關(guān)于提高沖壓模具制造精度及壽命的方法探討

杜栓

摘 要 現(xiàn)如今，我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，沖壓模具以其特有的高效、簡單、大批量的優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。為適應(yīng)高效和高質(zhì)量的發(fā)展要求，分別對(duì)沖壓模具加工制造精度的因素以及延長模具使用壽命的措施進(jìn)行分析和研究，提出了提高沖壓模具制造精度的方法和延長模具使用壽命的具體措施。

關(guān)鍵詞 沖壓模具;制造精度;使用壽命;數(shù)字化技術(shù)

引言

沖壓模具因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在我國機(jī)械制造行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。我國機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)機(jī)械零部件的加工精度和效率提出了更高的要求。在模具沖壓加工的過程中，長期受到材料的反復(fù)沖擊，不僅會(huì)降低模具的自身的精度，還會(huì)縮短模具使用壽命。文章對(duì)提高沖壓模具制造精度及壽命的措施進(jìn)行分析，對(duì)提高加工制造企業(yè)的生產(chǎn)效率、降低企業(yè)生產(chǎn)成本具有重要意義。

1沖壓模具的種類

根據(jù)加工方式的不同，沖壓模具加工常用方式包括以下幾種類型：①?zèng)_剪模加工。通過利用機(jī)械中常用的剪切力完成對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的制造，根據(jù)不同的加工要求來選擇具體的沖剪模具類型，常用的沖剪模加工類型包括修邊、沖孔、下料等多種功能。②壓縮模加工。這種加工方式是金屬材料受到壓力之后被強(qiáng)制發(fā)生塑性變形，從而制造出需要的產(chǎn)品形狀，壓縮模加工的方式需要系統(tǒng)提供較大的壓力，這種加工方式的產(chǎn)品質(zhì)量與操作者能力關(guān)系較大。③成型模加工。成型模是依照實(shí)物的形狀和結(jié)構(gòu)按比例制成的模具，這種加工方式需要依靠多種受力形式的變型來完成加工過程，多用于塑料制品的加工使用[1]。

2提高沖壓模具制造精度及壽命的方法

2.1 加工的規(guī)范化

沖壓加工中的規(guī)范化作業(yè)需要注意以下幾點(diǎn)：①在實(shí)際的機(jī)械加工過程中，為了確保沖壓模具的精確性，首先應(yīng)該將機(jī)械零部件可靠地固定在模具上，在保證關(guān)鍵部位精度的前提下，通過上下模具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來完成對(duì)沖壓模具的加工。②在加工制造的同時(shí)，除了要根據(jù)操作規(guī)范保證零部件的精準(zhǔn)定位外，還需考慮沖壓模具的實(shí)際結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。③為了滿足凸凹模在沖壓過程中的配合間隙以及確保加工過程的安全，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證導(dǎo)柱與模塊和壓料板之間的距離。④由于沖壓模具在加工過程中會(huì)產(chǎn)生很大的震動(dòng)和沖擊，因此，在模具裝配過程中，為了保證加工工藝的位置和精度，避免由于模具的反復(fù)使用造成模具松動(dòng)，對(duì)于所使用的固定零件和定位零件（如定位螺栓、螺母等）必須安裝可靠[2]。

2.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)制造精度的工藝保證

①激光熔覆與激光淬火的應(yīng)用：激光熔覆和激光淬火可以減少補(bǔ)焊和淬火過程中造成的工件變形，提升零件淬火質(zhì)量和熔覆層強(qiáng)度，也減少了研配工作量。由于設(shè)備條件限制，在用戶要求時(shí)或外板拉延模上應(yīng)用。②超硬加工工藝應(yīng)用：超硬加工就是模具型面、刃口淬火后加工的方案，我們已將成熟的工藝參數(shù)納入工藝規(guī)范中普及應(yīng)用。超硬加工的實(shí)施使鉗工研調(diào)由兩次變?yōu)橐淮危布庸さ那疤崾枪に囋O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要高。③三坐標(biāo)與照相檢測(cè)的應(yīng)用：用三坐標(biāo)進(jìn)行模具精度的監(jiān)控和零件回彈的檢測(cè)，查找問題保證模具精度和積累數(shù)據(jù);利用光學(xué)照相檢測(cè)分析模具間隙鑄件變形量，為數(shù)控加工編程安全確認(rèn)。通過上、下模的光學(xué)照相的數(shù)據(jù)虛擬合模，為鉗工研配和編程改進(jìn)提供指導(dǎo)。通過模具開發(fā)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)積累和專家知識(shí)庫不斷完善、應(yīng)用和持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，為模具開發(fā)提供合理乃至最佳解決方案。實(shí)現(xiàn)高端汽車沖壓模具制造的智能化是我們努力的目標(biāo)。

2.3 采用合理的模具熱處理工藝

通過對(duì)沖壓模具失效的案例總結(jié)發(fā)現(xiàn)，因加工過程中對(duì)材料的熱處理不當(dāng)占據(jù)較大比例。模具失效多是從表面開始，所以模具加工表面質(zhì)量差會(huì)直接縮短使用壽命。為了延長磨具使用壽命，可以采用基體強(qiáng)韌化處理和表面強(qiáng)化處理兩種工藝。在基體強(qiáng)韌化處理工藝中，一般會(huì)采用低溫淬火和低溫回火，可提高模具韌性。在表面強(qiáng)化處理工藝中，可采用表面涂覆處理，通過在模具表面進(jìn)行物理覆蓋和沉積，能夠形成一層與基體不同的金屬化合物，從而提高模具的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。還可以采用化學(xué)熱處理工藝，將模具加工工件加熱至一定溫度，使工件與添加的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而改變表層化學(xué)成分，以此來延長模具的使用壽命[3]。

2.4 模具的使用和保養(yǎng)

沖壓模具在使用過程中，需要根據(jù)模具所用材料、模具結(jié)構(gòu)以及工作環(huán)境等因素進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐櫥?，降低磨損或摩擦。在使用沖壓模具的過程中，沖壓設(shè)備的沖擊壓力一般應(yīng)為所加工零部件重力的30%～40%。在安裝模具時(shí)，對(duì)于凹模的嵌入深度必須嚴(yán)格控制，以減少磨損，若嵌入深度過大則會(huì)增加摩擦。模具的固定應(yīng)該牢固可靠。同時(shí)，為了減少零部件的磨損，可以在板材或者模具上涂抹一定的潤滑脂，減少模具的磨損和摩擦。對(duì)于模具經(jīng)常發(fā)生故障的部位要定期進(jìn)行檢查和保養(yǎng)，防患于未然，確保沖壓模具的工作效率和使用壽命。在模具不用的時(shí)候應(yīng)該做好封存并妥善保管。彈壓裝置模具保存要保證彈壓裝置在自由狀態(tài)下。在保存期間，凹、凸模之間要留有一定的間隙且表面應(yīng)涂油防銹，防止刃口受到損壞。為了避免雜物或灰塵落在模具工作表面，要定期進(jìn)行表面清潔[4]。

3結(jié)束語

沖壓模具在機(jī)械加工制造中雖然有很多的優(yōu)點(diǎn)，但是在加工的過程中壓力機(jī)對(duì)材料施加的壓力也會(huì)反作用于模具自身，模具在受到反復(fù)沖擊后不僅會(huì)降低自身精度，還會(huì)縮短使用壽命。為了提高零部件加工質(zhì)量，就需要從模具制造精度入手，基于沖壓模具的加工特點(diǎn)，需要嚴(yán)格控制模具材料的選擇，確保其能夠經(jīng)受高強(qiáng)度的沖擊;還可以利用先進(jìn)的加工技術(shù)進(jìn)行沖壓模具制造，最大程度提高制造精度，延長使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1] 孔藤橋.芻議冷沖壓模具常用金屬材料與熱處理工藝[J].中國金屬通報(bào)，2018（7）：84-85.

[2] 趙猛.沖壓模具的制造精度與使用壽命提升方法[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2019（9）：21.

[3] 王姍姍.沖壓模具制造技術(shù)的應(yīng)用以及發(fā)展研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（6）：181-182.

[4] 程正翠，郭慧然，唐磊.沖壓模具常用金屬材料及其熱處理工藝應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2020，51（6）：12.