金屬沖壓模具材料的新動向

唐光文

（重慶首鍵醫藥包裝股份公司，重慶 408100）

近年來，經濟和科技高速發展，模具已經成為了我國工業生產中的重要工具，通過模具進行產品生產，能夠保證產品質量，也就是說模具在我國生產中具備非常高的應用價值。模具技術屬于綜合技術，涵蓋了非常強的工藝性，其中還涉及到非常多的新技術、新材料和新設備的研發，尤其是在當前的制造業、計算機行業以及熱處理工藝中都具備非常重要的應用優勢。通過模具而生產出的產品具備較強的使用性能，存在低能耗和高精確性的優勢，是很多企業無法比擬的。模具制造行業與現代化的高新技術產業有緊密聯系，只有不斷強化金屬沖壓模具的發展，才能為我國的制造業提供依據。

1 沖壓模具常用金屬材料

1.1 碳工具鋼

碳工具鋼在沖壓模具中應用能展現良好的優勢，但是在應用中也存在一定的弊端。主要優勢體現在碳工具鋼具備較強的可鍛造性，能夠通過鍛造形成工業生產所需的形態，在退火之后，碳工具鋼能夠實現最快速度的軟化，為后續加工提供便利。另外，碳工具鋼還存在非常強的切削效果，而切削效果強就代表著碳工具鋼的硬度比較低，價格也相對低廉，目前碳工具鋼在沖壓模具中有廣闊的應用前景。而應用弊端主要體現在其淬透性不夠強，極易在鍛造過程中出現變形的問題，也就是說在沖壓模具的制造中，碳工具鋼只能用在普通的冷沖壓模具中。普通的冷沖壓模具尺寸較小，而且對材料形變要求并不高，通過碳工具鋼材料的應用能夠大幅度實現材料和資源的節約。

1.2 高鉻鋼

高鉻鋼在應用過程中具備非常好的耐磨性和脆弱性，自身存在較強的形變性能，經常被應用在高耐磨的沖壓模具中。但是由于高鉻鋼的承載力不強，與其他材料相比存在一定的應用局限性，高鉻鋼在應用中因其存在碳化物，而碳化物存在一定的偏折性，想實現高鉻鋼的良好應用就需要對材料內部的碳化物進行改善，如果不能實現碳化物改善，將無法發揮高鉻鋼的使用性能。

1.3 硬合金

硬合金材料在應用中能展現非常好的耐磨性，具備的硬度也比較高，是當前冷沖壓模具中應用最恰當的金屬材料。但是在硬合金應用中，材料的抗彎性和韌性存在局限性，需要在使用過程中針對其使用性能進行具體分析。在對硬合金材料進行改良時需要利用少量的鐵粉和合金粉制定出粘合劑，采用碳化鎢為硬相，利用粉冶金法燒制形成相應的硬合金。硬合金在制作與生產時，主要材料是鋼材，可以對其進行切削和焊接。

2 金屬沖壓模具制造的方法

2.1 優質數控程序

傳統型沖壓模具設計與制造時存在巨大的局限性，為了改善這一狀況，可以應用數控技術實現程序編寫，將以往復雜的工藝進行簡化，讓數控程序作為沖壓模具生產的重要支持。首先，在數控程序運行時，盡量減少設備的走空道問題。其次，根據數控機床存在的自身缺陷，利用對數控程序的編寫提升機床應用中的可靠性，保障其加工的精確性，盡量縮短零件的調試時間。最后，利用數控程序能保障沖壓模具的加工效果提升，保障工藝應用的科學性。

2.2 設計刀具位置

在沖壓模具的批量生產時，需要強化其設計和制造工藝的可行性，通過數控技術能保障機床加工的優化利用生產零件的實際特點，強化對加工計劃的改進，確保刀具位置的精準性，既提升加工的效率，又減少對刀具磨損。

2.3 構建數字化管理體系

將數字化技術應用到沖壓模具設計和制造中，需要建立完善的數字化管理體系，實現加工質量的提升，降低設計周期。在數字管理體系建立之后，實現對沖壓模具設計制造流程的規范化，保障數據和信息的全面存儲實現集中分析，根據沖壓模具生產要求實現對模具加工工藝的改進，減少其他企業的模仿，也為模具沖壓企業發展提供依據。

圖1 沖壓模具設計制造流程

2.4 模具設計數據管理

在沖壓模具的設計和制造中，加大對數字化技術應用能實現沖壓模具生產與制造中各類數據信息的精準化應用，通過數據和信息收集建立數據庫，保障沖壓模具設計方案周期縮短。在工作人員進行設計時，可以通過數據庫進行信息調取，只要輸入名稱和型號便可提取相應信息，縮短數據的收集時間。另外，通過數字化技術應用實現了沖壓模具設計制造與管理的精確化，通過網絡技術應用之后，實現與信息庫的同步保障設計與實體的統一。

2.5 模具設計經驗管理

利用數字化技術實現對沖壓模具設計制造環節的實時監控，通過監控進行數據收集，同時上傳到數字化管理平臺，保障在設計過程中提升工藝應用水平。工作人員通過對設計方式以及設計中各項參數的分析，能夠為模具設計優化提供參考，可以將數字化管理平臺看做沖壓模具是設計制造的數據庫，讓生產理念和制造技術得以優化。

3 結語

總而言之，在當前的經濟背景下，沖壓模具應用范圍越來越廣，也受到人們的關注。為了保障金屬沖壓模具制造與生產的科學性，需要不斷加大對數字化技術的應用，推進金屬沖壓模具設計制造的精確化和創新，發揮我國的自主創新能力，保障沖壓模具向高精化、高效化方向發展。