大庆新科华石化设备有限责任公司 黑龙江大庆 163001
摘要：冲压是模具行业当中最普遍的一种加工方法，若能够使这种加工方法发挥出更加精准的功效，则会对相关的制造企业带来更大的收益。随着工业生产技术的不断革新，在机械制造行业中的生产技术和相关生产设备也在不断地更新、换代，冲压模具的工作原理主要是通过压力实现对机械的工和制造，与其它制造方法相比，冲压模具能够有效提高机械设备零件表面的光洁度、更精准的完成与工件之间的配合，并且随着冲压模具的产生，企业机械生产和加工技术也得到了相应的改进。
关键词：模具冲压；机械设计；制造
1冲压过程中的机械运动
冲压指的是利用相应的冲压设备以及模具对各种不同类型、材料的板料施加压力，使其发生变形后获得生产规定的尺寸、性能以及形状，即工件，当前市面上所用到的产品的大多是经过冲压上产这一工序而得来的。目前，在大多数生产企业中应用的都是立式冲床，其运动方式也是上下运动结合模具中各个结构件和板料的相互运动，其在单独运动或者组合运动的过程中都会对对冲压过程起着不同程度的影响。因此在冲压过程中需要严格控制其运动形式，以便能够保证其运动方式与模具设计的要求相符合，这就要求生产过程中严格分析模具设计的基本要求，并通过多种机械运动的组合实现产品的各项要求，从而为工件的生产质量以及效率提供保障。不同的模具设计要求也有着较大差异，因此需要按照实际情况对机械运动进行灵活控制，使其运用过程能够符合模具设计的实际要求，而且，虽然冲压过程都是上下运动，但是模具设计中的转销结构、旋切结构等也可以将主运动改变为水平运动，以便真正符合其设计要求。
2模具冲压在机械设计制造中的设计
2.1基于冲压模具的工作部件选型
在机械设备零件制造过程中，最关键的一步是工作部件的选型。机械设备的板料成型主要是通过其内部的表面的延展以及压料面中的材料补充而形成。首先要选取合适的流动阻力用于控制零件板料，从而保证制造出的零件可以得到均匀的形变。并保证板料在形变过程中不发生开裂问题。同时在特殊的高温冲压成形过程中，工作部件应当具备更高的流动性能，避免制造过程中产生回弹问题。因此，在选择基于冲压模具的工作部件选型时主要需要选择如何能够降低工作部件的流动阻力以及保证其与机械设备零件之间的良好接触，从而达到更好的冷却效果。因此在选型过程中应将冲压模具的凹凸模间隙、凹凸模圆角半径等充分考虑其中。冲压模具的凹凸模间隙会直接影响机械设备零件与冲压模具之间的接触程度，凹凸模之间的间隙过大或过小都会对制造过程产生负面影响，因此在确定凹凸模的间隙时需要考虑到机械设备零件与冲压模具之间的摩擦力、接触情况等。凹凸模圆角半径是决定能否制造出理想机械设备零件的关键因素。对于较为规则的设备零件，以U 型零件为例。为了保证零件的增长制造，设备零件内侧的弯曲部分的圆角半径应当尽可能的选用外侧圆角较大的半径。同时工作部件的厚度对于凹凸模圆角的半径也会产生较大的影响，工作部件越厚，圆角的半径应该越大。
2.2冲裁模具
在冲裁模具的设计过程中，其机械运动过程较为简单，首先就是要通过运动让卸料板与板料紧密贴合，之后让凸模移动到板料处并一直下降，直到切入凹模。之后的相对运动会将板料进行分离，凸、凹模分离后就完成了工件的加工，卸料板会发挥作用将凸模上的工件取下来，完成冲裁运动。在以上整个运动过程中可以发现，卸料板在其中起着重要的作用，卸料板的运行也直接会关系到冲裁模具设计的质量，因此要严格保障压料力的达标，防止冲裁件的切断面变得粗糙而影响其使用性能。目前，在冲裁模具的设计过程中还存在人工操作的方式来分离废料，严重降低了工作效率，因此，可以利用限位块来推出多余的废料，杜绝人工操作带来的弊端，也节省了人工成本。
2.3弯曲模具
弯曲模具的设计工艺与前文中所说的冲载工艺类似，前期都是先通过运动让卸料板与板料紧密贴合，之后让凸模移动到板料处并一直下降，直到切入凹模。各部件运动后会将板料变弯，凸、凹模分离后凹模上的杆件将弯曲边推出，弯曲运动结束。从以上整个运动过程中可以看出，卸料板及顶杆的相对运动是弯曲运动中较为重要的环节，其中卸料板的运动直接关系到弯曲的质量，比如压料力不足就会导致工件尺寸出现问题，因此需要保证卸料板与板料的紧密贴合，控制好顶杆力的参数，这样才能够顺利取到弯曲件，并保证其合格率。如果生产得到弯曲件精度较高，对顶杆和卸料板的正常运动要求则更高。在弯曲模具的设计生产中不可避免会出现工件弯曲形状不规则、弯曲后脱落比较困难等方面的问题，这会导致其脱落时偏离正常的运行方式，因此在实际生产中可以利用斜楔结构或转销结构来提高工件生产质量，其中斜楔结构能够完成90度以内以及回钩形式的弯曲，而转销结构则是能够完成圆筒件的一次成型，其应用效果较为显著。再者，如果某些材料在弯曲时会出现毛屑，比如类似电脑软驱外壳的外壳件，这种材料在弯曲中可能会导致材料的镀锌层持续脱落，这时候就可以将弯曲冲头镀钛，会使得电脑软驱外壳件的耐磨性和光洁度都得到提升。或者是通过在弯曲冲头圆角处加上滚轴的方式将弯头与板料的滑动转变为一种滚动的运动方式，这也能够对工件起到保护效果。
2.4制造冷却
在完成相应的补偿工作后，为了保证机械设备零件不再发生二次变形，需要立即将零件的温度降低，因此，零件制造的冷却环节是至关重要的。冷却环节中可分为两种对零件冷却的方法，一种是利用高压气体，将其喷射在温度较高的零件表面对其进行冷却。另一种方法是在承压模具中增加冷却回路装置，通过温度较低的介质在回路当中不断流动减少零件的热量，从而降低零件温度。根据实际的制造过程分析得出，第二种方法更适用于机械设备零件在制造中对零件的冷却。在承压模具中增加冷却回路装置首先要根据实际制造的机械设备零件形状，将回路设计成对应的规格，通过管道的弯曲连接形成冷却回路。这种管道弯曲的组装方式可以使冷却回路根据零件的规格进行随意的变换，同时对于零件本身而言也会使其冷却更加均匀，保证低温度介质的顺畅流通。弯曲管道的位置及尺寸的设定需要根据实际的零件构造以及冲压模具决定，在对其进行设定的过程中应当注意弯曲管道与零件之间的距离，在满足具体强度的要求下尽可能的缩短二者之间的距离。为了弯曲管道能够承受住机械设备零件的热量影响，弯曲管道的安全系数取值应当保证尽可能高于冷却后的机械设备零件。
结束语
现代科学技术飞速发展，工业技术也在突飞猛进，工业机械产品的质量和数量都在继续加速，当然，各种设计产品换代加快，对产品的各种指标、性能都提出要求，尤其是对工业模具质量的要求日益剧增。假如模具设计及质量的水平日益落后，产品质量没有保障，制造的时间战线拉长，当代更新换代的工业产品很多，使工业产品失去核心竞争力，会给生产、经济发展带来严重的阻碍。因此，现代化机械自动化制造技术在国民经济中的地位是越为重要的。模具冷冲压在我们当代快速发展的工业时期，具有加工效率高效，操作起来也是比较便捷，更容易提高当代机械自动化的迅速发展。
参考文献：
[1]金钰博，王冠淞.现代冲压模具在机械零件精加工中的应用探讨[J].设备管理与维修，2019（18）：121-122.
[2]王俊雄.如何提高机械工程自动化冲压的应用水平[J].花炮科技与市场，2019（03）：37.
[3]李晟锴.机械零件精密加工中冲压模具的应用[J].设备管理与维修，2019（06）：143-145.
[4]魏银波.现代冲压模具在机械零件精加工中的应用分析[J].南方农机，2019，50（05）：115-116.