杜柳兵
贵州航天天马机电科技有限公司 贵州省遵义市 563000
摘要：社会经济发展水平不断提高，科学技术不断进步，现如今我国冲压加工技术已经达到了较高的水平。在一些领域，我国的冲压加工技术已经达到了国际标准水平，但在某些民用领域，仍存在着陈旧落后的加工技术。不断的提升技术水平，推动生产效率的提高，为经济快速发展贡献力量。本文将对冲压模具的设计与制造过程进行探讨，为相关设计和制造过程提供参考。
关键词:冲压加工技术；模具设计；制造
在冲压加工领域，通常使用产品的质量来衡量冲击加工行业的发展水平。在生产的过程中，冲压模具的设计的合理与否以及加工精细与否直接影响着冲压部件的质量。
1.冲压模具的设计分析
在模型图纸的设计过程中，应对技术切入点以及实际需求做出全面的考量，以此对模具的工艺排样和模具进行十分合理的设计。以上步骤直接影响着最终批量生产最终得到的冲压模具质量。
1.1设定目标尺寸
在设计模具图纸的过程中，第一步要在对产品图的尺寸分析的基础之上，对最终得到产品的尺寸进行设定。具体说来在产品公差允许的范围之内，以冲头、凹模的磨损趋向为依据，决定最终的产品尺寸值。举例来说，在孔径尺寸的选择上应当尽可能选择上量值；在外形尺寸的设定上应当充分考虑冲头磨损以及毛边等因素，尽可能选择下限值。综合来说，目标尺寸的选择与设计人员工作经验、专业技术水平以及对产品的预见性判断等多种因素具有密切的联系。如若缺乏相关的经验，可以参考借鉴成功的案例，以此保障最终得到产品的质量。
1.2排样图设计以及力学计算
以产品成形工艺特点作为安排工步的参考标准，其基本原则是越精确的尺寸，其工步安排越要向后布置。力学计算的开展应该以排样图的冲裁、成形，弯曲等工步为依据，计算弹簧力、卸料力以及冲裁力等力学指标。力学计算与冲压模型最终能否完成生产，在使用过程中能否承受机械压力有着直接的联系，因此力学计算的重要意义不言而喻。为了保障力学计算数据的准确性，应当对使用过程中模具受到的外力因素做出全方位的考量。在确定了上述因素之后，根据确定的结果选择符合需求的冲压设备，接下来在进行总装图的设计。
1.3模具总装图绘制
模具总装图的绘制过程应当以排样图作为基准，在此基础之上进行设计工作。除此之外，需要结合冲压设备的合模高度、设备的安装尺寸以及送料装置的高度，最终绘制出冲压模具的详细结构。
除此之外，在总装图的设计过程中还应当兼顾运动机构的安全性、稳定性以及量产性。值得注意的是，目前多采用电脑绘图的手段进行模具设计，除了小汽车部分零件的制造之外，多数的冲压部品制造都是使用2D软件进行绘制的，在绘制的过程中必须要分清图层，为后期的零部件拆分提供方便[1]。
1.4部件图绘制
分层图以总装图中的内容为依据，将模具的零部件用标准化的视图进行表示。在零部件图绘制的过程中应当充分考量零件在加工的过程中，可能会遇到的问题。例如，选择什么样的设备进行加工能够兼顾成本和精度；量产得到的零件强度是否足够等等。
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2.冲压模具的制造过程
2.1冲压模具材质选择
冲压加工的方式一般应用于钢板或钢带材料的加工领域。因此，对冲压模具零件材质的硬度、刚度、热处理性能以及耐磨性的要求有着较为严苛的标准。常规选用的材料包括SKH-51, SKD11和SKS；超硬性材料包括G5和G3；超硬钢包括HPM2T。
2.2模具零件粗加工
如今的粗加工方式已不同于以往的手摇铣床、手工钻床的方式，通常也会选用先进精密的设备进行粗加工[2]。对于精度要求不高的零件进行进行粗加工，如加工垫板的过程，可以在加工中心，装上中心钻，进行精准的打点定位。对于精密零件的加工，可以用加工中心进行直接加工，进行程序和参数的设定之后，装上装置开始加工。
2.3零件热处理
零件的热处理工艺主要流程包括退火、调质、淬火、渗碳、渗氮，是零件加工比较常用的方式之一。进行热处理的材料必须在硬度上达到要求，以此保障热加工对内应力的控制，减少零件的变形，保证加工零件的尺寸。近年来，随着科学技术的进步，近几年新型材料层出不穷，不同材料在处理方式上也存在着不同，为了确保得到高质量的零件在热处理的过程中还应当满足如下的要求。
第一，制定热处理工艺监督管理体系，强化技术人员的专业技术水平，在热处理操作的环节明确操作方式，为最终得到优质的零件提供保障[3]。
第二，完善加工设备的检修保养机制，定期对相关加工设备进行保养和维护，保障设备的功能性完备，并在建立设备检修保养的台账，对检修保养的时间，原因，发现的问题，采取的措施等方面的内容进行详细的记录。
第三，精细化的材料管理，严格把控材料的品质，对不同类型的材料区别对待，采用与其特性相适应的加工方式，以此提升零件的质量。
2.4模具零件的精加工
热处理的方式使零件受热，会导致零件轻微变形，在对零件进行精加工时，需要对表面进行研磨加工后，再进行后续的加工。磨削加工主要利用光学磨床、平面磨床和内外圆磨床这三种机械设备进行加工。
在对零件进行磨削的过程中，裂纹和变形的情况时有发生，应当积极采取措施，严格对精磨的进刀量实施严格的控制，以防止零件裂纹和变形的产生[4]。对淬火硬度较高的材料应当选择金刚石砂轮进行磨削，因为金刚石砂轮的有机粘合剂能够提供更多的自磨利性。整体来看，要依据加工材料的特点选择合适的磨削砂轮，保持锐利性的同时也要避免高温损伤的产生。
3.小结
综合上文可知在冲压模具设计与制造的整个过程之中，各个环节都应当严格按照相关技术规范进行实施，转变原有的粗狂的设计加工模式，充分利用先进的设备，优质的材料，进行精细化磨具设计以及加工，致力于不断提升冲压模具的质量和精准度，为我国冲价加工技术在国际竞争中争得一席之地作出贡献。
参考文献:
[1]潘丹. 浅谈冲压模具设计与制造的关键技术[J]. 科研, 2016(11): 147.
[2]季凯. 浅谈冲压模具的优化生产原则[J]. 中国科技投资, 2017(12) : 12-13.
[3]王彤勇, 郭迎春, 侯其森,等. 浅谈冲压模具设计开发管理[J]. 模具制造, 2017, 17(3):22-26.
[4]施艳玲. 浅谈冲压模具设计中对机械运动的控制和运用[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊), 2017(1):160-161.
论文作者:杜柳兵
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/15
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