冷冲模加工要点
出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《模具工实用技术手册第2版》第787页（6805字）
(一)冲裁模加工要点
1．冲裁模加工特点
(1)表面光洁、刃口锋利
要求刃口表面粗糙度Ra1．60μm～0．80μm，非工作部分允许适当增加，刃口保证锋利，以提高冲件质量。
(2)高硬度
凸模、凹模的工作部分应具有高硬度和耐磨性及良好韧性。一般凸模制造容易，易修磨刃口，因此凸模工作部分硬度为58HRC～62HRC，凹模硬度为60HRC～64HRC。
(3)表面形状
①工作刃口应尖锐、锋利，无倒链、裂纹、黑斑及缺口等缺陷；
②侧壁应平行，或稍有斜度，但要注意斜度的方向(参见刃口设计)；
(4)间隙控制
冲裁模工作磨损后间隙增大，制造和初配时应采用最小合理间隙，而且同一副冲模的间隙应在各方向力求均匀一致。
2．冲裁模加工顺序
(1)冲裁模凸模和凹模精加工方案(表5．7－1)
表5．7－1 冲裁模凸模和凹模精加工方案
(2)配合加工的顺序选择(表5．7－2)
表5．7－2 根据冲件情况选择精加工顺序
3．冲裁模加工方法
(1)凸模加工方法
凸模的加工方法一般根据其不同形状和结构形式而定，冲裁模凸模的常用加工方法见表5．7－3。
表5．7－3 冲裁模凸模常用加工方法
(2)凹模加工方法
冲裁模凹模的加工从某种意义上说是平面直线、折线或曲线的加工，其加工方法决定于型孔的平面形状，常用加工方法见表5．7－4。
表5．7－4 冲裁模凹模常用加工方法
注：表中加工方法可根据工厂设备情况和模具具体要求选用。
(3)卸料板加工方法
一般卸料板的热处理硬度不太高，加工精度也较低，常用的加工方法与凹模加工相似，不同的是这些加工都是在热处理之后进行的。具体方法见表5．7－5。
表5．7－5 卸料板型孔常用加工方法
对于刚性卸料板型孔，加工后还要加工进料槽或导料槽。
(4)凸模固定板加工
凸模固定板的结构形式与凸模固定方式有直接关系，但安装孔的形状主要有圆形、矩形、系列圆孔和凹模型孔。主要加工方法见表5．7－6。
表5．7－6 凸模固定板常用加工方法
(二)弯曲模加工要点
1．弯曲模加工特点
①弯曲模的最终热处理是在试模之后进行的。材料的回弹量受很多因素的影响，一般设计计算很难确定，故一般情况下，是在制造时通过试验求得合格零件，在模具凸模、凹模修整后再淬火。
②利用样板或样件修整凸、凹模。弯曲模形状大都较复杂，几何形状和尺寸精度要求较高。故在制造时尤其是大中型弯曲模工作表面曲线或折线应用样板来控制，以保证制造精度。样板的形状尺寸应有一定回弹修正值。
③弯曲凸、凹模的圆角半径及间隙应制造均匀，淬火后进行精修和抛光，以保证制件表面质量。
④弯曲模的凸、凹模不允许有刃口，应有圆角过渡，以防弯曲件被冲裂或产生表面缺陷。
⑤弯曲模的工作面一般为敞开面，易于加工。
2．弯曲模加工顺序
弯曲模的加工顺序一般按制件要求选择。其方案如表5．7－7所示。
表5．7－7 弯曲模加工方案的选择
3．弯曲模的加工方法
弯曲模的凸模、凹模工作面一般是敞开面，所采用的加工方法与制件的大小和形状有关。
圆形凸模不论大小一般都是采用车削和磨削加工方法，加工精度也较高。
非圆形弯曲凸模、凹模的加工常用方法见表5．7－8。
表5．7－8 非圆形弯曲模常用加工方法
注：表中加工方法可根据工厂设备情况和模具型面结构尺寸选择。
(三)拉深模加工要点
1．拉深模加工特点
①拉深模热处理一般在试模之后进行，冲压出合格制件，以便钳工修正。
②拉深模凸、凹模工作部分边缘应为圆角，以防工件被撕裂。
③拉深模型腔工作表面要求粗糙度很小，一般要求在淬火后抛光、研磨或镀硬铬。
④拉深模凸、凹模间隙要均匀，一般可先按图纸做一样板，供加工时修配。拉深模间隙的大小直接影响到拉深力的大小、拉深件的质量和拉深模的寿命，加工时应严格控制。
⑤根据制件尺寸要求，对外缘尺寸要求较高时制模修配以凹模为基准，相反对内接尺寸要求较高时则以凸模为基准。
2．拉深模的加工方法
不同类型的制件，其模具的加工方法也不同。根据制件的外形可分三种类型，即回转体类、盒形零件、非回转体曲面形零件。凸、凹模的加工方法分别见表5．7－9和表5．7－10。
表5．7－9 拉深凸模常用加工方法
表5．7－10 拉深凹模加工方法
(四)冷挤压模加工要点
1．冷挤压模加工特点
(1)冷挤压模受力较大，因此对材料选择和热处理要求很严。
(2)模具工作表面要求光洁，其形状有利于金属流动。一般淬硬后要研磨、抛光。
2．冷挤压模加工方法
冷挤压模的加工方法根据型面来确定。一般分两大类：回转体类和非回转体类。
(1)凸模加工
凸模的加工方法比较简单，回转体类凸模加工过程为：毛坯准备，热处理后粗加工和半精加工。接着进行淬火和回火，研磨中心孔后磨削成型面和安装定位面。最后磨去端头凸台，抛光后试模。加工中值得注意的是，冷挤压模的凸模端头不允许留中心孔，因此在粗加工时要加工一中心孔凸台，待精磨后切除。另外过渡圆角要大，结构上尽可能以锥面代替过渡圆弧。
非回转体凸模加工一般可用铣削或仿形刨削加工，再由钳工修锉后淬火，最后研磨、抛光工作型面。
(2)凹模加工
凹模常用的加工方法见表5．7－11。
表5．7－11 冷挤压凹模常用加工方法
(五)大型覆盖件冲模加工要点
1．大型覆盖件冲模加工特点
①覆盖件冲模轮廓尺寸较大，制造时需有龙门刨床、龙门铣床、大型仿形铣床、研配压力机等大型设备。
②覆盖件冲模工作面多为立体曲面，精度及表面质量要求较高，加工时还需样架、模型等专用工具配合。
③大型覆盖件的制造需要一个系列的模具配套使用，一般包括拉深模、翻边模、冲孔模、落料模和切边模等。
2．大型覆盖件冲模加工顺序
①制作主模型，这是冲制件的原始依据，显示产品的最终形状。
②制作工艺模型和样架以及样板。
③制造拉深模。
④以拉深件作为立体样板制作翻边模和切边模。
⑤以拉深件尺寸为依据制作落料模。
3．大型覆盖件模型与样板加工
(1)模型与样板的派生关系(图5．7－1)
图5．7－1 模型与样板的关系框图
(2)主模型的加工
主模型是按制品设计做出，以一定的基准面安装在特制的主架上而构成的，其基本尺寸、形状为覆盖件的内表面尺寸和形状。
主模型的材料一般选用优质木材或塑料。在制造主模型时，为了清楚地表示各制件形状特征的位置，在模型上要划出x、y、z三个方向的坐标线。
不同材料的主模型，其制造方法有所不同。木质主模型的加工步骤和方法见表5．7－12。
表5．7－12 木质主模型的加工步骤和方法
随着塑料的广泛使用，现已开始采用塑料主模型代替优质木材制造的主模型，塑料主模型的制造过程为：
第一步 制作原始模型：一般用木材制成，制作方法与制作木质主模型一样。因原始模型只使用一次，因此其材料、结构都可简化，对形状简单，尺寸较小且精度较低的覆盖件也可利用石膏制作原始模型。
第二步 翻制过渡模型，过渡模型是原始模型翻制的，是原始模型的反形，专供翻制主模型用的，也是塑料制件。
第三步 制作主模型。
过渡模型和主模型的工艺过程基本相同，见表5．7－13。
表5．7－13 过渡模型与塑料主模型的制造过程
注：制造塑料模型时，大量化学品和玻璃布对人体危害较大，必须有一定的劳动保护设施，排除有害气体，戴橡胶手套防止化学品侵蚀皮肤。
(3)工艺模型与样架的制造
工艺模型是按冲模制造的需要，将翻边线外的形状(工艺补充部分)补充出来，根据冲模制造的需要按冲压方向改装基准面。工艺模型是在主模型的基础上改造而得的，改造时要求保证主模型型面的完整性，不得划伤工作表面，一般补充部分可用木螺钉拧在非工作面上。
样架则是按工艺模型翻制的凹型，与工艺模型尺寸相等。样架是用来验证凸模立体型面与工艺模型一致性的，同时还可用作加工凹模的靠模，但作靠模使用时应补偿制件的材料厚度。
样架的型面材料一般用低熔点合金或塑料制成。
(4)样板加工
投影样板用于加工、检验和修磨，是根据工艺模型轮廓按冲压方向投影得到的平面形状和尺寸制造的。制件衔接处则用同一断面样板来控制两部分形状，以求得尺寸的一致性。
立体样板则用于修边模，控制曲面形状、尺寸。一般是利用拉深模拉深坯料，经过修边作出轮廓线，它保持了工艺模型的特征和制件的正确形状。
4．大型覆盖件拉深模加工要点
大型覆盖件拉深模的毛坯一般都是铸件，制件的料筋则采用的是镶块结构。
(1)大型覆盖件拉深模技术要求
大型覆盖件拉深模的主要件凸模、凹模和压边圈的制造主要技术要求分别见表5．7－14、表5．7－15和表5．7－16。
表5．7－14 凸模制造主要技术要求
表5．7－15 凹模制造主要技术要求
表5．7－16 压边圈制造主要技术要求
(2)大型覆盖件拉深模的加工方法
制造方法应根据冲槽的形状、结构及加工设备选择，常用的加工方法见表5．7－17。
表5．7－17 大型覆盖件拉深模常用加工方法
不同的加工方法，其加工工艺过程有所不同。在加工拉深模时需要注意的是为了保证安装精度，一般凸模、凹模及压边圈的安装槽都是在装配时才加工。其加工方法是：以凹模的安装槽为基准，将其中心线引伸到压边圈和凸模固定板上，然后在压边圈和凸模固定板上以此为中心划安装槽线，按线铣凹模、凸模固定板及压边圈安装槽。
在采取组装后仿形加工方法时，为了保证产品质量还需注意：
①做好投影样板，制造方法可按工艺主模型的轮廓投影制造。
②对轮廓线的要求：凸模与压边圈可大1mm～3mm，但不允许小，凹模与顶件器允许小1mm～3mm，但不允许大。
③划轮廓线的方法：将工件的基面和样板放(垫)平，利用投影划法，把样板的轮廓线投影到工件型面上。