冷沖壓模具改進設計實例分析

侯晨陽

摘要：隨著社會經濟的發展，企業發展越來越注重生產效率，而冷沖壓模具在提高企業機械零部件的批量生產上有著重要的作用。為了追求企業利益最大化，企業都不惜花重金來改進冷沖壓模具來最大的提高企業的生產效率，以實現企業長遠發展。對冷沖壓模具改進設計研究，要從冷沖壓模具改進的步驟、原則、現狀及改進前后的對比分析等方面進行研究分析，從而獲得完善的結論與改進方案。

關鍵詞：冷沖壓；冷沖壓模具設計；改進設計實例分析

引言

現代工業不斷發展，各種產品也變得越來越復雜，而耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕的高性能的材料越來越受市場的歡迎了，為了滿足市場需求和提高企業生產效率，企業不斷地對倍受青睞的高效率冷沖壓生產方式進行了改進，更好的提高了生產出的機械部件的性能與精度從而提高產品的耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕。本文對冷沖壓模具改進設計實例進行分析，研究其設計工藝與改進的方法。

1.冷沖壓及冷沖壓模具

1.1.冷沖壓

冷沖壓在常溫的環境里，通過沖壓模具擠壓將產生的壓力施加給所需加工的材料，利用這種的壓力使材料慢慢變形，向著生產所需的形狀和大小轉變的生產加工方法。冷沖壓這種方法一般分兩工序：一是分離工序，另一個為成形工序。

1.2.冷沖壓模具

冷沖壓模具是冷沖壓生產方式在生產過程中所要的必不可少的工具，是改變材料形狀，獲得所需形狀、大小、性能產品的特殊專用工具。按其工藝性質可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、成形模；按工序組合程度可分為單工序模、復合模、級進模等類型，冷沖壓模具一般安裝在壓力機上。

2.冷沖壓模具改進設計的原則

2.1.精準原則

冷沖壓模具設計的精準度直接關系到利用冷沖壓模具生產出來的產品的質量與精準度。冷沖壓模具設計精準度影響材料分離，變形的效率，也影響產品的形狀、大小和性能等方面。因此在改進冷沖壓模具設計時，要特別把握冷沖壓模具的精準度，不多不少適當即可。

2.2.簡單方便原則

冷沖壓模具改進設計的目的是提高在生產過程中的效率，但在改進冷沖壓模具設計時不能單單考慮生產效率，也要考慮到制作簡單，操作方便。在對冷沖壓模具改進設計時要將模具結構簡單緊湊化以方便在冷沖壓模具制造過程中加工便捷，在保證冷沖壓模具質量的情況下，改進設計要盡量的節約模具制造材料，以降低生產成本。同時，在改進冷沖壓模具設計時，要考慮到模具操作人員操作方便問題如要方便操作人員維修、拆卸與更換。因此在冷沖壓模具改進設計時要遵循簡單方便的原則。

2.3.效率原則

企業改進冷沖壓模具設計是為了改進生產過程中的效率，提高了生產效率也就提高了企業效益，因此效率原則是改進冷沖壓模具設計重要原則。在冷沖壓模具改進設計時，要找準影響生產效率和材料利用率的因素，改進模具的脫模、取件、定位方式，如可以采用按料脫模、多方位導料方式及面刃定距的方法定位。同時要通過多種排樣方式進行排樣如混合交叉排樣方式、無雜物排樣方式等，來提高材料的利用率。

2.4.安全原則

安全原則是任何工序都要首先考慮的原則。冷沖壓模具生產有一定的危險，若冷沖壓模具結構設計出現誤差，必然會在操作時出現錯誤從而引發事故。因此在進行冷沖壓模具改進設計時要遵循安全原則，在改進冷沖壓模具設計時要精確把握冷沖壓模具的承受度，切勿追求速度盲目設計，忽視冷沖壓模具的承受能力，從而切實保證設計人員與操作人員的安全。

3.冷沖壓模具設計步驟的改進

具體來說，冷沖壓模具設計步驟的改進主要有以下幾點：

3.1.改進冷沖壓模具設計資料的搜集和深度

設計冷沖壓模具資料涉及設計計劃書、參考文獻、樣品圖。改進冷沖壓模具設計要充分了解產品視圖的完整性與技術的要求；了解生產性質及冷沖壓模具結構的性質；了解冷沖壓模具材質的性質及利用的方式，確定合理的沖裁空隙和壓力供應方式；精確明了冷沖壓模具及所需的設備的的相關數據，準確的把握設備與冷沖壓模具的適應性；要不斷收集技術資料與相關資料，為標準產品提供重要依據。

3.2.改進冷沖壓模具設計工藝性

冷沖壓模具設計的工藝是指對合格材質進行冷沖壓的難易程度。要改進冷沖壓模具設計的工藝性就要充分了解材質的性能特點、加工精度要求，在改進時要符合冷沖壓的條件，提供較高的冷沖壓工藝性。

3.3.改進冷沖壓模具設計的方案

要準確無誤的冷沖壓的基本工序，包括工序步驟的數目及順序；要精確地進行工序的組合與協調；要綜合分析工序過程，準確的進行成本預算及冷沖壓的結構、大小、類型。

3.4.改進冷沖壓模具設計工藝的計算

在對冷沖壓模具設計改進時務必把握精確度。要精確計算材質用料、冷沖壓的壓力和設備承受度、排樣計算、及零件內部間隙計算。

3.5.改進冷沖壓模具設計圖紙

要改進冷沖壓模具圖紙精密度，對于細節上的要嚴格把握，保證冷沖壓模具的精確度。

4.冷沖壓模具改進設計實例對比分析

4.1.改進前的冷沖壓模具設計

4.1.1.冷沖壓模具設計工藝分析。改進前的冷沖壓模具為方形，在2處較窄的地方有個圓孔，加大了兩側的寬度。冷沖壓模具的制作材料多為材質較好的金屬鋼材質，它的寬為10mm長為8mm高5mm厚度為3mm。此模具外形大，若采用簡單的沖壓成形，會加大冷沖壓模具制作的不便性，降低了它的精準度與穩定性，易引起變形。

4.1.2.冷沖壓模具應用產生的效果。使用冷沖壓模具生產的產品在凹凸部位有部分的裂縫，而且在一些部位會發生變形現象。通過分析產生這種現象的原因，可以分析發現改進前的冷沖壓模具承受能力不足，強大壓力在中心部位的擠壓，超出了其承受力，所以變形開裂。

4.1.3.冷沖壓模具結構設計。改進前的冷沖壓模具結構較簡單，采用單動冷沖壓模具，工序單一，冷沖壓模具的結構精密度較低。

4.2.改進后冷沖壓模具設計

4.2.1.冷沖壓模具設計改進后，其工藝較改進前有了變化，冷沖壓模具厚度加厚，強度加強，利用金屬釘對其固定拉緊，增強了其穩定性。采用了復雜冷沖壓形成，解決了冷沖壓模具易變形，不穩定、不平整的問題。改進后的冷沖壓模具加厚了底座，增強了模具的承受度，保證了模具的使用壽命。

4.2.2.改進后的冷沖壓模具將模具凸出的邊緣固定，防止了其變形，將內外圓孔連通，方便了切割成單件備份。改進后的冷沖壓模具在模具凹凸部位圓孔處弄出環形坡度，減少了材料對圓孔邊緣的摩擦擠壓，緩解了冷沖壓模具的變形與損壞。改進后的冷沖壓模具加大凹凸邊緣的寬度，加大了冷沖壓模具外圍的大小和減少內部圓環的直徑，從而加大冷沖壓模具的厚度和強度。改進后的冷沖壓模具跟改進前的冷沖壓模具無論從外觀還是從性能、安全性上都有了一個質的飛躍。

5.結論

21世紀是信息化高度發展的時代，各行各業都融入了信息化這個時代，冷沖壓模具這一技術的應用也在這一時間得到了發展，然而面對經濟全球化這一大背景，我國與世界對比增多，我國很多技術都落后于世界水平。冷沖壓技術也不例外，與世界水平有一定的差距。因此為了更好地適應經濟全球化，為了企業更好地發展，必須要采取有效措施提高水平，縮小差距。在冷沖壓模具設計改進方面要不斷創新，增強自主創新開發能力，同時也要借鑒世界的先進技術，在學習中發展，在發展中創新，推動我國冷沖壓模具設計水平與世界接軌，從而推動我國新型工業化的發展。

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