沖壓模具常用金屬材料及其熱處理工藝應(yīng)用研究

張倫志 白亞軍 余節(jié)洋

摘要：沖壓模具主要是通過一種加壓的方法來制作產(chǎn)品。當(dāng)前，隨著我國模具工藝的發(fā)展，在選擇沖壓模具材料時(shí)需要重點(diǎn)考慮模具數(shù)量問題，當(dāng)數(shù)量較少時(shí)，就應(yīng)當(dāng)選擇使用壽命較長的材料，這樣才能有效保障產(chǎn)品的質(zhì)量。針對不同的材料，其還要具備不同的沖壓性能，從模具的角度來看，其沖壓性能在一定程度上也受到金屬材料質(zhì)量的影響，在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，要提高產(chǎn)品的質(zhì)量，就需要不斷提高模具的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：沖壓模具;常用金屬材料;熱處理工藝應(yīng)用

引言

材料成型及控制工程，主要分為模具制造和焊接技術(shù)兩個(gè)方面。其中，模具制造既是材料成型的首要環(huán)節(jié)，也是確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的重要步驟。模具是根據(jù)企業(yè)的具體需求，通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，選用適當(dāng)?shù)牟牧希谱鞒龉潭ǖ男螤詈徒Y(jié)構(gòu)，用來滿足產(chǎn)品的生產(chǎn)與制作。通過模具制造出的產(chǎn)品，不僅在質(zhì)量方面存在著較強(qiáng)的一致性，在生產(chǎn)速度方面也優(yōu)于其他方法。所以，一旦模具出現(xiàn)問題，會直接影響到后續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量，令企業(yè)面臨巨額的經(jīng)濟(jì)損失。而將計(jì)算機(jī)技術(shù)融入到模具制造工作中，極大程度提高了模具制造的精準(zhǔn)度，使模具的使用年限和整體性能，都得到了較好的增強(qiáng)。

1金屬材料成型及控制工程的模具制造技術(shù)

首先是旋壓成型。根據(jù)材料的不同，模具制造技術(shù)的操作流程，也存在著較大的差異。在加工金屬材料的過程中，主要使用旋壓成型、一次成型、二次成型和低壓鑄造四種手段。旋壓成型是將材料放置在芯模中，在壓力的作用下，使材料與芯模緊密相接。隨著芯模的旋轉(zhuǎn)變動，材料會產(chǎn)生巨大的形狀變化，從而完成材料的加工制作。該技術(shù)手段在應(yīng)用過程中，受阻力的作用較小，但生產(chǎn)效率非常遲緩，更適用于大型產(chǎn)品的加工成型。其次是低壓鑄造。低壓鑄造是利用各種合金材料，根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際需求，在簡單的操作流程中，完成產(chǎn)品的生產(chǎn)加工。低壓鑄造具有勞動成本低、生產(chǎn)效率高和操作流程簡便等特點(diǎn)，在實(shí)際工作中被廣泛應(yīng)用，使材料加工成型的整體質(zhì)量，得到了較好的控制。最后是注射成型。注射成型是先將材料放置在注射設(shè)備中，然后通過高溫加熱的方式，使材料全部達(dá)到熔化狀態(tài)。最后將已經(jīng)熔化的材料，通過設(shè)備注射到專用的模具中，完成產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。在使用注射成型的過程中，操作人員應(yīng)在固化處理后，及時(shí)進(jìn)行模具的拆除和產(chǎn)品成型，從而確保產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定。

2熱處理工藝

首先是真空熱處理工藝。在熱處理工藝中，真空熱處理工藝不僅使模具獲得良好的性能，并在熱處理后也不會發(fā)生較大的形變，大幅度提高了模具的使用范圍，這種熱處理工藝主要是在真空狀態(tài)下進(jìn)行處理，在這個(gè)過程中，模具表面依然會呈現(xiàn)活性的狀態(tài)，這種狀態(tài)既可以避免材料脫碳，還能避免材料脫氣。若是想要進(jìn)一步提高模具的強(qiáng)度，則可以適當(dāng)?shù)靥岣哒婵斩龋?jīng)過真空熱處理后，模具便具有更高的韌性，延長模具的使用壽命。其次是降溫淬火工藝。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，要對模具采取降溫淬火工藝，通過此種工藝處理，能減少模具鋼內(nèi)的含碳量，可以根據(jù)實(shí)際的情況有效地改變模具材料的性能。模具在經(jīng)過降溫淬火處理之后，能明顯提高它的使用壽命，耐磨性與以往相比也有了很大的提升，需要在實(shí)踐過程中不斷提升模具的降溫淬火工藝的熱處理技術(shù)，從而對模具的質(zhì)量起到一定的保障。

3數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用

對沖壓模具制造過程中，將數(shù)字化技術(shù)合理運(yùn)用至生產(chǎn)期間，能大幅提升生產(chǎn)效率，特別對批量模具。該技術(shù)的運(yùn)用，主要是將模具設(shè)計(jì)與制造的工藝，從傳統(tǒng)機(jī)加工藝中轉(zhuǎn)變出來，適應(yīng)批量快速生產(chǎn)，保證質(zhì)量。在沖壓模具加工過程中，由于傳統(tǒng)操作工藝過于單一，這種情況造成了員工實(shí)際進(jìn)行操作過程中，時(shí)常會浪費(fèi)材料，而且還會增加員工的工作量，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不符合相關(guān)規(guī)定，如若將產(chǎn)品運(yùn)用至現(xiàn)代機(jī)械上，不僅無法真正做到百分百的切合，而且還會影響機(jī)械的生產(chǎn)與加工，這種工藝無疑會阻礙機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。但是合理運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，將模具的結(jié)構(gòu)在三維空間中進(jìn)行相應(yīng)的加工與生產(chǎn)模擬，通過這樣的加工方式，不僅能夠讓模具的外觀更加整潔，而且還能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。這樣對模具的加工方式，不僅能保證模具的精準(zhǔn)性，還能保證所有模具的尺寸與質(zhì)量。與此同時(shí)，還有效降低了因員工操作失誤而導(dǎo)致模具出現(xiàn)瑕疵的情況發(fā)生。在將數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用在選擇刀具期間，需要根據(jù)自身產(chǎn)品的實(shí)際情況，以及所要加工刀具的實(shí)際大小，選擇最佳的模型大小，這樣不僅能夠滿足當(dāng)前企業(yè)對模具的實(shí)際需求，而且還能減少一些不必要的浪費(fèi)，從而提高生產(chǎn)效率。其中，對沖壓模具設(shè)計(jì)與制造期間，高速加工技術(shù)是數(shù)字化技術(shù)中的一種，傳統(tǒng)的操作工藝都是在原有型面的基礎(chǔ)之上進(jìn)行相應(yīng)的加工，這種加工方式不僅不能將生產(chǎn)效率提升，還有極大的可能降低生產(chǎn)效率。而近幾年模具的需求量急劇增加，為了滿足當(dāng)前市場對模具的需求，就研發(fā)出高速加工技術(shù)，該技術(shù)不僅能夠在型面進(jìn)行加工，還能在其結(jié)構(gòu)面進(jìn)行相應(yīng)的加工，在此期間，工作人員可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)，對其實(shí)現(xiàn)全面控制。高速加工技術(shù)主要是運(yùn)用小切深的、高進(jìn)給的方式，對模具的表面進(jìn)行相應(yīng)的加工，這樣不僅能夠保證其表面的光滑程度，還能在很大程度上保證產(chǎn)品的質(zhì)量，而且相關(guān)的工作人員無須對產(chǎn)品進(jìn)行過多的打磨與加工，就能夠得到完整的產(chǎn)品，在很大程度上降低了員工的工作量。除此之外，高速加工技術(shù)可以使用小型刀具，對模具進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整，降低了對刀具的消耗，還能在很大程度上，減少企業(yè)的成本。由于高速加工技術(shù)與其他技術(shù)有所不同，該技術(shù)無須技術(shù)人員對其做出過多的加工流程，將整個(gè)機(jī)械加工流程簡化，從而最大限度提升了加工效率。

結(jié)語

總之，金屬材料是一是材料與現(xiàn)代高科技的完美融合，他們本身在節(jié)能性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等方面展現(xiàn)出很好的優(yōu)勢，未來我們在金屬材料的研究方面要持續(xù)增加投入，以發(fā)現(xiàn)或研究出更多更好的材料，而現(xiàn)在沖壓模具的發(fā)展也將進(jìn)一步推動新型金屬材料的研究，充分體現(xiàn)出科技創(chuàng)新的優(yōu)勢，生產(chǎn)出更多更新、更好的產(chǎn)品，服務(wù)工業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔藤橋.芻議冷沖壓模具常用金屬材料與熱處理工藝[J].中國金屬通報(bào)，2018（7）：84-85.

[2]郝勝江.關(guān)于沖壓模具常用金屬材料及其熱處理工藝研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（7）：149-150.

[3]張翔.關(guān)于冷沖壓模具常用金屬材料及其熱處理工藝探討[J].中外交流，2019（3）：24-25.

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