冷沖壓工藝與模具制造技術發展趨勢分析

韓 光

中車齊齊哈爾車輛有限公司

1、冷沖壓技術簡介

冷沖壓即板料沖壓，其工作原理就是利用壓力機對所需的模具施壓，使之在常溫下發生物理形變，進而得到預定的工件。

1.1 冷沖壓應用

目前，冷沖壓的實際應用范圍相對較廣，如金屬或非金屬板材加工等。因此，在汽車、家電、農機等行業生產領域均占據著重要地位。隨著我國汽車行業的飛速發展，對冷沖壓生產技術的要求也隨之越來越高。

1.2 鐵路火車沖壓工藝性分析

09CuPCrNi是鐵路貨車常用的耐候鋼，具有良好的抗腐蝕性和較高的強度，但它的屈服強度較高(347～394MPa)，延伸率和彈性模量較小，成形性能比08F和Q235差一些，在分析和設計過程中需要充分考慮。從產品結構上看，貨車側門中部為淺拉深和四周起伏成形，即材料局部變形，容易產生拉薄，加上材料成形性能較差，容易導致成形部位破裂；材料流動速度和方向不一樣，工件內部應力分布不均勻，易造成板料失穩起皺、翹曲，所以翹曲和起皺是成形工藝和模具設計時需要嚴格控制的缺陷，它們的影響因素主要有3個方面，即模具的幾何參數、潤滑條件及壓邊條件，特別是壓邊力的大小對起皺的影響最大。

2、實際應用

就現階段實際情況來看，冷沖壓加工的實際范圍相對較為廣泛，例如，金屬板料、非金屬板料加工中都能夠應用。由于其應用范圍大，并且加工相對便捷，因此在家電、農機、汽車等行業中占據了一定的位置，因此工業國家也對這一技術給予了足夠的重視，加之該工藝自身特點的良好，使得其在模具制造中的應用比例在不斷擴大。

2.1 優點分析

首先，此種工藝能夠保證沖壓質量以及尺寸精度，對于很多工藝難度較大形狀相對復雜的零件也能進行沖壓。同時使用冷沖壓工藝能夠進行高效生產，保證其生產水平的高效性。其次，還能保證沖壓材料利用的合理性以及高效性，一般情況下材料使用率能夠在80%以上，甚至可以達到無廢料出現的情況，即使剩余部分材料也可以被用到其他方面上。再次，還能夠有效實現機械化以及自動化生產的目的，這是因為沖壓加工中多使用的大多是條料或者是帶料，使用冷態加工就能夠滿足實際需求，而這樣一來就能夠實現加工自動化以及機械化的目的。最后，冷沖壓工藝實際生產效率水平較高，對于汽車覆蓋件等能夠在每分鐘生產數件，甚至能夠達到成百上千件。

2.2 缺點分析

雖然冷沖壓工藝具備一定的優勢，但是其在實際應用過程中還是存在相應的缺點。例如，由于冷沖壓模具的制造會花費較長的時間，并且制造成本較高，因此這種工藝并不適用于單件或者是小規模部件生產中。此外，由于冷沖壓生產一般使用的是機械壓力設備，滑塊會進行相應往復運動，因此在進行手動操作時，就會很容易發生安全事故，進而對操作人員自身安全造成威脅。

3、沖壓工藝與模具制造技術的發展

在評價一個國家工業制造水平時，模具制造技術是其中一項重要的指標。模具具有很高的技術含量和附加值，在我國經濟高速發展的進程中，模具制造技術也獲得了飛速發展，并同冷沖壓工藝一起成為教育培訓、研究開發以及推廣和應用的焦點。隨著經濟全球化進程的深入，我國的工業生產也迎來了前所未有的機遇和挑戰。我國逐漸成為重要的機械加工基地，并在全球的工業領域中占有越來越重要的地位，工業生產的格局已經發生變化。如何適應新的經濟環境，并在激烈的競爭中站穩腳跟、獲得發展，已經成為行業人士普遍關注的話題。制造業產品結構調整的速度隨著工業技術的發展和進步不斷加快，機床模具行業也不例外。企業的市場意識和競爭意識越來越強，以追求高質量、低成本、短周期為目標，并形成了上述三個要素形成的工程設計和產品研發的核心因素。因此，模具制造行業也必須緊跟時代的步伐，全方位多角度地投入到市場競爭中，提高設計技術、改善制造工藝、優化生產模式，從而適應現代生產的需求。

3.1 提高模具材料的質量

在一副模具的價格中，材料的價格約占35%，然而，優質的模具鋼能夠極大地提升模具產品的檔次，延長模具的使用壽命，因此優質模具材料的使用及先進處理技術應得到重視。

3.2 提高高速銑削

在模具制造過程中的應用程度目前，大多工業發達國家的高速銑主軸轉速可達50000-120000r/min，快速進給速度達到40-50m/min，換刀時間1-2s，加工過程中工件的溫度變化小、基本不變形，這樣極大地提高了工作效率和產品性能。而我國目前模具制造過程中使用的銑削工藝基本還是每分鐘數千轉的大力銑。相較而言，我國現在急需提高高速銑削在模具制造過程中的應用程度。

3.3 提高模具研磨拋光的自動化和智能化程度

眾所周知，模具表面研磨拋光的質量直接影響到模具的外觀和使用壽命。目前，我國的制件研磨拋光工藝仍以手工為主，不但勞動強度高而且質量不穩定，嚴重影響模具制造工藝的提升。不久前，德國成功研制出數控研磨機，可實現三維曲面研磨拋光的全程自動化。因此，自動化、智能化已經成為模具研磨拋光的發展趨勢。

結束語

綜上所述，隨著我國現代工業的發展，國內模具行業也需要進一步加快自身制造技術的完善與更新，進而為推動我國現代化工業、制造業的發展貢獻力量。

[1]肖洪波.交流驅動電動機帶鐵心定子的制造與模具工藝保證[J].微特電機，2016，44(11)：81-85.

[2]蘇欣，張繁.對汽車沖壓模具設計制造及其維修分析[J].時代農機，2015，42(04)：32+37.