浅析冲压模具的设计与制造

发表时间:2020/5/21   来源:《科学与技术》2020年1月2期   作者:史凯歌
[导读] 随着我国科技的不断发展和进步,
       【摘要】:随着我国科技的不断发展和进步,制造行业的各方面技术也得到了充分的改进和完善,其更加注重质量和效率的提升。而冲压模具的广泛应用和模具制造技术的深度细化,也为制造行业带来了新的发展趋势,本文将结合新时代中冲压模具技术的主要发展趋势,深入研究冲压模具的设计与制造。
        【关键词】:冲压模具 模具设计分析 制造工艺        
        【引言】:冲压模具的设计与制造水平的高低是决定制造业模具生产质量好坏的关键点,从我国现今工业的整体水平来看,冲压模具的生产更加趋于精细化和技术化。为了能够有效提高模具部件的生产质量和生产效率,我们必须深度把握新型的冲压模具制造技术,并结合市场需求进行模具设计,使冲压模具生产制造行业能够展现出新工业中的发展优势。
一、冲压模具的概述以及分类
        冲压模具是现今制造行业中广泛使用的一种零件设备,其主要是在冷冲压加工中,将一定的金属或非金属材料处理加工成零件或者半成品的特殊工艺技术,俗称冷冲模。冲压是以室温为基础温度条件,在高压下利用模具使各类材料产生分离或塑性变形,最终得到我们需要的部件的一种加工办法。冲压模具的形式多样,并且根据工作性质(冲裁模、拉伸模、弯曲模等)、模具构造(复合模、级进模等)、模具材料(硬质合金、钢材、高分子材料等)三方面将其大概分成了三类,其应用覆盖面十分广泛,在新型技术的推进下,冲压模具制造业的发展前景也相当可观。
二、新时代下冲压模具的未来发展趋势
        在新时代的发展进程中,为了符合时代的发展趋势并且满足社会的需求,冲压模具将会更加多样化、精细化、全面化、智能化,在多样化的发展趋势中,冲压模具制造行业将会利用更加多样的模具进行高效率制造,制造的覆盖面会更加广泛;在智能化的发展趋势中,冲压模具生产技术将会与计算机技术深度融合,优化冲压模具制造行业的资源配置,从而帮助冲压模具的生产达到社会高质量、高精度的要求。总的来说,通过现今冲压模具制造行业的全局市场分析,以及未来社会发展趋势的考虑,我们可以发现,只要结合新时代科技优化冲压模具的设计与制造过程,那么我国的制造工业一定会更上一层楼。
三、研究冲压模具的设计策略
(一)排样图的设计以及相关计算
        排样图是冲压模具设计与制造的基础,因此,排样图设计的好坏直接决定了冲压模具制造的好坏。在排样图的设计过程中,制造业必须根据目标产品的特点以及要求,通过精密的力学计算和产品细节的考虑,确定目标产品排样图的产品尺寸,以及工步的具体安排,全面考虑制造过程中可能存在的外力因素,将卸料力、冲裁力等力学因素全部纳入力学计算的范围,确保目标产品能够承担一定范围内的压力,在进行相关产品的实验后,才能够全面进行排样图的具体设计,从而在基础上保证冲压模具的质量。
(二)冲压间隙、目标尺寸设计
        冲压模具的细微设计之处往往就是影响整个模具产品质量的关键点,好的细节设计可以让整个冲压模具的制造效率与质量提升一个档次。

一般来说,冲压模在整体的凹、凸槽处可能会存在一定的冲压间隙,在冲压模具设计的过程中,我们必须深度考虑冲压间隙的尺寸,以相应的冲压间隙生成公式确定冲压间隙的最小、最大间隙值,并保证冲压间隙尺寸能够在较长时间内保持在间隙区间内,从而在细微之处保证冲压模具的质量。以此类推,类似的设计细节还有许多,我们在冲压模具的设计过程中,必须详细地设计目标产品的细微尺寸,全面提高冲压模具设计的质量。
(三)价格、质量人性化设计
        价格与质量直接决定了冲压模具的使用范围和市场份额,显而易见,性价比更高的冲压模具更受到采购商的欢迎。因此,在对冲压模具的价格进行设计时,我们必须根据国内市场以及其他国家的价格区间进行更加合理的价格设计,而在质量方面,我们则必须采用新型技术提高冲压模具的质量,保证汽车等机械产品的安全性能,优化各方面模具参数。并且,人性化也是冲压模具设计的一个重要方面,我们必须将冲压模具的销售、供货、维护、更换等方面进行合理的人性化设计,让冲压模具的整体设计与销售流程更加符合社会需求,从而优化冲压模具产品设计与服务,有效提高冲压模具制造行业在市场中竞争力。
四、研究冲压模具的制造技术
(一)高速铣削加工技术
        高速铣削加工工艺相较于传统的铣削加工技术而言,其具有更高的加工效率、加工硬度、加工精度和加工质量,普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数,而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数,因此,高速铣削加工技术在冲压模具的制作中有很大的优势。具体而言,高速铣削加工技术的主轴转速最高可达到100000r/min,切削钢铁时的切削速度约为400米每分,在加工效率上就有很大的提升,且加工精度极高,加工时的热变形也十分微小,能够切削最高硬度为60HRC的高硬材料,因此,高速铣削加工技术是现今冲压模具制造中的核心技术。
(二)慢走丝线切割技术
        现今冲压模具制造技术中的慢走丝线切割技术已达到了一个相当高的水平,这种技术的功能十分强大且全面,自动化程度十分优秀,甚至能够在无人管制的条件下工作。因此,慢走丝线切割技术能够全面扩大冲压模具的加工效率和加工面积,在直径0.03到0.1毫米的慢走丝线切割技术中,凹凸模的切割甚至能够一次性完成,并且其他高精度的加工功能也十分完善,加工精度在±1.5μm的区间内浮动,是迄今为止十分成熟的自动化冲压模具加工技术,也是现今冲压模具制造技术中的重要技术。
(三)磨削及抛光加工技术
        磨削及抛光加工技术广泛应用于精密冲压模具的制造当中,在此技术中,我们可以让目标冲压模具的表面更加光滑,达到高质量的模具表面制造;且在加工精度方面具有很明显的优势,不仅能够有效提高冲压模具制造中的精度,更能够降低冲压模具的表面粗糙值,充分提高现今冲压模具制造的质量。基于精度高、质量好等多种优点,磨削及抛光加工技术受到了冲压模具制造行业的高度重视,其更是在数控技术中有着广泛应用,是现今冲压模具制造技术的发展趋势。
【结束语】:综上所述,在如今市场竞争十分激烈的形势下,冲压模具制造行业必须及时跟上时代和技术的发展步伐,以高效率、高质量、高精度、多功能为基本的发展目标,实现冲压模具生产技术的及时创新,站在市场需求的角度对冲压模具进行整体设计,从而保证冲压模具制造行业的稳步发展。
参考文献:
[1]谭锡钦.浅谈冲压模具的设计与制造[J].中国高新区.2018(03)
[2]梁甫.浅谈冲压模具的设计与加工[J].科技创新与应用.2017(28)
[3]魏健民.浅谈数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J].科学技术创新.2018(19)

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