冷冲压工艺与模具制造技术发展趋势分析

韩 光

中车齐齐哈尔车辆有限公司

1、冷冲压技术简介

冷冲压即板料冲压，其工作原理就是利用压力机对所需的模具施压，使之在常温下发生物理形变，进而得到预定的工件。

1.1 冷冲压应用

目前，冷冲压的实际应用范围相对较广，如金属或非金属板材加工等。因此，在汽车、家电、农机等行业生产领域均占据着重要地位。随着我国汽车行业的飞速发展，对冷冲压生产技术的要求也随之越来越高。

1.2 铁路火车冲压工艺性分析

09CuPCrNi是铁路货车常用的耐候钢，具有良好的抗腐蚀性和较高的强度，但它的屈服强度较高(347～394MPa)，延伸率和弹性模量较小，成形性能比08F和Q235差一些，在分析和设计过程中需要充分考虑。从产品结构上看，货车侧门中部为浅拉深和四周起伏成形，即材料局部变形，容易产生拉薄，加上材料成形性能较差，容易导致成形部位破裂；材料流动速度和方向不一样，工件内部应力分布不均匀，易造成板料失稳起皱、翘曲，所以翘曲和起皱是成形工艺和模具设计时需要严格控制的缺陷，它们的影响因素主要有3个方面，即模具的几何参数、润滑条件及压边条件，特别是压边力的大小对起皱的影响最大。

2、实际应用

就现阶段实际情况来看，冷冲压加工的实际范围相对较为广泛，例如，金属板料、非金属板料加工中都能够应用。由于其应用范围大，并且加工相对便捷，因此在家电、农机、汽车等行业中占据了一定的位置，因此工业国家也对这一技术给予了足够的重视，加之该工艺自身特点的良好，使得其在模具制造中的应用比例在不断扩大。

2.1 优点分析

首先，此种工艺能够保证冲压质量以及尺寸精度，对于很多工艺难度较大形状相对复杂的零件也能进行冲压。同时使用冷冲压工艺能够进行高效生产，保证其生产水平的高效性。其次，还能保证冲压材料利用的合理性以及高效性，一般情况下材料使用率能够在80%以上，甚至可以达到无废料出现的情况，即使剩余部分材料也可以被用到其他方面上。再次，还能够有效实现机械化以及自动化生产的目的，这是因为冲压加工中多使用的大多是条料或者是带料，使用冷态加工就能够满足实际需求，而这样一来就能够实现加工自动化以及机械化的目的。最后，冷冲压工艺实际生产效率水平较高，对于汽车覆盖件等能够在每分钟生产数件，甚至能够达到成百上千件。

2.2 缺点分析

虽然冷冲压工艺具备一定的优势，但是其在实际应用过程中还是存在相应的缺点。例如，由于冷冲压模具的制造会花费较长的时间，并且制造成本较高，因此这种工艺并不适用于单件或者是小规模部件生产中。此外，由于冷冲压生产一般使用的是机械压力设备，滑块会进行相应往复运动，因此在进行手动操作时，就会很容易发生安全事故，进而对操作人员自身安全造成威胁。

3、冲压工艺与模具制造技术的发展

在评价一个国家工业制造水平时，模具制造技术是其中一项重要的指标。模具具有很高的技术含量和附加值，在我国经济高速发展的进程中，模具制造技术也获得了飞速发展，并同冷冲压工艺一起成为教育培训、研究开发以及推广和应用的焦点。随着经济全球化进程的深入，我国的工业生产也迎来了前所未有的机遇和挑战。我国逐渐成为重要的机械加工基地，并在全球的工业领域中占有越来越重要的地位，工业生产的格局已经发生变化。如何适应新的经济环境，并在激烈的竞争中站稳脚跟、获得发展，已经成为行业人士普遍关注的话题。制造业产品结构调整的速度随着工业技术的发展和进步不断加快，机床模具行业也不例外。企业的市场意识和竞争意识越来越强，以追求高质量、低成本、短周期为目标，并形成了上述三个要素形成的工程设计和产品研发的核心因素。因此，模具制造行业也必须紧跟时代的步伐，全方位多角度地投入到市场竞争中，提高设计技术、改善制造工艺、优化生产模式，从而适应现代生产的需求。

3.1 提高模具材料的质量

在一副模具的价格中，材料的价格约占35%，然而，优质的模具钢能够极大地提升模具产品的档次，延长模具的使用寿命，因此优质模具材料的使用及先进处理技术应得到重视。

3.2 提高高速铣削

在模具制造过程中的应用程度目前，大多工业发达国家的高速铣主轴转速可达50000-120000r/min，快速进给速度达到40-50m/min，换刀时间1-2s，加工过程中工件的温度变化小、基本不变形，这样极大地提高了工作效率和产品性能。而我国目前模具制造过程中使用的铣削工艺基本还是每分钟数千转的大力铣。相较而言，我国现在急需提高高速铣削在模具制造过程中的应用程度。

3.3 提高模具研磨抛光的自动化和智能化程度

众所周知，模具表面研磨抛光的质量直接影响到模具的外观和使用寿命。目前，我国的制件研磨抛光工艺仍以手工为主，不但劳动强度高而且质量不稳定，严重影响模具制造工艺的提升。不久前，德国成功研制出数控研磨机，可实现三维曲面研磨抛光的全程自动化。因此，自动化、智能化已经成为模具研磨抛光的发展趋势。

结束语

综上所述，随着我国现代工业的发展，国内模具行业也需要进一步加快自身制造技术的完善与更新，进而为推动我国现代化工业、制造业的发展贡献力量。

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