冲压模具在机械精加工中的应用探究

吕孟春（永州职业技术学院，湖南 永州 425000）

冲压模具在机械精加工中的应用探究

吕孟春
（永州职业技术学院，湖南 永州 425000）

冲压模具已被广泛用于钢铁、汽车、军工、日用电器、航空宇航等领域中，在工业生产中发挥了巨大的作用。目前，冲压加工技术在机械精加工中的应用已成为科研人员研究的重点。本文较为全面的概述了冲压加工技术在机械精加工中的应用研究，比较全面的介绍了冲压模具和冲压加工的相关理论和基本工艺，重点分析了冲压模具在机械精加工中的应用。

冲压模具；机械精加工；应用探究

1　前言

随着机械制造行业的不断发展和机械加工精度要求的不断提高，冲压模具在精密机械制造中发挥着越来越重要的作用。现阶段，机械产品结构越来越复杂，人们对机械加工的精度和效率提出了更高的要求，传统的切削加工等机械加工方式效率低，难以适应现代机械制造的要求。冲压加工是一种借助冲压模具和冲压设备获得符合设计要求的机械加工技术，非常适合用于机械零件的精加工。针对这样的生产需求，本文将重点探究冲压模具在机械精加工中的应用。

2　冲压模具的基本概念和分类

冲压模具是一种用冷加工方式把金属或非金属材料制造为符合设计要求的机械零件的特殊设备。冲压加工就是利用冲压模具和冲压设备将材料加工成符合设计要求的零件的一种冷加工方法。冷加工是相对于热加工而言的，冷加工一般是指金属加工不超过其回复温度的加工方式，热加工一般是指金属加工超过其再结晶温度的加工方式。精加工和精密加工的定义不同，精加工是指在完成粗加工和半精加工后最终完成全部零件加工的一个机械加工阶段。

冲压模具多种多样，从不同的角度可以划分为不同的类别，下面将从冲压模具的模具功能、模具加工工序特点两个方面依次介绍冲压模具的分类。按照模具完成的功能不同，冲压模具可划分为冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模、铆合模等类型，冲裁模主要用于将材料沿着轮廓线分离，弯曲模主要用于使原材料产生弯曲，拉深模是一种把毛坯加工成开口空心件的冲压模具，成形模利用凸模和凹模将原材料或半成品直接加工为符合要求的产品的模具，铆合模用于将多个零件通过类似铆接的方式制造成一个成品。此外，冲压模具按照模具完成的工序特点还可分为单工序模、复合模、级进模、传递模。

3　冲压加工的基本工艺

冲压加工的基本工艺通常指冲压加工的基本工序，可分为分离工序和成型工序两大类。首先，介绍冲压加工基本工艺中的分离工序。在分离工序中主要使冲压件沿着一定的边界线从原毛坯板料上分离，常见的分离工序有落料、冲孔、切断、切边、冲槽、剖切等。落料工序利用模具将工件从毛坯上冲裁下来，冲孔工序利用模具的封闭线在板料上冲孔，切断工序利用模具将板料切断，切边工序利用模具冲下立体形零件边缘多余的料，冲槽工序利用模具在毛坯板料上加工出窄长的槽，剖切工序利用模具将经过冲压的板材剖切成若干个符合要求的零件，该工序适用于不对称零件以成组的形式加工。

其次，介绍冲压加工基本工艺中的成型工序。在成型工序中不破坏板料，只让毛坯发生塑性形变，以达到设计要求的尺寸和形状，常见的成型工序有弯曲、拉深、翻边、胀形、缩口、挤压、卷圆、扩口、校形等。在弯曲工序中，利用模具将毛坯或半成品弯曲成设计所要求的角度。在拉深工序中，利用模具将板料毛坯加工成设计所要求的空心件，也可将已获得的空心件进行再次拉深。在翻边工序中，主要把毛坯板料外缘或孔加工成符合要求的直壁。在胀形工序中，使用模具将空心件的直径扩大。缩口工序和胀形工序正好相反，使空心件的直径减小。

4　机械精加工中的先进冲压加工技术

复合冲压将冲压工艺和电磁成形、冷镦等机械加工工艺复合，以达到机械精加工的目的。将冲压同电磁成形复合而成的复合冲压工艺具有电磁成形效率高、性能好的优点，能够加工普通冲压无法完成的铝合金覆盖件等的加工。将加热同冲压复合而成的复合冲压工艺使用了具有加热功能的冲压模具，很好的解决了普通冲压无法解决的镁合金冲压成形问题。此外，这种复合冲压工艺也适用于多个零件的复合成形和钛合金等难成形材料的冲压成型。将冲压和冷镦复合而成的复合冲压工艺解决了普通冲压无法解决的薄壁不等厚零件冲压加工问题。

微细冲压属于微细加工技术，特别适用于微零件的精加工。微零件是指有一个维度的尺寸不超过100微米的零件，这些零件用于微型机器人、卫星仪器仪表等领域，对未来科技的发展起着难以估量的作用。微零件的加工给冲压加工工艺和冲压模具都提出了更高的要求，微细冲压用于完成小孔等微零件结构的加工。现阶段，微细冲压已成为科研人员研究的一个热点，日本东京大学研制出了适用于微细冲压的冲头和冲模，清华大学研制成功了适用于超薄壁拉深的精密成型试验机。

智能化冲压将信息技术和冲压技术相结合，是继手工冲压、机械化冲压和自动化冲压之后的又一个冲压发展的新阶段。智能化冲压式在板料成型智能化研究的基础上发展起来的，能够自动化地完成机械产品的精加工。智能化冲压有实时监控、在线识别、在线预测、实时控制加工四个要素，使人们不再一味地研究冲压加工的原理，而研究以智能化的方法直接处理在冲压中实实在在发生的事情。

5　结论与展望

综上所述，冲压模具已被广泛应用在了机械精加工中，可靠的质量、高效的加工效率、极高的性价比给机械制造带来了极大的方便。本文在介绍冲压模具的基本概念和分类的基础上，介绍了冲压加工中分离工序和成型工序两大类加工工艺，并概述了目前机械精加工中几种常见的先进冲压加工技术，对冲压模具在机械精加工中的应用研究能起到一定的参考作用。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.032

吕孟春（1969-），男，湖南永州人，本科，实验师职称，主要研究方向:机械设计制造和模具制造。