沖壓模具在機(jī)械零件精加工中的運(yùn)用

摘要：現(xiàn)代加工業(yè)的快速發(fā)展主要依賴于現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)，沖壓模具就是一種常見(jiàn)的零件加工設(shè)備，被廣泛應(yīng)用在零件精密加工作業(yè)中，極大程度上提高了機(jī)械零件的精密度。文章對(duì)機(jī)械零件精加工過(guò)程中沖壓模具的應(yīng)用進(jìn)行了研究，探討了精加工的概念，并對(duì)沖壓模具的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了論述，說(shuō)明了該項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)在機(jī)械零件精加工當(dāng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械零件；精加工；沖壓模具；機(jī)械設(shè)備；精密度 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TG385 文章編號(hào)：1009-2374（2016）05-0055-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.05.028

零件加工是機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中必要的步驟，在傳統(tǒng)的零件加工過(guò)程中僅能夠?qū)崿F(xiàn)粗加工，生產(chǎn)后的零件還需要在車床上進(jìn)行人工的修整，以保證其符合生產(chǎn)規(guī)格的要求。但隨著現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，也使得零件加工技術(shù)不斷提升，沖壓模具的應(yīng)用使得精加工成為了可能，降低了人力資源的消耗，提高了機(jī)械零件生產(chǎn)的速率。

1 機(jī)械零件精加工概述

零件加工是機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的步驟之一，根據(jù)加工后零件精密度的不同可以分為粗加工和精加工兩種。其中機(jī)械零件的精加工屬于精密度和嚴(yán)謹(jǐn)度極高的技術(shù)，必須借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制圖、磨削、切割以及表面處理為一體的加工流水線。利用高精密制圖技術(shù)，將其輸入計(jì)算機(jī)之后系統(tǒng)就能夠根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)進(jìn)行緊密操作，再加上現(xiàn)代沖壓模具和后期磨削、切割等操作步驟，以自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)作為依托，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件的精密加工，保證工廠的生產(chǎn)進(jìn)度。

2 現(xiàn)代沖壓模具技術(shù)在機(jī)械零件精加工中的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高零件表面的光潔度

在機(jī)械零件加工和銷售的過(guò)程中，評(píng)價(jià)其質(zhì)量的主要因素即為其表面的光潔度。很多采購(gòu)商在選擇零件生產(chǎn)廠家時(shí)，其一般難以很快看出零件之間的質(zhì)量差異，因此選擇通過(guò)光潔度來(lái)判斷是一種很有效、很快捷的方式，之后的性能測(cè)試則需要慢慢進(jìn)行。傳統(tǒng)的粗加工技術(shù)所生產(chǎn)出的零件表面由于需要人工處理，因此光潔度較差，難以滿足現(xiàn)代采購(gòu)商的需求。而使用沖壓模具加工技術(shù)由于屬于一次成形技術(shù)，因此不需要對(duì)表面進(jìn)行過(guò)多的生產(chǎn)后調(diào)整，可以最大程度地保證其光潔度。

2.2 可配套生產(chǎn)

機(jī)械零件生產(chǎn)最重要的是各零件在生產(chǎn)和加工后能夠符合設(shè)計(jì)圖的規(guī)格，并可以配套使用。傳統(tǒng)的粗加工技術(shù)生產(chǎn)出的零件還需要經(jīng)過(guò)后期加工才能夠滿足各零件之間的配套使用，需要嚴(yán)格測(cè)量其生產(chǎn)后的誤差是否在允許范圍之內(nèi)。而經(jīng)過(guò)沖壓模具技術(shù)加工的機(jī)械零件誤差率明顯縮小，大部分產(chǎn)品在沖壓加工之后就能夠按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行配套安裝，提高產(chǎn)品的合格率，節(jié)省了較多的生產(chǎn)成本。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益較大

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)機(jī)械零件加工產(chǎn)業(yè)所面臨的市場(chǎng)壓力也越來(lái)越大，如果不能提高生產(chǎn)技術(shù)水平，那么必然會(huì)導(dǎo)致生存困難，難以滿足市場(chǎng)的需求。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)機(jī)械零件加工廠均完成了技術(shù)的更新?lián)Q代，也改變了以往的生產(chǎn)方式，將沖壓模具技術(shù)進(jìn)行了更加廣泛的應(yīng)用，極大程度地降低了生產(chǎn)流程中所消耗的時(shí)間、人力和資源，提高了流水線的生產(chǎn)效率，并且穩(wěn)步提升了機(jī)械零件的質(zhì)量，給工廠帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益，有效促進(jìn)了工廠在市場(chǎng)中發(fā)展的穩(wěn)定性。

2.4 促進(jìn)技術(shù)革新

沖壓模具技術(shù)的應(yīng)用也促進(jìn)了相應(yīng)配套技術(shù)的革新速度，有效提高了機(jī)械零件加工的精密度。同時(shí)利用沖壓模具加工后的機(jī)械零件質(zhì)量也相應(yīng)提高，增加了耐用度和性能。作為加工技術(shù)上的革新和突破，沖壓模具技術(shù)也帶給了機(jī)械零件加工產(chǎn)業(yè)新的生命和發(fā)展方向，有效促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的革新。就目前而言，根據(jù)所需要的加工方式不同可以將其分為沖剪、彎曲、成型以及壓縮模具等多種技術(shù)，不同模具所產(chǎn)生的沖壓加工工藝也不盡相同，并且具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，改變了傳統(tǒng)的機(jī)械零件加工方式。

3 現(xiàn)代沖壓模具技術(shù)在機(jī)械零件精加工中的應(yīng)用

在機(jī)械零件的精加工過(guò)程中，利用沖壓模具加工方式可以有效提升零件加工的精密度，其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中共分為四個(gè)步驟，包括操作臺(tái)操作、材料固定、導(dǎo)向設(shè)定、設(shè)備檢查。

3.1 沖壓模具機(jī)械零件精加工步驟

3.1.1 操作臺(tái)操作。該步驟指的是生產(chǎn)過(guò)程中沖壓模具操控臺(tái)的操作，主要是根據(jù)所需要生產(chǎn)零件材料的具體性質(zhì)，包括結(jié)構(gòu)、抗沖壓能力、韌性等數(shù)據(jù)確定沖壓過(guò)程中的力度和速度，避免沖壓力度過(guò)大或過(guò)小導(dǎo)致零件形變，進(jìn)而影響零件的精密度和合格率，保證整體加工過(guò)程中的質(zhì)量。同時(shí)還必須保證材料在沖壓過(guò)程中的牢固性，避免操作時(shí)導(dǎo)致加工材料飛出操作臺(tái)，對(duì)周圍設(shè)備和人員造成損傷。

3.1.2 材料固定。為了保證零件加工時(shí)的精密度，應(yīng)該在加工前對(duì)加工材料進(jìn)行準(zhǔn)確、牢固的定位。如果在加工前沒(méi)有進(jìn)行有效的固定，那么在沖壓的過(guò)程中就有可能導(dǎo)致加工材料位移，嚴(yán)重影響零件加工后的精密度。在固定的過(guò)程中要充分從材料屬性、操作臺(tái)結(jié)構(gòu)、沖壓力度等多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，并最終確定固定的合理位置，保證加工質(zhì)量。

3.1.3 導(dǎo)向設(shè)定。在沖壓加工過(guò)程中，模具的上下運(yùn)動(dòng)線路主要是由設(shè)備的導(dǎo)向系統(tǒng)所控制的，因此在加工過(guò)程中必須要保證凹凸模具沖壓時(shí)的導(dǎo)向符合加工要求。在實(shí)際加工過(guò)程中最常使用的導(dǎo)向設(shè)備為“導(dǎo)柱”，其不僅能夠起到固定加工材料的作用，同時(shí)能夠保證沖壓設(shè)備在下落時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。需要注意的是沖壓結(jié)構(gòu)與加工材料之間的距離，避免由于距離過(guò)大或過(guò)小所引發(fā)的沖壓超程情況，減小導(dǎo)柱的損傷程度。

3.1.4 設(shè)備檢查。在沖壓加工過(guò)程中，很多設(shè)備零件都能夠成為影響零件加工質(zhì)量的因素，輕則使零件質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)人員造成損害。因此，在沖壓加工前一定要對(duì)設(shè)備的各零件（包括彈簧、螺釘?shù)龋┻M(jìn)行檢查和測(cè)試，并且在加工的過(guò)程中還需要進(jìn)行有效的調(diào)整，保證沖壓過(guò)程中各部件的完整和穩(wěn)定。

3.2 沖壓模具機(jī)械零件精加工技術(shù)

3.2.1 在開(kāi)始加工前需要對(duì)零件的圖紙進(jìn)行精密繪制，要嚴(yán)格按照零件的實(shí)際需求進(jìn)行，并嚴(yán)格按照繪制圖紙對(duì)零件模型進(jìn)行加工，在對(duì)工件的輪廓進(jìn)行確定后方可進(jìn)行精加工操作。

3.2.2 在零件沖壓生產(chǎn)后還需要進(jìn)行磨削加工處理，該步驟主要在磨削車床上進(jìn)行，也是進(jìn)一步保證零件精密度的重要步驟。需要注意的是，該步驟可以在沖壓加工前進(jìn)行，這樣可以保證加工材料更加符合加工標(biāo)準(zhǔn)，增加零件的緊密程度，保證沖壓時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

3.2.3 切割技術(shù)主要是對(duì)加工材料進(jìn)行早期切割，使其大小適中，在不過(guò)多浪費(fèi)邊料的同時(shí)保證零件加工的質(zhì)量，也能夠防止沖壓時(shí)多余部位帶來(lái)的阻礙。

3.2.4 在完成沖壓加工之后，零件的表面難以避免地會(huì)出現(xiàn)磨痕，因此必須采用表面處理技術(shù)，將磨痕抹平，增加零件表面的光潔度和質(zhì)量。

3.3 提高沖壓模具零件精加工的注意事項(xiàng)

3.3.1 為了保證加工的速率，應(yīng)選擇容易利用模具加工的零件開(kāi)展此項(xiàng)技術(shù)，這樣可以有效縮減加工過(guò)程的工作量，并將精加工的難度降低，同時(shí)還能夠有效保證其整體的使用質(zhì)量。

3.3.2 加工出的零件要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，同時(shí)在對(duì)零件的表面進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)保證處理面均勻，這樣可以避免其表面平整度被破壞，同時(shí)保證零件的剛度。

3.3.3 要根據(jù)加工零件的情況設(shè)計(jì)操作步驟，盡量將模具加工的輔助時(shí)間降低。例如在加工過(guò)程中需要利用夾具對(duì)加工材料進(jìn)行定位，此時(shí)出于便利性和時(shí)效性的考慮，應(yīng)簡(jiǎn)化夾具的結(jié)構(gòu)，使其在操作過(guò)程中更加方便，同時(shí)還能夠保證固定的穩(wěn)定性。

3.3.4 盡量減少表面初、二次加工的步驟，這樣既可以保證加工速率，還可以避免多余的材料浪費(fèi)，同時(shí)減少刀具和設(shè)備的磨損，保證其穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3.5 可以選擇組合加工方式，利用零件外形上的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工工藝特征，將不同的零件放在同一個(gè)模具下進(jìn)行加工生產(chǎn)，并對(duì)其進(jìn)行分類和編號(hào)。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)將傳統(tǒng)的單機(jī)床、單工序的加工過(guò)程轉(zhuǎn)化為復(fù)合工序、多零件的加工，有效降低了夾具的使用次數(shù)，也節(jié)省了加工材料的浪費(fèi)。加之同一屬性的零件，其沖壓加工時(shí)的壓力相同，采用統(tǒng)一組合加工就能夠減少設(shè)備的損耗，利用同一個(gè)壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)零件的同時(shí)加工，提高工廠的效益。另外在對(duì)配套零件進(jìn)行加工時(shí)，利用組合沖壓模具可以實(shí)現(xiàn)配套零件統(tǒng)一加工的方式，有效保證了各配套零件的加工工藝一致，使其使用時(shí)配合度更高。

4 結(jié)語(yǔ)

沖壓模具在機(jī)械零件精加工中的應(yīng)用范圍較廣，能夠有效提升工作效率，并進(jìn)一步保證零件的使用壽命，提高工廠的生產(chǎn)效益。

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作者簡(jiǎn)介：張洪嘉（1993-），男，四川廣元人，西華大學(xué)學(xué)生，研究方向：沖壓模具在機(jī)械零件精加工中的運(yùn)用。

（責(zé)任編輯：陳 潔）