基于沖壓模具制造技術的幾點思考

李享

【摘 要】當今世界模具制造技術現已成為衡量一個國家制造業水平高低的重要標志。隨著我國模具制造行業有了較大的發展，一些新的模具加工技術相繼浮出水面，在一些企業中得到應用。沖壓模具在國民經濟中也占有相當大的比重，已經成為工業生產的重要手段和工藝發展的方向。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。本文分析并探討了沖壓模具的制造技術。

【關鍵詞】沖壓模具；制造技術

一、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、節能的加工方法，沖壓件的成本較低。

二、沖壓的基本工序

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。

三、沖模通用零件制造技術

1.車削加工

車削主要用于加工沖模中的導套、模柄、導柱和圓柱銷等通用零件，其加工的主要技術要求有：相互位置精度、幾何形狀精度和尺寸精度、表面粗糙度等。外圓表面可根據精度要求進行車削；內孔表面則需要考慮零件的結構、材料、孔徑大小、深徑比、表面粗糙度和精度等情況，以判定是否用車削的方法加工。

2.銑削加工

在沖模制造中，應用最廣泛的是萬能工具銑床和立式銑床，加工對象主要是各種小型沖模零件的孔形和平面，以及卸料板、凹模、底座漏料孔、凸模固定板等。而對于大型沖模的加工，則較多的采用仿形銑床。

3.刨削加工

沖模零件的刨削加工設備主要是龍門刨床和牛頭刨床。其中，牛頭刨床因在加工沖模零件方面具有較好的經濟效果而被廣泛應用。它既能加工平面，也可加工斜面。另外，在加工斜面時，垂直進刀和水平進刀可以同時進行。

4.插削加工

在沖模制造中，大型零件的外形加工及特殊零件的內孔粗加工都依靠插床來完成。利用插床可以直接加工出一些零件的簡單外形基準面，如沖裁模的長方形或正方形卸料板、固定板和凹模板等。

5.磨削加工

沖模零件經過車、銑、刨、插后，一般都應進行磨削加工，以提高其表面質量。根據沖模零件的形狀差異，磨削加工可分為成形磨削、外圓磨削、內圓磨削和平面磨削等類別。

四、沖模成形零件制造技術

沖模成形零件主要包括凸凹模、凹模和凸模等。這類零件由于形狀較復雜，且精度要求一般較高，除了可采用常見的成形車、銑、刨、磨加工外，下面著重介紹一些其他的加工方法。

1.擠壓成形

成形零件的擠壓加工，主要有熱擠壓成形和冷擠壓成形兩種方法。該方法最適宜加工凹模或凸模孔形狀比較復雜、且能成批成產的零件，如電動機轉子片及定子片的凸凹模等。

2.化學腐蝕成形

在制造沖模時，如淬火后的凹模或凸模形狀過于復雜，且淬火硬度過高時，若鉗工不易進行修整加工，可采用化學腐蝕法加工。腐蝕所用溶液為王水，故加工過程中應注意：（1）在化學腐蝕前，凸凹模的加工余量應為0.1mm左右，且表面必須進行拋光；（2）控制好腐蝕時間，在操作時應邊腐蝕邊測量，直到合適為止；（3）在不需要進行腐蝕的部位涂上耐酸的硝基清漆防護。

3.合金堆焊沖模

合金堆焊沖模是指在普通碳結鋼沖模坯料的基體上，采用焊接的方法，將鋼基硬質鋼或合金鋼堆焊出其工作部位的工藝方法。該技術的優點在于：（1）能顯著提高沖模的使用壽命；（2）節省了貴重鋼材，降低了沖模制造成本；（3）便于沖模的維修；（4）工藝簡單，適用范圍廣。

4.鉗工修整成形

沖模生產制造技術，幾乎集中了機、電加工的精華，有時甚至是兩者的結合。但無論采用哪種技術，都離不開鉗工操作。沖模制造成形后各棱角處遺留的毛刺、油污和雜質等，都必須依靠鉗工來修整完成。

五、精密沖模零件制造技術

電加工技術是沖模制造中的先進加工方法之一，是直接利用電能對金屬材料按零件尺寸和形狀要求加工成形的一種工藝方法。其加工精度高，制造零件質量好，且零件不易受淬火熱處理變形的影響，因而在沖模制造中應用廣泛。

1.電火花加工

電火花加工是基于電火花腐蝕原理，在通電的情況下，使工件與電極之間產生火花放電，將金屬熔化，并順時產生大量的熱能，以達到穿孔加工的目的。其應用主要有：（1）加工各種模具零件的型孔，如冷沖模中的卸料板、凹模板的型孔等；（2）在硬質合金中加工螺紋孔；（3）磨削圓柱面及平面；（4）制造小孔（孔徑0.015mm）。

2.線電極仿形切割加工

該技術是一種新的電火花加工工藝。加工過程中，由于線電極不直接與工件接觸，因而不存在切削力作用，同樣也不會產生一系列的工藝問題。加之其加工精度較高、且易于實現自動化控制，大大節省了人力。

加工沖模的范圍有：（1）沖模中的凹模、凸模、卸料板及固定板的導形孔；（2）任意曲線窄縫、微型孔槽等；（3）可以加工其他方法難以加工的零件，如上圓下方的零件。

3.電解加工

電解加工是利用金屬在外電場作用下，在電解液中所產生的陽極溶解作用下，使零件加工成形的一種技術。利用該技術，可對零件進行磨削、修磨、成形和拋光等加工。電解加工對象的適用范圍較廣，如圓柱銷、導套和導柱、零件型腔，乃至成形零件等。

六、結束語

當前，沖模生產制造技術已成為國民經濟的基礎工業之一。隨著科學技術的進步，現有的制造技術正在逐步的完善和提高。與此同時，諸多新工藝和新技術也將不斷的涌現，為沖模制造產業提供新的思路，注入了更多的活力。

【參考文獻】

[1]劉典.沖模設計與制造技術的發展現狀及前景[J].模具技術，2015（9）.

[2]李優.沖模制造典型問題分析及解決措施[J].科學與財富，2013（7）.