多工位精密沖壓模具制造技術(shù)與發(fā)展

黎 清

（深圳市鴻發(fā)順達模具有限公司，廣東深圳 518000）

多工位沖壓模具應用廣泛，是提高工業(yè)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。特別是隨著先進機械制造技術(shù)的不斷引進，為我國零部件加工業(yè)注入了新的活力。在傳統(tǒng)的加工方法中，通常采用單級加工，分散性對生產(chǎn)效率有很大影響。沖壓工藝復雜，生產(chǎn)加工成本增加，給企業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的經(jīng)濟壓力。多工位連續(xù)沖孔工具的應用，保證了生產(chǎn)加工的自動化，大大提高了成形速度，滿足了當今社會發(fā)展的需要。

1 多工位沖壓模具的現(xiàn)狀

1.1 沖壓的概念及其優(yōu)點

為了獲得所需的零件（通常稱為沖孔或沖孔零件），與沖孔設(shè)備（主要是壓力機）相關(guān)聯(lián)的壓板用于通過對材料的壓力產(chǎn)生分離或塑性變形，使用凹面基體。材料的沖壓變形通常在室溫下進行。它主要使用加工鈑金所需的零件，因此也稱為冷沖壓或沖壓鈑金。沖壓是印刷材料或塑料加工中最重要的加工方法之一，屬于材料成形技術(shù)領(lǐng)域。由于高度映射技術(shù)的實現(xiàn)和沖壓工具的正確應用分不開，這就導致大量沖壓工具變得復雜。沖壓工序、模具，沖壓設(shè)備，沖壓物料組成了整個沖壓工序的3個基本要素。與線切割相比，冷軋具有效率高、加工成本低、材料利用率高、產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定、操作簡便、機械化、自動化程度高等優(yōu)點。沖孔工具作為現(xiàn)代工業(yè)中一種非常重要的加工方法，以其獨特的優(yōu)點被廣泛應用于各種鈑金零件的制造中。壓縮模塑件具有重量輕、強度高、機械相容性好、成本低、便于機械化加工、制造利用率高等優(yōu)勢。它是一項世界領(lǐng)先的生產(chǎn)技術(shù)，是所有其他機械加工方式中無可比擬和替代的。在制造業(yè)中具備了很大的市場競爭力，廣泛應用于車輛制造、電力、機械、電子信息、航空航天、國防以及日常生活。在了解力學、數(shù)學、金屬材料、流體力學、過程控制與計算機理論知識的基礎(chǔ)上，建立了成形映射規(guī)律的新理論。通過新技術(shù)和新工藝的參與，生產(chǎn)過程逐步實現(xiàn)機械化、自動化，并向智能化、集成化方向發(fā)展。主模式發(fā)展：實現(xiàn)自動繪圖操作，體現(xiàn)了安全、高效、節(jié)省材料的優(yōu)勢。這是沖孔工具的發(fā)展方向，在日常生活中，人們用道具將金屬圓板壓平，然后用模具將圓板壓成不銹鋼恒溫器?？梢钥闯?，冷沖壓是一種金屬沖壓工藝，使用模具將其分離或變形，并在壓力機上對多個金屬（或非金屬）板施加壓力，以獲得穩(wěn)定的形狀。這不僅體現(xiàn)在主軸模具、軟模具、高能模具等生產(chǎn)工藝和技術(shù)的廣泛應用上，也體現(xiàn)在對沖壓技術(shù)的理解和掌握上的質(zhì)的飛躍上。

1.2 多工位精密沖壓模具的特點分析

凸模、凹模、模架、模具安全保護機構(gòu)、條料導向、彈壓卸料板和步距精度控制裝置等在實際生產(chǎn)過程中，在保證零件精度的前提下，提高生產(chǎn)加工技術(shù)水平。μm 是連續(xù)精密沖孔工具的位置精度控制值，0.01 mm 平行度的控制值。當使用CAM 和CAD 時，設(shè)計、分析、編程和加工都很容易實現(xiàn)，這促進了連續(xù)精密工具使用性能的逐步優(yōu)化。在沖壓件的制造過程中，為了提高沖壓件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，采用慢線切割和協(xié)調(diào)銑削的數(shù)控車床、電火花加工、內(nèi)表面磨床和加工中心可以使用相關(guān)的數(shù)控設(shè)備。為了滿足不同的生產(chǎn)要求，可以優(yōu)化沖壓件的裝配和調(diào)試過程。在主機外殼的制造過程中，包括頂部和底部鉆孔、修邊、彎曲、成型等過程，以及在五金沖壓產(chǎn)品、工藝設(shè)備的樣品生產(chǎn)中，產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的準備工作是主要工作，應加強不同進程之間的密切合作。在批量生產(chǎn)過程中，采用多級連續(xù)精密五金型材，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，縮短其銷售周期，為企業(yè)提高經(jīng)濟效益奠定基礎(chǔ)。

1.3 沖壓的基本工序及模具

沖壓件品種很多，對外形、尺寸和精度的需求也有所不同，所以制造中采用的沖壓方式也有所不同。其可分成兩個類型：分離流程和成型過程。切割流程有助于達到一定的外形、寬度和切削質(zhì)量。成形過程是指把材料隱藏部分（俗稱隱藏部分）沿一定輪廓方向剝離的加工過程。這就意味著材料形成非破壞性的塑性變形，以得到有預定外形和長度的沖壓生產(chǎn)零部件。一般沖壓器都有4個基本的沖壓和彎曲加工工序。在實際工業(yè)生產(chǎn)中，當沖壓件的制造批量很大時，因為其規(guī)格小、對公差要求較少，很難滿足經(jīng)濟要求并在沖壓過程中實現(xiàn)。不同的組合方法可分為多種類型，用于組合在沖壓工作行程中在同一沖壓工位上同時執(zhí)行的兩個或多個不同單獨過程的方法。漸進式壓力機的首次模擬試驗是兩種以上不同工藝的組合。復合線有限元分析在一對矩陣中組合復合和漸進過程。形式有很多種。一般按組合工藝的加工類型分為毛坯模、彎曲模和凹模，并可分為單加工模、復合模和沖擊模。無論是哪種類型，它都可以由上下兩種類型組成。上模固定在工作臺或壓板上，工作臺或壓板是凹模的固定部分。在操作過程中，坯料由定位部件定位在模具的下表面上。由于工具加工零件（沖孔和模具）的影響，毛坯被分離或塑性變形，以獲得所需的沖孔形狀和尺寸。

1.4 多工位精密沖壓模具的研發(fā)與制造技術(shù)

在設(shè)計和開發(fā)多工位精密沖孔工具時，必須嚴格考慮產(chǎn)品的復雜性，以滿足實際生產(chǎn)的需要。尤其是隨著市場經(jīng)濟的繁榮和發(fā)展，企業(yè)面臨著更大的競爭壓力。只要縮短升級周期，就能滿足客戶的個性化需求，提高企業(yè)競爭力。電子產(chǎn)品，尤其是效率和銷售周期要求很高，只有提高產(chǎn)品設(shè)計速度，全面優(yōu)化和調(diào)試設(shè)備，才能跟上市場發(fā)展趨勢，滿足客戶需求。保證了企業(yè)經(jīng)濟效益的提高。信息時代對多工位精密卡片設(shè)計人員的綜合素質(zhì)提出了更高的要求。隨著用戶需求的不斷增加，用戶不僅要了解與零部件相關(guān)的工藝和加工技術(shù)，還要學習先進的軟件知識，提高設(shè)計的科學性和合理性，對設(shè)備和制造工藝的要求也得到了改善。為了建立加工基礎(chǔ)，有必要確定圖紙的精度要求。對葉片的主要零件進行預熱，以確保其硬度滿足生產(chǎn)要求，保持符號的銳度，并完成鉆孔，以滿足幾何公差和尺寸精度的要求。

1.5 多工位連續(xù)沖壓模研發(fā)與制造技術(shù)難點

現(xiàn)代市場，尤其是電子產(chǎn)品，更新周期短，市場競爭激烈?？蛻粝胍玫男詢r比和更短的交付周期，企業(yè)需要設(shè)計人員及時完成設(shè)計，相關(guān)設(shè)備加工和調(diào)試部門需要以最快的速度完成加工、組裝和調(diào)試。設(shè)計師不僅要對設(shè)備的加工有嚴格的要求，而且要掌握所有的專業(yè)工藝，而且對軟件的裝配也要有嚴格的要求。例如，模具的加工精度應符合生產(chǎn)圖紙的要求，模具的端部應得到充分批準。模具調(diào)試人員必須是多工位模具調(diào)試過程中的專業(yè)人員，生產(chǎn)過程中毛刺和閃光燈容易刺穿，領(lǐng)料人員必須及時分析、處理和解決生產(chǎn)過程中的相關(guān)問題。

2 多工位精密沖壓模具制造發(fā)展

2.1 多工位拉深模的設(shè)計

（1）對多工位連續(xù)繪圖工具的設(shè)計進行了多次計算，為了計算圖紙方案并確定最終圖紙方案，對圖紙方案進行了優(yōu)化。需要指出的是，需要改變多工位連續(xù)繪圖工具施工中的傳統(tǒng)設(shè)計理念。在多工位沖壓生產(chǎn)中，工藝有時是獨立的，在簡單的銑削過程中，增加加工步驟通?？梢蕴岣吖ぜ|(zhì)量或減少刀具損耗，實現(xiàn)更好的利益化。

（2）“遵循優(yōu)質(zhì)材料的使用”。確定空白圖紙，計算繪圖時間，通常用于計算拉伸比k/D，可以按K 值查看表格以獲取繪圖時間。然而，該方法僅適用于圓柱形零件。在計算非圓圖形時，必須根據(jù)傳統(tǒng)的基于元素添加的繪圖比例計算最終繪圖時間。圖紙高度，加工第一個深孔后，根據(jù)原型逐步加工多通道拉伸單元，最終形成零件形狀。這個過程中的重要參數(shù)是初始拉伸高度。如果源圖像的高度較低，后續(xù)處理很容易下降或破壞。如果開口高度高，最終會導致作品出現(xiàn)褶皺，影響作品外觀。因此，在設(shè)計中應避免最終加工前的拉深高度高于加工高度，分析材料的運動和變化趨勢，并將拉深高度控制在加工對象拉深高度的合理范圍內(nèi)。孔徑，加工深孔后，坯料邊緣在壓力下變厚。當較厚的材料進入模具時，板的厚度大于模具的間隙，從而產(chǎn)生額外的應力。有時阻力會導致底座的一部分脫落，導致斷裂。因此，在設(shè)計模具時，必須適當調(diào)整模具間隙，并完成相應的工藝。坯料和夾緊機構(gòu)之間的關(guān)系，由于存在凝固電位，未加工的模具變得更小。這種現(xiàn)象在其他沖壓過程中不會發(fā)生，這是深孔加工的一種獨特現(xiàn)象。

2.2 工序排列和平面布局

在設(shè)計多站模塊時，最重要的部分是總體設(shè)計。程序配置，根據(jù)通常的繪圖過程調(diào)整圖層布局。首先，計算每個過程的脈沖壓力，以確保每個過程的總脈沖壓力平衡。模具的使用和維護，為了延長模具壽命的快速磨損工藝，可以添加新工藝以減少磨損。模具制作中注意維護，盡量使用標準件。安全因素不容忽視。

2.3 導向和定位

連續(xù)多工位沖壓工藝中使用的大多數(shù)沖壓工藝都是纏繞材料，調(diào)試定位后自動停止。為確保各車站樓梯間的差異，最好改變或縮小洞口的外緣。為了提高裝置的工作穩(wěn)定性，可通過夾緊機構(gòu)輕松調(diào)整。根據(jù)切割方法，深孔切割線圈可分為開口段和槽口段。本實用新型公開了一種孔坯，其特征在于在孔板的一部分用沖頭沖孔，形成合理的深孔坯，如圖1所示。

圖1 開孔圖樣

2.4 多工位拉深模的設(shè)計實例及分析

在加工兩個深孔時，增加了一個空間來分配摩擦調(diào)諧，防止毛坯移動，由于夾緊機構(gòu)的未調(diào)整運動和模具與被加工物體之間的過度摩擦造成偏差。工作間隙使用開放走廊中最常見的間隙。在第一次深孔加工結(jié)束時，毛坯的外徑變小，因此必須通過改變外徑考慮修整公差。該空白的缺點是，當隱藏條的寬度變窄時，主隱藏數(shù)據(jù)之間的間隔P1變小，注意形狀并調(diào)整它。

2.5 多工位精密沖壓模具的發(fā)展趨勢

我國加入WTO 以來，國內(nèi)外市場相對開放，一些高端精密模具也需要進口，但企業(yè)和高管也需要勇于創(chuàng)新和學習，充分發(fā)揮人才的優(yōu)勢，隨著市場經(jīng)濟的繁榮和發(fā)展，市場競爭日趨激烈。在加工金屬零件時，具有多個工位的精密刀具映射起著重要作用。與歐美工業(yè)化國家相比，其應用領(lǐng)域正在航空、計算機、電子通信設(shè)備、汽車等領(lǐng)域擴大。我國多工位精密印刷的技術(shù)制造存在許多不足。尤其是在使用高質(zhì)量精密工具時，它們主要依賴進口。因此，需要加強該領(lǐng)域相關(guān)人才的引進和培訓，加大對技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新的投入，突破了設(shè)計制造多工位精密卡的難度，滿足了我國生產(chǎn)制造的實際需要，推動中國經(jīng)濟水平不斷提高。

3 結(jié)束語

多工位精密刀具的使用可以有效提高加工生產(chǎn)的效率和精度，滿足不同客戶的個性化需求，促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提高。然而，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，對多工位精密刀具制造技術(shù)的要求越來越高。只有不斷改進生產(chǎn)制造工藝，提高設(shè)計加工人員的專業(yè)素質(zhì)，才能保證多站精密測量測繪的質(zhì)量。多工位精密模具測繪廣泛應用于各個生產(chǎn)領(lǐng)域，加強人才培養(yǎng)和技術(shù)進步是增強發(fā)展活力的關(guān)鍵。