现代冲压模具在机械零件加工中的应用研究

刘爱伟

摘要：随着“中国制造2025”计划的提出，我国机械加工行业进入发展的黄金时期，机械零件加工精度越来越高，传统加工方法已经很难满足社会发展需求，现代冲压模具逐渐得到了机械加工企业的青睐。冲压模具可以解决一些精密零部件加工需求，对一些内部结构复杂、精度要求比较高的零部件进行直接压膜，在提升生产效率的同时保证加工精度，促进我国机械制造企业技术升级，为我国制造业转型增添助力。

Abstract： With the proposal of "Made in China 2025" plan， China's machining industry has entered a golden period of development， machining precision of mechanical parts is getting higher and higher， traditional processing methods have been difficult to meet the needs of social development， modern stamping die has gradually been favored by machining enterprises. Stamping die can solve the processing needs of some precision parts， direct pressing film for some parts with complex internal structure and high accuracy requirements， improve production efficiency while ensuring processing accuracy， promote the technological upgrading of China's machinery manufacturing enterprises， and add power to the transformation of China's manufacturing industry.

关键词：现代冲压模具;机械零件;加工技术;应用策略

Key words： modern stamping die;mechanical parts;processing technology;application strategy

中图分类号：TG76                                       文献标识码：A                                  文章編号：1674-957X（2021）21-0115-02

0  引言

冲压模具也被称为冷冲压模具，主要运用在机械零件精加工过程中，运用压力机对加工材料施加冲压力，从而改变零件的形态。冲压模具可以满足机械加工企业塑形成型加工需求，满足企业零部件精加工生产需求，企业要立足自身生产需求，自主制作冲压模具，把控好模具精度，减小机械零部件生产误差;细化冲压模具生产过程，优化机械零件精加工工作环节，提升机械加工企业精加工水准;积极培养数控人才，学习数控单元冲压模具使用，让零部件快速成型，缩短加工时间;定期检查冲压模具，清理模具上残留的废料，保证加工精度，减少机械零件加工过程中产生的废料，节约企业生产成本，进一步加快我国冲压模具技术创新。

1  现代冲压模具在机械零件精加工中的使用方法

精加工逐渐成为了制造行业发展趋势，现代冲压模具成为了很多企业的首选，组合加工是最常见的冲压模具精加工工艺，也是最基础的模具精加工技术。技术人员在加工过程中首先需要对待加工零件的外形机构、加工参数和工艺要求等进行分类，利用调试夹具、铣削工艺可以把传统单一化加工转化为多工序、多工具相结合的集中加工，不仅大幅度降低了调试夹具的调整次数，还可以让加工零件表面更加光滑，帮助机械加工企业省去了购买各种加工设备的费用。

1.1 组配零件加工方法

组配零件加工是冲压模具加工工艺中最核心的技术，也是最考验操作工技术的工作流程。技术人员首先要对认真研读组配件机械图纸，明确组配零件加工部位和工艺要求，找准精加工位置，避免加工过程中出现太多废料。例如技术人员可以先对机械零件CAD图纸进行分析，确定精加工部位，确定凹模和凸模的尺寸，计算好孔位的位置，确认后开始进行基准加工，冲压出磨具的雏形，再和图纸比对详细数据，先要确定模具定位孔的位置，采用切线工艺进行导柱套孔加工，确保冲压模具尺寸在误差范围内。

1.2 注射模组配零件加工方法

技术人员在加工前首先要考虑零件类型，再结合加工工艺要求，确定最终的加工工具和流程。例如技术人员在加工小型模具时，首先要根据加工参数和材料来确定冲压力，根据孔位和零件大小选择合适的复位杆，利用复位杆推板上的孔来形成镗制，利用火花切削或镗削来打磨导套孔和零部件基面，这种加工工艺避免了频繁更换加工工具，有效缩短了加工耗时。

2  现代冲压模具在机械零件加工中的优势

2.1 有利于提升加工零部件表面光滑度

机械零件加工工艺比较繁琐，对零件精度和表面光滑度要求都比较高，其中零部件表面光滑度是很多企业评判产品质量的重要标准，也是很多采购商选择产品的重要标准。如果零件表面过于粗糙会直接被采购商淘汰，一些精密零件对表面光滑度要求更为严格，传统加工工艺主要采用人工或数控设备来切削，零件表面相对比较粗糙。冲压模具通过特殊冲压方式进行加工，可以把切削、淬火和卷边等工艺融为一体，零部件的表面比较光滑，保证机械零件质量。

2.2 有利于缩小零部件加工误差

随着我国制造业转型升级，制造业对机械零件精准度要求越来越高，精密零件需求量越来越大。零件尺寸是最能体现机械零件精准度的因素，零件尺寸误差越小越好，这样可以保证各个零部件“无缝衔接”，确保机械设备顺利运行。技术人员可以根据机械零件加工参数来制作冲压模具，尽力缩小尺寸误差，减少原料的浪费，让机械零件尺寸更加标准，帮助企业生产出优质的精密机械零件，帮助企业塑造良好的社会口碑。

2.3 有利于推动制造技术创新

冲压模具在机械零件精加工的运用非常普遍，从最初的钢材冲压模具，发展到如今塑料、合金和碳钢的材料的冲压模具，见证了我国制造企业的技术革新脚步。冲压模具的发展推动了机械零件精加工技术的创新，冲压模具类型越来越丰富，致力于满足不同行业、不同加工工艺的要求，研发了弯曲模具、压缩模具和成型模具等，不仅降低了企业生产生本，还节约了加工材料，督促企业加快冲压模具研发工作，加快制造业转型升级步伐。

3  现代冲压模具在机械零件加工中的应用策略

3.1 优化零部件加工流程，提升零部件精加工工艺

冲压模具被广泛使用在机械零件精加工中，主要分为四个加工流程，分别是：生产、定位、导向和固定四个环节。冲压模具有专门的工作台，技术人员需要控制好凹凸模，根据机械零件图纸来进行调整，再结合零件加工材料硬度、韧性和轻度指标来确定冲压值，冲压值准确与否会直接影响加工精度，冲压过大或过小都会影响零件的尺寸，还可能导致安全事故。技术人员在冲压模具定位过程重要控制好零件的进度，随时观察凹凸模角度和速度，在进行冲压加工时要根据模具机构、材料指标和设备参数等来精准定位，对零件内部构造比较复杂的部分进行精加工。导向加工指的是对上下冲压路线进行设定，最为常用的是使用导柱进行冲压导向，不仅可以固定凹凸模，还可以减小加工误差，减少加工废料的产生。冲压模具包含了很多组件，例如螺钉、螺母、导柱和弹簧等部件，技术人员在冲压模具前首先要对各个零部件进行检查，例如零件是否存在裂纹或缺口，确定各个零件已经固定好，以防这些组件在零件精加工过程中出现偏移或脱落，维持冲压模具在加工过程中的稳定性和精准度。企业要积极利用现代冲压模具来进行机械零件精加工，严格把控冲压模具四大精加工流程，规范每一个操作流程，提升企业机械零件加工工艺水准，帮助企业在激烈的市场竞争中抢得先机。

3.2 规范冲压模具制作，缩小生产误差

机械加工企业要进一步规范冲压模具的设计和制造，确保冲压模具尺寸的精准度，为冲压模具精加工奠定坚实的基础，首先，技术人员要精准把控冲压间隙，也就是凹、凸模刃口部分尺寸差，冲压间隙值要根据加工工艺标准来设定，主要是参照机械零件图纸加工尺寸要求和材料指标来制定，保证冲压间隙在生产中处在合适范围内。其次，技术人员还要重视凹凸模尺寸设计，例如技术人员在确定凹模厚度时，需要仔细测量凹模刃口距离外边缘的长度，然后再套用公式H=Kb（H≥15mm），其中K代表的是系数，b代表的是凹模孔的最大宽度，精准计算出冲模模具的制造尺寸。冲压模具制作直接关系到企业机械零件加工质量，企业要选拔技艺精湛的技术人员来制作冲压模具，培养技术人员的“工匠精神”秉持精益求精的设计精神，把控好冲压模具的尺寸计算和制造技术，为机械零件精加工把好第一关卡，尽量缩小尺寸误差，尽全力减少加工过程中产生的废料，节约企业加工材料支出，提升企业经济收益，鼓励企业重视冲压模具技术创新，提升企业产品科技含量。

3.3 使用数控单元冲压模具，让零部件快速成型

随着智能制造在我国制造行业的飞速发展，数控技术在机械加工产业的应用越來越广泛数控单元冲压模具开始受到广大企业的认可，让机械零件快速成型成为了现实。数控单元冲压模具主要是运用数控冲床来进行加工，上模为凸模机构，光电头安装在上模板下方，方便光电头检测凸模起落，料板则是由步进电机控制，主要是沿着X，Y方向驱动，这一设备直接安装在工作台上。例如矩形是由四个直角组成，波浪形则是曲线的组合，可以降低精加工难度。针对一些精密钣金件的加工，技术人员可以用一些通用件组装成单元冲压模具，采用数控技术让其快速成型，在对其进行定位编码，根据零件加工要求来设定参数，例如矩形钣金件常用的数控加工参数有：齿数、齿距、级差值和级差数，齿数代表的是冲压的次数，齿距代表的是压力机冲压过程中Y方向每次移动的距离，级差数代表的是X方向的移动单位。数控单元冲压模具解决了精密零件加工难题，可以快速对精密零件进行分解，转化为易操作的单元，利用数控技术进行快速切削、打磨，实现机械零件快速成型，不仅节省了冲压模具制造时间，还可以利用数控技术提升机械零件加工工艺的精准度。

3.4 定期检查冲压模具，控制零件加工废料

冲压模具在工作过程中往往会经过多次冲压，模具上很容易沾上各种材料，如果不定期对冲压模具进行检查，这些材料很可能会影响加工精准度和安全性，建立冲压模具检查制度是非常有必要的。例如技术人员可以定期对冲压模具的凹模和凸模进行检查，对模具上的孔位也要进行检查，检查是否有废料堵塞孔位，及时清除残存的废料。冲压模具在生产过程中很容易产生废料，为了科学控制零件加工废料，企业要按时对冲压模具间隙进行检查，如果模具间隙过大的话，压力机在冲裁过程中容易导致作用于材料上的拉力使得冲压件比模控小，凸模地面与废料紧密贴合导致产生真空吸着现象。此外，如果间隙过小，冲裁时作用于材料上的压缩力容易导致加工件比凹模孔位大，或者是由于凹模孔壁粗糙等问题产生废料。技术人员要定期检查冲压磨具，及时清理凹模、凸模和孔位中残留的废料，将小凸模头微微倾斜，将凸模中心部挖空，减少接触面积，放置废料粘在凸模地面上，或者在凸模上增加剪切叫，利用冲件的弹回力来促使冲件自动脱落，科学、合理地控制加工废料，减少企业不必要的支出，增加企业经济效益。

4  结语

机械制造类企业要积极引进先进的现代冲压模具技术，加大在冲压模具研发和制造技术创新上的资金投入，积极培养“工匠型”机械加工人才，利用先进的数控设备、标准化模具来加工零部件，加大冲压模具在机械零件精加工中的运用，积极发展数控单元模具技术，立足企业生产链，自主制作冲压模具，减少机械加工废料产生，实现企业可持续化发展。

参考文献：

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