現代沖壓模具在機械零件加工中的主要方法及有效應用

廣東省工業貿易職業技術學校 陳洪艷

相比于傳統的加工技術而言，沖壓模具的精加工使機械零件在質量上獲得了提高。本文針對現代沖壓模具在機械零件精加工中的應用進行了分析研究。

1 現代沖壓模具在機械零件加工中的基本方法

模具是現代制造業的重要工藝裝備。因為模具零件具有較強的特殊性及復雜性，其加工精度較高、性能優異，加上難度較大、單件及小批量生產，導致工序不集中，需要對其裝配進行調整。通常情況下，模具的主要加工零件是組配零件，大多數為非標準的零件，通過組合加工方法得到較高的配合精度。

1.1 組合加工

組合加工是一種根據零件結構外形及工藝特點進行分類編組形成的工藝流程，是一種采用能夠調試的刀、夾具及同組零件進行生產的工藝方法。它是由傳統的單件、單機床或者單工序加工轉變為多工序及多工件的集中加工。這樣就能夠減少零件的裝夾次數，確保零件各個加工面的相互位置精度及裝配精度，減少設備的投入，降低生產成本，提高經濟效益。

1.2 沖壓模組配零件加工

對沖壓組配的零件進行加工時，應選擇適當的加工部位，如對凸模或者凹模固定板及卸料板的型孔進行加工時，應根據零件圖紙的相關要求編制基準件；也可選擇對上下模座的導柱、導套孔相應的組合加工，并經過加工同一基準后，對導套孔固定孔進行再加工。

1.3 注射模組配零件加工

對注射模組配零件加工時，則可選擇以下幾個加工方法：推板、推桿固定板與動模板座組件中板導柱進行相應的組合加工；小型模具則可采用復位桿代替原來的板導柱，復位桿孔要與推板上的孔組合成鏜制，而不是采用單件的鉗工鉆制；也可選取定、動模板上的導柱及導套孔加工，經過鏜削、動定模板的一側基面、導套孔等。

2 如何有效提高精加工質量

零件精加工有以下幾個要求：

（1）能夠容易完成零件圖上要求的加工質量。即零件的結構應能保證在加工時用比較容易、工作量較小的方法來達到規定的質量要求。

（2）便于采用高生產率的加工方法。如零件加工表面形狀的分布應合理；零件結構應標準化、規格化；零件應具有足夠的剛性等。

（3）有利于減少加工零件的工作量。零件設計時應盡量減少加工表面，減少工作量和刀具、電極、材料的消耗。

（4）有利于縮短輔助時間。如零件加工時便于定位和裝夾，既可簡化夾具結構，又可縮短輔助時間。

在機械零件生產中機械精加工是一個嚴密的工序，機械零件的精加工需要保證其精度達到要求，加工過程中需要操作人員擁有一定的先進技術。根據機械零件的不同，將其分為三大類：軸類、板類及異形零件，其共同的工藝過程主要有粗加工、熱處理、精磨、電加工、鉗工及組配加工。

2.1 熱處理

在機械零件的熱處理工序過程中，零件獲得相應硬度的同時，還需對內應力進行控制，保證零件加工尺寸的穩定性。對于V10、AP S23等粉末合金鋼零件，由于能夠承受高溫回火，在進行淬火時，可采用硬化工藝，并進行高溫回火，就能夠一次性獲得較高的沖擊韌性及穩定性，以崩刃為主要失效形式的模具較為適用。

2.2 精磨

該工藝階段需要磨削這一加工技術，并需借助一定的磨床設備。經過磨削處理后的工件，安裝到沖壓模具上進行精加工，這樣可以保證機械零件的加工精度。而常規的機械零件加工方法會給零件帶來不同的問題，比如表面粗糙、精度低等，這些問題在沖壓模具精加工中不會出現。在進行精磨時，根據模具鋼材的具體情況，采用GD單晶剛玉砂輪較為適用，若加工硬質合金及淬火硬度較高時，其磨出的工件粗糙度應能達到R a=0.2 μm。現在大部分采用的平面磨床加工，在遇到一種長而薄的薄板零件時，加工相對較難。這主要是因為在加工時受到磁力的吸附作用，使工件發生形變，因此，在拿下工件后，又容易發生回復變形，鑒于此種情況，應采用隔磁磨削法，這樣一來，就能夠達到改變磨削的效果，實現平行度。

2.3 電加工

對于該階段則需要切割加工技術。我國機械生產、制造企業已經開始進行機械自動化生產，在機械自動化生產中數控技術是常用的自動化技術，切割加工技術是數控技術中的一種，在沖壓模具精加工中，現使用切割加工技術對機械工件進行切割，將其多余的部分進行切除，為沖壓加工提供方便。絲線切割加工的精度要求較高，在加工開始時，應對機床的狀況進行檢查，對乳化液的純凈度及水溫進行詳細檢測，線切割加工是對整塊材料進行去除加工，主要是讓工作原有的應力平衡，但這樣，就較容易引起應力集中，通常情況下，應留置一定的圓角。熱處理完后，在平面磨床上磨出一個基準平面，以基準平面定位，上線切割機床加工形腔。這樣，工件在熱處理中已完全變形，在精加工中就不會再變形。

2.4 零件表面的處理及組配加工

一般機械零件表面在加工時容易留下磨痕或者刀痕，為此，在加工結束后，應采用鉗工打磨，對零件的表明進行再次強化。工件的銳角及棱邊可進行倒鈍R化，電加工表面產生的變質硬化層，呈現灰白色，硬化層較脆并帶有殘留的應力，應在使用之前將其進行消除。另外，在組配加工的過程中，對裝配圖詳細查看，各個零件應備齊，將各個零件之間的裝備順序、注意事項列出，然后按照規定程序對其進行組配；在組配時會出現一定的磁化現象，極易吸收小鐵末，為此，可在組配之前采用乙酸乙酯進行清洗。

3 實例分析

以某型芯制造工藝為例，型芯的工作表面、臺階面及固定端配合面組成，與推桿固定板相一致，采用組合加工法，其工藝流程為：備料——鍛造（毛坯60×56×46 m）——熱處理——銑削(六面至55×51×40.5 m)——磨削（平面磨削六面，對角尺，留單面余量）——鉗工（成型部等劃線）——銑削（兩臺肩及2×0.5 m槽，銑削成型面）——熱處理——工具磨——線切割——研磨——檢驗。對于該工藝流程，線切割具有推桿導向孔加工，型芯及型芯固定板及推桿固定板組件進行組合加工，在該工序中將型芯與固定板裝配好，線切割推桿導向孔使用同一數控程序加工，就能夠在很大程度上解決了線切割加工時的工件裝夾問題，通過組合加工能夠較好的確保組件的配合精度及位置精度。

4 結束語

上文主要闡述現代沖壓模具在機械零件加工中的基本方法及如何有效提高零件加工質量，最后以某零件為例研究其工藝流程，以望對后期的機械零件加工工作起到借鑒的作用。沖壓模具在機械零件精加工中的應用，可以將機械零件的加工精度提升，提高機械產品的質量，將機械生產成本降低，為企業帶來更大的經濟效益。隨著我國工業化發展水平的不斷提升，沖壓模具的機械零件精加工應用也會越來越廣。

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