冷冲压模具改进设计实例分析

侯晨阳

摘要：随着社会经济的发展，企业发展越来越注重生产效率，而冷冲压模具在提高企业机械零部件的批量生产上有着重要的作用。为了追求企业利益最大化，企业都不惜花重金来改进冷冲压模具来最大的提高企业的生产效率，以实现企业长远发展。对冷冲压模具改进设计研究，要从冷冲压模具改进的步骤、原则、现状及改进前后的对比分析等方面进行研究分析，从而获得完善的结论与改进方案。

关键词：冷冲压；冷冲压模具设计；改进设计实例分析

引言

现代工业不断发展，各种产品也变得越来越复杂，而耐高温、耐摩擦、耐腐蚀的高性能的材料越来越受市场的欢迎了，为了满足市场需求和提高企业生产效率，企业不断地对倍受青睐的高效率冷冲压生产方式进行了改进，更好的提高了生产出的机械部件的性能与精度从而提高产品的耐高温、耐摩擦、耐腐蚀。本文对冷冲压模具改进设计实例进行分析，研究其设计工艺与改进的方法。

1.冷冲压及冷冲压模具

1.1.冷冲压

冷冲压在常温的环境里，通过冲压模具挤压将产生的压力施加给所需加工的材料，利用这种的压力使材料慢慢变形，向着生产所需的形状和大小转变的生产加工方法。冷冲压这种方法一般分两工序：一是分离工序，另一个为成形工序。

1.2.冷冲压模具

冷冲压模具是冷冲压生产方式在生产过程中所要的必不可少的工具，是改变材料形状，获得所需形状、大小、性能产品的特殊专用工具。按其工艺性质可分为冲裁模、弯曲模、拉伸模、成形模；按工序组合程度可分为单工序模、复合模、级进模等类型，冷冲压模具一般安装在压力机上。

2.冷冲压模具改进设计的原则

2.1.精准原则

冷冲压模具设计的精准度直接关系到利用冷冲压模具生产出来的产品的质量与精准度。冷冲压模具设计精准度影响材料分离，变形的效率，也影响产品的形状、大小和性能等方面。因此在改进冷冲压模具设计时，要特别把握冷冲压模具的精准度，不多不少适当即可。

2.2.简单方便原则

冷冲压模具改进设计的目的是提高在生产过程中的效率，但在改进冷冲压模具设计时不能单单考虑生产效率，也要考虑到制作简单，操作方便。在对冷冲压模具改进设计时要将模具结构简单紧凑化以方便在冷冲压模具制造过程中加工便捷，在保证冷冲压模具质量的情况下，改进设计要尽量的节约模具制造材料，以降低生产成本。同时，在改进冷冲压模具设计时，要考虑到模具操作人员操作方便问题如要方便操作人员维修、拆卸与更换。因此在冷冲压模具改进设计时要遵循简单方便的原则。

2.3.效率原则

企业改进冷冲压模具设计是为了改进生产过程中的效率，提高了生产效率也就提高了企业效益，因此效率原则是改进冷冲压模具设计重要原则。在冷冲压模具改进设计时，要找准影响生产效率和材料利用率的因素，改进模具的脱模、取件、定位方式，如可以采用按料脱模、多方位导料方式及面刃定距的方法定位。同时要通过多种排样方式进行排样如混合交叉排样方式、无杂物排样方式等，来提高材料的利用率。

2.4.安全原则

安全原则是任何工序都要首先考虑的原则。冷冲压模具生产有一定的危险，若冷冲压模具结构设计出现误差，必然会在操作时出现错误从而引发事故。因此在进行冷冲压模具改进设计时要遵循安全原则，在改进冷冲压模具设计时要精确把握冷冲压模具的承受度，切勿追求速度盲目设计，忽视冷冲压模具的承受能力，从而切实保证设计人员与操作人员的安全。

3.冷冲压模具设计步骤的改进

具体来说，冷冲压模具设计步骤的改进主要有以下几点：

3.1.改进冷冲压模具设计资料的搜集和深度

设计冷冲压模具资料涉及设计计划书、参考文献、样品图。改进冷冲压模具设计要充分了解产品视图的完整性与技术的要求；了解生产性质及冷冲压模具结构的性质；了解冷冲压模具材质的性质及利用的方式，确定合理的冲裁空隙和压力供应方式；精确明了冷冲压模具及所需的设备的的相关数据，准确的把握设备与冷冲压模具的适应性；要不断收集技术资料与相关资料，为标准产品提供重要依据。

3.2.改进冷冲压模具设计工艺性

冷冲压模具设计的工艺是指对合格材质进行冷冲压的难易程度。要改进冷冲压模具设计的工艺性就要充分了解材质的性能特点、加工精度要求，在改进时要符合冷冲压的条件，提供较高的冷冲压工艺性。

3.3.改进冷冲压模具设计的方案

要准确无误的冷冲压的基本工序，包括工序步骤的数目及顺序；要精确地进行工序的组合与协调；要综合分析工序过程，准确的进行成本预算及冷冲压的结构、大小、类型。

3.4.改进冷冲压模具设计工艺的计算

在对冷冲压模具设计改进时务必把握精确度。要精确计算材质用料、冷冲压的压力和设备承受度、排样计算、及零件内部间隙计算。

3.5.改进冷冲压模具设计图纸

要改进冷冲压模具图纸精密度，对于细节上的要严格把握，保证冷冲压模具的精确度。

4.冷冲压模具改进设计实例对比分析

4.1.改进前的冷冲压模具设计

4.1.1.冷冲压模具设计工艺分析。改进前的冷冲压模具为方形，在2处较窄的地方有个圆孔，加大了两侧的宽度。冷冲压模具的制作材料多为材质较好的金属钢材质，它的宽为10mm长为8mm高5mm厚度为3mm。此模具外形大，若采用简单的冲压成形，会加大冷冲压模具制作的不便性，降低了它的精准度与稳定性，易引起变形。

4.1.2.冷冲压模具应用产生的效果。使用冷冲压模具生产的产品在凹凸部位有部分的裂缝，而且在一些部位会发生变形现象。通过分析产生这种现象的原因，可以分析发现改进前的冷冲压模具承受能力不足，强大压力在中心部位的挤压，超出了其承受力，所以变形开裂。

4.1.3.冷冲压模具结构设计。改进前的冷冲压模具结构较简单，采用单动冷冲压模具，工序单一，冷冲压模具的结构精密度较低。

4.2.改进后冷冲压模具设计

4.2.1.冷冲压模具设计改进后，其工艺较改进前有了变化，冷冲压模具厚度加厚，强度加强，利用金属钉对其固定拉紧，增强了其稳定性。采用了复杂冷冲压形成，解决了冷冲压模具易变形，不稳定、不平整的问题。改进后的冷冲压模具加厚了底座，增强了模具的承受度，保证了模具的使用寿命。

4.2.2.改进后的冷冲压模具将模具凸出的边缘固定，防止了其变形，将内外圆孔连通，方便了切割成单件备份。改进后的冷冲压模具在模具凹凸部位圆孔处弄出环形坡度，减少了材料对圆孔边缘的摩擦挤压，缓解了冷冲压模具的变形与损坏。改进后的冷冲压模具加大凹凸边缘的宽度，加大了冷冲压模具外围的大小和减少内部圆环的直径，从而加大冷冲压模具的厚度和强度。改进后的冷冲压模具跟改进前的冷冲压模具无论从外观还是从性能、安全性上都有了一个质的飞跃。

5.结论

21世纪是信息化高度发展的时代，各行各业都融入了信息化这个时代，冷冲压模具这一技术的应用也在这一时间得到了发展，然而面对经济全球化这一大背景，我国与世界对比增多，我国很多技术都落后于世界水平。冷冲压技术也不例外，与世界水平有一定的差距。因此为了更好地适应经济全球化，为了企业更好地发展，必须要采取有效措施提高水平，缩小差距。在冷冲压模具设计改进方面要不断创新，增强自主创新开发能力，同时也要借鉴世界的先进技术，在学习中发展，在发展中创新，推动我国冷冲压模具设计水平与世界接轨，从而推动我国新型工业化的发展。

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