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浅谈现代冲压模具在精加工方面的应用
2012-11-14  来源:  作者:中国电子科技集团 杨增光
       冲压模具在机械行业中属于特殊的装备,与其他机械设备相比,它的最大不同在于其是运用压力进行冲压生产,让被加工材料出现分离、塑性变形等,从而获得成品。

 

      1冲压模具的主要类别

 

      机械制造行业是我国工业产业发展的主导产业,机械生产加工对产品的质量要求非常严格,只要超出标准尺寸的误差范围则可视为"废品"。机械制造技术的进步使得更加先进的模具设备得到运用,冲压模具是现代制造业的典型设备。从不同的角度可把冲压模具分成不同的类别,现根据产品的加工方式对冲压模具进行详细分类。

 

      1.1冲剪模具

 

      冲剪模具常用于原始材料的第一道工序,可对原始材料进行初步加工。如:在下料冲模时利用模具设备按照图纸要求剪料,这比人工下料的精度更加准确,避免了生产材料的浪费。冲剪模具包括剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模等。

 

      1.2弯曲模具

 

      弯曲模具一般用在弯曲加工中,利用设备的巨大压力在短时间内冲压零件,使其按照需要的角度变形弯曲。如:对钢材质产品的加工,普通设备是很难作弯曲处理的,将材料安装在弯曲模具上手动操作则能快速冲模生产。弯曲模具包括凸轮弯曲冲模、卷边冲模。

 

      1.3成型模具

 

      机械加工者拿到毛坯料之后,为了彻底改变毛坯的形状则可选择成型模具处理。成型模具常见的形式有凸张成型冲模、卷缘成型冲模、颈缩成型冲模等,其能够降低人工处理毛坯的难度,且缩短了加工生产时间,对于需要调整毛坯形状的半成品也很适用。

 

      1.4压缩模具

 

      压缩模具是用巨大的冲压力促使毛坯材料变形,这种模具通常用于质地软的材料上,会比用于硬质材料时加工精度更高些。压缩模具包括挤制冲模、压花冲模、压印冲模等,它们既可以运用于零件的直接生产中,也可以用在成品、半成品的调修上。

 

      2冲压模具精加工的优势

 

      特殊的加工生产方式决定了冲压模具不同一般的加工优势,其在现代高精度产品生产中的作用是其他设备代替不了的。冲压生产是冲压模具的根本原理,这类特殊的工艺流程具备多个方面的优势。根据自身的加工经验,笔者归纳了冲压模具精加工的优点:

 

      (1)表面光亮。很多机械产品在最后一道工序都要进行表面抛光,这主要是为了保证产品表面的光洁度。而利用冲压模具精加工可提高产品的光洁度,从而提升了产品的质量。如:定位销冲压生产时表面光滑。

 

      (2)配合紧密。尺寸是机械产品加工的硬指标,超过图纸上规定误差的产品被视为"废品"。通过在冲压模具上对产品实施精加工,能缩小配合公差,以保证各个工件紧密组装到一起。如:销与孔、键与槽的配合等。

 

      (3)增加效益。新工艺设备的运用带来的是生产效率的提升,现代冲压模具的精加工工艺的推广,可比传统加工缩短消耗的时间,提升零件产品的精度。精加工能在生产材料、生产方式上实现改进,为机械制造行业创造效益。

 

      (4)工序简单。正常情况下利用冲压模具加工的零件质量较好,在尺寸精度上与标准图纸十分接近。因此,利用冲压模具加工后很少还需要采取其他工艺程序进行处理。如:冲压各种底板时多可一次加工完成。

 

      (5)技术革新。目前国内机械行业竞争日趋激烈,新型工艺装备的使用可加快机械制造技术的革新。冲压模具装备本身就是一种新装备,而精加工技术的运用更是保证了加工产品的质量,满足了高效率加工生产的需求。

 

      3精加工流程的安全操作秩序

 

      控制好精加工流程的秩序是冲压模具生产的基础,机械生产者应严格按照生产加工秩序编制详细的加工流程。此外,在精加工操作过程里也要顾及安全生产的要求,做好被加工产品的安装操作,不得随意更改加工工序。冲压模具的精加工流程涉及生产、定位、导向、固定等环节,具体如图1所示。

 

1

 

      3.1生产环节

 

      生产部分即工作台操作,工作台是冲压生产的主要加工区域。精加工流程里需要控制好凸凹模,这是冲压模具的关键结构。在利用冲压模具精加工前应确定零件能承受的冲压强度,在工作台上保持零件位置的稳定性,避免冲压模具运行后将零件冲出工作台。

 

      3.2定位环节

 

      准确定位是保证产品精度的主要方法,这是由于冲压模具工作台固定,若原材料定位不准则会造成冲压加工时工件偏离,从而降低了产品的精度。材料安装到冲压模具上后就应准确定位。从模具结构、冲压安全、操作调控等方面考虑,定位零件安装的位置要合理安排。

 

      3.3导向环节

 

      导向结构是负责引导上、下模具冲压路线的装置,精加工流程里需保证凸凹模在冲压过程中配合间隙满足标准需要。导柱是冲压模具里常用的导向装置,对装备的上下运行起固定作用。在精加工阶段要将导柱设置在远离模块和压料板的部位,这样可以防止冲压超程引起的损坏。

 

      3.4固定环节

 

      冲压模具内的固定装置有螺钉、螺母、弹簧、柱销、垫圈等,每个组成部分都有着很重要的作用。装备操作人员应事先检查每个部件的完整性,在精加工流程里及时调整各零件的位置。冲压模具的冲击力巨大,若结构组织不够稳固则会造成产品偏出标准位置。

 

      4精加工流程的主要技术

 

      精加工在机械制造行业里是最为严密的工序,冲压模具的精加工必须要保证产品的精度达到图纸要求,这才能发挥出精加工流程的加工作用。在利用冲压模具进行精加工的阶段,装备操作人员要结合先进的技术完成生产流程。从国内现有的机械技术水平来看,精加工流程需配合的技术包括:

 

      4.1磨削加工技术

 

      磨削加工技术要借助于平面磨床、内外圆磨床、工具磨床等设备,如图2所示。经过磨削加工处理后的产品再安装到冲压模具上进行精加工,可保证很高的精度。常规的加工方式多数存在精度低、面粗糙、公差大等问题,而冲压模具中的磨削及抛光加工技术完全克服了这些缺点。

 

2

 

      4.2切割加工技术

 

      大型机械制造企业均开始走自动化生产路线,数控设备得到广泛运用。线切割是数控技术中主要技术之一,其可以准确切割零件多余的部分,为冲压模具加工带来方便。线切割技术精加工所能达到的标准为:加工精度±1.5μm,表面粗糙度Ra值0.1~0.2μm。

 

      4.3表面加工技术

 

      当零件在冲压模具装备上加工结束后,零件均会留下不同程度的刀痕、磨痕,这些是由于冲压时应力过于集中造成的,若不及时处理会影响到产品的质量。表面处理技术是对棱边、锐角、孔口进行倒钝、强化等,这样可以让冲压模具加工的产品表面更加光滑。

 

      4.4机械制图技术

 

      为了适应机械制造自动化生产需要,保证冲压模具精加工的精度,冲压生产零件之前,装备操作人员要利用CAD、CAM、CAE等制图技术准确绘图,这有助于冲压模具加工实现一体化运行模式,使冲压设备得以按照图纸上的轮廓准确定位,进行加工处理。

 

      5结语

 

      总之,引进冲压模具设备后,企业的生产加工效率逐渐提升,摆脱了手工生产造成的质量问题,显著改善了产品的精度。伴随着工业化水平的发展,冲压模具的运用也会促使机械生产成本降低,为现代化工业生产创造更多的利润。

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