冲压模具制造

典型冲压模具制造工艺与维修

技师数控1001 何延超

概述

模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一，也是发展工业的基础。模具是成形金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等制件的基础工艺装备，是工业生产中发展和实现少无切屑加工技术不可缺少的工具。模具是一种高效率的工艺设备，用模具进行各种材料的成型，可实现高速度的大批量生产，并能在大量生产条件下稳定的保证制件的质量、节约原材料。因此，在现代工业生产中，模具的应用日益广泛，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多现代工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。

为了实现工业现代化今后的模具发展趋势大致包括以下几方面：

1、发展高效模具。对于大批量生产用模具，应向高效率发展。如为了适应当前高速压力机的使用，应发5冲模的工作部分零件必须具备的性能展多工位级进模以提高生产效率。

2、发展简易模具。对于小批量生产用模具，为了降低成本、缩短模具制造周期应尽量发展薄板冲模、聚氨酯模具、锌合金、低熔点合金，环氧树脂等简易模具。

3、发展多功能模具。为了提高效率和保证制品的质量，要发展多工位级进模及具有组合功能的双色、多色塑料注射模等。

4、发展高寿命模具。高效率的模具必然需要高寿命，否则将必然造成频繁的模具拆卸和整修或需要更多的备模。为了达到高寿命的要求，除模具本身结构优化外，还要对材料的选用和热处理、表面强化技术予以开发和创新。

5、发展高精度模具。计算机硬件，软件以及模具加工，检测技术的快速发展使得精锻模具CAD/CAM/CAE一体化技术成为锻造企业切实可行的技术。精密，高效是现代锻造业的发展趋势；应用该技术的实践表明，只有基于效

率的模具CAD/CAM/CAE…CAX平台才能实现精锻件及其模具的高效率开发。

一.模具的发展与现状

模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品。

也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志，随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高，目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表现在：

1、汽车覆盖件模；

2、精密冲模；

3、大型及精密塑料模；

4、主要模具标准件；

5、其它高技术含量的模具。

目前我国模具年生产总量已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距，以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具，轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距，标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在只在精度、适用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距。

二.冲模的组成

冲模主要由以下几部分组成：

1、工作装置

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、定位装置

冲压加工时，条料或者是坯料在冲模内处于正确位置。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。定位应符合六点定位原则既导向定位、接触定位和形状定位。定位装置主要包括挡料销、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

卸料装置的作用是在一次冲裁结束之后，将条料或者是工序件落料凸模或冲孔凸模脱离，以便进行下一次冲裁。卸料装置的主要几种分类，固定卸料装置和弹压卸料装置。主要包括卸料板、卸料杆、废料刀等。

4、压料装置

压料装置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加工。它主要包括压料板、压边圈等，主要用于拉深模结构模。

5、导向装置

导向零件主要用以保证凸模与凹模之间具有准确位置，防止模具发生偏移。主要包括导套、导柱、导板等。

6、推件装置

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，保证下次冲裁的顺利进行。包括推杆、推板、打料杆及各类推件器等。

7、支撑装置

支撑及支持零件主要用来连接及固定工作零件，使之成为完整的模具结构。主要包括上、下模板，模柄，凸、凹模固定板，垫板，限位器等。

8、紧固装置

紧固零件主要用来紧固、连接各类冲模零件，防止模具发生松动，起到固定模具结构的作用。如各类螺钉、销钉等，其中模具中的圆柱销还起稳固定位的作用。

9、缓冲装置

缓冲零件主要包括弹簧、压簧、缓冲橡皮等。模具中的缓冲零件主要利用其弹力，起卸退料作用

通常情况下，模具的工作装置、定位装置、卸料装置、推料装置称为模具的艺零件，而导向装置、支撑及支持装置、紧固装置、缓冲装置称为冲模的辅助零件。

实际上，对于每一套冲模，它们都必然形成完整的独立整体，是由各种不同零件结合而成的。根据每个零部件的作用、要求可以进行基本分类。对于同样作用的零部件，由于使用条件不同，其结构形式也多种多样。目前，我国对冲压模具以制定了国家标准（简称国标GB），其中包括：模架、典型组合、零部件、模架技术条件、典型组合技术条件、零部件技术条件等。这对简化模具设计与制造、提高模具寿命、降低成本、缩短模具制造周期都有十分重要的意义。

三.冲模的工作部分零件必须具备的性能

冲模的工作部分零件又称成型零件，它主要包括凸模、凹模及凸凹模等。由于冲压有冷冲压与热冲压，而冲压工序又分为分离工序（冲裁）与成型工序（弯曲、拉深、成形）两大类。在分离工序的工作过程中，除承受使材料分离所需的冲压力外，还承受着与材料断面间的剧烈摩擦；在成形工序的工作过程中，冲模除承受材料塑性变形所需的冲压力外，其表面也受到材料的塑性流动而产生的强力摩擦。因此，这就要求冲模的工作部位要具备耐冲击、耐磨损的高强度、高硬度性能。而在材料加热状态下使用的冲模，工作零件还要求具有耐热性能，这样才能保证其冲模的耐用度及使用寿命。

根据冲模的上述要求，冲模的工作部分一般采用碳素工具钢或合金工具钢制成。对于高速冲压或要求高寿命的冲模，其工作部分可采用硬质合金制作。

四.冲模的成形特点

冲模是指在室温下即常温把金属或非金属板料放在模具内，通过压力机和模