金屬沖壓模具材料的新動向

唐光文

（重慶首鍵醫(yī)藥包裝股份公司，重慶 408100）

近年來，經(jīng)濟和科技高速發(fā)展，模具已經(jīng)成為了我國工業(yè)生產(chǎn)中的重要工具，通過模具進行產(chǎn)品生產(chǎn)，能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量，也就是說模具在我國生產(chǎn)中具備非常高的應用價值。模具技術屬于綜合技術，涵蓋了非常強的工藝性，其中還涉及到非常多的新技術、新材料和新設備的研發(fā)，尤其是在當前的制造業(yè)、計算機行業(yè)以及熱處理工藝中都具備非常重要的應用優(yōu)勢。通過模具而生產(chǎn)出的產(chǎn)品具備較強的使用性能，存在低能耗和高精確性的優(yōu)勢，是很多企業(yè)無法比擬的。模具制造行業(yè)與現(xiàn)代化的高新技術產(chǎn)業(yè)有緊密聯(lián)系，只有不斷強化金屬沖壓模具的發(fā)展，才能為我國的制造業(yè)提供依據(jù)。

1 沖壓模具常用金屬材料

1.1 碳工具鋼

碳工具鋼在沖壓模具中應用能展現(xiàn)良好的優(yōu)勢，但是在應用中也存在一定的弊端。主要優(yōu)勢體現(xiàn)在碳工具鋼具備較強的可鍛造性，能夠通過鍛造形成工業(yè)生產(chǎn)所需的形態(tài)，在退火之后，碳工具鋼能夠?qū)崿F(xiàn)最快速度的軟化，為后續(xù)加工提供便利。另外，碳工具鋼還存在非常強的切削效果，而切削效果強就代表著碳工具鋼的硬度比較低，價格也相對低廉，目前碳工具鋼在沖壓模具中有廣闊的應用前景。而應用弊端主要體現(xiàn)在其淬透性不夠強，極易在鍛造過程中出現(xiàn)變形的問題，也就是說在沖壓模具的制造中，碳工具鋼只能用在普通的冷沖壓模具中。普通的冷沖壓模具尺寸較小，而且對材料形變要求并不高，通過碳工具鋼材料的應用能夠大幅度實現(xiàn)材料和資源的節(jié)約。

1.2 高鉻鋼

高鉻鋼在應用過程中具備非常好的耐磨性和脆弱性，自身存在較強的形變性能，經(jīng)常被應用在高耐磨的沖壓模具中。但是由于高鉻鋼的承載力不強，與其他材料相比存在一定的應用局限性，高鉻鋼在應用中因其存在碳化物，而碳化物存在一定的偏折性，想實現(xiàn)高鉻鋼的良好應用就需要對材料內(nèi)部的碳化物進行改善，如果不能實現(xiàn)碳化物改善，將無法發(fā)揮高鉻鋼的使用性能。

1.3 硬合金

硬合金材料在應用中能展現(xiàn)非常好的耐磨性，具備的硬度也比較高，是當前冷沖壓模具中應用最恰當?shù)慕饘俨牧?。但是在硬合金應用中，材料的抗彎性和韌性存在局限性，需要在使用過程中針對其使用性能進行具體分析。在對硬合金材料進行改良時需要利用少量的鐵粉和合金粉制定出粘合劑，采用碳化鎢為硬相，利用粉冶金法燒制形成相應的硬合金。硬合金在制作與生產(chǎn)時，主要材料是鋼材，可以對其進行切削和焊接。

2 金屬沖壓模具制造的方法

2.1 優(yōu)質(zhì)數(shù)控程序

傳統(tǒng)型沖壓模具設計與制造時存在巨大的局限性，為了改善這一狀況，可以應用數(shù)控技術實現(xiàn)程序編寫，將以往復雜的工藝進行簡化，讓數(shù)控程序作為沖壓模具生產(chǎn)的重要支持。首先，在數(shù)控程序運行時，盡量減少設備的走空道問題。其次，根據(jù)數(shù)控機床存在的自身缺陷，利用對數(shù)控程序的編寫提升機床應用中的可靠性，保障其加工的精確性，盡量縮短零件的調(diào)試時間。最后，利用數(shù)控程序能保障沖壓模具的加工效果提升，保障工藝應用的科學性。

2.2 設計刀具位置

在沖壓模具的批量生產(chǎn)時，需要強化其設計和制造工藝的可行性，通過數(shù)控技術能保障機床加工的優(yōu)化利用生產(chǎn)零件的實際特點，強化對加工計劃的改進，確保刀具位置的精準性，既提升加工的效率，又減少對刀具磨損。

2.3 構建數(shù)字化管理體系

將數(shù)字化技術應用到?jīng)_壓模具設計和制造中，需要建立完善的數(shù)字化管理體系，實現(xiàn)加工質(zhì)量的提升，降低設計周期。在數(shù)字管理體系建立之后，實現(xiàn)對沖壓模具設計制造流程的規(guī)范化，保障數(shù)據(jù)和信息的全面存儲實現(xiàn)集中分析，根據(jù)沖壓模具生產(chǎn)要求實現(xiàn)對模具加工工藝的改進，減少其他企業(yè)的模仿，也為模具沖壓企業(yè)發(fā)展提供依據(jù)。

圖1 沖壓模具設計制造流程

2.4 模具設計數(shù)據(jù)管理

在沖壓模具的設計和制造中，加大對數(shù)字化技術應用能實現(xiàn)沖壓模具生產(chǎn)與制造中各類數(shù)據(jù)信息的精準化應用，通過數(shù)據(jù)和信息收集建立數(shù)據(jù)庫，保障沖壓模具設計方案周期縮短。在工作人員進行設計時，可以通過數(shù)據(jù)庫進行信息調(diào)取，只要輸入名稱和型號便可提取相應信息，縮短數(shù)據(jù)的收集時間。另外，通過數(shù)字化技術應用實現(xiàn)了沖壓模具設計制造與管理的精確化，通過網(wǎng)絡技術應用之后，實現(xiàn)與信息庫的同步保障設計與實體的統(tǒng)一。

2.5 模具設計經(jīng)驗管理

利用數(shù)字化技術實現(xiàn)對沖壓模具設計制造環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控，通過監(jiān)控進行數(shù)據(jù)收集，同時上傳到數(shù)字化管理平臺，保障在設計過程中提升工藝應用水平。工作人員通過對設計方式以及設計中各項參數(shù)的分析，能夠為模具設計優(yōu)化提供參考，可以將數(shù)字化管理平臺看做沖壓模具是設計制造的數(shù)據(jù)庫，讓生產(chǎn)理念和制造技術得以優(yōu)化。

3 結(jié)語

總而言之，在當前的經(jīng)濟背景下，沖壓模具應用范圍越來越廣，也受到人們的關注。為了保障金屬沖壓模具制造與生產(chǎn)的科學性，需要不斷加大對數(shù)字化技術的應用，推進金屬沖壓模具設計制造的精確化和創(chuàng)新，發(fā)揮我國的自主創(chuàng)新能力，保障沖壓模具向高精化、高效化方向發(fā)展。