作者简介：

朱建明（1966.12），男，汉族， 浙江嘉兴人，浙江海迈材料科技股份有限公司，总经理，研究方向：冲压模具制造中数字化技术的应用研究、渗碳技术对金属表面处理的应用研究、提供冲压模具制造精度及寿命的措施。

朱燕飞（1983.11），男，汉族，浙江嘉兴人，海盐海马五金有限公司，中级工程师/总监，研究方向：冲压模具制造中数字化技术的应用研究、渗碳技术对金属表面处理的应用研究、提供冲压模具制造精度及寿命的措施。

摘要：探讨提高冲压模具制造精度、延长寿命的有效方法，针对冲压模具制造生产展开分析。首先介绍冲压模具的原理与基本形式，了解不同类型的冲压模具应用要点。其次从冲压模具规范作业、冲压模具设计、冲压模具控制系统、冲压模具装配四个方面提出加强制造精度的措施，并且立足于冲压模具结构设计、控制冲压模具间隙、选择冲压模具材料、冲压模具热处理、冲压模具加工工艺控制、定期组织冲压模具养护六个维度，总结延长使用寿命的方法，最后对今后冲压模具制造生产基本方向作出总结，旨在提升冲压模具质量，推动我国工业制造业的发展。

关键词：冲压模具;制造精度;冲剪模具;压缩模具

工业生产与制造需要用到冲压模具，而冲压模具制造零件更是在生产中占比较大，机械加工技术越来越先进，生产对于机械产品加工精度也有提出了非常高的要求。冲压模具加工在生产加工中具有特殊性，适用于结构复杂、非标准零部件加工作业，制造效率也非常高，特别是在工艺技术水平得到优化的当下，模具制造精度和使用寿命更是不断提升。但是冲压加工使用压力机会对材料形成冲击，长期应用更是会因这些问题降低制造精度、缩短使用寿命。鉴于此，本文以提高冲压模具制造精度、延长使用寿命为目标，讨论切实可行的加工方法与措施。

一、冲压模具制造原理与形式

冲压模具一般被运用在冷冲压加工环节，金属、非金属材料经过加工之后成为零件或者是半成品，属于特殊性工艺装备，也被称作冷冲压模具或冷冲模。处于室温条件下冲压通过压力机上安装的模具，向材料施加压力，致使材料发生分离、塑性变形等现象，这便会获得生产所需零件[1]。

应用冲压模具加工制造技术，立足于模具行业发展角度，该制造技术标志着模具加工制造技术逐步实现了现代化转型。通用标准零件比较常用的加工制造技术，包括车削加工技术、铣削加工技术、刨削加工技术、磨削加工技术，对于冲压模具成形零件的制作与加工，常用凹模、凸模、凹凸模，且这些零件形状复杂，所以制造加工往往面临非常高的精度要求。很多成型零件加工制造技术中，常用的技术包括挤压成形技术、化学腐蚀成形技术、合金堆焊冲压模具技术、钳工修整成形技术。

按照实际加工形式，冲压模具分为三类，第一类为冲剪模具，该类模具是按照零部件加工提出的相应要求，采取机械剪切力加工机械产品和零部件。冲剪模加工在制造加工的冲孔、修边、下料等诸多环节都具有明显优势[2]。第二类为压缩模具，此类加工形式主要是向金属材料施加强制压力，促使其产生塑性变形，形成需要的形状，此类加工方法的应用必须要有大压力外部系统作为配合，而且作业人员专业水平也关系到最终加工产品质量。第三类为成型模具，成型模具加工按照机械零部件实际形状、内部结构，确定比例后制作模具。实际加工环节必须要有不同形式外力变形作为辅助，所以此压缩模具在塑料制品加工中比较常用。

二、提高冲压模具制造精度的方法

（一）加强冲压模具制造流程作业规范性

实施冲压模具加工作业，关键在于上下模具之间的相对运动。实际生产与制造环节，被加工对象必须要先在冲压模具上固定，保证关键尺寸定位的准确性，这是加强冲压成型精确性的必要前提。开展冲压加工期间，操作人员需要重点分析模具结构调整，确保能够按照操作规范精准定位[3]。正式开始精确冲压加工之后，设计导柱的位置需要保持与模块、压料板的距离，确保冲压环节作业安全性，还可以对凸凹模冲压环节合理配合间隙进行合理控制。冲压模具加工时，必然会有较大的冲击力产生，所以模具装配期间与的一些固定零件，如螺钉和螺母，必须要与定位零件一起安装，保证安装的稳定性，以免模具在多次使用之后发生松动，并对所在位置、精度等造成影响。设计压料零件时通常以压边圈为宜，以免材料受到切向压力作用之后发生凹凸不平的现象。开始精加工作业，也必须保证加工过程中卸料板上没有杂物，并且定期组织保养。

（二）优化冲压模具设计

冲压模具制造要想保证精准性，不同的零件制造设方案与设计技术务必加强灵活性。例如采用计算机软件作为冲压模具设计的辅助方法，绘制准确度高的生产设计图纸，其间还需运用三维建模技术，使模具设计更具精度[3]。除了计算机软件外，模具制造技术也非常重要，如比较常见的线切割技术，该技术加工精度符合1.5μm标准，加工表面粗糙度也符合要求，因为线切割加工直径在0.03-0.1mm区间，所以可以一次性完成凹凸模加工作业。利用磨削、抛光加工技术，也可以加强制造模具精度，从而符合产品质量制造的要求。

（三）调整冲压模具控制系统

信息化、数字化时代的数控冲压模具加工，可以促使产品加工实现智能化转型，针对夹具、机具等功能进行优化，调整监控系统、检测系统以及编程系统的功能，使冲压模具加工逐渐实现一体化、自动化和智能化。如此一来，不仅可以提高冲压模具加工精度，还有利于提升冲压模具制造效率。

（四）科学选择冲压模具装配方法

当冲压模具加工进行到模具装配环节，因其属于最后一个流程，所以必须科学选择模具装配方法。比较常用的冲压模具装配方法包括组装法、互换法、修配法这三种，且三种方法均是以人为操作为前提，所以模具一般是在加工厂加工，集中运输到生产现场统一装配。此方法很难保证单体模具、导滑面在加工环节的精度，所以导柱导板极有可能发生拉伤。为此，建议应用数字化装配技术，既可以解决导柱导板拉伤的问题，又能够提高单件冲压模具在加工时的精度[4]。工作人员使用计算机软件详细记录每次测量的结果，通过测量结果和设计数据的对比，若测量结果和设计要求存在偏差，便可及时校对、修改，有助于提升冲压模具加工制造精度。

三、延长冲压模具使用寿命的建议

工艺生产制造中的冲压模具使用寿命，关键影响因素是冲压模具结构的合理性，模具材料的选择、模具装配和调试的规范性，也是决定冲压模具使用寿命的关键性因素。为此，根据冲压模具制造加工现状，提出延长其使用寿命的建议如下：

（一）合理设计冲压模具结构

设计阶段制定冲压模具结构的设计方案，只有保证设计合理，方可延长模具使用寿命，若是模具结构设计存在不当之处，便会直接缩短模具使用寿命[5]。因此开始设计冲压模具的初期，一方面需要严格按照冲压模具的基本要求进行设计，另一方面还需从冲压模具材料着手，重点检验材料刚性、韧性、强度，确定符合使用要求，可以避免加工冲压模具期间发生模具凸凹模与其他零部件在加工冲击振动影响下导致的变形、磨损等问题。另外，冲压模具设计过程中，对于模具间隙的设计建议加强设计导向性，无论是模具设计间隙如何，均会导致凹凸模磨损甚至损坏，缩短模具使用寿命，还会使模具本身损坏，只有保证导向性，才能够避免损坏问题，从而延长其寿命。

（二）加强控制冲压模具间隙

冲压模具设计间隙非常重要，而且零部件质量、冲压模具使用寿命、冲压压力，均会在冲压模具凹凸模间隙这一因素的影响下，埋下冲压模具质量隐患。因此开始模具间隙设计之后，需要控制冲裁力、卸料力，整体来说不宜过高。为了达到该目标，必须严格按照冲压模具设计规范手册，确保冲压模具质量基础上，按照实际可以调整凹凸模间隙，以达到避免凹凸模磨损的目的。

（三）科学选择冲压模具材料

关于冲压模具的选材，也是延长其使用寿命的关键因素。生产制造环节冲压模具材料和产品批量有关。若是在大批量生产的情况下，建议挑选高强度、耐磨性与韧性良好的材料;若是在校批量生产的情况下，使用一般材料模具即可。另外，冲压模具材料还需关注被冲压材料实际质量与材质基本要求，保证材料质量，以免因此冲压材料质量问题影响到使用寿命。

（四）冲压模具热处理

冲压模具在制造生产环节采用热处理工艺，可以有效延长冲压模具的使用寿命。通常在模具热处理环节，必须合理控制淬火温度。一旦淬火温度超出标准，受到冲击载荷作用，可能会增加冲压模具脆性，导致断裂问题，冲压模具材料硬度较大的情况下，对其进行冷却处理也会导致变形、裂缝，或是不容易及时发现的隐形裂纹，情节严重便会威胁到冲压模具使用寿命。若淬火温度较低，不满足设计规范，那么材料硬度、深度都将受到直接的影响，对比工艺要求存在偏差，而且模具受力之后还会发生变形，继而缩短冲压模具使用寿命。另外，回火工艺在冲压模具制造生产中也起到非常重要的作用，如果该工艺没有得到正确使用将会直接缩短模具的寿命。以免出现冲压模具裂缝等问题，并有效延长模具使用寿命，作业人员必须正确掌握回火工艺的操作要点，控制要回火温度、时间。

（五）加强冲压模具加工工艺控制

冲压模具在制造加工环节的精度、质量，是模具整体使用寿命的关键性影响因素，针对模具加工与制造，务必做好冲压模具加工工艺的控制，保证模具加工效果。根据分析发现冲压模具加工精度与质量，和产品使用寿命为正比，即加工环节的精度、质量得到提升，那么磨具使用寿命也就相应延长，反之则会缩短。通常冲压模具生产制造都是根据标准模架，这是保证冲压模具导向质量的重要前提。对于自制模架的应用，则需关注导套、导柱精度，以及控制间隙和滑动自由度。控制冲压模具装配间隙的均匀性与合理性，检查模具表面光滑度与平整度，机械零部件则要保证平行度、垂直度，特别是固定板和凸模、凹模和表面之间的垂直度，务必符合允许公差范围要求，方可从根本上保证冲压模具使用寿命。

（六）定期组织冲压模具养护

实际生产过程中运用冲压模具，按照模具的材料、模具结构、运行环境等，要提前做好模具润滑工作，可以减少磨损、摩擦，这是冲压模具日常养护的重要工作。冲压模具在使用过程中，控制冲压设备冲击压力也非常关键，通常冲击压力应该控制在零部件重力30-40%左右。进行到模具安装阶段，应该重点控制凹模嵌入深度，可以避免严重磨损，如果嵌入深度较大，便会加剧磨具的摩擦，所以冲压模具必须牢牢固定。要想减少冲压磨具内部零部件磨损，板材、模具表面可以涂抹润滑脂，即可加强模具零部件润滑度，达到减少磨损与摩擦的效果。冲压模具在使用过程中经常发生故障的位置，必须定期组织检查、养护，做好故障预防工作，保证冲压模具运行效率、延长使用寿命。冲压模具在无需使用时，工作人员应该做好封存和保管，例如弹压装置模具的保管，需要将弹压装置调整到自由状态，装置保存过程中凹凸模中间务必预留间隙，而且要在表面涂抹油起到防锈的效果，还可以避免刃口破损。另外，以免杂物、灰尘在模具表面大量积存，工作人员必须定期清洁表面。

四、冲压模具制造的发展方向

社会经济飞速发展推动了我国工业化建设，在工业生产与制造中冲压模具是必不可少使得装置，也是工业领域的常用方法之一。因为冲压模具技术的使用存在一些缺陷，所以工业企业在自身转型过程中也对其进行了优化与改善，整体上推动了我国工业进一步发展。针对冲压模具技术与使用的分析，创新冲压模具运用方法，可以加强冲压模具精度。今后为了进一步优化冲压模具技术的使用性能与效果，需要着手于冲压磨具材料、设计，利用人工智能技术实现智能化升级，不断提升冲压模具的质量，并且延长冲压模具使用期限，这也可以提高工业生产效率。对于机械制造企业而言，未来更应该关注冲压模具，结合生产实践探索加强冲压模具精度、延长寿命的可行举措，不断应用新技术带动我国机械制造业的数字化、智能化发展。

结束语：

综上所述，冲压模具作为工业生产中的重要装置，必须保证制造精度，这就需要从冲压模具设计、结构等方面着手提出优化建议，保证模具制造精度。此外，为了延长冲压模具使用寿命，还需要加强模具使用的控制与养护，重点防范模具磨具、破损、开裂等质量问题，从根本上消除可能影响使用寿命的因素，既可以保证冲压模具制造精度与质量，又可以切实延长使用期限，并提高工业生产制造效率，促使我国制造生产逐步实现数字化、信息化和智能化。

参考文献：

[1]刘爱伟.现代冲压模具在机械零件加工中的应用研究[J].内燃机与配件，2021（21）：115-116.

[2]黄佳锐.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J].内燃机与配件，2021（13）：182-183.

[3]刘智彬，张鑫.汽车冲压模具设计制造与维修研究[J].时代汽车，2021（10）：105-106.

[4]刘燕萍.冲压模具在机械零件精密加工中的使用研究[J].科技创新与应用，2021（08）：170-172.

[5]黄红端.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J].大众标准化，2021（02）：151-152.