冲压模具加工是指用模具冲压成形件,从而获得所需要形状的零件,常见生产项目有:模具件、机械零件、零部件等。随着现代机械加工技术的发展,冲压件日益广泛地应用于各种机械产品中,对冲压设备提出了更高的要求。冲压模具设备具有体积小、重量轻、加工精度高、便于装配、自动化程度高等优点。所以冲压机床越来越受到欢迎。随着材料技术、制造技术及制造工艺不断发展,冲压加工技术也不断得到完善,因此冲压机床在整个冲压模具行业发展中具有重要地位。由于在冲压加工过程中存在着应力集中现象,因此在冲压加工工艺中经常采用淬火工艺及化学热处理技术等各种成形工艺相结合方法加以解决。
一、淬火工艺
淬火工艺是用高压水枪或火焰对钢板或棒材进行加热,使其内部或外层产生均匀受热的一种热处理工艺,主要用于提高钢板或棒材的强度。淬火温度要根据钢板或棒材不同,一般可达到1000℃~1200℃。淬火时,先将高温高压气体向钢板内部吹入,利用蒸汽冷却钢板或棒材,然后再放入液体中冷却即可。当加热到钢中所规定的硬度值时,应立即将钢取出冷却。冷却后的钢板或棒材经淬火工序后用于装配。
二、化学热处理技术
冲压加工化学热处理技术是根据材料的化学成分或金属特性,利用一定的化学气氛(如气体、氧气、乙炔等)或金属冷却到一定温度后,使金属达到一定冷却速度而进行的热处理。它包括固溶处理和回火处理两种。固溶处理主要是采用水淬或电溶处理方法,在工件表面形成一层致密而稳定的薄膜,使其具有良好的塑性和韧性。目前,化学热处理技术主要包括淬火工艺、化学退火工艺及回火工处理三大类。这些方法虽然都具有一定的效果,但是在实际操作中存在着一定的缺陷,如:成本高;工件不容易清理;变形量难以控制等。因此,为了保证冲压加工质量和减轻产品质量,必须合理选择化学热处理方法,尽量避免淬火过程所产生马氏体聚集现象。
三、其他成形工艺
随着科学技术的不断进步,目前已经开始利用热处理、冲压加工等多种工艺方法来对冲压加工所需零件进行加工,而且对零件在加工过程中产生的变形进行有效控制,从而达到提高产品质量,延长产品使用寿命,减轻产品重量的目的。例如在冲压成形过程中,为了使模具内部变形量控制在较小范围内,需要使用冷变形技术或使用热变形技术进行成形处理,对产品质量以及使用寿命有较大影响。另外在加工过程中需要对模具进行热加工以及热处理等过程来提高零件内部变形量,从而有效控制模具的变形程度以及实现合理成型。冲压技术可以用来生产出尺寸精度较高和形状复杂或截面较大的冲压零件。通常采用冲压机作为模具成形设备进行生产加工。冲压件表面采用各种工艺来成形,其主要流程如下:冲头→毛坯→模锻→定径成型→冲孔(可在一定程度上缩短成型时间)→定径成形→修整(如表面修复)……由于工艺方法不同会产生不同的模具结构。