1.1 概述
冲压成型是关键制造工艺，需要借助专用机械提供能量，促使金属板材在特定工具中改变原有形态，进而生产出符合预定规格、大小及功能要求的产品部件。这项工艺主要涉及三大核心要素，分别是金属原料、成型模具以及动力装置。冲压工艺依据温度条件区分，有热冲压和冷冲压两种形式，前者用于加工抗变形能力较强、延展性不大的板材，后者在常温下操作，是薄板加工的普遍方式。冲压技术是金属塑性成型的一个关键环节，属于材料成型工程技术的分支。
成型用的模具，称作冲压模具或冲模，是用于把材料（不论金属或非金属）大量制成目标零件的器具。成型作业中，冲模作用非常关键。没有配套的冲模，大批量成型制造难以进行；缺少精密的冲模，先进成型技术也无法发挥效用。冲压技术，同模具、冲压机械以及冲压物料，组成了冲压制作的关键组成部分，这些要素彼此配合，一起生产出目标冲压产品。
下面，我们要分析冲压工艺的多种长处。同机械加工以及塑性加工的其余方式对比，冲压工艺在技术方面和经济方面都显现出很多与众不同的好处。这些好处主要涵盖：
冲压加工借助冲模与冲压设备实施，常规压力机每分钟能实现数十次冲压动作，而高速压力机的性能更为突出，每分钟可达成数百次乃至千次以上的冲压频率。这种高效运作模式，使得冲压工艺能够在短时间内制造出大批量的目标零件。
加工品质稳固，零件互换度高：得益于模具的高精度与持久耐用性，冲压产品的尺寸、轮廓及表层状态均十分理想。而且，完全一致的冲压件也实现了极佳的互换效果。
冲压工艺具有普遍的适用性和优异的性能，能够加工各种尺寸和形态的零件，从微小的钟表秒表到庞大的汽车纵梁和车身覆盖件，都能高效完成加工。同时，金属材料在冷加工过程中产生的加工硬化现象，能够显著增强冲压产品的力学强度和结构刚度。
冲压工艺几乎不产生废料边角料，也不需要配备专门的加温装置，所以是一种既省电又花费少的制作手段。这种特性让冲压成品在销售时具备很强的价格竞争力。
冲压工艺具备诸多突出长处，因此在众多国家经济部门获得了普遍采用。航天航空、国防工业、机械制造、农业装备、电子信息等众多行业，都离不开冲压工艺的支持。这项制造技术不仅在产业界扮演关键角色，也与每个人的日常起居紧密相连。譬如，飞机、火车、汽车等各式交通工具，其内部都装配了数量可观的小型、中型、大型冲压零件。汽车的外壳、骨架以及轮圈等核心部件，均以冲压技术细致打造而成。
调查发现，自行车、缝纫机、手表等普通物件，有八成零件来自冲压工艺；电视机、录音机、摄像机等电子设备，超过九成的构件也是冲压件制成。不仅如此，食品用金属罐体、不锈钢锅具、搪瓷器皿以及不锈钢厨具，同样依赖模具冲压成型。这表明，冲压工艺在众多行业都扮演着核心角色。
冲压工艺并非没有弊端。首当其冲的是加工时发出的巨大声响和强烈震动，此类污染对工人的健康和机器的平稳运作造成不利影响。再者，冲压模具的定制化特征和精密标准，决定了其制造工艺难度颇大，针对复杂构件，往往需要多副模具协同作业才能达成加工目标。所以，当压制零件的制造数量不多时，它的经济收益或许并不突出。
即便如此，在科技持续演进下，尤其是计算机和机械电子融合技术不断革新，冲压制造中诸多难题正逐一攻克。前景可期，冲压工艺必将拓展至更广阔的范畴，为经济进步与社会繁荣提供更有力的支撑。
2.1.2 冲裁件工艺分析
该冲裁件选用08F钢板，此材料属于优质碳素结构钢，具备优良的可冲压性能。它的结构形态虽然简单，但是内部和外部均设有锋利的直角，为了提升模具的使用期限，最好将全部90度直角转化为R1的圆弧形状。另外，零件图纸中的尺寸都属于非关键尺寸，可以按照IT14级精度标准来设定工件尺寸的允许偏差。通过查看偏差表，各个尺寸的偏差要求已经完全清楚。总而言之，这种冲裁件符合冲压工艺的要求。
2.1.3 确定工艺方案及模具结构形式
根据先前探讨，该零件的尺寸公差标准不高，轮廓形态也较为简单，同时生产批量大。考虑到所用板材厚度达到两毫米，为了精确控制孔洞位置并提高制造效率，我们决定实施工序合并的加工方式，并研发了连续式剪切模具，该模具整合了校正销定位、刚性卸料机构以及自流式排屑设计。
2.2 模具设计计算
2.2.1 排样计算条料宽度及确定步距
我们参考了相关资料来选定搭边尺寸。针对零件的几何特征，两块工件之间的搭边尺寸al，对于矩形件设定为1.8毫米，而侧向的搭边尺寸a，针对圆形件设定为1.5毫米。连续模的进料间距A，通过将模具直径D加上搭边a来计算，具体数值为40毫米加上1.8毫米，合计41.8毫米，经过圆整处理确定为42毫米。此外，条料的具体宽度B，依据公式进行计算并结合表格数据，最终确定结果为83.5毫米。依据上述计算数据，我们绘制了排版示意图，如图2-2所示，同时明确了零件连接部分的宽度为2毫米，而侧面连接部分的宽度设定为2.5毫米。
2.2.2 冲裁工序力计算
连续冲裁模借助刚性卸料装置和自然漏料方式运作，因此我们只需核算冲裁力与推件力，冲裁力包含落料力和冲孔力，落料力针对冲裁外形，冲孔力涉及三个孔。经精确测量，两段切线长度都是27.91毫米，两段小圆弧的圆心角均为136.98度，两段大圆弧的圆心角均为43.02度。根据这些信息，我们参考相关资料，算出冲裁外形的裁切力为Fq等于KL乘以tt。
公式里，F指冲裁的力，以牛顿作为计量单位；K是一个系数，一般设为13；r是物质抗剪能力的表现，以兆帕计量；L是切割面的总长度，以毫米计量；T是物质的厚度，同样以毫米计量。另外，推力涉及冲孔和落料两个步骤。
2.2.4 冲模刃口尺寸及公差的计算
冲模刃口尺寸的计算方式及推演步骤，在此不再详谈，具体内容参见表2-1。必须强调的是，当核算零件外形的裁切规格时，应以凹模为参照基准，同时按照凹模的实际规格来设定凸模，以此保证两面之间的间隙维持在0.22到0.26毫米这个区间内。在确定冲裁模刃口规格时，需以凸模作为参照标准，凹模的规格则要依据凸模的实际大小来设定，同时必须确保两面之间的间隙维持在0.22毫米到0.26毫米的适宜区间内。
2.5 部分模具主要零件加工工艺规程的编制
2.5.1 落料凹模加工工艺规程
操作步骤一：首先进行切割，然后依据等体积原则进行测算，接着增加锻造过程中产生的损耗部分，最终得到的规格是165毫米乘以165毫米乘以35毫米。
工艺步骤二：通过锻造手段，将切割下来的零件塑造成161厘米长、161厘米宽、31厘米厚的规格。
工艺步骤三：实施回火工艺，旨在消除锻造成型留下的内部应力，同时减小材料硬度。
工艺第四步，先进行设备处理，将六面打磨至规格160.5X160.5X30.5，同时每面要预留磨光层厚0.5毫米。
第五步骤是进行平面研磨，处理上下两个主要平面，并且要为后续的精细打磨保留0.2毫米的加工空间，在研磨过程中，将这些部件与卸料板和凸模固定板叠放在一起，以此校准垂直方向的侧面基准面，以及确保角度尺的精确度
第六步骤，由钳工先确定销钉孔、螺钉通道和出料孔的基准点，接着加工销钉孔至4毫米至8毫米加0.016毫米的精度，再加工螺钉通道至4毫米至8.5毫米的尺寸。
工序7：立铣，铣削各漏料孔。
工序八是坐标镗，先与卸料板和凸模固定板叠放在一起，然后以一对侧基面作为定位基准，接着在各类孔的中心位置钻出穿丝孔，孔深达到中心线往下2毫米，同时镗削固定挡料钉的安装孔，孔径为中心线往大0.013毫米的尺寸。
工艺第九步：再次实施加热处理，先完成急冷操作，再进行退火工艺，最终使材质的坚硬程度达到60至64HRC的范围。
工艺第十步：进行平面研磨，将上下表面继续打磨至符合图样标注的规格，同时调整垂直侧基准面的准确度。
工序11：退磁处理。
工艺步骤十二：运用线切割技术，依照预设方案加工各类孔洞，同时保证剩余0.015毫米的打磨余量。
工序13：钳工，研磨型孔至设计要求，并研磨销孔。
