席石雷 高叢叢

摘要：沖壓模具的設(shè)計(jì)在如今已經(jīng)是一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)了。模具的設(shè)計(jì)水平與制造技術(shù)水平的高低也被看作一個(gè)十分重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，那就是衡量這個(gè)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(gè)產(chǎn)業(yè)、企業(yè)更應(yīng)注重模具的設(shè)計(jì)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(jì)改進(jìn)；設(shè)計(jì)要求

1 沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的基本原則及要求

1.1 安全原則

在設(shè)計(jì)沖壓模具的結(jié)構(gòu)的時(shí)候第一要考慮到的就是安全，絕對不能因?yàn)闆_壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)錯(cuò)誤而引起事故。即使是沖壓模具的實(shí)際操作人員也絕對不允許將自己置于危險(xiǎn)境界中。在沖壓模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，一定保證設(shè)計(jì)操作人員的安全感。在加工時(shí)，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(jì)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(jì)模具時(shí)，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(jì)要具有安全性

在生產(chǎn)的過程中，沖壓模具是一種實(shí)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(xiǎn)系數(shù)較大的工種，模具設(shè)計(jì)時(shí)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(gè)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(shí)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(jì)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(shí)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(shí)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(xiàng)要求的各項(xiàng)性能。

3 模具沖壓改進(jìn)設(shè)計(jì)

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(jì)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(jì)有直接關(guān)系，所以模具的設(shè)計(jì)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(gè)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(jì)過程

一般在設(shè)計(jì)此類模具的時(shí)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?，在進(jìn)行沖模的設(shè)計(jì)，在最開始研究設(shè)計(jì)的時(shí)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?jiān)O(shè)計(jì)，要通過多人探討的形式來完成，以免發(fā)生不必要的錯(cuò)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(xiàng)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(shí)踐。設(shè)計(jì)毛坯的大小，沖力大小等，并且進(jìn)行嚴(yán)密計(jì)算。

3.3 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)該提前準(zhǔn)備的注意事項(xiàng)

在設(shè)計(jì)沖模的時(shí)候，應(yīng)該對于整個(gè)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(gè)方面注意，避免錯(cuò)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(jì)，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(jì)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(shí)間短的方案。

3.4 成本的預(yù)算和管控

在選擇方案的時(shí)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(shí)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(jià)錢低很多。但是如果是想要大批量生產(chǎn)沖壓產(chǎn)品的時(shí)候，而質(zhì)量要求也比較高，雖然連續(xù)模的價(jià)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(jì)沖壓模具的時(shí)候，要學(xué)會如何的取舍價(jià)錢，雖然有些模具可以使用價(jià)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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（作者單位：精誠工科汽車系統(tǒng)有限公司）