在现代工业化生产中，利用压力加工设备和专用工装（模具），使工件与基体金属（板材）分离的加工工艺统称为冲裁工艺。而冲裁工艺大致可分为三类，即：普通冲裁（简称为普冲）、高速冲裁和精密冲裁（简称为精冲）。以下就三种冲裁工艺及特点分述于后。 一、普通冲裁
仅就“分离”而言，普通冲裁包含冲裁和剪切两种工艺方法，而本文所述的“普冲”只对冲裁工艺方法进行描述。
在三种冲裁工艺中，普冲是始祖，至今仍被广泛应用于工业化大生产中。当代工业制成品中的冲压件的百分之九十以上，是用普冲工艺生产的。普冲工艺用途极广，它既可以直接制成平面（板状）零件，又可以为弯曲、拉深、体积成形等冲压工序作毛坯准备。
如图1-1所示是冲裁变形过程示意图。完成冲裁加工的专用工装称为冲模，而冲模的主要工作
部件是凸模和凹模，二者之间有单面间隙C（双面间隙则为2C），被冲裁材料置于凹模之上，在外力的作用下，凸模压入材料并不断下降，使材料发生变形。其变形过程大致经历了弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂阶段。 图1-1 冲裁变形过程
第一阶段 弹性变形
作用在材料上的荷载较小，且小于材料的流动极限，此时，若取消外力，材料可以恢复原来的状态。处于此阶段的材料，在凹模轮廓范围以内，有被挤入“洞口”的趋势，且呈锅底状弯曲；而凹模轮廓范围以外，则呈直边翘曲；凸、凹模的间隙越大，材料在变形过程中的弯曲和翘曲的趋势则越严重。
第二阶段 塑性变形
当施加在材料上的荷载超过材料的流动极限（屈服点）时，材料进入塑性变形阶段，在此阶段，材料的加工硬化与塑性变形同时存在。此时，材料与凸模接触的面积由初始的（凸模）挤压轮廓线向挤压轮廓环（带）转变，随着作用在材料上的荷载的继续增加，挤压轮廓环宽也不断增加。同时，材料则沿凸模运动方向，在凸、凹模刃口（侧面）区域主要发生塑性剪切，但由于凸、凹模之间存在着间隙，在此变形过程中材料纤维组织还存在着弯曲和拉伸变形，凸、凹模间隙越大，弯曲和拉伸变形的趋势越严重。随着塑性变形程度的
增加，变形区材料的加工硬化亦不断增加，施加于材料上的荷载也相应增加，塑性剪切面积则逐渐减少。当施加于塑性剪切面上的荷载等于材料的剪切强度时，在材料剪切面区域便出现微裂纹，当作用于材料上的外力达到最大值时，塑性变形阶段便终止了。
第三阶段 断裂
塑性变形阶段结束后，凸、凹模在外力作用下继续相向运动，凸模压入材料的深度和材料进入凹模的厚度不断增加，剪切面积不断减少，材料在凸、凹模刃口侧面处产生的微裂纹沿最大切应力方向，向材料深层不断扩展，当上、下裂纹相互重合时，处于凸模下的材料和基体材料便发生分离，即断裂实现了。
2、 剪切区受力状态
冲裁时，材料被置于凸、凹模之间，凸、凹模在冲裁设备的作用下施力于材料并使之变形，直到工件和材料完全分离。其冲裁过程是典型的剪切变形过程。
图1-2 模具刃口处作用于材料上的力
如图1-2所示：冲裁时，材料受到以下外力的作用：在模具刃口（轮廓）处受到凸模和凹模端面的正压力P、P作用，受到凸模、凹模轮廓水平侧压力F、F作用，受到凸、凹模端面（水平）摩擦力uP、uP作用，还受到凸、凹模侧面（垂直）摩擦力uF、uF作用；除此之外，由于（1）凸、凹模有间隙C，（2）材料在发生断裂前其厚度虽有改变，但厚度始终存在。在凸、凹模端面正压力作用下，有使材料发生锅底状弯曲的弯矩M存在；同时在摩擦力的作用下，有使材料产生校平趋势的抗弯矩M存在。
诸外力（包括弯矩）同时作用的结果是：模具（凸、凹模端面如图1-2所示）与材料在挤压轮廓环范围内、外，始终保持接触，而模具（凸、凹模）作用于材料上的（垂直）压应力呈不均匀分布，越靠近模具刃口，压应力越大。
材料在冲裁时的剪切变形区是以凸、凹模刃口连线为中心的区域，如图1-3中阴影区域所示：
图1-3 剪切变形区
在此区域，材料的应力和应变状态接近于纯剪切。但在大多数情况下，材料的变形除了剪
切外，还有弯曲、拉伸变形存在，所以材料在剪切区的应力状态是十分复杂的。而仅仅在图1-3中的a点的应力状态才如图1-4所示（点受到三向压应力作用）：
图1-4 a点的应力状态
纯剪切时的应力状态应满足：│σ│=│σ│即：仅当两主应力的绝对值相等时，材料才会进入或处在纯剪切应力状态。完全满足此条件的应力状态在普冲时，是很难实现的。因此，在冲裁的整个过程中材料的变形都始终存在着其它形式，如：弯曲和拉伸。
普通冲裁零件的剪切（冲裁）断面具备以下特征，即：塌（圆）角、光亮带、断（撕）裂带、毛刺。如图1-5剪切（冲裁）断面特征图 所示：
图1-5 剪切(冲裁)断面特征图
3、 模具结构
如图1-6 冲裁模结构简图所示
图1-6 冲裁模结构简图
冲裁模主要由两部份组成，即：模架，包括上、下模座、导柱导套、模柄等；模具工作部件，包括凸模、凹模、垫板、卸料板、定位销等。
冲裁件的尺寸精度通常为IT10～13。在冲压设备选定后，零件的实际精度主要取决于冲裁模的设计和制造精度，而冲模的精度又取决于模具的导向精度、模具部件的的制造精度和凸、凹模的实际间隙。
模具间隙与被冲裁板料厚度(t)关系直接，同时与被冲裁板料的材质、硬度、和普通冲裁件使用场合（或行业）亦有关联。凸、凹模的双面间隙（即：2C）与材料厚度的关系，通常情况在（4～14）%t范围内选取。一般规律是：零件精度越高，模具间隙越小；材料越软，模具间隙越小。
4、 常用设备
用于普通冲裁的设备主要是：机械压力机和液压机，而最常见的则是普通冲床。这类设备的显著特点是：
（1）压力机滑块的运行速度（或者说工作频率）较低，每分钟运行次数不大于200次,而最常见的则在100次/min,以下；
（2）设备的荷载能力自小至大全覆盖，冲裁板料的厚度范围基本上无局限（即：薄、中、厚板均可加工）；
（3）设备结构简单，便于使用和维护；
（4）设备购置和使用成本低廉；
（5）对小荷载的冲裁加工，通常采用人工手工送料来完成普通冲裁；
（6）多使用单工位模。
二、高速冲裁
伴随着近代大规模集成电路为代表的微电子产业、计算机等现代办公通讯设备制造业及微电机行业的兴起，为了满足高速、连续、自动冲压生产的需要，高速冲裁工艺在20世纪后期得到了快速发展。
高速冲裁，使用的设备是高速精密机械压力机，亦称高速冲床。高速冲裁时，材料的变形过程和剪切区的受力状态与普通冲裁相似。具以下特点：
（1）压力机的冲裁速度很高，其滑块的运行速度在200次/min以上，目前已知的最快运行速度已达到3000次/min；
（2）材料在冲裁过程中加工硬化明显，因此变形抗力显著增加；
（3）目前设备的荷载能力在4000KN以下，冲裁板厚多局限于3mm以下（即：薄板）或者
硬度较低的材料；
（4）设备的刚性和精度大幅提高；
（5）采用高精度送料装置；
（6）成套装备购置和使用成本较贵；
模板支撑体系（7）模具均为多工位级进模；
（8）模具凸、凹模间隙选择合适、被冲裁材料厚度较薄时，可以获得全光亮剪切断面的冲裁件；
机器人上下料（9）可以实现自动化生产，产品质量稳定，生产效率高；
（10）特别特别适合使用材料厚度较薄、品种单一、批量大的产品的生产，例如电机制造行业的硅钢片的生产。
三、精密冲裁
精密冲裁简称为精冲，通常包含：厚板强力压板精冲、厚板对向凹模精冲和厚板平面压边精冲。精冲是一种典型的无切屑精密成型加工方法。与普通冲压加工相比，由于其冲裁件可形成100%的光亮带表面。因此，精冲工艺加工非（轴）对称和异型轮廓（如平面凸轮、棘轮、链轮、链条、齿条、齿轮等）零件时，具有加工尺寸精度高、平整度（平面度）好、表面光洁度高、提高零件的机械性能（如表面硬度）和加工效率等优点；不仅如此，精冲工艺还可以改变或替代一些传统的加工工艺方法，如替代线切割、电火花、铣、插（床）、铸造、粉末冶金加工等。用于强力压板精冲的唯一专用设备称为精冲机。精冲机除了实现精冲功能外，还必须配置有自动送料机构和自动保护系统，以保证精冲机快速、有效地实现精冲过程。
厚板精冲技术的出现始于20世纪20年代。精冲技术伴随着汽车工业的快速发展，在机械、电子、汽车和军事工业得到广泛的应用。现今，精冲件的品种、尺寸形状、材料厚度和力学性能等都有了很大的提高。迄今，全世界大约有45个国家采用精冲技术，生产的精冲零件约10000种，精冲机拥有量约耳塞棉4000台左右。为了满足我国现代工业企业特别是汽车行业，生产均衡性、质量可靠性和加工经济性的要求，厚板精冲应用技术（包括精冲机的设计及制造技术、精冲工艺设计和精冲模具设计及制造技术、精冲零件的生产应用技术等）
近年来在我国得到了快速发展。
漂流河道设计以厚板强力压板精冲为例进行分析：
1、 变形过程
如图3-1-1至3-1-5所示，是厚板精冲工艺示意图，分别表述的是：精冲机滑块起始位置、精冲模闭合、精冲结束、工件和废料顶出、送料及进入下一个工作循环。
图3-1-1 精冲机滑块起始位置
图3-1-2 精冲模闭合 图3-1-3 精冲结束
图3-1-4 工件和废料顶出 图3-1-5 送料进入下一个工作循环
与普冲和高速冲裁不同，精冲时，材料在剪切区的变形自始至终都是塑性变形。如图3-2-1及3-2-2所示。
图3-2-1 降噪咪头材料在精冲时的初始状态
图3-2-2 凸模压入材料（材料进入凹模）的状态
图中A点是精冲材料与凸模刃口（是凸模刃口轮廓线上无数个点的代表）的接触点，C点是精冲材料与凹模刃口（是凹模刃口轮廓线上无数个点的代表）的接触点；同样B、D两点分
别是精冲材料与反压板和齿圈压板的接触点。ABCD形成的矩形区域是精冲时精冲材料的塑性变形区，Ⅰ区是塑性变形传导区，Ⅱ区则是弹性变形区。
蒸压加气块
如图3-2-1所示：精冲伊始，精冲材料被凸模、凹模、齿圈压板和反压板牢牢地限制在齿圈轮廓线内，在此范围内的材料承受静水压力（三向压应力）作用，而有利于提高材料的塑性。此时A、C两点连线的数值最大。随着凸模逐渐压入精冲材料（或者说材料进入凹模），ABCD矩形塑性变形区便演变成一个平行四边形的塑性变形区（如图3-2-2所示），A点以下、C点以上的区域已完成了塑性变形。在此变形过程中，塑性变形区的材料同时转移到区域以外的已变形区。而A、C两点的连线则逐渐变短，塑性变形将在连线变短了的区域内继续进行，材料转移现象则持续发生，当连线长度变成零时，塑性变形区的材料转移全部完成，精冲过程便结束了。
2、 变形区的受力状态
如上所述，精冲时，精冲（件）材料被精冲模具的工作部件（凸模、凹模、齿圈压板、反压板等）限制在齿圈轮廓线内，在整个塑性变形区（图3-2-1中ABCD矩形区域内）作用于材料上的应力状态均为压应力（普冲时这仅是一个特定点的应力状态，除此之外的所有区
域的应力状态是压应力和拉应力均存在），当然还存在着剪应力。如图3-3所示：
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