本篇文章給大家談?wù)剾_壓新技術(shù)模具，以及沖壓模具生產(chǎn)技術(shù)對應(yīng)的知識點(diǎn)，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。

本文目錄概覽：

• 1、沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀
• 2、沖壓模具技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
• 3、冷沖壓模具的國內(nèi)外研究動態(tài)及意義
• 4、沖壓加工的沖壓加工最新技術(shù)
• 5、沖壓模具的制造工藝都有哪些技術(shù)？

沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀

發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢

改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一。許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用Pro/E、PDX、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWorks和Topsolid Progress等國際通用軟件，個別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。

以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。

例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。

雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。

（1）全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)

模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。

（2）高速銑削加工

國外發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。

(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)

高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。

(4)電火花銑削加工

電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。

(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度

我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。

(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)

選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。

(7)模具研磨拋光將自動化、智能化

模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。

(8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展

這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 我國涌現(xiàn)出一大批模具行業(yè)的龍頭企業(yè)。如，汽車覆蓋件模具有“四大家”，大型塑料模具有海爾、華威、群達(dá)行，精密沖壓模具有國盛、華富，汽車輪胎模具有豪邁、巨輪，鑄造模具有一汽鑄造、寧波合力、廣州型腔、北侖輝旺，精密塑料模具有唯科、寧波橫河等等。據(jù)武兵書介紹，模具行業(yè)已有95家企業(yè)被授予“中國重點(diǎn)骨干模具企業(yè)”稱號，本屆上海國際模展期間，中國模具協(xié)會還將給第四批10多家企業(yè)授牌。屆時，“中國重點(diǎn)骨干模具企業(yè)”將達(dá)到110家左右。

長期以來，中國模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方，模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長江三角地區(qū)，其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的三分之二以上。據(jù)模具網(wǎng)CEO、深圳市模具技術(shù)學(xué)會副秘書長羅百輝介紹，這種格局正在發(fā)生深層變化，我國模具業(yè)正在從較發(fā)達(dá)的珠三角、長三角地區(qū)向內(nèi)和北方擴(kuò)展，在產(chǎn)業(yè)布局上出現(xiàn)了一些新的模具生產(chǎn)較集中的地區(qū)，有京津冀、長沙、成渝、武漢、皖中等地區(qū)，模具集聚發(fā)展成為新特點(diǎn)，模具園區(qū)（城、集聚地等）不斷涌現(xiàn)。在東部地區(qū)，已形成昆山、無錫精密模具產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)基地；泊頭、蕪湖汽車模具產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)基地；寧波、黃巖、深圳、東莞大型、精密模具產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)基地。羅百輝表示，模具行業(yè)在中國被廣泛看好，我國模具行業(yè)加快了體制改革和機(jī)制轉(zhuǎn)換步伐，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨合理，主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度；塑料模和壓鑄模比例增大；面向市場的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快；隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業(yè)的發(fā)展很快。 沖壓模具是沖壓加工的主要工藝裝備，沖壓制件就是靠上、下模具的相對運(yùn)動來完成的。加工時由于上、下模具之間不斷地分合，如果操作工人的手指不斷進(jìn)入或停留在模具閉合區(qū)，便會對其人身安全帶來嚴(yán)重威脅。

主要零件及安全要求

1．工作零件

凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，因此，它是模具上的關(guān)鍵零件。凸凹模不但精密而且復(fù)雜，它應(yīng)滿足如下要求：

(1)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，不能在沖壓過程中斷裂或破壞；

(2)對其材料及熱處理應(yīng)有適當(dāng)要求，防止硬度太高而脆裂。

2．定位零件

定位零件是確定坯件安裝位置的零件，有定位銷(板)、擋料銷(板)、導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、定距側(cè)刀、側(cè)壓器等。設(shè)計定位零件時應(yīng)考慮操作方便，不應(yīng)有過定位，位置要便于觀察，最好采用前推定位、外廓定位和導(dǎo)正銷定位等。

3．壓料、卸料及出料零件

壓料零件有壓邊圈、壓料板等。壓邊圈可對拉延坯料加壓邊力，從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺褶。壓料板的作用是防止坯料移動和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件和清理廢料。它們由彈簧、橡膠和設(shè)備上的氣墊推桿支撐，可上下運(yùn)動，頂出件設(shè)計時應(yīng)具有足夠的頂出力，運(yùn)動要有限位。卸料板應(yīng)盡量縮小閉合區(qū)域或在操作位置上銑出空手槽。暴露的卸料板的四周應(yīng)設(shè)有防護(hù)板，防止手指伸人或異物進(jìn)入，外露表面棱角應(yīng)倒鈍。

4．導(dǎo)向零件

導(dǎo)柱和導(dǎo)套是應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)向零件。其作用是保證凸凹模在沖壓工作時有精確的配合間隙。因此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。導(dǎo)柱設(shè)在下模座，要保證在沖程下死點(diǎn)時，導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以上最少5至10毫米。導(dǎo)柱應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位，使操作者的手臂不用越過導(dǎo)柱送取料。

5．支承及夾持零件

它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、墊板、限位器等；上下模板是沖模的基礎(chǔ)零件；其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過大或過小均不利于操作。

有些模具(落料、沖孔類模具)為了出件方便，需在模架下設(shè)墊板。這時墊板最好與模板之間用螺釘連接在一起，兩墊板的厚度應(yīng)絕對相等。墊板的間距以能出件為準(zhǔn)，不要太大，以免模板斷裂。

6．緊固零件

它包括螺釘、螺母，彈簧、柱銷、墊圈等．一般都采用標(biāo)準(zhǔn)件。沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)件用量較多，設(shè)計選用時應(yīng)保證緊固和彈性頂出的需要，避免緊固件暴露在表面操作位置上，防止碰傷人手和妨礙操作。

模具設(shè)計的安全要點(diǎn)

在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量保證進(jìn)料、定料、出件、清理廢料的方便。對于小型零件的加工要嚴(yán)禁操作者的手指、手腕或身體的其他部位伸入模區(qū)作業(yè)；對于大型零件的加工，若操作者必須手入模內(nèi)作業(yè)時，要盡可能減少入模的范圍，盡可能縮短身體某部位在模內(nèi)停留的時間，并應(yīng)明確模具危險區(qū)范圍，配備必要的防護(hù)措施和裝置。

模具上的各種零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及剛度，防止使用過程中損壞和變形，緊固零件要有防松動措施，避免意外傷害操作者。

不允許在加工過程中發(fā)生廢料或工件飛彈現(xiàn)象，影響操作者的注意力，甚至擊傷操作者。另外要避免沖裁件毛刺割傷人手。不允許操作者在進(jìn)行沖壓操作時有過大的動作幅度，避免出現(xiàn)使身體失去穩(wěn)定的姿勢；不允許在作業(yè)時有過多和過準(zhǔn)的動作。應(yīng)盡量避免沖壓加工時有強(qiáng)烈的噪聲和振動。模具設(shè)計應(yīng)在總圖上標(biāo)明模具重量，便于安裝，保障安全。20千克以上的零件加工應(yīng)有起重搬運(yùn)措施，減輕勞動強(qiáng)度。裝拆模具零件時應(yīng)方便安全，避免有夾手、割手的可能；模具要便于解體存放?？傊?，模具中的哪怕是細(xì)微的問題都會影響安全，只有對每種作業(yè)中的具體問題進(jìn)行分析，才能提出模具中的安全注意事項。

沖壓模具技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

沖壓模具是在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。

中文名

沖壓模具

外文名

press tool

生產(chǎn)材料

不銹鋼304

應(yīng)用范圍

家電、電子通訊、汽車

別名

五金模具

快速

導(dǎo)航

基礎(chǔ)知識典型結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度鋼成形技術(shù)模內(nèi)攻牙沖壓模具材料輔助技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀檢修方法沖壓常用材料及選用

分類

沖壓模具的形式很多，沖模也依工作性質(zhì),模具構(gòu)造,模具材料三方面來分類[1]。

共5張

沖壓模具

根據(jù)工藝性質(zhì)分類

a.沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。

b.彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。

c.拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。

d.成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。

e. 鉚合模 是借用外力使參與的零件按照一定的順序和方式連接或搭接在一起，進(jìn)而形成一個整體

冷沖壓模具的國內(nèi)外研究動態(tài)及意義

在金屬和非金屬材料塑性加工工程中，模具是一種必不可少的工藝裝備。模具的使用性能特別是使用壽命反映著一個國家的工業(yè)水平。早在20世紀(jì)50年代，美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，在開發(fā)應(yīng)用冷沖壓新技術(shù)的同時，集中了部分優(yōu)勢人才和資金，集合時常的需要，將模具作為一個統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)來發(fā)展，因而取得了明顯的效果。經(jīng)過多年的耕耘，不僅在模具精度、具結(jié)構(gòu)、模具壽命、制模周期等方面取得了明顯的突破，而且在板才成型的過程模擬、模具優(yōu)化和可靠性設(shè)計等方面形成了新的理論和方法，為適應(yīng)新的市場環(huán)境，進(jìn)一步實現(xiàn)快速制模，開辟新的技術(shù)空間，打下了基礎(chǔ)。

國內(nèi)的模具工業(yè)雖起步較晚，但在過去的十多年中也取得了一些進(jìn)步。例如沖壓模具方面，國內(nèi)設(shè)計制造的部分汽車覆蓋件模、空調(diào)器散熱片級進(jìn)模、電機(jī)定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片高精度硬質(zhì)合金級進(jìn)模、集成電路引線筐架多工位級進(jìn)模，以及帶自動沖切、疊壓、記數(shù)、分組、扭斜和安全保護(hù)等功能的鐵心精密多功能模，都已達(dá)到較高的水平。但從總體上看，我過與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率有待提高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別是在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具上，一方面技術(shù)差距明顯；另一方面產(chǎn)能也不能滿足過內(nèi)的需求，因而仍需大兩從過外進(jìn)口。所以，為了改變這種被動狀態(tài)，盡快適應(yīng)社會主義工業(yè)化建設(shè)對沖壓工藝生產(chǎn)水平提高的需要。全方位大力做還模具基礎(chǔ)、研發(fā)和推廣工作，是至關(guān)重要的。

模具發(fā)展日新月異，今后其發(fā)展趨勢大致包括以下方面：

1. 發(fā)展高效模具 對于大批量生產(chǎn)用模具，應(yīng)向高效率發(fā)展。如為了適應(yīng)當(dāng)前高速壓力機(jī)的使用，應(yīng)發(fā)展多工位級進(jìn)模以提高生產(chǎn)效率。

2. 發(fā)展簡易模具 對于小批量生產(chǎn)用模具，為降低成本，縮短模具制造周期，盡量發(fā)展薄板沖模，鋅合金、低熔點(diǎn)合金，環(huán)氧樹脂等簡易模。

3. 發(fā)展多功能模具 為了提高效率和保證制品的質(zhì)量，要采用多工位級進(jìn)模及具有組合功能的雙色，多色塑料注射模等。

4. 發(fā)展高壽命模具 高效率必然需要高壽命，為了達(dá)到高壽命，除模具本身結(jié)構(gòu)優(yōu)化外，還要對材料的選用和熱處理，表面強(qiáng)化技術(shù)予以開發(fā)和創(chuàng)新。

5. 發(fā)展高精度模具 要實現(xiàn)模具的高精度，在模具的設(shè)計與加工中必然要使用高精度加工設(shè)備和高技術(shù)加工工藝。要進(jìn)一步發(fā)展數(shù)控機(jī)床和加工中心的使用，要發(fā)展CAD,CAE,CIM等高新技術(shù)。

目前，我國的模具工業(yè)與國外發(fā)達(dá)國家相比，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及度不高，許多先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛，特別是在大型，精密，復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在著明顯的差距。

沖壓加工的沖壓加工最新技術(shù)

復(fù)合沖壓

本文所涉及的復(fù)合沖壓, 并不是指落料、 拉伸、 沖孔等沖壓工序的復(fù)合, 而是指沖壓工藝同其他加工工藝的復(fù)合, 譬如說沖壓與電磁成形的復(fù)合, 沖壓與冷鍛的結(jié)合, 沖壓與機(jī)械加工復(fù)合等。

沖壓與電磁成形的復(fù)合工藝

電磁成形是高速成形, 而高速成形不但可使鋁合金成形范圍得到擴(kuò)展, 并且還可以使其成形性能得到提高。用復(fù)合沖壓的方法成形鋁合金覆蓋件的具體方法是: 用一套凸凹模在鋁合金覆蓋件尖角處和難成形的輪廓處裝上電磁線圈, 用電磁方法予以成形, 再用一對模具在壓力機(jī)上成形覆蓋件易成形的部分,然后將預(yù)成形件再用電磁線圈進(jìn)行高速變形來完最終成形。 事實證明, 用這樣復(fù)合成形方法可以獲得用單一沖壓方法難以得到的鋁合金覆蓋件。

最新研究表明鎂合金是一種比強(qiáng)度高、 剛度好、電磁界面防護(hù)性能強(qiáng)的金屬, 其在電子、 汽車等行業(yè)中應(yīng)用前景十分看好, 大有取代傳統(tǒng)的鐵合金、 鋁合金、 甚至塑膠材料的趨勢。 目前汽車上采用的鎂合金制件有儀表底板、 座椅架、 發(fā)動機(jī)蓋等, 鎂合金管類件還廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、導(dǎo)彈和宇宙飛船等尖端工業(yè)領(lǐng)域。但鎂合金的密排六方晶格結(jié)構(gòu)決定了其在常溫下無法沖壓成形?，F(xiàn)在人們研制了一種集加熱與成形一起的模具來沖壓成形鎂合金產(chǎn)品。該產(chǎn)品成形過程為: 在沖床滑塊下降過程中, 上模與下模夾緊對材料進(jìn)行加熱, 然后再以適當(dāng)運(yùn)動模式進(jìn)行成形。

此種方法也適用于在沖床內(nèi)進(jìn)行成形品的聯(lián)結(jié)及各種產(chǎn)品的復(fù)合成形。許多難成形的材料, 例如鎂合金、 鈦合金等產(chǎn)品, 都可用該種方法沖壓成形。由于這種沖壓要求沖床滑塊在下降過程中具有停頓的功能, 以便對材料加熱提供時間, 故人們研制一種全新概念的沖床—— —數(shù)控曲軸式伺服馬達(dá)沖床, 利用該沖床還可在沖壓模具內(nèi)實現(xiàn)包括攻螺紋、鉚接等工序的復(fù)合加工, 從而有力地拓展了沖壓加工范圍, 為鎂合金在塑性加工業(yè)廣泛應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。

沖壓與冷鍛的結(jié)合

一般板料沖壓僅能成形等壁厚的零件, 用變薄拉伸的方法最多能獲得厚底薄壁零件, 沖壓成形局限性限制了其應(yīng)用范圍。而在汽車零件生產(chǎn)中常遇到一些薄壁但卻不等厚的零件 , 用單一的沖壓與冷鍛相結(jié)合的復(fù)合塑性成形方法加以成形, 顯得很容易, 因此, 用沖壓與冷鍛相結(jié)合的方法就能擴(kuò)展板料加工范圍。 其方法是先用沖壓方法預(yù)成形, 再用冷鍛方法終成形。用沖壓冷鍛復(fù)合塑性成形, 其優(yōu)點(diǎn)為: 一是原材料容易廉價采購, 可以降低生產(chǎn)成本; 二是降低單一冷鍛所需的大成形力, 有利于提高模具壽命。 現(xiàn)在所談?wù)摰奈⒓?xì)加工指的是微零件加工技術(shù)。微零件的界定通常指的是至少有某一方向的尺寸小于 100 m, 它比常規(guī)的制造技術(shù)有著無可比擬的應(yīng)用前景。用該技術(shù)制作的微型機(jī)器人、微型飛機(jī)、 微型衛(wèi)星、 衛(wèi)星陀螺、 微型泵、 微型儀器儀表、 微型傳感器、 集成電路等等, 在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)許多領(lǐng)都有著出色的應(yīng)用, 他能給許多領(lǐng)域帶來新的拓展和突破, 無疑將對我國未來的科技和國防事業(yè)有著深遠(yuǎn)的影響, 對世界科技發(fā)展的推動作用也是難以估量的。 譬如微型機(jī)器人可完成光導(dǎo)纖維的引線、 粘接、 對接等復(fù)雜操作和細(xì)小管道、 電路的檢測, 還可以進(jìn)行集成芯片生產(chǎn)、 裝配等等, 僅此就不難窺見微細(xì)加工誘人的魅力。

發(fā)達(dá)工業(yè)國家對微細(xì)加工的研究開發(fā)十分重視, 投入了大量的人力、 物力、 財力, 一些有遠(yuǎn)見的著名大學(xué)和公司也加入了這一行列。我國在這方面也做了大量的研究工作, 有理由認(rèn)為在 21 世紀(jì), 微細(xì)加工一定會像微電子技術(shù)一樣, 給整個世界帶來巨大的變化和深刻的影響。

對于模具工業(yè), 由于沖壓零件的微型化及精度要求的不斷提高, 給模具技術(shù)提出了更高的要求。原因是微零件比傳統(tǒng)的零件成形要困難得多, 其理由是: ①零件越小, 表面積與體積比迅速增大; ②工件與工具間的粘著力, 表面張力等顯著增大; ③晶粒尺度的影響顯著, 不再是各向同性的均勻連續(xù)體; ④工件表面存儲潤滑劑相對困難。 微細(xì)沖壓的一個重要方面是沖小孔, 譬如微型機(jī)械、 微型儀器儀表中就有很多需要沖壓的小孔。 故研究小孔沖壓應(yīng)是微細(xì)沖壓的一個極其重要的問題。沖小孔的研究著重于: 一是如何減小沖床尺寸;二是如何增大微小凸模的強(qiáng)度和剛度 (這方面除了涉及到制作的材料及加工的技術(shù)外, 最常用的便是增加微小凸模的導(dǎo)向及保護(hù)等)。 盡管在沖小孔上需要研究的問題還很多, 但也取得了不少可喜的成績。有資料表明國外已經(jīng)開發(fā)的微沖壓機(jī)床長 111mm,寬 62mm, 高 170mm,裝有一個交流伺服電機(jī), 可產(chǎn)生 3kN的壓力。該壓力機(jī)床裝有連續(xù)沖壓模, 能實現(xiàn)沖裁和彎曲等。

日本東京大學(xué)利用一種 WFDG技術(shù)制作了微沖壓加工的沖頭與沖模, 利用該模具進(jìn)行微細(xì)沖壓, 可在 50 m厚的聚酰胺塑料板上沖出寬為 40 m的非圓截面微孔。在超薄壁金屬筒形件拉深方面, 清華大學(xué)有了良好的開端。超薄壁拉深技術(shù)的關(guān)鍵是要有高精度的成形機(jī)。 他們在壁厚為 0.001mm～ 0.1mm的超薄壁金屬圓筒成形中, 研制出一臺有微機(jī)控制功能的精密成形試驗機(jī), 使沖頭與凹模在加工過程中對中精度達(dá)到 1 m, 有效地解決了超薄壁拉深中易出現(xiàn)起皺與斷裂而不能正常操作的難題。利用該機(jī)對初始壁厚為 0.3mm 的黃銅和純鋁進(jìn)行一系列變薄拉深加工, 加工出內(nèi)徑為 16mm, 壁厚為 0.015mm～0.08mm,長度為 30mm的一系列超薄壁金屬圓筒。 經(jīng)檢測, 成形后的超薄壁筒壁厚差小于 2 m, 表面粗糙度 Ra0.057 m, 從而大大地提升了應(yīng)用該超薄壁圓筒儀器儀表的精度, 相應(yīng)地也提升了安裝該儀器儀表整機(jī)的性能。 綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響與資源效率的現(xiàn)代制造模式, 而綠色沖壓亦是如此, 實質(zhì)上就是人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代沖壓中的具體體現(xiàn)。它應(yīng)包括在模具設(shè)計, 制造、 維修及生產(chǎn)應(yīng)用等各個方面。

1、綠色設(shè)計 所謂綠色設(shè)計即在模具設(shè)計階段就將環(huán)境保護(hù)和減小資源消耗等措施納入產(chǎn)品設(shè)計中, 將可拆卸性、 可回收性、 可制造性等作為設(shè)計目標(biāo)并行考慮并保證產(chǎn)品功能、 質(zhì)量壽命和經(jīng)濟(jì)性。隨著模具工業(yè)的發(fā)展, 對金屬板料成形質(zhì)量和 模具設(shè)計效率要求越來越高, 傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗的設(shè)計方法已無法適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。 近年來, 用有限元法對板料成形過程進(jìn)行計算機(jī)數(shù)值模擬, 是模具設(shè)計領(lǐng)域的一場革命。用計算機(jī)數(shù)值模擬能獲得成形過程中工件的位移、 應(yīng)力和應(yīng)變分布。 通過觀察位移后工件變形形狀能預(yù)測可能發(fā)生的起皺; 根椐離散點(diǎn)上的主應(yīng)變值在板料成形極限曲線上的位置或利用損傷力學(xué)模型進(jìn)行分析, 可以預(yù)測成形過程中可能發(fā)生的破裂; 將工件所受外力或被切除部分的約束力解除, 可對回彈過程進(jìn)行仿真, 得到工件回彈后的形狀和殘余應(yīng)力的分布。 這一切, 就為優(yōu)化沖壓工藝和模具設(shè)計提供了科學(xué)依據(jù), 是真正意義上的綠色模具設(shè)計。

2 綠色制造 在模具制造中, 應(yīng)采用綠色制造。 現(xiàn)在有一種激光再制造技術(shù), 它是以適當(dāng)?shù)暮辖鸱勰椴牧? 在具有零件原形 CAD/CAM軟件支持下, 采用計算機(jī)控制激光頭修復(fù)模具。具體過程是當(dāng)送粉機(jī)和加工機(jī)床按指定空間軌跡運(yùn)動, 光束輻射與粉末輸送同步,使修復(fù)部位逐步熔敷, 最后生成與原形零件近似的三維體, 且其性能可以達(dá)到甚至超過原基材水平, 這種方法在沖模修復(fù)尤其是在覆蓋件沖模修復(fù)中用途最廣。 由于該項技術(shù)不以消耗大量自然資源為目標(biāo),故稱為綠色制造。 此外, 在沖壓生產(chǎn)中應(yīng)盡量減少沖壓工藝廢料及結(jié)構(gòu)廢料, 最大限度地利用材料和最低限度地產(chǎn)生廢棄物。減少工藝廢料, 就是通過優(yōu)化排樣來解決, 例如采用對排、 交叉排樣等方法, 還可以采用少無廢料排樣方法, 以大幅度提高材料利用率。 所謂優(yōu)化排樣就是要解決兩個問題: 一是如何將它表示成數(shù)學(xué)模型; 二是如何根據(jù)數(shù)學(xué)模型盡快求出最優(yōu)解,其關(guān)鍵就是算法問題。現(xiàn)代優(yōu)化技術(shù)已發(fā)展到智能優(yōu)化算法, 主要包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、 遺傳算法、 模擬退火、 禁忌搜索等。 可以相信優(yōu)化排樣將會有一個突破性進(jìn)展, 對結(jié)構(gòu)廢料多的工件可采用套裁方法, 從而能達(dá)到廢物利用, 變廢為寶。

此外, 還可以通過改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的方法來加以解決也不是完全不可能的。對于套裁, 人人皆知的有大墊片套裁中墊片, 中墊片再套裁小墊片等。 當(dāng)今高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼很好的實現(xiàn)了車輛的輕量化，提高了車輛的碰撞強(qiáng)度和安全性能，因此成為車用鋼材的重要發(fā)展方向。但隨著板料強(qiáng)度的提高，傳統(tǒng)的冷沖壓工藝在成型過程中容易產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，無法滿足高強(qiáng)度鋼板的加工工藝要求。在無法滿足成型條件的情況下，目前國際上逐漸研究超高強(qiáng)度鋼板的熱沖壓成形技術(shù)。該技術(shù)是綜合了成形、傳熱以及組織相變的一種新工藝，主要是利用高溫奧氏體狀態(tài)下，板料的塑性增加，屈服強(qiáng)度降低的特點(diǎn)，通過模具進(jìn)行成形的工藝。但是熱成型需要對工藝條件、金屬相變、CAE分析技術(shù)進(jìn)行深入研究，目前該技術(shù)被國外廠商壟斷，國內(nèi)發(fā)展緩慢。

當(dāng)材料被沖壓成形時，會變硬。不同的鋼材，變硬的程度不同，一般高強(qiáng)度低合金鋼只略有3 KSI增加，不到10%。注意：雙相鋼的屈服強(qiáng)度有20KSI增加，增加了40%多！金屬在成形過程中，會變得完全不同，完全不像沖壓加工開始之前。 這些鋼材在受力后，屈服強(qiáng)度增加很多。材料較高的屈服應(yīng)力加上加工硬化，等于流動應(yīng)力的大大增加。----這會引起需要更多的噸位來制作部件----它會使金屬的變形溫度增加（可能會燃燒或破壞不恰當(dāng)?shù)臐櫥瑒?，硬點(diǎn)會增加模具磨損----涂層可能會于事無補(bǔ)或無法持續(xù)到和預(yù)期的時間一樣長。綜上所述，高強(qiáng)鋼成形的高壓力要求、回彈的增加、加工硬度的增加、高成型溫度下的操作對模具及潤滑都提出了挑戰(zhàn)。

過去在生產(chǎn)深沖或者重沖工件，大家都認(rèn)為耐壓型(EP) 潤滑油是保護(hù)模具的最好選擇。硫和氯EP添加劑被混合到純油中來提高模具壽命已經(jīng)有很長的歷史了。但是隨著新金屬--高強(qiáng)度鋼的出現(xiàn)，環(huán)保要求的嚴(yán)格，EP油基潤滑油的價值已經(jīng)減少，甚至失去市場。

在高溫下高強(qiáng)度鋼的成型，EP油基潤滑油失去了它的性能，無法在極溫應(yīng)用中提供物理的模具保護(hù)隔膜。而極溫型的IRMCO高固體聚合物潤滑劑則可以提供必要的保護(hù)。隨著金屬在沖壓模具中變形，溫度不斷升高，EP油基潤滑油都會變薄，有些情況下會達(dá)到閃點(diǎn)或者燒著（冒煙）。IRMCO高分子聚合物潤滑劑一般開始噴上去時稠度低得多。隨著成形過程中溫度的上升，會變得更稠更堅韌。實際上高分子聚合物極溫潤滑劑都有“熱尋性”而且會粘到金屬上，形成一個可以降低摩擦的隔膜。這個保護(hù)屏障可以允許工件延展，在最高要求的工件成型時沒有破裂和粘接，以此來控制摩擦和金屬流動。有效的保護(hù)了模具，延長了模具使用壽命，提高了沖壓的強(qiáng)度。

沖壓模具的制造工藝都有哪些技術(shù)？

沖壓模具是將沖壓材料制造成零件的一種特殊工藝裝備，沖壓模具是實現(xiàn)少、無切削的重要工具，模具壽命的高低直接影響質(zhì)量和效率。影響模具的壽命的因素有模具材料、材料熱處理和表面處理以及模具制造工藝。下面簡單介紹下沖壓模具的制造工藝：

一、沖壓模具的熱處理技術(shù)

模具材料的熱處理是模具制造過程中非常重要的工序，通過熱處理可以改變材料的組織和性能，保障模具的最終使用壽命。模具熱處理方法和工藝的選擇同樣要根據(jù)模具的條件、失效方式和對性能的不同要求來確定。改善熱處理設(shè)備、改進(jìn)熱處理工藝、使材料的強(qiáng)度、韌性得到最佳配合；嚴(yán)格遵循熱處理工藝，控制加熱溫度、時間、冷卻速度，從而保證模具的使用性能。

二、沖壓模具的表面處理技術(shù)

冷沖模具的部位是刃口，凸模在沖裁和從板材中拔出時受到強(qiáng)烈的摩擦，因此對沖載模的要求是刃口表面要有很好耐磨性。表面處理既可以使基體保持足夠的強(qiáng)韌性，又可提高材料表面的耐磨性。常用的模具表面強(qiáng)化處理技術(shù)可分為三類：

（1）改變基體表面化學(xué)成分的方法，如滲金屬、滲碳、氮化等；

（2）不改變基體表面化學(xué)成分的方法，如激光表面改性技術(shù)、電子束表面處理等；

（3）在基體表面形成硬化層的方法，如鍍鉻、熱噴涂等。

每一種強(qiáng)化方法都有一定的適用范圍，因此要充分了解各種表面強(qiáng)化處理方法的特性，必須根據(jù)不同條件和對性能的不同要求，如對耐磨性、抗粘著性、韌性等不同性能的要求來選擇合理的表面強(qiáng)化處理方法。

三、沖壓模具的機(jī)械制造技術(shù)

冷沖模具的機(jī)械制造工藝通常是指沖模主要零件如凸模和凹模的制造方法，沖模主要部件的精度和表面質(zhì)量直接影響到模具的使用壽命。

（1）電火花線切割工藝由于其具有高精度和高自動化等優(yōu)點(diǎn)獲得了迅速的發(fā)展，在模具制造、成形刀具和精密復(fù)雜零件等方面得到了廣泛的使用。

（2）磨削工藝亦是影響模具壽命的重要因素之一，一方面合理磨削工藝將提高尺寸精度各表面粗糙度，同時合理的磨削工藝如磨削進(jìn)刀量，砂輪選擇等均可影響磨削裂紋的產(chǎn)生，最終影響模具壽命。

四、沖壓模具相關(guān)技術(shù)

數(shù)控和計算機(jī)輔助設(shè)計的模具制造中發(fā)展的一個重要里程碑，無論從模具制造精度、表面粗糙度，制造周期等方面來考核，數(shù)控技術(shù)是模具發(fā)展的方向。超精工技術(shù)和集電化學(xué)、超聲波、激光等技術(shù)綜合在一起的復(fù)合工藝將會有廣闊的前景。同時先進(jìn)的數(shù)字化測量和自動化系統(tǒng)的研制和發(fā)展也將是我國模具制造技術(shù)長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。

關(guān)于沖壓新技術(shù)模具和沖壓模具生產(chǎn)技術(shù)的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。