冲压技术的真正发展,始于汽车的工业化生产。美国福特汽车的工业化生产大大推动了冲术的研究和发展。研究工作基本上在板料成形技术和成形性两方面同时展开,关键问题是破裂、起皱与回弹,涉及可成形性预估、成形方法的创新,以及成形过程的分析与控制。但刚开始的发展对冲压技术的掌握基本上是经验型的。分析工具是经典的成形力学理论,能求解的问题十分有限。研究的重点是板材冲压性能及成形力学,远不能满足汽车工业的需求。六十年代是冲压技术发展的重要时期,各种新的成形技术相继出现。尤其是成形极限图的提出,推动了板材性能、成形理论、成形工艺和质量控制的协调发展,成为冲压技术发展史上的一个里程碑。由于八十年代有限元方法及CAD技术的先期发展,使以数值模拟仿真为中心的和计算机应用技术在冲压领域得以迅速发展并走向实用化,成为材料变形行为研究和工艺过程设计的有力工具。汽车冲压技术真正进入了分析阶段,传统的板成形技术开始从经验走向科学化。
纵观上世纪的发展历程可见冲压性能的研究和改进是与冲压技术的发展相辅相承的。汽车、飞机等工业的飞速发展,以及能源因素都是冲压技术发展的主要推动力。进入新世纪,环境因素及相关的法律约束日益突出,汽车轻量化设计和制造成为当前的重要课题。成形过程数字化仿真技术的发展,推动传统冲压技术走向科学化,进入先进制造技术行列。冲压技术的发展涉及材料、能源、模具、设备等各方面。工艺方法的创新及其过程的科学分析与控制是技术发展的核心;模具技术是冲压技术发展的体现,是决定产品制造周期、成本、质量的重要因素。
冲压技术的发展与材料和结构密切相关。预计未来的十到十五年里,环境要求和日益严格的环保法律,将促使汽车材料和结构发生很大变化。为了减少城市CO2的排放量,汽车力求轻量化,其最突出的发展方向是提高所用材料的比强度和比刚度及发展高效的轻量化结构。现代车身结构中,高强度钢约占百分之二十五。目前在继续开发超高强度钢的同时,结合发展新的“高效结构”和制造技术,争取使车身重量减少百分之二十以上。但更引人关注的努力方向是扩大铝、镁等低密度合金材料在汽车上的应用。欧美正在研究开发未来型的铝车身家用小汽车,可使重量减轻百分之四十到五十,耗油仅为现行小汽车平均值的三分之一。目前的主要问题是开发低成本铝合金,发展新结构和高效制造方法,以及改进回收技术。一旦成本问题解决了,铝合金可能成为汽车的主要结构材料。
以液体直接或间接作为半模或传感应介质的各种液压成形技术,属于半模成形或软模成形,有很多优点,是飞机钣金零件的主要制造方法。近十多年来在高压源及高压密封问题解决后,得以迅速发展,在汽车工业中获得重要应用。液压成形包括液压橡皮囊成形、充液拉深成形和内高压胀管成形。液压橡皮成形已从航空工业的传统应用扩大到汽车的复杂内外板件的成形,在压力下成形质量很好,适用于试制和小批量生产。新兴的内高压成形技术已经实用化、工业化,生产发动机的支架、排气管、凸轮轴及框架件等,达到了很好的效率和效益预计液压成形、拼焊毛坯冲压成形及激光焊接装配将是未来汽车轻量化的三项关键技术。此外粘介质压力成形、磁脉冲成形,以及各种无模成形技术的研究也有很大进展,显现出越来越多的工艺柔性。
在我国加入WTO以后,我国的各大支柱产业都将有一个非常大的发展。目前国内的冲压行业既充满发展的机遇,也同样面临着进一步发展的严峻挑战。国民经济和国防建设事业也将会向冲压成形技术的发展提出更多更新更高的要求。