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冲压模具加工制造工艺

在目前激烈的市场竞争中,产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高
质量、高效率的产品生产工具,模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。模
具工业的快速发展,我们不断地提高对模具加工制造技术要求,模具制造的水平的高
低,已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。因此,模具设计及制造技术在国
民经济中的地位是显而易见的。如何在保证质量、控制成本的前提下加工模具是值
得认真考虑的问题。模具加工工艺是一项先进的制造工艺,已成为重要发展方向,在
航空航天、汽车、机械等各行业得到越来越广泛的应用。同时,计算机辅助设计
(CAD/CAE/CAM)给模具设计和制造开辟了新的广阔前景。

在现在工业生产中,模具是重要的工艺装备之一,它在铸造,锻造,冲压,塑料,
粉末冶金,陶瓷制品等生活生产行业中得到广泛应用,尤其是冲压模具逐渐成为模具
行业中的龙头,大大提供高了我们的生活质量需求。

1冲压模具的概念及其特点

冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产
生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。
冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,所以也叫冷冲压。冲压是材料压力加
工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程术。

冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。冲模是将材料(金属或非金属)批
量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量
冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模
具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压
件。

与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方
面都具有许多独特的优点。主要表现如下:

(1)冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。

(2)冲压模具的尺寸精度高、模具寿命长、质量稳定、互换性好。

(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,加上冲压时材料的冷变
形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。

(4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而

冲压是一种省料、节能的加工方法,冲压件的成本较低。

2冲压的基本工序及其模具

冲压加工的零件,由于其形状、尺寸、精度要求、生产批量等各不相同,因此
生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的,概括起来可分为分两大类,即离工序和
成形工序。分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面
质量的冲压(俗称冲裁件)的工序;成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性
变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。

上述两类工序,按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形(胀
形、翻边、缩口和旋压)四种基本工序,还有其他爆炸、电水、电磁、激光冲击和超
塑性的成形方式。

在实际生产中,当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时,若用
分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方
案,即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成,可以进行复合和级进组
合加工方式。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉
深模和成形模等;按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论
何种类型的冲模,都可看成是由上模和下模两部分组成,上模被固定在压力机工作台
或垫板上,是冲模的固定部分。工作时,坯料在下模面上通过定位零件定位,压力机
滑块带动上模下压,在模具工作零件(即凸模、凹模)的作用下坯料便产生分离或塑
性变形,从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时,模具的卸料与出件装置将冲
件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来,以便进行下一次冲压循环。

3冲压模具的组成

冲压模具主要由以下几部分组成:

(1)工作零件:工作零件用以直接和板料接触,由其施加给板料压力后使之分离
或变形完成板料冲压过程。工作零件主要包括凸模、凹模、凸凹模等。

(2)定位零件:定位零件的作用是确定板料或胚件相对于冲模的正确位置,以保
证冲件质量。主要包括挡料销、定距侧刀、导正销、定位板、定位销、导料板和导
向槽等

(3)卸料装置零件:卸料零件主要用来卸除套在凸模上的零件或废料。主要

包括卸料板、卸料杆、废料刀等。

(4)压料装置及零件:用来压住胚料或胚件以保证在冲压时,使材料能顺利的进
行变形。它主要包括压料板、压边圈等,主要用于拉深模结构。

(5)导向零件:导向零件主要用以保证凸模与凹模之间具有准确位置。主要包
括导套、导柱、导板等。

(6)推件装置与零件:推件零件主要用来将冲后的零件制品及废料,从凹模或凹
凸模里推出。包括推杆、推板、打料杆及各类推件器等。

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