現代沖壓模具在機械零件加工中的應用研究

劉愛偉

摘要：隨著“中國制造2025”計劃的提出，我國機械加工行業進入發展的黃金時期，機械零件加工精度越來越高，傳統加工方法已經很難滿足社會發展需求，現代沖壓模具逐漸得到了機械加工企業的青睞。沖壓模具可以解決一些精密零部件加工需求，對一些內部結構復雜、精度要求比較高的零部件進行直接壓膜，在提升生產效率的同時保證加工精度，促進我國機械制造企業技術升級，為我國制造業轉型增添助力。

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.

關鍵詞：現代沖壓模具;機械零件;加工技術;應用策略

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

中圖分類號：TG76?????????????????????????????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0115-02

0? 引言

沖壓模具也被稱為冷沖壓模具，主要運用在機械零件精加工過程中，運用壓力機對加工材料施加沖壓力，從而改變零件的形態。沖壓模具可以滿足機械加工企業塑形成型加工需求，滿足企業零部件精加工生產需求，企業要立足自身生產需求，自主制作沖壓模具，把控好模具精度，減小機械零部件生產誤差;細化沖壓模具生產過程，優化機械零件精加工工作環節，提升機械加工企業精加工水準;積極培養數控人才，學習數控單元沖壓模具使用，讓零部件快速成型，縮短加工時間;定期檢查沖壓模具，清理模具上殘留的廢料，保證加工精度，減少機械零件加工過程中產生的廢料，節約企業生產成本，進一步加快我國沖壓模具技術創新。

1? 現代沖壓模具在機械零件精加工中的使用方法

精加工逐漸成為了制造行業發展趨勢，現代沖壓模具成為了很多企業的首選，組合加工是最常見的沖壓模具精加工工藝，也是最基礎的模具精加工技術。技術人員在加工過程中首先需要對待加工零件的外形機構、加工參數和工藝要求等進行分類，利用調試夾具、銑削工藝可以把傳統單一化加工轉化為多工序、多工具相結合的集中加工，不僅大幅度降低了調試夾具的調整次數，還可以讓加工零件表面更加光滑，幫助機械加工企業省去了購買各種加工設備的費用。

1.1 組配零件加工方法

組配零件加工是沖壓模具加工工藝中最核心的技術，也是最考驗操作工技術的工作流程。技術人員首先要對認真研讀組配件機械圖紙，明確組配零件加工部位和工藝要求，找準精加工位置，避免加工過程中出現太多廢料。例如技術人員可以先對機械零件CAD圖紙進行分析，確定精加工部位，確定凹模和凸模的尺寸，計算好孔位的位置，確認后開始進行基準加工，沖壓出磨具的雛形，再和圖紙比對詳細數據，先要確定模具定位孔的位置，采用切線工藝進行導柱套孔加工，確保沖壓模具尺寸在誤差范圍內。

1.2 注射模組配零件加工方法

技術人員在加工前首先要考慮零件類型，再結合加工工藝要求，確定最終的加工工具和流程。例如技術人員在加工小型模具時，首先要根據加工參數和材料來確定沖壓力，根據孔位和零件大小選擇合適的復位桿，利用復位桿推板上的孔來形成鏜制，利用火花切削或鏜削來打磨導套孔和零部件基面，這種加工工藝避免了頻繁更換加工工具，有效縮短了加工耗時。

2? 現代沖壓模具在機械零件加工中的優勢

2.1 有利于提升加工零部件表面光滑度

機械零件加工工藝比較繁瑣，對零件精度和表面光滑度要求都比較高，其中零部件表面光滑度是很多企業評判產品質量的重要標準，也是很多采購商選擇產品的重要標準。如果零件表面過于粗糙會直接被采購商淘汰，一些精密零件對表面光滑度要求更為嚴格，傳統加工工藝主要采用人工或數控設備來切削，零件表面相對比較粗糙。沖壓模具通過特殊沖壓方式進行加工，可以把切削、淬火和卷邊等工藝融為一體，零部件的表面比較光滑，保證機械零件質量。

2.2 有利于縮小零部件加工誤差

隨著我國制造業轉型升級，制造業對機械零件精準度要求越來越高，精密零件需求量越來越大。零件尺寸是最能體現機械零件精準度的因素，零件尺寸誤差越小越好，這樣可以保證各個零部件“無縫銜接”，確保機械設備順利運行。技術人員可以根據機械零件加工參數來制作沖壓模具，盡力縮小尺寸誤差，減少原料的浪費，讓機械零件尺寸更加標準，幫助企業生產出優質的精密機械零件，幫助企業塑造良好的社會口碑。

2.3 有利于推動制造技術創新

沖壓模具在機械零件精加工的運用非常普遍，從最初的鋼材沖壓模具，發展到如今塑料、合金和碳鋼的材料的沖壓模具，見證了我國制造企業的技術革新腳步。沖壓模具的發展推動了機械零件精加工技術的創新，沖壓模具類型越來越豐富，致力于滿足不同行業、不同加工工藝的要求，研發了彎曲模具、壓縮模具和成型模具等，不僅降低了企業生產生本，還節約了加工材料，督促企業加快沖壓模具研發工作，加快制造業轉型升級步伐。

3? 現代沖壓模具在機械零件加工中的應用策略

3.1 優化零部件加工流程，提升零部件精加工工藝

沖壓模具被廣泛使用在機械零件精加工中，主要分為四個加工流程，分別是：生產、定位、導向和固定四個環節。沖壓模具有專門的工作臺，技術人員需要控制好凹凸模，根據機械零件圖紙來進行調整，再結合零件加工材料硬度、韌性和輕度指標來確定沖壓值，沖壓值準確與否會直接影響加工精度，沖壓過大或過小都會影響零件的尺寸，還可能導致安全事故。技術人員在沖壓模具定位過程重要控制好零件的進度，隨時觀察凹凸模角度和速度，在進行沖壓加工時要根據模具機構、材料指標和設備參數等來精準定位，對零件內部構造比較復雜的部分進行精加工。導向加工指的是對上下沖壓路線進行設定，最為常用的是使用導柱進行沖壓導向，不僅可以固定凹凸模，還可以減小加工誤差，減少加工廢料的產生。沖壓模具包含了很多組件，例如螺釘、螺母、導柱和彈簧等部件，技術人員在沖壓模具前首先要對各個零部件進行檢查，例如零件是否存在裂紋或缺口，確定各個零件已經固定好，以防這些組件在零件精加工過程中出現偏移或脫落，維持沖壓模具在加工過程中的穩定性和精準度。企業要積極利用現代沖壓模具來進行機械零件精加工，嚴格把控沖壓模具四大精加工流程，規范每一個操作流程，提升企業機械零件加工工藝水準，幫助企業在激烈的市場競爭中搶得先機。

3.2 規范沖壓模具制作，縮小生產誤差

機械加工企業要進一步規范沖壓模具的設計和制造，確保沖壓模具尺寸的精準度，為沖壓模具精加工奠定堅實的基礎，首先，技術人員要精準把控沖壓間隙，也就是凹、凸模刃口部分尺寸差，沖壓間隙值要根據加工工藝標準來設定，主要是參照機械零件圖紙加工尺寸要求和材料指標來制定，保證沖壓間隙在生產中處在合適范圍內。其次，技術人員還要重視凹凸模尺寸設計，例如技術人員在確定凹模厚度時，需要仔細測量凹模刃口距離外邊緣的長度，然后再套用公式H=Kb（H≥15mm），其中K代表的是系數，b代表的是凹?？椎淖畲髮挾?，精準計算出沖模模具的制造尺寸。沖壓模具制作直接關系到企業機械零件加工質量，企業要選拔技藝精湛的技術人員來制作沖壓模具，培養技術人員的“工匠精神”秉持精益求精的設計精神，把控好沖壓模具的尺寸計算和制造技術，為機械零件精加工把好第一關卡，盡量縮小尺寸誤差，盡全力減少加工過程中產生的廢料，節約企業加工材料支出，提升企業經濟收益，鼓勵企業重視沖壓模具技術創新，提升企業產品科技含量。

3.3 使用數控單元沖壓模具，讓零部件快速成型

隨著智能制造在我國制造行業的飛速發展，數控技術在機械加工產業的應用越來越廣泛數控單元沖壓模具開始受到廣大企業的認可，讓機械零件快速成型成為了現實。數控單元沖壓模具主要是運用數控沖床來進行加工，上模為凸模機構，光電頭安裝在上模板下方，方便光電頭檢測凸模起落，料板則是由步進電機控制，主要是沿著X，Y方向驅動，這一設備直接安裝在工作臺上。例如矩形是由四個直角組成，波浪形則是曲線的組合，可以降低精加工難度。針對一些精密鈑金件的加工，技術人員可以用一些通用件組裝成單元沖壓模具，采用數控技術讓其快速成型，在對其進行定位編碼，根據零件加工要求來設定參數，例如矩形鈑金件常用的數控加工參數有：齒數、齒距、級差值和級差數，齒數代表的是沖壓的次數，齒距代表的是壓力機沖壓過程中Y方向每次移動的距離，級差數代表的是X方向的移動單位。數控單元沖壓模具解決了精密零件加工難題，可以快速對精密零件進行分解，轉化為易操作的單元，利用數控技術進行快速切削、打磨，實現機械零件快速成型，不僅節省了沖壓模具制造時間，還可以利用數控技術提升機械零件加工工藝的精準度。

3.4 定期檢查沖壓模具，控制零件加工廢料

沖壓模具在工作過程中往往會經過多次沖壓，模具上很容易沾上各種材料，如果不定期對沖壓模具進行檢查，這些材料很可能會影響加工精準度和安全性，建立沖壓模具檢查制度是非常有必要的。例如技術人員可以定期對沖壓模具的凹模和凸模進行檢查，對模具上的孔位也要進行檢查，檢查是否有廢料堵塞孔位，及時清除殘存的廢料。沖壓模具在生產過程中很容易產生廢料，為了科學控制零件加工廢料，企業要按時對沖壓模具間隙進行檢查，如果模具間隙過大的話，壓力機在沖裁過程中容易導致作用于材料上的拉力使得沖壓件比?？匦?，凸模地面與廢料緊密貼合導致產生真空吸著現象。此外，如果間隙過小，沖裁時作用于材料上的壓縮力容易導致加工件比凹?？孜淮?，或者是由于凹?？妆诖植诘葐栴}產生廢料。技術人員要定期檢查沖壓磨具，及時清理凹模、凸模和孔位中殘留的廢料，將小凸模頭微微傾斜，將凸模中心部挖空，減少接觸面積，放置廢料粘在凸模地面上，或者在凸模上增加剪切叫，利用沖件的彈回力來促使沖件自動脫落，科學、合理地控制加工廢料，減少企業不必要的支出，增加企業經濟效益。

4? 結語

機械制造類企業要積極引進先進的現代沖壓模具技術，加大在沖壓模具研發和制造技術創新上的資金投入，積極培養“工匠型”機械加工人才，利用先進的數控設備、標準化模具來加工零部件，加大沖壓模具在機械零件精加工中的運用，積極發展數控單元模具技術，立足企業生產鏈，自主制作沖壓模具，減少機械加工廢料產生，實現企業可持續化發展。

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