高速精密沖壓技術的特點及應用領域

高速精密沖壓技術是現代沖壓生產的先進制造技術，它綜合了科高速精密壓力機技術、高精變沖壓模技術、高品質制品材料技術、智能控制技術和綠色為一體化的高新技術。應用高速精密沖壓技術批量生產制品，具有高生產效率、高質量、高一致性及節能降耗、節省人力、降低成本和確保安全生產等特點，因此已越來越被國民經濟各工業生產部門所重視。當前，現代先進制造技術是世界各國研究和發展的主題，特別是在市場經濟高度發展的今天，它更占有十分重要的地位。

模具專家羅百輝表示，高速精密沖壓模具技術主要基于使用板料加工制品，由高速壓力機設備、精密沖壓模具、優質卷料三個基本要素構成，并在自動化周邊設備的開卷裝置、校平裝置、送料裝置、材料潤滑裝置、出件裝置、理件裝置、收料裝置等協調連接，按沖壓工藝流程組合的一種沖壓自動化生產線。

沖壓自動化不僅可以大幅度地提高勞動生產率、改善勞動條件、降低成本，而且能夠有效地保證沖壓生產中的人身安全，從根本上改變沖壓生產面貌，因此被廣泛應用于電子、通訊、汽車、機械、軍工、輕工、電機電器、儀器儀表、醫療器械、自動化裝備和家電產品制造領域。在軌道交通、航空航天、新能源等產品制造領域的應用也越來越廣泛。

高速壓力機技術的應用

隨著電子通訊、電機電器、汽車和家電等產品技術的迅速發展，對精密沖壓件的需求量越來越大，技術要求也越來越高，且應用面也越來越廣泛，因此在大量生產和超大量生產中，普通壓力機已不能滿足生產和技術要求。采用高速精密壓力機進行高速度、自動化及連續沖壓是提高沖壓生產率的有效途徑。由于高速精密壓力機的滑塊行程每分鐘次數比噸位相似的普通壓力機高5倍以上，因此高速精密壓力機不但沖壓件精度高、表面質量好，而且模具使用壽命長。

近幾年，沖壓技術不斷向高速化、精密化和智能化的方向發展，推進了高速壓力機的發展勢頭，也因此涌現出許多的高速精密壓力機和超高速精密壓力機，如德國拉斯特公司、美國明斯特公司、瑞士布魯德爾公司、德國舒勒公司、日本能率和電產公司等研制的小噸位高速精密壓力機，其滑塊行程次數分別可達2,000次/分鐘，3,000次/分鐘，4,000次/分鐘。在負荷狀態下，還可達其標準中的特級精度要求。這標志著高速精密壓力機技術已發展到超高速超精密的技術階段。

國外有些公司對小噸位高速精密壓力機按滑塊行程次數分為四個速度等級：常速≦250次/分鐘，次高速﹥250~400次/分鐘，高速﹥400~1,000次/分鐘，超高速≧1,000次/分鐘。大噸位高速精密壓力機滑塊行程次數相對較低，如300噸的大型高速精密壓力機，滑塊行程數范圍僅為160~400次/分鐘左右，100噸的翅片專用高速精密壓力機，滑塊行程數范圍一般為150~250次/分鐘左右。

由于沖壓速度隨著壓力機噸位、滑塊行程長度與次數、制品工藝結構和材料工藝性能、自動送料速度及精度等諸多要素的不同而改變，很難用簡單的數字作為劃分各個等級的界限，羅百輝表示，目前國際上對高速精密壓力機速變范圍仍尚未作出明確的定義，通常將沖壓速度比普通壓力機速度高5~10倍的統稱為高速精密沖壓。而從中國多數企業的高速精密壓力機的應用情況來看，沖次速度按滑塊最低和最高行程數的平均值或大于均值10~20%的沖速則是較為合理和有參考意義的標準。因為高速精密壓力機滑塊最高行程數一般是指無負荷沖程數。當行程次數高達一定數值時，壓力機在運行中的不平衡現象就明顯增加，滑塊下死點動態性變化程度也較大，這樣就必須解決卷料質量、送料速度、模具性能與壽命、設備強度、剛度和精度、故障的自動監控與穩定性、振動與噪聲以及潤滑和冷卻系統等一系列技術問題。所以，高速精密壓力機應用中的沖次速度相當關鍵。

高速精密沖壓件的類型與技術特點

高速精密沖壓件按行業、用途和工藝特點可分為電子零件類、IC集成電路引線框架類、電機鐵芯類、電器鐵芯類、換熱器翅片類、汽車零件類、家電零件類、以及其他類型等。零件主要包含連接器件、接插件、電刷件、電器端子、彈性零件等。

IC集成電路引線框架主要包含分立器件引線框架和集成電路引線框架。電機鐵芯主要包含單相串勵電機鐵芯、單相家用電機鐵芯、單相罩極電機鐵芯、永磁直流電機鐵芯、工業電機鐵芯、塑封定子鐵芯等。電器鐵芯主要包含E字形變壓器鐵芯、EI形變壓器鐵芯、工字形變壓器鐵芯、以及其他變壓器鐵芯片等。換熱器翅片主要包含工業換熱器翅片、家用換熱器翅片、汽車用換熱器翅片等。汽車零件主要包含汽車結構件、汽車功能件。家電零件主要包含大家電零件，如彩管電子槍零件，以及小家電零件，各類結構件和功能件等。其他類零件主要包含儀器儀表零件、IT類零件、聲學類和攝像類零件、現代辦公用類零件、以及五金件等。

高速精密沖壓件的技術具有品種多、材料多樣性、薄板卷料、自動化生產批量極大、精度高、形狀復雜、技術含量和附加值高等特點。

電機鐵芯生產技術概況

鐵芯是電機產品的重要部件，一般由0.35mm，0.5mm厚的硅鋼片制成。在電機生產的全部環節中，鐵芯沖片生產是關鍵。目前中國的高速精密沖壓鐵芯片和鐵芯自動疊鉚、鐵芯三列帶扭槽疊鉚、鐵芯帶扭槽及回轉疊鉚、鐵芯雙回轉疊鉚、鐵芯雙列大回轉疊鉚、大型外轉子鐵芯帶扭槽疊鉚、定子鐵芯半圓組合疊鉚、定子鐵芯多塊組合疊鉚、長直條定子鐵芯卷圓組合疊鉚等高速精密沖壓生產技術與國際先進技術相比毫不遜色。

其中較為典型的鐵芯三列帶扭槽疊鉚制品的高速精密沖壓生產技術概況是，鐵芯材料為50W470硅鋼片、帶料厚度0.5mm，料寬307.5mm。帶料經開卷裝置、S型校平裝置、送料裝置、材料潤滑裝置、高速精密壓力機、大型精密級進模等一體化的高速運行，以及自動沖壓導正釘孔、轉子片疊鉚工藝孔、轉子片記號孔、轉子片計量孔、轉子片槽形、轉子片臺階孔、轉子片疊鉚點、轉子片內孔、轉子片落料疊鉚和扭槽、定子片缺口、定子片記號孔、定子片計量孔、定子片槽形、定子片疊鉚點、定子片內孔、定子片落料疊鉚等多工位與多工序的交叉連續沖壓，一次完成三套定轉子鐵芯制品，鐵芯自動疊鉚厚度105mm，定子鐵芯外徑110.52?0.02mm，外徑55.1?0.01/0.02mm。制品在300噸的大型高速精密壓力機上生產，沖次速變280~320次/分鐘，并在沖壓過程中鐵芯制品自動輸出。

換熱器翅片生產技術概況

翅片是空調產品的主要部件，一般由0.105mm厚的鋁箔制成。羅百輝指出，近年來，中國在高速沖壓換熱器翅片生產技術方面有了明顯提高，如家用空調換熱器翅片、汽車空調換熱器翅片、工業空調換熱器、整體導管式空調換熱器翅片、新型異形孔空調換熱器翅片、以及大型冷庫散熱器翅片等高速精密沖壓生產技術已接近國際先進水平。中國研發的一次出12列、24列、36列、42列、48列、60列、72列、76列翅片等高速精密沖壓生產技術已達到國際上同類產品的水平。其中典型的Φ5.2?72列?2步進翅片的高速精密沖壓生產技術概況是：翅片材料鋁箔1,000-8H22，厚度0.105mm的帶料，由展料架、過油裝置、送料裝置、高速精密壓力機、大型精密級進模、吸料與集料裝置等組成的翅片高速精密沖壓自動生產線，帶料經壓料裝置、引申工程、沖孔工程、翻邊工程、百葉窗工程、中部異型切工程、端部異型切工程、邊切工程、異正工程、縱切工程、送料工程、橫切工程等12個成形工程的連續沖壓，一次出72列翅片，翅片形狀復雜，精度較高，表面要求光潔、平整、無刮傷，無毛刺、翻邊無開裂等技術要求。Φ5系列、72數和2步進的翅片在100噸高速精密專用壓力機上生產，沖刺速度260次/分鐘，并能夠在沖壓過程中實現翅片制品一邊集料一邊取料。