沖模制造工藝就是指沖模主要工作零件；凸模、凹模、凸凹模等的加工制造方法。目前國內(nèi)在沖模制造中，普遍采用的制造工藝如下：
1、電加工制模工藝
以電火花線切割和電火花穿孔成形加工為主的沖模制造工藝。
2、專用設(shè)備機械加工制模工藝
以銼鋸機、仿型刨、仿型銑、成型磨與光學(xué)曲線磨加工為主的沖模制造工藝。
3、精密磨削制模工藝
以通用與專用設(shè)備進(jìn)行粗加工與半精加工，用高精磨削設(shè)備完成精加工，包括使用高平面、內(nèi)名圓磨床、座標(biāo)磨床、CNC光學(xué)曲線磨床與成型磨床、NC與CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨床等進(jìn)行精加工。
4、高效高組合制模工藝
以電加工法進(jìn)行半精加工，用成型磨、CNC光學(xué)曲線磨、座標(biāo)磨及NC與CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨進(jìn)行精加工。
除上述四種外，還有完全用普通機床加工配以鉗工銼研制模、壓印法制模以及澆鑄法制模工藝等，多用于一些簡易、經(jīng)濟(jì)沖模制造。在普通全鋼沖模制造中這些制模工藝已趨于淘汰。

用電加工制模工藝制作沖模是國內(nèi)目前應(yīng)用廣的沖模制造工藝。在高、高壽命、高效率的“三高”沖模制造中，精密磨削工藝占據(jù)較大優(yōu)勢。而高效高精組合制模工藝在國內(nèi)目前使用尚不廣泛，盡管其優(yōu)點很多，是精密沖模制造技術(shù)的發(fā)展方向，普及尚待時日，還要一個過程。
1、沖模的電加工制造工藝
電火花穿孔是利用工件與電極之間脈沖放電產(chǎn)生的電蝕現(xiàn)象，進(jìn)行模孔和模腔加工。即當(dāng)電極與工件間的間隙小到一定程度時，瞬間電壓升高，擊穿間隙，產(chǎn)生脈沖火花放電。此時，能量集中，電流密度很大，產(chǎn)生10000℃以上高溫，使金屬熔化、汽化，并脫離模體，如此不停循環(huán)往復(fù)，達(dá)到加工的目的。

線切割加工原理亦相同，其主要優(yōu)點如下：

（1）用金屬絲作為工具電極，無需像電火花穿孔成形加工那樣需要專門的工具電極。
（2）電極絲直徑僅0.04～0.2 mm，現(xiàn)在已開發(fā)使用0.03～0.1 mm直徑的電極絲，可以切割0.05～0.07mm的窄縫、R≤0.03mm的圓角以及細(xì)微的結(jié)構(gòu)形狀，故可加工復(fù)雜形狀的凸、凹模。
（3）加工中電極線以一定速度運動，既不必考慮電極絲損耗，又可將加工中殘留在切割縫中的屑末排出，有利于連續(xù)切割加工。
（4）加工效率較高且可不必采用拼塊結(jié)構(gòu)而能在整體模塊上加工。同時，還可將凸模固定板、導(dǎo)板（卸料板）、凹模板等三板疊齊切割出所有相應(yīng)?？?，孔的同軸度極好。
（5）可對淬硬模板切割加工，既可消除熱處理變形，又能對各種硬金屬、模具鋼進(jìn)行切割。
電加工制?？梢源蠓瓤s短制模周期，能節(jié)省大量機加設(shè)備及工時，但目前，多數(shù)國產(chǎn)電穿孔與線切割機的加工、加工表面粗糙度等都達(dá)不到?jīng)_模制造的技術(shù)要求。國產(chǎn)線切割機（見表1）與國外同類產(chǎn)品的技術(shù)性能相比還有較大差距。如瑞士AGIE公司的CNC五軸線切割機，其線切割斜度可達(dá)±10°可切割多種形式側(cè)表面、直立面、錐面、連續(xù)坡度面等，加工可達(dá)±0.005mm，其表面糙度值Ra=0.4μm。
近年來，國外一直對電加工機床的技術(shù)性能改進(jìn)與開發(fā)進(jìn)行著大量研究，特別是日本與瑞士幾家大的電加工機床生產(chǎn)公司：日本三菱電機、沙迪克、瑞士阿奇、夏米爾等，經(jīng)過長期不懈的努力都取得豐碩的成果，特別是低速走絲數(shù)控電火花線切割機床（LWEDM）的發(fā)展引人注目。功能完善，自動化程度已達(dá)到無人看管運行的程度。其加工工藝水平：生產(chǎn)率達(dá)到300mm2/min，加工可達(dá)到±1.5μm，加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm。直徑0.03～0.1mm細(xì)絲精密切割技術(shù)的開發(fā)，可實現(xiàn)凹、凸模切割完成，并可進(jìn)行0.04mm的窄槽及半徑0.02mm內(nèi)圓角的切割加工。錐度切割技術(shù)已能進(jìn)行30°以上錐度的精密加工，國內(nèi)在這方面的研究、開發(fā)也已取得了進(jìn)展。如北京機床研究所研制的慢走絲線切割機加工已小于5μm。
漢川機床有限責(zé)任公司已推向市場的HCX320A低速走絲線切割機加工面粗糙度Ra≤1.0μm。
LWEDM用于精密模具加工，重點需要解決的問題是加工表面變質(zhì)層小于1.0μm，Ra0.1～0.2μm。要解決這個問題，除了優(yōu)化工件材料及電極絲材料外，主要采取多次切割、防電解作用及放電能量分配等措施，這些在國外已取得了良好的效果，LWEDM加工的模具壽命已接近磨削（研磨）加工的模具壽命。
2、電加工與精密磨削法制模的比較
采用精密磨削法加工的凸、凹模，表面粗糙度值Ra可達(dá)0.025μm，通常為Ra≤0.1～0.05μm，而電火花線切割加工的凸、凹模表面粗糙度Ra值可達(dá)0.4μm，一般Ra≥1.0～2.0μm。因此，前者加工的模具工作零件更高，質(zhì)量更好，壽命更高.
精密磨削時可通過強制冷卻、控制進(jìn)給量來減少磨削溫升對工件表層金相組織的影響。同時，經(jīng)過對磨削工具的合理選擇達(dá)到的相對速度，可獲得鏡面磨削的理想表面粗糙度。而線切割加工則不然，由于其切割的坯件已經(jīng)淬硬，盡管采用微精加工回路即慢走絲切割或二次切割精加工，可以減少加工表面的電蝕層厚度，但線切割加工過程中產(chǎn)生的高溫造成加工件表層金相組織的變化及燒蝕是難免的。此外，在電荷傳遞范圍內(nèi)的局部發(fā)熱及熱擴散，必然在工件加工表層出現(xiàn)有害金相組織。據(jù)金相顯微觀察，線切割加工表面不僅有肉眼可見的鋸齒狀痕跡，且表層約0.03～0.05mm厚為高溫?zé)g的殘余樹枝狀奧氏體組織，硬度高達(dá)HRC67～70，有顯微裂紋。這樣的模具在沖壓加工時，多數(shù)情況下凸、凹模磨損加大、加快，沖件毛刺大。解決這個問題的辦法是加強線切割后續(xù)加工的清理及研磨工序。如能用精磨除去線切割有害表層則更理想。
3、沖模工作零件表面的精加工
（1）沖模工作零件精加工與模具壽命的關(guān)系
模具費用占沖壓件生產(chǎn)成本的比重較大，一般可超過20%～30%。因此，提高模具壽命、降低模具費用對降低沖壓件生產(chǎn)成本有重大意義。多年來，通過使用各類模具標(biāo)準(zhǔn)，集中預(yù)制模架、模板和標(biāo)準(zhǔn)零部件、提高模具標(biāo)準(zhǔn)化、化與商品化的程度來壓縮制模成本，已取得明顯成效。但提高模具壽命，尤其通過選擇和完善制模工藝來提高模具壽命，還有很大的潛力。分析制模工藝與沖模壽命的關(guān)系，可以看出選用合理制模工藝的重要性。
通常新沖模投產(chǎn)至失效報廢要進(jìn)行20～25次刃磨。沖模刃口的磨損與其表面的粗糙度有密切關(guān)系。Reihle在其著作中論證，摩擦系數(shù)μ值主要受摩擦表面平均粗糙度Ra的影響。μ值的大小與摩擦力、摩擦強度以及摩擦副產(chǎn)生的磨耗成正比。用精密磨削法所得刃口件的表面粗糙度Ra值可達(dá)0.025μm，一般為0.05～0.1μm；用線切割加工的刃口件表面粗糙度Ra值可達(dá)0.4μm，一般為1.0～2.0μm。目前國產(chǎn)線切割機僅達(dá)到Ra=1.6～3.2μm，所以，線切割加工的刃口件表面的摩擦系數(shù)μ值約為精密磨削加工的2倍以上。精密磨削可以獲得鏡面磨削的理想表面粗糙度，而線切割電火花放電產(chǎn)生的高溫會造成加工件切縫表層金相組織的變化和燒蝕。此外，在電荷傳遞范圍內(nèi)的局部發(fā)熱及熱擴散的進(jìn)行，必然在工件加工部位表層產(chǎn)生有害的金相組織。
由于線切割加工表面粗糙度差，在沖壓加工過程中產(chǎn)生強烈摩擦，使粗糙波峰部位局部應(yīng)力提高。線切割加工的刃口件經(jīng)長期沖壓工作后，由于疲勞及摩擦剪應(yīng)力達(dá)到其剪切強度極限，會產(chǎn)生微裂紋或促使已有的顯微裂紋擴展，這就是用線切割加工的沖裁模沖件毛刺大、刃口易崩裂、壽命較低的根本原因。表2是德國學(xué)者H.Becker和J.Cammann為同一沖件以線切割和精密磨削工藝制造了相同結(jié)構(gòu)的沖裁模，在相同的生產(chǎn)條件下進(jìn)行試驗性生產(chǎn)后獲得的數(shù)據(jù)，其試驗研究的結(jié)論是：用電火花線切割工藝制造沖模沖出的沖件毛刺高度平均比用精磨工藝制造沖模沖出的沖件毛刺高30%，由于沖件毛刺大而使沖模的刃磨壽命及總壽命降低了約20%～30%。
（2）模具工作零件表面的精加工
按模具工作零件表面的作用可分為：自由表面、配合面、與工件的接觸面三類。自由表面無要求；配合面既要求尺寸，公差控制也很嚴(yán)且其表面粗糙度Ra值要小，模具工作時不產(chǎn)生劃傷。配合面絕大多數(shù)為規(guī)則的幾何形體表面，以平面和圓柱面居多，用國產(chǎn)通用切削機床加工即可滿足要求；而同工件的接觸面，除了平面、圓柱面等規(guī)則的幾何形體表面外，還有各種成型圓弧面、任意曲面、任意形狀的三度空間體等等。由于這些表面決定了加工制件的形狀、尺寸與形位、表面質(zhì)量，故對其加工的技術(shù)要求很嚴(yán)，只有采用先進(jìn)、合理的制模工藝才能保證模具刃口與型腔達(dá)到符合要求的形狀、尺寸與形位，熱處理硬度及表面粗糙度。
4、電加工制模工藝存在的問題及對策
采用電加工工藝制模，即：電火花成型（電火花穿孔）與電火花線切割，制造各種模具的主要工作零件是目前國內(nèi)廣泛采用的制模工藝，特別是各類沖模的制造更是如此。由于沖模中屬于刃口類沖模占70%以上，主要是各種沖裁模，如：剪截模、切口模、切角模、切邊模、沖槽模、切斷模、落料模、沖孔?！鹊?，其凹模都是板狀，無論沖裁線刃口形狀如何復(fù)雜，無例外的均可以用電火花線切割對淬過火的模板進(jìn)行刃口的?？浊懈?。所以，在沖模制造中，電火花線切割工藝，使用的更廣些。
無論是電火花穿孔還是線切割，在加工模具主要工作零件的過程中，都會在加工件加工部位表面產(chǎn)生有害的電蝕層。從目前國產(chǎn)線切割機的主要技術(shù)性能看，很難達(dá)到模具刃口件的理想尺寸與表面粗糙度要求。
近兩年來，國內(nèi)科研與電加工機床主要生產(chǎn)廠（如漢川等）以及與國外合資的企業(yè)又開發(fā)和生產(chǎn)出較技術(shù)性能更好的電加工機床，但也達(dá)不到高、高壽命、高效率沖模工作零件的尺寸與形位及表面粗糙度Ra值的要求。而且這些新機床一般價位偏高，要把有制模與修模廠家及時更新?lián)Q代拋棄在線的大量老的國產(chǎn)機床不大可能，故推廣應(yīng)用尚待時日。
（1）沖模工作零件表面的要求
刃口模除其刃口尺寸與形位要求比較高外，表面粗糙度要求Ra0.8～0.1μm；成形模型腔一般尺寸要求雖不如刃口件嚴(yán)，但其表面粗糙度要求卻較高，如注塑模腔表面要求Ra0.1～0.025μm。薄板連續(xù)沖裁模加工要求很高。如電視機顯像管引進(jìn)極陰極套筒13工位連續(xù)沖裁模，沖件料厚t=0.04mm，工作零件加工3μm，孔位2μm；精密儀表小模數(shù)片齒輪精沖模，凸模齒頂圓允差僅2μm。這些微米級高沖模，使用日益增多。
沖制薄料和超薄板、帶、卷料的高小型復(fù)雜形狀的儀表機芯沖件時，經(jīng)常采用彈壓卸料導(dǎo)板式多工位連續(xù)模，其凹模制造為IT8～6級，導(dǎo)板?？着c凸模的配合采用基軸制h5/H6，甚至要求無間隙滑配。導(dǎo)板?？讓?dǎo)向面表面粗糙度Ra=0.1～0.05μm，即便是目前世界上先進(jìn)的電加工機床也難以達(dá)到這樣高的尺寸和表面粗糙度Ra值的要求。
（2）電加工制模工藝的一些問題與對策
目前國內(nèi)普遍采用電火花加工制模工藝，雖然電火花加工的工藝、技術(shù)與設(shè)備的性能指標(biāo)在不斷進(jìn)步、提高，但與日益發(fā)展的模具精密加工要求相比，仍然存在一定的差距。這一點對于國產(chǎn)電火花加工設(shè)備而言顯得尤為突出，以我國目前模具加工中使用廣泛，用量的高速走絲線切割機為例，其加工和表面粗糙度的性能指標(biāo)是難以滿足精密模具加工要求的。
電火花加工工藝存在的另一個問題是加工后工件表面會形成電蝕層。一般而言，電火花加工的模塊（板）已經(jīng)淬硬，盡管采用微精加工回路、低速走絲二次切割等措施，可提高其加工并減少加工表面電蝕層厚度。但線切割加工在工件表面留下的加工痕跡及表層約0.03～0.05mm厚的高溫?zé)g的殘余樹枝狀奧氏體組織硬度高、很脆，有顯微裂紋，使沖裁模刃口易剝落、崩刃。盡管如此，電火花加工制模工藝特有的高效、能在整體模塊（板）上完成復(fù)雜形狀及細(xì)微溝槽的加工、能在淬硬鋼板上加工且變形小，與通常的機械加工加磨削的制模工藝相比，制模周期可縮短50%～70%、操作技術(shù)簡單、制模成本較低等一系列優(yōu)勢，使該工藝獲得了日益廣泛的應(yīng)用與不斷的改進(jìn)與完善。為解決電火花加工制模工藝當(dāng)前面臨的問題，建議采取如下措施：
a、強化后續(xù)加工工序
不少工廠用電火花加工法制模無后續(xù)加工，如線切割加工凹模板后便直接總裝試模。為提高沖模質(zhì)量與壽命，建議增加后續(xù)噴砂處理、研磨拋光等工序，以提高加工面質(zhì)量，減小電蝕層厚度及表面粗糙度Ra值，使其達(dá)到設(shè)計的要求。
b、增加精磨工序，去除電蝕層
在電火花加工后采用成形磨削或連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨削，去除有害電蝕層。為便于磨削，對形狀復(fù)雜的模體可采用鑲拼組合結(jié)構(gòu)。
c、改變制模工藝
用電加工進(jìn)行半精加工，用NC、CNC連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨等高磨削設(shè)備精密磨削完成精加工后進(jìn)行研磨拋光。亦可用通用機床粗加工和半精加工，用NC、CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨及其他高精磨床精加工后研磨拋光。