沖壓模具改進(jìn)設(shè)計及要求分析

席石雷 高叢叢

摘要：沖壓模具的設(shè)計在如今已經(jīng)是一個十分重要的產(chǎn)業(yè)了。模具的設(shè)計水平與制造技術(shù)水平的高低也被看作一個十分重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，那就是衡量這個國家的產(chǎn)品制造水平的如何，因此在非常大的程度上對產(chǎn)品的質(zhì)量、效益以及新產(chǎn)品的開發(fā)和開發(fā)能力都起著決定性的作用。因此我國以及相關(guān)的各個產(chǎn)業(yè)、企業(yè)更應(yīng)注重模具的設(shè)計技術(shù)以及它的發(fā)展，從而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：沖壓模具；設(shè)計改進(jìn)；設(shè)計要求

1 沖壓模具設(shè)計結(jié)構(gòu)的基本原則及要求

1.1 安全原則

在設(shè)計沖壓模具的結(jié)構(gòu)的時候第一要考慮到的就是安全，絕對不能因為沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)錯誤而引起事故。即使是沖壓模具的實際操作人員也絕對不允許將自己置于危險境界中。在沖壓模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，一定保證設(shè)計操作人員的安全感。在加工時，模具也應(yīng)該具有一定承受強(qiáng)度。

1.2 基本要求

在確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)之前一定要先確定沖壓模具的送料方式，還有卸料方式，以及沖壓模具的模架形式。

1）符合沖件成形的條件

沖件成形的基本要求有多種條件構(gòu)成，其主要有：結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、精度、相關(guān)技術(shù)要求符合設(shè)計或工藝文件的規(guī)定，無明顯的沖壓成形工藝缺陷，如塌角、剪切面斜度過大，毛刺超過規(guī)定要求，沖件變形、回彈，表面拉傷、斷裂，各成形部分相互間方向、位置關(guān)系超差，拉深件起皺、掉底等。在沖件形成的條件中，我們要注意在設(shè)計模具時，必須解決好與沖件質(zhì)量和穩(wěn)定性有關(guān)的問題，以免因小失大，給沖件質(zhì)量的穩(wěn)定性帶來影響。

2）模具的設(shè)計要具有安全性

在生產(chǎn)的過程中，沖壓模具是一種實現(xiàn)生產(chǎn)服務(wù)的工具。在其使用的方面和操作工有著直接的關(guān)系，操作方便應(yīng)是重；點(diǎn)考慮的內(nèi)容。使用方便，操作工的勞動強(qiáng)度就降低，工作過程才會安全可靠。沖壓操作本身是風(fēng)險系數(shù)較大的工種，模具設(shè)計時充分考慮了安全因素，就會為沖壓操作整體安全奠定良好的基礎(chǔ)。

3）沖壓模具的生產(chǎn)效率要高

在一定的條件范圍內(nèi)，可以通過一模多件的方式提高生產(chǎn)效率。另外，模具的定位、卸料脫模、取件方式也是影響生產(chǎn)效率的因素。

4）沖壓模具要便于更換、維修

沖壓模具是在強(qiáng)力沖擊和摩擦環(huán)境中工作的，受沖件結(jié)構(gòu)形狀和不同成形方式的影響，個別零件或部位容易出現(xiàn)變形、磨損甚至斷裂失效的現(xiàn)象，此時組成模具的其他零件還處于可用狀態(tài)，必要的維修、更換能使模具恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

2 沖壓模具設(shè)計的材料選擇

2.1 沖壓模具的材料

制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鋅基合金、低熔點(diǎn)合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有：碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等等。

2.2 沖壓模具材料的選用原則

在沖壓模具使用的材料中，可以是各種的金屬材料也可以是各種的非金屬材料，這兩類材料中主要包括碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金、低熔點(diǎn)合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。

對用于制造模具的材料也是要求很嚴(yán)格的。不單單要求材料的硬度、強(qiáng)度和耐磨性要很高，也要有適當(dāng)?shù)捻g性，還有淬透性也要很高以及熱處理不變形及淬火時不易開裂等性能。

要想保證模具的使用壽命就要進(jìn)行合理的選取模具材料以及對熱處理工藝要進(jìn)行正確的實施。選擇正確的鋼種以及熱處理工藝要對應(yīng)著模具的不同用途，除此之外還應(yīng)該根據(jù)其工作狀態(tài)、受力條件及被加工材料的性能、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)率等綜合因素，并且應(yīng)該側(cè)重以上敘述的各項要求的各項性能。

3 模具沖壓改進(jìn)設(shè)計

沖壓技術(shù)通過模具技術(shù)的進(jìn)步來展現(xiàn)自己的優(yōu)越性，現(xiàn)在對于沖壓模具的研討和科研已經(jīng)成為了沖壓技術(shù)的重要核心。沖壓模具就是在冷沖的壓力中進(jìn)行模具的加工，沖壓則是運(yùn)用壓力的方法對于材料進(jìn)行施壓，使其分開或者變形，從而設(shè)計和獲得需要的零部件，沖壓出來的產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)速度都和模具的設(shè)計有直接關(guān)系，所以模具的設(shè)計水平直接關(guān)系到制作出來的成品的質(zhì)量，所以沖壓模具在整個生產(chǎn)體系中都有著不可比擬的重要性。

3.1 沖壓模具的類型

沖壓模具的具體類型分為很多種，根據(jù)特征進(jìn)行了分類，彎曲模，膨脹模，復(fù)合模，導(dǎo)柱模，自動、半自動模，自動化模等等多種多樣的沖壓模具。

3.2 沖壓模具的設(shè)計過程

一般在設(shè)計此類模具的時候，應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的產(chǎn)品圖紙確定了工藝能夠?qū)嵭兄螅谶M(jìn)行沖模的設(shè)計，在最開始研究設(shè)計的時候，要進(jìn)行相關(guān)資料搜集，在充分的了解內(nèi)容和用途之后，在進(jìn)行圖紙設(shè)計，要通過多人探討的形式來完成，以免發(fā)生不必要的錯誤，根據(jù)各種意見融合成新圖紙。首先根據(jù)其工藝性，分析結(jié)構(gòu)，制定尺寸和形狀，另外查看資料分析使用材料，如果一旦發(fā)現(xiàn)有一項不符合產(chǎn)品要求，就要進(jìn)行修改和整理，立志達(dá)到最好的效果。確定圖紙之后，要開始研討應(yīng)該使用的工藝性，分析使用的沖壓方法，比如說工序等問題，綜合性分析產(chǎn)品的成本，操作方法，難易程度，設(shè)備占用，模具壽命等各方面多層次分析問題，確定最方便快捷生產(chǎn)省力的方案進(jìn)行實踐。設(shè)計毛坯的大小，沖力大小等，并且進(jìn)行嚴(yán)密計算。

3.3 沖模設(shè)計應(yīng)該提前準(zhǔn)備的注意事項

在設(shè)計沖模的時候，應(yīng)該對于整個流程有一定的分析和完善，從一開始就預(yù)想好每一步可能出現(xiàn)的問題，在上機(jī)前不斷修改，從下面幾個方面注意，避免錯誤：根據(jù)現(xiàn)有的沖模設(shè)備的具體情況來設(shè)定圖案和零件詳情，大小尺寸等，提出多種方案進(jìn)行篩選，一定不能單一的進(jìn)行設(shè)計，要多方面的考慮問題。零部件要復(fù)合國家標(biāo)準(zhǔn)，不能使用不合格的零部件，設(shè)計中應(yīng)該盡量簡單化，在同樣條件下選取容易操作，款式經(jīng)典，制造簡單，生產(chǎn)時間短的方案。

3.4 成本的預(yù)算和管控

在選擇方案的時候，應(yīng)該挑選一些能夠大批量生產(chǎn)的，工藝不復(fù)雜的，同時也應(yīng)該尋找更加省錢、更加質(zhì)量優(yōu)秀的方案進(jìn)行研究，簡單模就整體的比復(fù)合模的價錢低很多。但是如果是想要大批量生產(chǎn)沖壓產(chǎn)品的時候，而質(zhì)量要求也比較高，雖然連續(xù)模的價錢相對較高，另外，對于質(zhì)量高，但是數(shù)量少的沖壓件，可以使用復(fù)合模，對于簡單精度低的產(chǎn)品，簡單模就可以，再設(shè)計沖壓模具的時候，要學(xué)會如何的取舍價錢，雖然有些模具可以使用價錢低的沖壓來生產(chǎn)，但是成功率小就增大了經(jīng)濟(jì)預(yù)算，并且質(zhì)量也并不太好，所以學(xué)會取舍是關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王德林.淺析模具設(shè)計技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展趨勢[J].品牌（下半月）.2014（12）.

（作者單位：精誠工科汽車系統(tǒng)有限公司）