冲压模具的制造精度与使用寿命提升方法

赵猛

摘 要：冲压模具加工在我国的零件制造中应用十分广泛，其具有效率高、过程简单、适用于批量生产的优点。为适应高效和高质量的生产要求，分析了现阶段影响冲压模具加工精度的主要因素，说明了冲压模具制造精度的提升方法，总结了延长模具使用寿命的具体措施。

关键詞：冲压模具;精度;寿命;优化

中图分类号：TG385.2      文献标识码：A

在工业的生产制造过程中，通过冲压模具制造零件占据了较大的比例，随着机械加工技术的不断提升，生产过程对于机械产品加工精度的要求越来越高。冲压模具加工作为生产加工的特有方式，对于一些结构复杂或是非标准的零部件加工，能够以较高的效率制造出所需要的产品，且随着工艺技术的不断改进，模具的制造精度、使用寿命和加工工艺也在实践与优化中得到了提升。但由于冲压加工作业中通过压力机反复的对材料进行冲击，在长久使用中很容易因为多种问题引起制造精度降低和寿命缩短等问题。因此要进一步提高冲压模具的加工质量和可靠性，必须要在模具制造工艺、设计和操作方式等多方面加深研究与技术应用。

1 冲压模具的种类

根据加工方式的不同，冲压模具加工常用方式包括以下几种类型：（1）冲剪模加工。通过利用机械中常用的剪切力完成对机械产品的制造，根据不同的加工要求来选择具体的冲剪模具类型，常用的冲剪模加工类型包括修边、冲孔、下料等多种功能。（2）压缩模加工。这种加工方式是金属材料受到压力之后被强制发生塑性变形，从而制造出需要的产品形状，压缩模加工的方式需要系统提供较大的压力，这种加工方式的产品质量与操作者能力关系较大。（3）成型模加工。成型模是依照实物的形状和结构按比例制成的模具，这种加工方式需要依靠多种受力形式的变型来完成加工过程，多用于塑料制品的加工使用。

2 冲压制造的精度提升

2.1 规范操作

冲压模具加工主要依靠上下模具的相对运动来完成，在实际生产过程中，首先应确保被加工对象可靠地固定于冲压模具上，并针对关键尺寸实现准确定位，以保证冲压成型的精确性。在冲压加工的同时还应综合考虑模具结构特点和特殊性等问题，保证依据操作标准实现精准的定位。其次，精确冲压加工过程中，导柱必须设计在远离模块和压料板的位置上，以保证冲压过程的安全性，同时达到合理控制凸凹模在冲压过程的配合间隙的要求。再次，冲压模具的加工过程会不可避免地产生很大的冲击力，因此，针对于模具装配过程中所使用的螺钉、螺母等固定零件和定位零件必须要保证其安装的可靠性，以免因为模具的反复使用造成松动，影响位置和精度。最后，压料零件应当设计压边圈，以避免材料受切向压力作用时出现凹凸不平的问题，精加工过程中应当确保卸料板及时清理与保养，不得有杂物出现。

2.2 合理设计

在冲压模具的精确制造过程中，对于多种的零件制造与设计技术应当做到灵活应用。首先，积极利用计算机软件进行模具的辅助设计，制作合理明确的生产图纸，并利用三维建模技术提高模具设计过程中的精确度。其次，合理选用模具的制造技术，例如线切割技术的加工精度能达到1.5 μm的标准，且具有良好的加工表面粗糙度，由于线切割加工的直径仅为0.03～0.1 mm，能够保证凹凸模一次性加工完成。此外，通过磨削及抛光加工技术制造的模具也能获得很高的精确度，能够满足产品的高质量要求。

2.3 控制系统优化

现代化的数控冲压模具加工能有效提高产品加工的自动化、智能化程度，通过优化夹具、机具的自动化功能，并同时合理设计监控系统、检测系统、编程系统，有利于实现冲压模具加工的一体化要求，在提高加工精度的同时还能够提升工作效率。

3 冲压模具的寿命延长方法

（1）模具结构的合理优化。在设计过程中，应保证凸模的各部位满足平缓圆滑过渡的要求，在冲压加工的过程中各部位都能均匀受力，避免出现壁厚悬殊或尖锐转角等技术问题。对于一些复杂的凹模设计，通过使用镶拼结构能够大幅降低应力集中的不良影响，且在设计的过程中应尽量简化模具结构，并合理的设计导向精度，以保证冲压加工的产品质量。

（2）热处理技术的优化。选用合理的热处理技术是提高模具使用寿命的有效手段，例如热处理工艺的不合理可能导致模具在淬火过程因温度过高而使模具过硬，在冲击载荷的作用下很容易发生断裂问题，淬火温度不足又会导致模具的硬度不够，容易出现变形和磨损等问题。此外，模具的热处理还必须掌握好回火工艺流程，因此合理控制回火温度及时间等变量，以避免模具在热处理过程中出现开裂等问题。同时，还可采用渗碳、渗氮、喷涂等方式对模具的表面进行强化处理，达到延长使用寿命的目的。

（3）维护保养的合理化。冲压模具的使用过程必须进行合理的润滑，应根据冲压模具所使用的材料、机械结构和工作环境综合选取适用的润滑剂。工作人员应认清日常保养的重要性，对于可能的问题位置应做到定期的检查维护，尽量在模具出现严重问题前进行修复，以保证良好工作效率和冲压模具的长期使用。