淺析沖壓技術與模具制造

王喆

摘 要：近年來，我國模具制造行業(yè)有了較大的發(fā)展，一些新的模具加工技術相繼浮出水面，在一些企業(yè)中得到應用。沖壓模具在國民經濟中也占有相當大的比重，已經成為工業(yè)生產的重要手段和工藝發(fā)展的方向。生活中的大部分產品都是由沖壓生產出來的，沖壓的技術方法也決定了我們的生活質量。為此，我們淺談沖模的加工制造方法和制造工藝，已經制造加工過程中的技術要求和處理方法，最后闡述沖模存在的問題和優(yōu)缺點。

關鍵詞：沖壓；模具；制造工藝

在目前激烈的市場競爭中，產品投入市場的遲早往往是成敗的關鍵。模具是高質量、高效率的產品生產工具，模具開發(fā)周期占整個產品開發(fā)周期的主要部分。模具工業(yè)的快速發(fā)展，我們不斷地提高對模具加工制造技術要求，模具制造的水平的高低，已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志。因此，模具設計及制造技術在國民經濟中的地位是顯而易見的。如何在保證質量、控制成本的前提下加工模具是值得認真考慮的問題。模具加工工藝是一項先進的制造工藝，已成為重要發(fā)展方向，在航空航天、汽車、機械等各行業(yè)得到越來越廣泛的應用。

在現在工業(yè)生產中，模具是重要的工藝裝備之一，它在鑄造，鍛造，沖壓，塑料，粉末冶金，陶瓷制品等生活生產行業(yè)中得到廣泛應用，尤其是沖壓模具逐漸成為模具行業(yè)中的龍頭，大大提供高了我們的生活質量需求。

1沖壓模具的概念及其特點

沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，所以也叫冷沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現如下：①沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現機械化與自動化；②沖壓模具的尺寸精度高、模具壽命長、質量穩(wěn)定、互換性好；③沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高；④沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而沖壓是一種省料、節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。

2沖壓的基本工序及其模具

沖壓加工的零件，由于其形狀、尺寸、精度要求、生產批量等各不相同，因此生產中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的，概括起來可分為分兩大類，即離工序和成形工序。分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形（脹形、翻邊、縮口和旋壓）四種基本工序，還有其他爆炸、電水、電磁、激光沖擊和超塑性的成形方式。

在實際生產中，當沖壓件的生產批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內完成，可以進行復合和級進組合加工方式。沖模的結構類型也很多。通常按工序性質可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上模回升時，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓循環(huán)。

3沖壓模具的組成

沖壓模具主要由以下幾部分組成：①工作零件：工作零件用以直接和板料接觸，由其施加給板料壓力后使之分離或變形完成板料沖壓過程。工作零件主要包括凸模、凹模、凸凹模等；②定位零件：定位零件的作用是確定板料或胚件相對于沖模的正確位置，以保證沖件質量。主要包括擋料銷、定距側刀、導正銷、定位板、定位銷、導料板和導向槽等；③卸料裝置零件：卸料零件主要用來卸除套在凸模上的零件或廢料。主要包括卸料板、卸料桿、廢料刀等；④壓料裝置及零件：用來壓住胚料或胚件以保證在沖壓時，使材料能順利的進行變形。它主要包括壓料板、壓邊圈等，主要用于拉深模結構；⑤導向零件：導向零件主要用以保證凸模與凹模之間具有準確位置。主要包括導套、導柱、導板等；⑥推件裝置與零件：推件零件主要用來將沖后的零件制品及廢料，從凹模或凹凸模里推出。包括推桿、推板、打料桿及各類推件器等；⑦支撐及支持零件：支撐及支持零件主要用來連接及固定工作零件，使之成為完整的模具結構。主要包括上、下模板，模柄，凸、凹模固定板，墊板，限位器等。

當然，沖壓加工也存在著一些問題和缺點。主要表現在沖壓加工時產生的噪音和振動兩種公害，而且操作者的安全事故時有發(fā)生。不過，這些問題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設備及落后的手工操作造成的。隨著科學技術的進步，特別是計算機技術的發(fā)展，隨著機電一體化技術的進步，這些問題一定會盡快而完善的得到解決。

參考文獻：

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