在精密模具制造領域,復合模具因其高效率、高精度的特點被廣泛應用。而凹凸模具作為復合模具的核心組成部分,其正確區分與加工直接影響模具的性能與壽命。安諾伊硬質合金憑借其優異的耐磨性、高強度與穩定性,成為制造高品質凹凸模具的關鍵材料。本文將系統解析復合模具中凹凸模具的區分方法及加工要點。
一、凹凸模具的基本概念與區分方法
凹凸模具并非指單一模具,而是指在復合沖壓或成型工藝中,相互配合完成工件加工的一對模具組件。
1. 核心區分依據:功能與結構形態
- 凸模(沖頭/陽模):通常為凸出部分,在沖壓過程中直接接觸材料,施加壓力使其分離(如沖孔)或變形(如拉伸、彎曲)。其工作端面形狀與工件內形或孔形一致。
- 凹模(模腔/陰模):通常為凹陷部分,用于容納凸模并支撐材料,形成工件的外形或提供材料流動的空間。其型腔形狀與工件外形一致。
2. 簡易判斷技巧
- 觀察安裝位置:凸模常安裝于上模座(活動部分),凹模常安裝于下模座(固定部分),但在特殊結構(如倒裝模)中可能相反。
- 分析材料變形過程:想象材料加工過程——凸模主動“切入”或“推入”材料,凹模則“承接”或“包裹”材料。
- 檢查工件成型結果:對于沖孔,工件上留下的孔形狀對應凸模形狀,落下的廢料形狀對應凹模型腔;對于落料成型,工件外形由凹模型腔決定。
二、安諾伊硬質合金在凹凸模具加工中的優勢
凹凸模具,尤其是精密、長壽命要求的模具,常采用硬質合金制造。安諾伊硬質合金因其以下特性成為理想選擇:
- 極高的硬度和耐磨性:可承受沖壓過程中的劇烈摩擦,顯著延長模具壽命,減少停機更換時間。
- 優異的抗壓強度和剛性:在高速連續沖壓中抵抗變形,保證尺寸穩定性與加工精度。
- 良好的耐腐蝕性與化學穩定性:適應不同材質(如硅鋼片、不銹鋼、銅鋁等)的加工環境。
三、凹凸模具的加工流程與關鍵技術要點
使用安諾伊硬質合金等材料制造凹凸模具,需遵循精密加工流程:
1. 設計與選材階段
- 根據工件材料、厚度、產量及精度要求,計算模具間隙(凸凹模之間的單邊空隙),這是保證沖裁質量(毛刺大小、斷面質量)的關鍵。間隙值通常為材料厚度的5%-15%,需精確匹配。
- 選擇合適牌號的安諾伊硬質合金,考慮其韌性、硬度與工件材料的匹配性。
2. 粗加工與成型加工
- 凸模加工:通常采用慢走絲線切割、精密磨削或電火花加工,確保工作刃口尺寸精度與形狀公差。對于復雜形狀,常采用數控銑削預成型后精磨。
- 凹模加工:重點在于型腔的精密加工。常采用穿孔機加工穿絲孔,再用慢走絲線切割出型腔。型腔的垂直度、表面粗糙度至關重要。
- 關鍵點:加工時必須考慮硬質合金材料的高硬度特性,選用專用刀具(如金剛石砂輪、PCD刀具)與合理的切削參數,避免崩裂。
3. 熱處理與表面處理(若基體為鋼,硬質合金部分通常無需)
- 對于鋼制模架或非工作部分,可能需熱處理以提高強度。硬質合金鑲塊通常以壓入或粘結方式固定在模套中。
4. 精密配合與裝配
- 這是區分與保證凹凸模性能的最終環節。需確保:
- 導向精度:通過導柱、導套保證凸模垂直、準確地進入凹模。
- 間隙均勻性:裝配后需檢查四周間隙是否一致,常用光隙法或塞尺測量。
- 表面光潔度:工作刃口或型腔表面需拋光至鏡面,減少摩擦阻力與工件劃傷。
5. 試模與調試
- 通過試沖檢查工件質量(尺寸、毛刺、平整度),微調模具間隙或位置,直至達到設計要求。
四、
區分復合模具中的凹凸模,本質在于理解其在加工過程中的功能角色:凸模主動施力成型,凹模被動支撐定型。選擇如安諾伊硬質合金這樣的高性能材料,并結合精密的加工工藝(如線切割、磨削)與嚴格的裝配調試,是制造出高精度、長壽命凹凸模具的核心。正確的區分認知是設計與加工的基礎,而優質的材料與工藝則是卓越性能的保障。在實際操作中,始終應將模具視為一個精密的配合系統,凸模與凹模的協同工作,方能實現高效、穩定的批量生產。