金属模具材料的钳工精细化加工过程

（甘肃畜牧工程职业技术学院，甘肃 武威 733006）

钳工精细化加工过程主要是针对金属模具材料的形态进行精密加工，最大程度上减少在加工过程中产生的误差[1]。钳工精细化加工相较于传统加工方式，具有操作过程较简单、数字化程度高等优点，在国内的金属模具材料加工中应用范围十分广泛。通过钳工精细化加工提升金属模具材料的可塑性，能够生产出具有结构复杂的金属模具材料零件。除此之外，利用对钳工进行精细化加工能够改变金属模具材料的原子结构，使内部排布均匀紧密连接，从而提高金属模具材料零件的力学性能。在国外一些工业化程度较高的国家始终以工业品的精细化加工为当今主要的发展趋势，以其独有的优势占据经济市场的35.5%以上。针对以上情况，如何将钳工精细化加工过程精细化以及高效化成为市场关心的最大问题。因此，有必要提高对钳工精细化加工过程研究的重视程度。本文通过研究金属模具材料的钳工精细化加工过程，对钳工精细化加工过程进行了分步研究，在对其精准度有一定要求的基础上，详细阐述制造的加工过程，致力于为得到高质量的金属模具理论提供方向。

1 金属模具材料的钳工精细化加工过程

1.1 钳工划线

钳工划线是钳工精细化加工过程中的第一步，其测量的精准性直接影响钳工精细化加工的质量。将零件放在平台上，用卡尺、半尺、卷尺进行找基准测量做标记，然后用划针在零件上划线。利用钳工划线确定钳工模具的具体结构特征，包括：顶面积、底面积、内部角度以及线高，并根据测量得到的数据画出模具草稿，完成钳工划线。通过对钳工精细化模具的回转抽壳，形成钳工精细化模具的具体模型图。钳工精细化模具测量结果，如下图1所示。

图1 钳工精细化模具测量

结合图1所示，在完成钳工精细化模具测的基础上，建立特征化文件定义钳工的各参数，并对变量参数进行计算，其中主要针对内部角度进行精准计算，根据得出的具体数值设置变量初始值[2]。设内部角度为g，则其计算公式，如公式（1）所示。

在公式（2）中，δp指的是误差调节权值；指的是狄利雷克分布函数；指的是输入内部角度的误差调节虚数单位；指的是输出内部角度的误差调节虚数单位。在得出公式（2）的基础上，判断得出的误差调节权值能否满足钳工精细化加工的精度要求[3]。通过公式（2）可以看出，δp的数值越大，证明钳工精细化模具测量内部角度的误差越小，精准度越高。通常情况下，钳工精细化加工内部角度误差调节范围必须控制在-0.01≤0＜0.01区域内，否则将视为无效数据。通过此公式，可使内部角度在高斯噪声存在的情况下保证内部角度的划线精度。通过更新内部角度，完整获取钳工精细化模具。采用钳工精细化加工的方式对获取到的钳工精细化模具进行数据初始化，将误差数值小的部分进行提取，剔除掉噪声以及误差数值大的数据，从根本上减小钳工划线获取误差。

1.2 钳工钻孔

在完成钳工划线，得到钳工模具型腔的情况下，进行钳工钻孔。在钳工精细化加工过程中，需要加工各种大小尺寸的光孔、螺孔、盲孔等，这些都需要通过各种型号的钳工精细化加工完成的。加工时需要模板模具装夹好零部件后，再进行钻孔。先凸件后凹件，凸件借助锯，锉，游标卡尺，R规、直角刀口尺等工量具，保证平面度，平行度，圆度以及尺寸；凹件先把外形做出来，满足形位公差要求，再画线，钻排孔，用錾子錾掉多余部分。用准备好的半圆锉，三角锉，平板细锉，什锦锉，本着先粗后细的原则和正确的工艺流程，逐个控制所要求的尺寸。圆弧部分可以借助检验棒谨慎锉削并控制尺寸，最后用凸件修配凹件。

1.3 钳工折弯

钳工折弯作为钳工精细化加工过程中的中心环节，需要机械或人工去进行折弯加工，基于金属模具材料高精度的要求，主要采用机械加工的方式进行冷折弯、加热折弯以及空管折弯。由于钳工在折弯过程中受杂质、环境因素影响较大，具有复杂性，因而在折弯加工过程中，需要反复调试模具才可实现连续折弯加工生产[3]。金属模具材料在实现连续折弯时，必须意识到钳工折弯存在一定程度的范围限制，可以通过中心点位置偏移或不确定长度定模的方式，在钳工精细化模具上设置一个延展槽，作为该钳工精细化模具的预留型区域。通过改变钳工表面到折弯型腔表面的尺寸大小，实现难以完全填充的金属模具材料制品的连续折弯加工操作[4]。因此，必须通过对金属模具材料制品延展槽的宽度以及长度进行精准掌控，进而实现金属模具材料制品的连续折弯加工操作。

1.4 钳工刮磨

钳工刮磨是在钳工折弯的基础上，在加工大小平台、模具及硬度要求较高的设备过程中，常用钳工来刮磨平台表面，经过钳工多道研磨、抛光工序后，来完成对钳工精细化的加工。在钳工刮磨过程中，建议采用精细研磨法，从而保证钳工表面的高平整度以及光滑度。可在钳工表面加少量硬脂酸，在去掉钳工表面毛刺的同时提高钳工表面的承载力。在钳工刮磨后，为在钳工精细化加工中获得高精准的最大材料抗拉强度，就必须最大限度上减小钳工表面毛刺，尽量保证钳工表面在抛光后达到双平面矫直，保证金属模具材料的最大抗拉强度是完整、有效的。

1.5 钳工装配

钳工装配是钳工精细化加工的最后一步，在组装设备时，零部件的组合需要有卡槽、镶块、螺钉、螺栓等连接一起，通过钳工的选配组合、螺钉的固定来完成整体装配的过程。在其过程中需要各种螺刀、扳手、虎钳等工具。在钳工精细化加工过程中，对钳工装配具有极高的精准度要求，无论是拉拔或挤出材料的最小直径、最大材料抗拉强度以及棒材直度，都必须通过这种高精准度要求确保金属模具材料可以保证正常生产。本文根据邱文军等人提出的金属模具材料的钳工装配精准度要求对钳工装配的精度进行规定，一旦发现存在精度较低的金属模具材料，则立即进行重新装配[5]。针对金属模具材料的钳工装配精准度要求，具体要求如下表1所示。

表1 金属模具材料的钳工装配精准度要求

根据表1所示，高精度的钳工装配不仅能满足钳工精细化加工的精度要求，还能够延长钳工的使用年限。综上所述，钳工精细化加工过程中的每一个环节都是至关重要的，只要一个环节出现问题，就无法实现金属模具材料的钳工精细化加工。因此，必须保证钳工精细化加工过程中的每一个步骤都能够按照上文所述逐一进行。

2 结束语

文章对金属模具材料的钳工精细化加工过程进行分析讨论，通过5步骤阐述了整个钳工精细化加工过程，实现文章研究。其结果表明，通过本文研究能够为钳工精细化加工领域的研究提供一定的参考意见，弥补了钳工精细化加工过程领域研究不足的情况。希望通过文章的研究能够为钳工精细化加工提供理论依据。钳工精细化加工利用其加工精度高，流程简单等优势在市场占据了有利趋势，成为西方发达国家的竞争方向。本文存在唯一不足之处在于没有针对金属模具材料的钳工精细化加工方法的实例进行分析，相信这一点可以作为钳工精细化加工方面之后研究的重点。