现代冲压模具在机械零件加工中的主要方法及有效应用

广东省工业贸易职业技术学校 陈洪艳

相比于传统的加工技术而言，冲压模具的精加工使机械零件在质量上获得了提高。本文针对现代冲压模具在机械零件精加工中的应用进行了分析研究。

1 现代冲压模具在机械零件加工中的基本方法

模具是现代制造业的重要工艺装备。因为模具零件具有较强的特殊性及复杂性，其加工精度较高、性能优异，加上难度较大、单件及小批量生产，导致工序不集中，需要对其装配进行调整。通常情况下，模具的主要加工零件是组配零件，大多数为非标准的零件，通过组合加工方法得到较高的配合精度。

1.1 组合加工

组合加工是一种根据零件结构外形及工艺特点进行分类编组形成的工艺流程，是一种采用能够调试的刀、夹具及同组零件进行生产的工艺方法。它是由传统的单件、单机床或者单工序加工转变为多工序及多工件的集中加工。这样就能够减少零件的装夹次数，确保零件各个加工面的相互位置精度及装配精度，减少设备的投入，降低生产成本，提高经济效益。

1.2 冲压模组配零件加工

对冲压组配的零件进行加工时，应选择适当的加工部位，如对凸模或者凹模固定板及卸料板的型孔进行加工时，应根据零件图纸的相关要求编制基准件；也可选择对上下模座的导柱、导套孔相应的组合加工，并经过加工同一基准后，对导套孔固定孔进行再加工。

1.3 注射模组配零件加工

对注射模组配零件加工时，则可选择以下几个加工方法：推板、推杆固定板与动模板座组件中板导柱进行相应的组合加工；小型模具则可采用复位杆代替原来的板导柱，复位杆孔要与推板上的孔组合成镗制，而不是采用单件的钳工钻制；也可选取定、动模板上的导柱及导套孔加工，经过镗削、动定模板的一侧基面、导套孔等。

2 如何有效提高精加工质量

零件精加工有以下几个要求：

（1）能够容易完成零件图上要求的加工质量。即零件的结构应能保证在加工时用比较容易、工作量较小的方法来达到规定的质量要求。

（2）便于采用高生产率的加工方法。如零件加工表面形状的分布应合理；零件结构应标准化、规格化；零件应具有足够的刚性等。

（3）有利于减少加工零件的工作量。零件设计时应尽量减少加工表面，减少工作量和刀具、电极、材料的消耗。

（4）有利于缩短辅助时间。如零件加工时便于定位和装夹，既可简化夹具结构，又可缩短辅助时间。

在机械零件生产中机械精加工是一个严密的工序，机械零件的精加工需要保证其精度达到要求，加工过程中需要操作人员拥有一定的先进技术。根据机械零件的不同，将其分为三大类：轴类、板类及异形零件，其共同的工艺过程主要有粗加工、热处理、精磨、电加工、钳工及组配加工。

2.1 热处理

在机械零件的热处理工序过程中，零件获得相应硬度的同时，还需对内应力进行控制，保证零件加工尺寸的稳定性。对于V10、AP S23等粉末合金钢零件，由于能够承受高温回火，在进行淬火时，可采用硬化工艺，并进行高温回火，就能够一次性获得较高的冲击韧性及稳定性，以崩刃为主要失效形式的模具较为适用。

2.2 精磨

该工艺阶段需要磨削这一加工技术，并需借助一定的磨床设备。经过磨削处理后的工件，安装到冲压模具上进行精加工，这样可以保证机械零件的加工精度。而常规的机械零件加工方法会给零件带来不同的问题，比如表面粗糙、精度低等，这些问题在冲压模具精加工中不会出现。在进行精磨时，根据模具钢材的具体情况，采用GD单晶刚玉砂轮较为适用，若加工硬质合金及淬火硬度较高时，其磨出的工件粗糙度应能达到R a=0.2 μm。现在大部分采用的平面磨床加工，在遇到一种长而薄的薄板零件时，加工相对较难。这主要是因为在加工时受到磁力的吸附作用，使工件发生形变，因此，在拿下工件后，又容易发生回复变形，鉴于此种情况，应采用隔磁磨削法，这样一来，就能够达到改变磨削的效果，实现平行度。

2.3 电加工

对于该阶段则需要切割加工技术。我国机械生产、制造企业已经开始进行机械自动化生产，在机械自动化生产中数控技术是常用的自动化技术，切割加工技术是数控技术中的一种，在冲压模具精加工中，现使用切割加工技术对机械工件进行切割，将其多余的部分进行切除，为冲压加工提供方便。丝线切割加工的精度要求较高，在加工开始时，应对机床的状况进行检查，对乳化液的纯净度及水温进行详细检测，线切割加工是对整块材料进行去除加工，主要是让工作原有的应力平衡，但这样，就较容易引起应力集中，通常情况下，应留置一定的圆角。热处理完后，在平面磨床上磨出一个基准平面，以基准平面定位，上线切割机床加工形腔。这样，工件在热处理中已完全变形，在精加工中就不会再变形。

2.4 零件表面的处理及组配加工

一般机械零件表面在加工时容易留下磨痕或者刀痕，为此，在加工结束后，应采用钳工打磨，对零件的表明进行再次强化。工件的锐角及棱边可进行倒钝R化，电加工表面产生的变质硬化层，呈现灰白色，硬化层较脆并带有残留的应力，应在使用之前将其进行消除。另外，在组配加工的过程中，对装配图详细查看，各个零件应备齐，将各个零件之间的装备顺序、注意事项列出，然后按照规定程序对其进行组配；在组配时会出现一定的磁化现象，极易吸收小铁末，为此，可在组配之前采用乙酸乙酯进行清洗。

3 实例分析

以某型芯制造工艺为例，型芯的工作表面、台阶面及固定端配合面组成，与推杆固定板相一致，采用组合加工法，其工艺流程为：备料——锻造（毛坯60×56×46 m）——热处理——铣削(六面至55×51×40.5 m)——磨削（平面磨削六面，对角尺，留单面余量）——钳工（成型部等划线）——铣削（两台肩及2×0.5 m槽，铣削成型面）——热处理——工具磨——线切割——研磨——检验。对于该工艺流程，线切割具有推杆导向孔加工，型芯及型芯固定板及推杆固定板组件进行组合加工，在该工序中将型芯与固定板装配好，线切割推杆导向孔使用同一数控程序加工，就能够在很大程度上解决了线切割加工时的工件装夹问题，通过组合加工能够较好的确保组件的配合精度及位置精度。

4 结束语

上文主要阐述现代冲压模具在机械零件加工中的基本方法及如何有效提高零件加工质量，最后以某零件为例研究其工艺流程，以望对后期的机械零件加工工作起到借鉴的作用。冲压模具在机械零件精加工中的应用，可以将机械零件的加工精度提升，提高机械产品的质量，将机械生产成本降低，为企业带来更大的经济效益。随着我国工业化发展水平的不断提升，冲压模具的机械零件精加工应用也会越来越广。

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