金属冲压成型加工的发展趋势是什么？
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发布时间：2022-04-20 06:50
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时间：2023-08-15 16:08
冲压是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力使板料产生塑性变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件的工艺方法。传统冲压技术主要是模具和工艺设计问题，但近年来随着汽车、航空航天等工业的发展很多新材料得到越来越多的应用，冲压工艺呈现出工艺、材料、控制一体化的发展特点。工艺、材料、控制一体化就要求通过物理测试、模拟和数值模拟掌握材料与工艺的优化匹配，并根据具体工艺要求实现工艺控制或在线测控。下面简单介绍下金属冲压工艺的发展趋势：
（1）材料性能量化控制。物理模拟技术是掌握材料性能获得量化规律的必要手段。较早的物理模拟技术是使用一些与成形材料性能相似的模拟材料和测试方法，主要用于解决工艺可行性问题。近年发展起来的一些试验设备为测试材料性能提供了更广泛的可能性，可进行压缩扭转等试验，模拟各种不同温度、不同摩擦条件、不同变形速度条件下的变形获得材料的各种性能数据。并根据这些数据获得材料成形极限和材料本构关系的定量表达式，使计算或模拟的材料塑性变形过程更加准确可靠，为冲压的定量控制提供了材料基础。
（2）冲压智能控制技术。冲压智能控制技术也是发展很快的一个领域。它在材料、工艺一体化的基础上，依据已有材料和工艺数据库实现冲压过程的在线控制或智能控制。首先对材料或工艺参数建立在线检测系统，当材料性能或工艺参数发生变化或产生波动时，由自动检测系统在线确定相关参数的瞬时量值，并通过计算机模拟分析和优化确定参数变化后的工艺参数组合。自动控制系统调整工艺参数后，可以实现冲压工艺过程的自适应控制。新的数据逐渐积累，可进一步成为后续过程的工艺优化基础。
（3）冲压技术的场量耦合控制。复杂件冲压成形要求对冲压工艺参数进行场量控制，有些材料要求场量实现梯度分布，这是塑性力学原理与材料性能结合的需要；温度场、变形速度场、摩擦润滑场、材料流动趋势、材料变形顺序及变形路径等。这些场量也不是恒定的，是过程变量，因此加热冷却措施、润滑方法与润滑剂、模具结构、压边方式、拉深筋和加载方式都是控制场量的重要措施。温度场的控制可实现差温冲压成形；摩擦梯度场也是控制冲压变形的重要手段。
以上就是冲压工艺未来的发展趋势，通过材料、设备以及工艺参数的智能化管控可以实现无需人员参与的全自动化制造。
