冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路 雷阳

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冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路雷阳
1.1 冲压工艺的发展优势。

冲压工艺是一种成形加工方法,通常依靠外在压力和模具对相关
的板料施加外力,使其板料发生分离或塑性变形,从而实现所需形状和尺寸的冲压件的有效
获取。

与其他的机械、塑性等加工方法比较而言,冲压加工工艺在其技术上和经济上具备了
诸多的独特优势,具体表现在以下几个方面。

1)冲压加工工艺的操作便利,易于实现工艺的机械自动化。

由于冲压加工工艺的实现是通
过冲压模具、冲压设备而完成的,而普通压力机每分钟的行程量可达到几十次,若是高速的
压力机分钟的行程量则可为上百至千次,并且压力机的每次行程都有可能获取一个冲件,从
而使其加工工艺的生产效率得到了大大的提高。

2)冲压工艺的质量稳定,具有良好的互换性。

这是因为在进行冲压加工时,冲压模具使其冲压件的形状尺寸的精度得到了好的保证,
冲压件的表面质量通常都会受到较好的保护,再加之所使用的冲压模具的使用寿命较长,从
而使得同一冲压模具制成的冲压件具有一模一样的特点。

3)小到秒表大到汽车覆盖,冲加
工工艺可加工出形状复杂、尺寸跨度大的零件,再加上板料在冲压加工工艺过程中的冷变形
硬化效应,使其所得冲压件的刚强度较高。

4)冲压加工工艺是一种省料、节能的加工方法,在其冲压加工过程中几乎没有碎料的产生,使得材料的利用率较高,并且在此过程中无需外
来其他的加热设备,因而所得冲压件的成本也较低。

由于冲压加工工艺中所用的模具具有一定的专业性,冲压模是一种制造精度、技术要求都较
高的技术密集型产品,而加工成形一个复杂零件时所需要的模具也较多,因此,冲压工艺的
优越性只有在冲压件大量生产的情况下也会得到充分的体现,其所获取的经济效益也会随之
体现的更为突出。

1.2 冲压工艺的种类。

在实际生产中,为了满足冲压件在其形状、精度、尺寸等各方面的相
关要求,所采用的冲压加工工艺也各式多样,将其概括起来可将冲压工艺划分为分离工序和
成形工序两大类。

其中,分离工序也被称为冲裁,其目的是将冲压件沿着相应的轮廓线从板
料上实现有效的分离,与此同时还需满足其分离断面的质量要求;而成型工序则是在不破坏
坯的前提下,使其板料发生塑性变形,从而制成所需规格的冲压件。

2.冲压工艺的发展现状
随着工业制造的发展,对先进制造技术的要求越来越高,冲压工艺在广度和深度上都取得了
进步,下面将以电视机用电子枪零件冲压工艺为例,探讨分析冲压工艺的发展现状。

2.1 冲压工艺序数。

加工工艺序数是衡量冲压工艺的重要指标,也是决定冲压件加工制造成本,投资规模的关键因素。

目前运用的电视机用电子枪零件冲压中,一般是根据其结构来确
定冲加工工艺序数,在产品研发设计中,为了提高生产加工效益,不仅要将重心放在电视机
性能和效益上,还要对冲压工艺性和经济性进行全面的考虑。

使得在实际工作中,冲压工序
数合理,产品质量合格,冲压的工艺性和经济性指标较好。

笔者所从事的工作中模具是从日
本引进的,与国产工艺相比而言,其工艺合理,满足电视机用电子枪零件冲压工艺的需要,产品质量稳定,取得良好的运用效果。

2.2 冲压工艺原材料。

目前电视机用电子枪零件冲压所用原
材料大多数钢板为板料,较少使用板料。

而如果采用卷料的话,效果会更好,能够提高利
用率约2%―6%,能够降低成本,也方便卷材存储和运输。

今后应该加强板料的研究和生产,使其得到更好的利用,进一步提高电视机用电子枪零件冲压工艺运用效果。

未来发展的展望。

尽管电视机用电子枪零件冲压工艺引国外模具,在设备和技术上均取得了一定的进步,并且效果良好,但是目前面临从业人员素质较低,信息化技术运用不足的问题,冲压加工的信息化水平仍处于较低水平,制约了冲压工艺的进一步发展。

今后应该提高从业
人员素质,推动信息化技术得到更好的利用,侧重向 CAD/CAM/CAE 一体化技术发展,并加
快模具标准化进程,提高模具精度和互换率,以更好的满足市场的需求。

3.冲压模具设计的基本思路
在整个冲压工艺当中,为产出以技术密集型为主体的产品,冲压模具所占据的地位可以说是
最为关键的。

大量的实践研究结果同时证实:冲压模具所对应的精度指标以及结构可靠性会
对冲压件的成形质量以及作业精度产生极为关键的影响,并在很大程度上对冲压件质量水平
的高低产生直接性的影响。

换句话来说,为最大限度地保障冲压工艺所产成品的精度质量,
就要求在冲压模具设计过程当中,对其进行严格且有效的质量控制,明确基本设计思路,以
此种方式保障冲压模具的设计质量。

具体而言,主要可以归纳为以下五个方面:
3.1 图纸转换。

在图纸转换操作环节当中,无论是对于何种样式、类型的零件图及产品而言,工作人员均需要完成对其的测定与绘制作业,并以所测绘的图纸为依据,将其转换成为能够
为国内外普遍企业所使用的标准型零件图纸。

3.2 零件图绘制。

在冲压模具的设计过程当中,对于已给定的零件图而言,在零件图绘制作
业过程当中,通常应用三维软件代替人工操作完成。

同时,在零件图绘制完成之后,还需要
应用计算机辅助软件,将其转换成为相应的工程图(注意:所转换程图当中应当涵盖与之相
对应的展开图)。

并且,带有展开图的工程图需要进一步转化成为 *.dwg 格式(确保其能够
为 CAD 制图软件调用),将其作为后续冲压模具设计图纸的参考图纸。

3.3 工艺图设计。

需要以上一步骤中所绘制完成工程图所对应的展开图进行工序图或者说是
排样图的绘制作业。

在此基础之上,同样需要对排样图进行展开处理(对于直接绘制成为工
序图的,可省略此项操作步骤)。

3.4 工程图转化。

将储存于 CAD 制图软件当中的 *.dwg 格式的排样图导入三维软件当中,以*.dwg 格式排样图为依据,在三维软件辅助下,完成对排样图实体的绘制作业。

绘制完成的
排样实体图纸同样需要转化成为工程图形式,并参照 *.dwg 格式,将其另存为能够为 CAD 制
图软件所识别的文件,用以后期调用。

3.5 模具图绘制。

工作人员需要在上述各相关步骤中所生成参考图图纸以及工艺图图纸的基
础之上,将关键图纸信息调用至CAD 制图软件当中,并完成对冲压模具各硬件工艺模具图的
设计作业。

在此基础之上,还需要以已生成的模具图为依据,对每个冲压模具零件应当对应
的模具零件图进行设计处理。

小结 : 在未来的发展中可从冲压工艺存在的工艺性、经济性等具体问题中着手发展;对于作
为冲压工艺关键设备的冲压模具,其相关的设计在遵循相关原则的同时,还需要注重实际的
设计经验。

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