規格,盡可能降低材料的消耗。在允許的情況下采用價格低廉的材料,盡可能使零件做到無廢料及少廢料沖裁。
(3)設計的沖壓件必須形狀簡單,結構合理,以有利于簡化模具結構、簡化工序數量,即用最少、最簡單的沖壓工序完成整個零件的加工,減少再用其他方法加工,并有利于沖壓操作,便于組織實現機械化與自動化生產,以提高勞動生產率。
(4)設計的沖壓件,在保證能正常使用情況下,盡量使尺寸精度等級及表面粗糙度等級要求低一些,并有利于產品的互換,減少廢品、保證產品質量穩定。
(5)設計的沖壓件,應有利于盡可能使用現有設備、工藝裝備和工藝流程對其進行加工,并有利于沖模使用壽命的延長。