冲裁模的加工工艺

6.1.1　冲裁模的加工工艺

冲裁模具是在冲床上借助冲床的冲裁力使材料相互分离的一种模具，凸、凹模是冲裁模的主要工作零件。各种模具的凸、凹模零件，由于工作条件、使用要求不同，因此它们的形状、尺寸、精度、材料和热处理要求也不尽相同。

1．凸、凹模的典型加工工艺路线

（1）下料→锻造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→划线→刃口轮廓粗加工→刃口轮廓精加工→螺孔、销孔加工→淬火与回火→研磨或抛光。此工艺路线钳工工作量大，对钳工技术要求高，适用于外形简单、热处理变形小的零件。

（2）下料→锻造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→划线→刃口轮廓粗加工→刃口轮廓精加工→螺孔、销孔加工→淬火与回火→采用成型磨削进行刃口轮廓精加工→研磨或抛光。此工艺路线能消除热处理变形对模具精度的影响，容易保证凸、凹模的加工精度，可用于热处理变形大的零件。

（3）下料→锻造→退火→毛坯外形加工→螺孔、销孔、穿丝孔加工→淬火与回火→磨削加工上下面及基准面→线切割加工→钳工修整。此工艺路线主要用于以线切割加工为主要工艺的凸、凹模加工，尤其适用形状复杂、热处理变形大的直通式凸模、凹模零件。

凸、凹零件的各表面一般分为两部分，一部分为工作表面，用于冲压工件；另一部分为非工作表面，用于装配和连接等。非工作表面一般可采用普通机械加工方法加工，如车、刨、钻、铣、磨、钳等。工作表面的加工是凸、凹模加工工艺过程中的重点。凸模或凹模加工的工艺特点主要决定于工作表面。具体来说，在确定凸、凹模的加工工艺时应考虑以下几点：

1）凸、凹模在工作中承受冲击负荷的作用。为防止在工作中产生脆性断裂，零件应具有足够的韧性，其毛坯一般都是采用锻造加工。因此，在机械加工前一般都要经过下料→锻造→退火这样一个毛坯制造工艺过程。退火的目的主要是消除内应力，降低硬度，改善切削加工性能，为最终热处理做准备。

2）考虑工件精度与模具精度间的关系，一般要求模具精度比冲制件精度高出2～3级。另外，凸、凹模的工作表面要求光洁，刃口锋利，刃口部分的表面粗糙度R_a=0.4μm，配合表面的粗糙度R_a=1.6～0.8μm，其余部分为6.3μm。按照一定的工艺加工后，必须达到图样上给定的尺寸精度和表面粗糙度要求。为此，凸、凹模工作表面的机械加工必须分为粗加工和精加工阶段。

3）凸、凹模工作表面的热处理。凸、凹模的工作表面在工作时对被分离材料进行剪切，且在卸料或退料的过程中与被分离材料相互摩擦，因此，在工艺过程中，需要通过淬火或局部淬火提高其工作部分的硬度，以获得良好的耐磨性。淬火后凸模的硬度一般要求达到58～62HRC。凸、凹模的淬火加回火工序一般安排在粗加工（或半精加工）之后、精加工之前。若按常规加工方法，该工序则安排在最后的精磨之前；若采用电火花或线切割加工方法，淬火加回火也应在此之前进行。

2．各种冲裁模的传统加工方法

（1）单工序冲裁模

单工序冲裁模的加工与制造，可根据图样要求，实行工件单独制作与配作相结合。装配时按图样要求，根据实践经验及习惯做法进行装配，只要能保证凸、凹模的间隙均匀即可。

（2）级进模

1）级进模的制造一般采用先加工凸模的方法，即先将凸模按图样要求，划线、钳工加工成型，并经淬火处理。

2）凸模制成后，可对卸料板按图样进行划线。在划线前用平面磨床把划线表面磨平，且六面应相互垂直，选其一面作为划线基准面。在有坐标镗床的情况下，用坐标镗床进行划线和钻孔。在没有坐标镗床的情况下，可利用划线高度尺，在平台上按图样划线，划线时一定要仔细，划线后按图样要求进行检查。

3）将划好线的卸料板由钳工粗钻孔成型。

4）将卸料板、凸模固定板、凹模坯件相互对齐并用平行夹夹紧、钻销钉定位孔。

5）用加工好的凸模，采用压印的方法在卸料板上进行孔加工，每次压印深度为1mm左右，并用细锉加工，使之和凸模成相应间隙配合。

6）把加工好的卸料板和凹模坯件用销钉紧固，并使其对齐。用加工好的卸料板孔为导向，用划针在凹模表面上划线，卸下后粗加工凹模各孔。

7）粗加工后的凹模坯件与卸料板再次用销钉紧固，以卸料板作为导向，用相应的凸模对凹模压印，压印深度为1mm左右，然后锉修成型，并保证凸、凹模所要求的间隙值。

8）凸模固定板各孔的位置确定及加工方法，与凹模加工方法相同。

（3）复合模

1）首先加工冲孔凸模。

2）对凸、凹模进行粗加工，并按图样划线。粗加工后用冲孔凸模压印锉修凸、凹模内型孔。

3）制作一个与冲件形状、尺寸完全相同的样板，再把凸、凹模与样板用环氧树脂黏合在一起或者按图样划线。

4）按样板或划线刨外形。

5）经精锉修后，将凸、凹模锯下一块，可作为卸料器用。

6）将加工后的凸、凹模淬硬，再用压印锉修法压印凹模孔。

7）用冲孔凸模通过卸料器压印锉修凸模固定板型孔。

8）装配时，先装上模，再装下模。