現(xiàn)代沖壓模具在機(jī)械零件加工中的主要方法及有效應(yīng)用

廣東省工業(yè)貿(mào)易職業(yè)技術(shù)學(xué)校 陳洪艷

相比于傳統(tǒng)的加工技術(shù)而言，沖壓模具的精加工使機(jī)械零件在質(zhì)量上獲得了提高。本文針對(duì)現(xiàn)代沖壓模具在機(jī)械零件精加工中的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究。

1 現(xiàn)代沖壓模具在機(jī)械零件加工中的基本方法

模具是現(xiàn)代制造業(yè)的重要工藝裝備。因?yàn)槟＞吡慵哂休^強(qiáng)的特殊性及復(fù)雜性，其加工精度較高、性能優(yōu)異，加上難度較大、單件及小批量生產(chǎn)，導(dǎo)致工序不集中，需要對(duì)其裝配進(jìn)行調(diào)整。通常情況下，模具的主要加工零件是組配零件，大多數(shù)為非標(biāo)準(zhǔn)的零件，通過(guò)組合加工方法得到較高的配合精度。

1.1 組合加工

組合加工是一種根據(jù)零件結(jié)構(gòu)外形及工藝特點(diǎn)進(jìn)行分類編組形成的工藝流程，是一種采用能夠調(diào)試的刀、夾具及同組零件進(jìn)行生產(chǎn)的工藝方法。它是由傳統(tǒng)的單件、單機(jī)床或者單工序加工轉(zhuǎn)變?yōu)槎喙ば蚣岸喙ぜ募屑庸?。這樣就能夠減少零件的裝夾次數(shù)，確保零件各個(gè)加工面的相互位置精度及裝配精度，減少設(shè)備的投入，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 沖壓模組配零件加工

對(duì)沖壓組配的零件進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)募庸げ课?，如?duì)凸模或者凹模固定板及卸料板的型孔進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件圖紙的相關(guān)要求編制基準(zhǔn)件；也可選擇對(duì)上下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔相應(yīng)的組合加工，并經(jīng)過(guò)加工同一基準(zhǔn)后，對(duì)導(dǎo)套孔固定孔進(jìn)行再加工。

1.3 注射模組配零件加工

對(duì)注射模組配零件加工時(shí)，則可選擇以下幾個(gè)加工方法：推板、推桿固定板與動(dòng)模板座組件中板導(dǎo)柱進(jìn)行相應(yīng)的組合加工；小型模具則可采用復(fù)位桿代替原來(lái)的板導(dǎo)柱，復(fù)位桿孔要與推板上的孔組合成鏜制，而不是采用單件的鉗工鉆制；也可選取定、動(dòng)模板上的導(dǎo)柱及導(dǎo)套孔加工，經(jīng)過(guò)鏜削、動(dòng)定模板的一側(cè)基面、導(dǎo)套孔等。

2 如何有效提高精加工質(zhì)量

零件精加工有以下幾個(gè)要求：

（1）能夠容易完成零件圖上要求的加工質(zhì)量。即零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證在加工時(shí)用比較容易、工作量較小的方法來(lái)達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求。

（2）便于采用高生產(chǎn)率的加工方法。如零件加工表面形狀的分布應(yīng)合理；零件結(jié)構(gòu)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化；零件應(yīng)具有足夠的剛性等。

（3）有利于減少加工零件的工作量。零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少加工表面，減少工作量和刀具、電極、材料的消耗。

（4）有利于縮短輔助時(shí)間。如零件加工時(shí)便于定位和裝夾，既可簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，又可縮短輔助時(shí)間。

在機(jī)械零件生產(chǎn)中機(jī)械精加工是一個(gè)嚴(yán)密的工序，機(jī)械零件的精加工需要保證其精度達(dá)到要求，加工過(guò)程中需要操作人員擁有一定的先進(jìn)技術(shù)。根據(jù)機(jī)械零件的不同，將其分為三大類：軸類、板類及異形零件，其共同的工藝過(guò)程主要有粗加工、熱處理、精磨、電加工、鉗工及組配加工。

2.1 熱處理

在機(jī)械零件的熱處理工序過(guò)程中，零件獲得相應(yīng)硬度的同時(shí)，還需對(duì)內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行控制，保證零件加工尺寸的穩(wěn)定性。對(duì)于V10、AP S23等粉末合金鋼零件，由于能夠承受高溫回火，在進(jìn)行淬火時(shí)，可采用硬化工藝，并進(jìn)行高溫回火，就能夠一次性獲得較高的沖擊韌性及穩(wěn)定性，以崩刃為主要失效形式的模具較為適用。

2.2 精磨

該工藝階段需要磨削這一加工技術(shù)，并需借助一定的磨床設(shè)備。經(jīng)過(guò)磨削處理后的工件，安裝到?jīng)_壓模具上進(jìn)行精加工，這樣可以保證機(jī)械零件的加工精度。而常規(guī)的機(jī)械零件加工方法會(huì)給零件帶來(lái)不同的問(wèn)題，比如表面粗糙、精度低等，這些問(wèn)題在沖壓模具精加工中不會(huì)出現(xiàn)。在進(jìn)行精磨時(shí)，根據(jù)模具鋼材的具體情況，采用GD單晶剛玉砂輪較為適用，若加工硬質(zhì)合金及淬火硬度較高時(shí)，其磨出的工件粗糙度應(yīng)能達(dá)到R a=0.2 μm?，F(xiàn)在大部分采用的平面磨床加工，在遇到一種長(zhǎng)而薄的薄板零件時(shí)，加工相對(duì)較難。這主要是因?yàn)樵诩庸r(shí)受到磁力的吸附作用，使工件發(fā)生形變，因此，在拿下工件后，又容易發(fā)生回復(fù)變形，鑒于此種情況，應(yīng)采用隔磁磨削法，這樣一來(lái)，就能夠達(dá)到改變磨削的效果，實(shí)現(xiàn)平行度。

2.3 電加工

對(duì)于該階段則需要切割加工技術(shù)。我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)、制造企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)中數(shù)控技術(shù)是常用的自動(dòng)化技術(shù)，切割加工技術(shù)是數(shù)控技術(shù)中的一種，在沖壓模具精加工中，現(xiàn)使用切割加工技術(shù)對(duì)機(jī)械工件進(jìn)行切割，將其多余的部分進(jìn)行切除，為沖壓加工提供方便。絲線切割加工的精度要求較高，在加工開(kāi)始時(shí)，應(yīng)對(duì)機(jī)床的狀況進(jìn)行檢查，對(duì)乳化液的純凈度及水溫進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，線切割加工是對(duì)整塊材料進(jìn)行去除加工，主要是讓工作原有的應(yīng)力平衡，但這樣，就較容易引起應(yīng)力集中，通常情況下，應(yīng)留置一定的圓角。熱處理完后，在平面磨床上磨出一個(gè)基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位，上線切割機(jī)床加工形腔。這樣，工件在熱處理中已完全變形，在精加工中就不會(huì)再變形。

2.4 零件表面的處理及組配加工

一般機(jī)械零件表面在加工時(shí)容易留下磨痕或者刀痕，為此，在加工結(jié)束后，應(yīng)采用鉗工打磨，對(duì)零件的表明進(jìn)行再次強(qiáng)化。工件的銳角及棱邊可進(jìn)行倒鈍R化，電加工表面產(chǎn)生的變質(zhì)硬化層，呈現(xiàn)灰白色，硬化層較脆并帶有殘留的應(yīng)力，應(yīng)在使用之前將其進(jìn)行消除。另外，在組配加工的過(guò)程中，對(duì)裝配圖詳細(xì)查看，各個(gè)零件應(yīng)備齊，將各個(gè)零件之間的裝備順序、注意事項(xiàng)列出，然后按照規(guī)定程序?qū)ζ溥M(jìn)行組配；在組配時(shí)會(huì)出現(xiàn)一定的磁化現(xiàn)象，極易吸收小鐵末，為此，可在組配之前采用乙酸乙酯進(jìn)行清洗。

3 實(shí)例分析

以某型芯制造工藝為例，型芯的工作表面、臺(tái)階面及固定端配合面組成，與推桿固定板相一致，采用組合加工法，其工藝流程為：備料——鍛造（毛坯60×56×46 m）——熱處理——銑削(六面至55×51×40.5 m)——磨削（平面磨削六面，對(duì)角尺，留單面余量）——鉗工（成型部等劃線）——銑削（兩臺(tái)肩及2×0.5 m槽，銑削成型面）——熱處理——工具磨——線切割——研磨——檢驗(yàn)。對(duì)于該工藝流程，線切割具有推桿導(dǎo)向孔加工，型芯及型芯固定板及推桿固定板組件進(jìn)行組合加工，在該工序中將型芯與固定板裝配好，線切割推桿導(dǎo)向孔使用同一數(shù)控程序加工，就能夠在很大程度上解決了線切割加工時(shí)的工件裝夾問(wèn)題，通過(guò)組合加工能夠較好的確保組件的配合精度及位置精度。

4 結(jié)束語(yǔ)

上文主要闡述現(xiàn)代沖壓模具在機(jī)械零件加工中的基本方法及如何有效提高零件加工質(zhì)量，最后以某零件為例研究其工藝流程，以望對(duì)后期的機(jī)械零件加工工作起到借鑒的作用。沖壓模具在機(jī)械零件精加工中的應(yīng)用，可以將機(jī)械零件的加工精度提升，提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，將機(jī)械生產(chǎn)成本降低，為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國(guó)工業(yè)化發(fā)展水平的不斷提升，沖壓模具的機(jī)械零件精加工應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣。

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