精冲模具技术（精冲模具厂）

本篇文章给大家谈谈精冲模具技术,以及精冲模具厂对应的知识点,希望对各位有所帮助。

精冲模具为什么凹模刃口要修r角小圆角,倒直边不可以吗？两者对冲压件的质量有何区别？

对于冲压件来说,带一点挤压性质的冲裁,有利于提高冲裁面的表面粗糙度。所以,凹模刃口稍微倒一点圆口就是要达到这个目的。

冲压模具的制造工艺都有哪些技术？

冲压模具是将冲压材料制造成零件的一种特殊工艺装备,冲压模具是实现少、无切削的重要工具,模具寿命的高低直接影响质量和效率。影响模具的寿命的因素有模具材料、材料热处理和表面处理以及模具制造工艺。下面简单介绍下冲压模具的制造工艺：

一、冲压模具的热处理技术

模具材料的热处理是模具制造过程中非常重要的工序,通过热处理可以改变材料的组织和性能,保障模具的最终使用寿命。模具热处理方法和工艺的选择同样要根据模具的条件、失效方式和对性能的不同要求来确定。改善热处理设备、改进热处理工艺、使材料的强度、韧性得到最佳配合；严格遵循热处理工艺,控制加热温度、时间、冷却速度,从而保证模具的使用性能。

二、冲压模具的表面处理技术

冷冲模具的部位是刃口,凸模在冲裁和从板材中拔出时受到强烈的摩擦,因此对冲载模的要求是刃口表面要有很好耐磨性。表面处理既可以使基体保持足够的强韧性,又可提高材料表面的耐磨性。常用的模具表面强化处理技术可分为三类：

（1）改变基体表面化学成分的方法,如渗金属、渗碳、氮化等；

（2）不改变基体表面化学成分的方法,如激光表面改性技术、电子束表面处理等；

（3）在基体表面形成硬化层的方法,如镀铬、热喷涂等。

每一种强化方法都有一定的适用范围,因此要充分了解各种表面强化处理方法的特性,必须根据不同条件和对性能的不同要求,如对耐磨性、抗粘着性、韧性等不同性能的要求来选择合理的表面强化处理方法。

三、冲压模具的机械制造技术

冷冲模具的机械制造工艺通常是指冲模主要零件如凸模和凹模的制造方法,冲模主要部件的精度和表面质量直接影响到模具的使用寿命。

（1）电火花线切割工艺由于其具有高精度和高自动化等优点获得了迅速的发展,在模具制造、成形刀具和精密复杂零件等方面得到了广泛的使用。

（2）磨削工艺亦是影响模具寿命的重要因素之一,一方面合理磨削工艺将提高尺寸精度各表面粗糙度,同时合理的磨削工艺如磨削进刀量,砂轮选择等均可影响磨削裂纹的产生,最终影响模具寿命。

四、冲压模具相关技术

数控和计算机辅助设计的模具制造中发展的一个重要里程碑,无论从模具制造精度、表面粗糙度,制造周期等方面来考核,数控技术是模具发展的方向。超精工技术和集电化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合工艺将会有广阔的前景。同时先进的数字化测量和自动化系统的研制和发展也将是我国模具制造技术长远发展的目标。

冲压模具发展历史和国外冲压模具发展状况

我国考古发现,早在2000多年前,我国已有冲压模具被用于制造铜器,证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年,长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间,该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后,目前我国已形成了300多亿元（未包括港、澳、台的统计数字,下同。）各类冲压模具的生产能力。

一、冲压模具市场情况

我国冲压模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国发经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模具,目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模,已趋供过于求,市场竟争激烈。

现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下：

据中国模具工业协会发布的统计材料,2004年我国冲压模具总产出约为220亿元,其中出口0.75亿美元,约合6.2亿元.

根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具5.61亿美联社元,约合46.6亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元.其中国内市场需求为260.4亿元,总供应约为213.8亿元,市场满足率为82%.在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口达到1.46亿美元,比2004年增长94.7%就可说明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速,这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料,因此未能计入上述数字之中。

二、冲压模具水平状况

近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到1~2μm,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≤1.5μm的精冲模,大尺寸（φ≥300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。

1、 模具CAD/CAM技术状况

我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来,国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂,由华中理工大学作为技术依托单位,开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间,一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统,并在模具设计制造中实际应用,取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。

21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及,现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。

模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本,提高产品质量,已成为人们的共识。在"八五"、九五"期间,已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术,数控加工的使用率也越来越高,并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG,美国Parametric Technology公司 Pro/Engineer,美国CV公司的CADSS,英国DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 还引进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD,多数企业已经向三维过渡,总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。

在冲压成型CAE软件方面,除了引进的软件外,华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件,并已在生实践中得到成功应用,产生了良好的效益。

快速原型（RP）传统的快速经济模具相结合,快速制造大型汽车覆盖件模具,解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具,模具精度低、制件精度低,样样制作难等问题,实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造,它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。

围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造,近年来也涌现出一些新的快速成型方法,例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。

2、模具设计与制造能力状况

在国家产业政策的正确引导下,经过几十年努力,现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平,包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。

虽然如此,我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距。轿车覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平,模具结构周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。

标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。

但总体上和国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,仍存在一定差距。

汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美,高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟,可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度,提高了模具的质量,缩短了模具的制造周期。

模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可,碳化物被覆处理（TD处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。

精密冲裁工艺都有哪些技术特点？

超精密冲裁是指通过一次冲压行程即可获得高表面粗糙度和高精度的冲裁零件的工艺方法。精密冲裁工艺要比采用普通冲裁工艺后再经整修的效率大幅度提高,并且节约了工时降低了综合投入,是一种能提高冲裁件质量即经济又有效的工艺方法,目前广泛用于航空、航天、汽车、机械、造船、家电领域等。下面简单介绍下精密冲裁技术特点有哪些：

一、超精密冲裁的原理

在普通冲裁的基础上对工件边缘采用强力压边超精密冲裁技术,是一种在强力压边下间隙很小的冲压工艺。原理是先使导向压板上的形齿圈压入凹模刃口附近的金属板材上,然后在反压力加压的情况下冲裁力作用于板材上,使刃口内的材料在三向压应力状态下挤入凹模型腔内,从而形成超高精度的冲压零件。

二、超精密冲裁的优点

（1）断面是三向压应力下纯剪切分离,冲压设备同时提高三个方向的主冲压、压料和顶件力。

（2）模具制造的的精度高且间隙非常小,并要采用高精度的滚珠导向装置。

（3）凸模或凹模刃口有小圆角,以便更多的材料被挤入变形区增加压应力。

（4）冲裁过程对设备精度、模具结构、材料及冲压油的性能要求高。

三、超精密冲裁的缺点

（1）精冲机的投入较高,是普通压力机的十几倍。

（2）精冲机的专用性强,不适合多品种小批量的工艺,只有在批量达到一定规模后才可行。

（3）精冲技术是一个较新、较复杂的技术,不仅要有先进的精冲机,还要有许多先进的配套设备。

四、影响冲裁件质量的因素

（1）纯金属冲裁件原料塑性好于合金,杂质元素通常都会引起脆性、降低塑性,各种合金对塑性有不同的影响。

（2）冲裁件金属的组织,单相组织比多相组织塑性好,第二相的性质、形状、大小、数量和分布状态的不同。

（3）工艺变形温度,随着冲裁过程中温度的升高塑性也随之增加,但是这种增加并非简单的线性上升。

（4）应变速率的增加,既有使金属塑性降低的一面,又有使金属塑性增加的一面,这两方面因素综合作用的结果,最终决定了金属塑性的变化。

（5）变形力学条件,在主应力状态下压应力个数越多、数值越大时金属的塑性越好。

五、配套冲压油的选用

影响冲裁精度效率的因素大致有冲压设备的精度、模具设计的合理性、冲压模具的质量、冲压油的性能等方面,如何选用冲压油也是冲压技术的一项重要课题：

（1）硅钢板：硅钢板是比较容易冲裁的材料,一般为了工件成品的易清洗性,在防止冲切毛刺产生的前提下会选用低粘度的冲压油。

（2）碳钢板：碳钢板冲裁在选用冲压油时首先应该注意的是拉伸油的粘度。根据难易和给油方法及脱脂条件来决定较佳粘度。

（3）镀锌钢板：镀锌钢板就是表面有热浸镀或电镀锌层的焊接钢板,在选用冲压油时应注意氯型冲压油可能发生白锈的问题,而使用硫型冲压油可以避免生锈问题,但冲裁后应尽早脱脂。

（4）铜、铝合金板：因为铜铝具有较好的延展性,所以在选用冲压油时可以选择含有油性剂、滑动性好的冲压油,避免使用氯型冲压油,否则冲压油腐蚀铜、铝合金,使其表面变黑。

（5）不锈钢：不锈钢是容易产生硬化的材料,要求使用油膜强度高、抗烧结性好的冲压拉伸油。一般使用含有硫氯复合型添加剂的冲压油,在保证极压性能的同时,避免工件出现毛刺、破裂等问题。

连续精冲模需不需要打闭模的

不需要。

不需要,连续精冲技术,是一种通过将挤压、连续模设计、模具精密加工及伺服冲压技术相结合的一种新工艺。

精冲模是使板料处于三向受压的状态下进行冲裁,冲制冲切面无裂纹和撕裂、尺寸精度高的制件的冲模。

精密冲压和普通冲压都有什么区别？

精密冲压与普通冲压相比,具有以下特点。

1.材料分离形式

普通冲压实现材料分离特点是:冲模的下刃口挤入材料一定深度时,材料发生破坏,出现微裂纹,上、下刃口还未接触,材料塑性变形已经完成,这时材料就被破坏而分成两部分完成整个冲裁过程。而精密冲压则是以变形形式实现材料的分离,即冲模上、下刃口接触后才实现分离。这种分离过程的特点是,在整个受力过程中,材料并不发生破坏。

2.断面质量

普通冲压的断而是由塌角、光亮带、剪切断裂带、毛刺四部分组成。剪切断裂带是在材料破坏时撕裂形成的。表面粗糙而不垂直于板料平面；而精密冲压的整个零件断面,全是光亮带,它不存在因材料破坏而形成的断裂带。所以表面光洁而且垂直于板料平面。

3.冲模结构形式

精冲模和普通冲压的复合模相类似,只是精冲模的刚度和加工精度要比复合模要求高的多。此外,精冲模所承受的压力要比普通冲压模大1.5～2倍左右。因此,精冲模的结构比较紧凑,并且坚固耐用。

4.间隙

普通冲压模凸、凹模间隙的功用,主要是建立对剪切破坏具备有利的条件,其间隙的数值随板料的厚度而变化。而精冲模凸、凹模间隙要比普通冲压模小得多,它的功用主要是既要有利于建立三向压应力(剪切力、压料力、反冲力)状态,以抑制破坏的发生,又要有利于实现分离的条件。同时,间隙也应保证不至于使刃口啃坏。在精密冲压中,凸、凹模间隙大小与板材厚度关系很小。

5.凸、凹模刃口

普通凸、凹模刃口要尽量锋利,以便形成明显的不均匀变形和应力集中,促使板材形成破坏的条件。精密冲压的凸、凹模刃口,不一定做成很锋利,而有时必须做成圆角及圆弧形式,目的是为了造成三向压应力状态,以抑制板材破坏的发生。

6.毛刺

普通冲压的毛刺形成是发生在材料塑性变形快要完成而剪裂开始之前,以后随着凸模的运动,毛刺被板材在破坏时形成的粗糙断面所挤压而变形,使毛刺拉长。毛刺的大小,并不和间隙成正比关系。而精密冲压的毛刺是在板材分离将要结束时形成的,毛刺形成后,不再变形,基本保持原来大小和形状。

7.工件的极限尺寸

普通冲压一般只能冲裁宽度和孔径最小相当于材料厚度的工件,而精密冲压可冲制宽度小于料厚0.5～0.7mm的工件,并且可兼做压印及压形工序。

8.对原材料要求

普通冲压对原材料没有什么特殊要求,而精密冲压对原材料必须要有良好的塑性。对于塑性低的材料,在冲压前需经退火来提高其塑性。

9.使用设备

精密冲压要比普通冲压所使用的设备复杂,一般要用三动及专用精冲压力机。但如果使用专用精密模具也可在普通压力机上进行精密冲压工作。

10.成本

对于精度要求较高的同一冲压件,采用精密冲压方法要比采用普通冲压方法成本大大降低。精密冲压是一种比较经济的加工工艺。

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