一任務引入
零件形狀、結構各種各樣，同樣形狀零件由於所用材料不同、同一零件由於生產批量不同，導致採用的加工方法不同，因此需要技術人員根據產品特點及工藝要求，進行分析選擇。選用如圖1-1所示兩個製件（用沖壓加工的方法製造出來的零件稱為製件，下同）為載體，訓練學生對常用加工方法的選擇，熟悉沖壓加工的特點，從而引出沖壓加工工序的劃分，為後述各種模具設計提供基礎。
圖1-1 a 墊圈圖1-1 b 帶凸緣套筒
二任務分析與分解
本任務以典型沖壓件為工作物件，通過分析，了解沖壓加工的特點和分類。
學習情景1 沖壓基本工序的描述
1.1.1 沖壓技術及三要素
1.1.2 沖壓工序描述
學習情景2 沖壓材料的選用
1.2.1 沖壓材料效能
1.2.2 沖壓材料的選用
三相關知識
本任務所述製件，由於材料選用不同，其加工方法也有所不同，如選用灰鐵或鑄鋼材料，可以選用鑄造方法加工；如是棒料鋼材，可以選用機械加工（車削）方法加工；本任務提供的是鋼板，宜選用沖壓加工的方法，這主要基於沖壓加工有以下特徵。
1.1.1 沖壓技術及三要素
1. 沖壓技術
完成本任務需要的工藝裝備是模具，如圖1-2所示，它本身不能產生相對運動，是將此模具安裝在沖壓裝置上，利用壓力機運動來完成模具的工作，這種技術就是沖壓技術。
所謂沖壓就是在常溫下利用安裝在壓力機（例如沖床、油壓機等裝置）上的模具，對材料施加壓力使其產生分離或塑性變形，從而獲得一定形狀和尺寸零件的一種加工方法。
沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要採用板料加工成所需製件，所以也叫冷衝壓或板料沖壓。
如圖1-2所示的模具安裝到壓力機（安裝方法後述）後，當壓力機滑塊處於上止點時，開始送料，然後滑塊帶動上模部分（圖中件1～11和件19）向下運動，待卸料板（件11）壓住板料時，卸料板不再向下繼續運動，而凸模（件10）隨同上模繼續向下運動，穿過板料進入凹模（件12）內，完成對板料的衝裁，獲得所需要的製件；此後壓力機上行，在彈簧（件2）的作用下，卸料板推下緊扣在凸模上的板料，進入凹模內的材料由頂件塊（件13）頂出，完成乙個工作迴圈。
2. 沖壓三要素
在以上工作過程中，沖壓工藝與模具、沖壓裝置和沖壓材料三個要素必不可少，它們構成沖壓加工的三要素，其相互關係如圖1-3所示
沖壓加工的三要素是決定沖壓質量、精度和生產效率的關鍵因素，是不可分割的。衝模在沖壓中至關重要，如果沒有符合要求的模具，批量沖壓生產就難以進行；沒有先進的衝模，先進的沖壓工藝就無法實現。
先進的模具只有配備先進的壓力機和優質的材料，才能充分發揮作用，做出一流產品，取得良好的經濟效益。
3. 沖壓加工的特點
沖壓加工與其他加工加工方法相比，無論在技術方面還是經濟方面都具有許多優點：
(1) 沖壓加工的生產效率高，廣泛使用在批量生產中。
(2) 沖壓件的質量穩定，尺寸精度高，製件互換性好。沖壓加工是依靠模具成型，而模具本身製造精度高，因而保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，尺寸精度一般可達到itl0～itl4級，最高可達到it6級，甚至有些製件不需再進行機械加工，即可滿足使用要求。
(3) 操作方便，易於實現機械化與自動化。
(4) 能沖壓出其它加工方法難以加工或無法加工的形狀複雜零件。例如，從儀器儀表小型零件到汽車覆蓋件、縱樑等大型零件，均可以由沖壓加工完成。
(5) 沖壓件具有重量輕、強度高、剛性好和表面粗糙度小等特點。
(6) 沖壓加工能實現少廢料，甚至無廢料生產，在某些情況下，邊角餘料也可充分利用，其材料利用率高，一般為60％～75％。
但是，沖壓加工所使用的模具一般是針對具體產品設計製造的，有時乙個零件需要多套模具才能加工成形，且模具製造的精度高，生產週期較長，製造成本較高，不適於單件小批量生產。
另外，操作工人大多進行手工操作，勞動強度較大，易發生安全事故，故必須特別重視安全生產、安全管理以及採取必要的安全技術措施。
從以上分析可知：沖壓加工的優點很多，本任務所述零件適宜沖壓加工。
在沖壓行業中，沖壓工序的分類基本是按其變形性質進行區分，大體可以分為材料的分離工序與成形工序兩大類。
分離工序：沖壓成形時，變形材料內部的應力超過材料強度極限，使材料發生斷裂而沿一定輪廓產生分離從而形成零件。分離工序主要有剪裁和衝裁等，而衝裁又包含沖孔和落料兩種工序，其簡單工作原理和工序性質見表1-1。
成形工序：沖壓成形時，變形材料內部應力超過材料屈服極限，但未達到強度極限，使材料產生塑性變形而形成零件。主要有彎曲、拉深、翻邊等工序，其簡單工作原理和工序性質見表1-2。
在實際生產中，往往零件形狀較複雜，零件的成型由多道工序組成，在設計模具時，可以根據生產批量、製造成本等因素，把兩個或兩個以上基本工序進行合理組合，從而以較低的成本生產出合格的零件。
表1-1 分離工序分類、性質
表1-2 成形工序分類、性質
沖壓用材料是沖壓三要素之一，材料效能的好壞直接影響零件成型的質量，因此正確選用材料，是實現沖壓的基礎。
1. 沖壓加工用材料的基本要求
1) 沖壓材料的效能要求
沖壓材料一般應具有一定的強度、剛度、衝擊韌度等力學效能要求，此外有的沖壓材料還有一些特殊的要求。如對於機器上的主要件，要求材料具有較高的強度和剛度；電機電器上的某些沖壓件，要求有較高的導電性、導磁性；汽車、飛機上的沖壓件，要求有足夠的強度，並盡可能減輕質量；化工容器要求耐腐蝕等。
2) 沖壓工藝要求
沖壓用材料通常具有良好的塑性和表面質量以及板料厚度公差應符合標準規定。
2. 沖壓常用材料種類
沖壓常用材料包括金屬材料和非金屬材料，金屬材料又分為黑色金屬和有色金屬兩類。
3. 常用材料的力學效能
常用金屬材料的力學效能見表1-3
表1-3 常用金屬板料的力學效能
4. 材料的標記
對厚度在4mm以下的軋制薄鋼板，按國家標準(gb/t708-1991)規定，鋼板的精度可分為a、b、c**：
a——高階精度；
b——較高精度；
c——普通精度。
對優質碳素結構鋼薄鋼板，按國家標準(gb/t710-1991)規定，鋼板的表面質量可分為i、ⅱ、ⅲ、ⅳ四組：
i——特別高階的精整表面；
ⅱ——高階的精整表面；
ⅲ——較高的精整表面；
ⅳ——普通的精整表面。
每組按拉深級別又分為z、s、p**：
z——最深拉深；
s——深拉深；
p——普通拉深。
在產品圖樣和工藝檔案上，對材料的表示方法有特殊的規定，現以優質碳素結構鋼薄鋼板為例進行標註。
標記舉例：08f鋼，1.5mm厚，較高精度，高階的精整表面，深拉深級的鋼板表示為：
鋼板沖壓材料的選用一般在產品設計時已經由設計人員考慮，工藝人員只對材料選用合理性進行分析並提出合理化建議。除在選用時主要考慮沖壓件應滿足相應強度、剛度、韌性及耐蝕性和耐熱性等方面的要求外，一般應具有較好的塑性，所以沖壓用材料大多為低碳鋼。根據加工方法不同，對沖壓材料的要求也不相同，尤其是拉深時，對材料的塑性、表面質量要求較高。
四任務實施
1 加工方法的選擇
根據所提供的材料（鋼板）及生產批量的大小，加工此類製件宜選用的方法是沖壓加工。
2 材料選擇
圖1-1a所示製件，選用鋼板q235a-δ2，圖1-1b所示製件，選用鋼板08f-δ1.5。
3 工序的劃分
圖1-1a所示零件，在沖壓加工過程中，包含以下幾個工序：
1）落料：像圖1-4a所示，需要乙個分別輪廓的圓形形狀，而留下的條料為廢料的沖壓加工稱為落料。模具外形如圖1-2所示。
2）沖孔：像圖1-4b所示，在圖1-4a的基礎上，對得到的製件再進行沖壓加工，需要的是帶孔的零件，而留下的圓形外形為廢料，這種沖壓加工工序稱為沖孔。
圖1-1b所示零件，在沖壓加工過程中，包含以下幾個工序：
1）落料：同上。
2）拉深：像圖1-4c所示，將落料毛坯沖壓加工成開口空心件的加工方法稱為拉深。
五評價與思考
沖壓工序分類是學習沖壓工藝的基礎，學生可以分組討論下列例項的沖壓工序，並進行相互評價，教師在適當情形下進行點評，引導學生學習。
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