浅析如何在冷冲压模具设计合理安排工序

宋旭东

摘 要：近年来，市场对机械产品零部件的需求与日俱增，冷冲压模具在企业中获得广泛应用。为进一步提高机械产品的加工质量，提高产品加工效率，实现企业生产效率最大化，对冷冲压模具的工序设计进行研究很有必要。本文主要就如何在冷冲压模具设计合理安排工序进行研究，提出个人见解，以供业内同行参考借鉴。

关键词：冷冲压模具;工序安排;合理设计

作为衡量冷冲压模具制造水平的重要指标，冷冲压模具的工序设计对产品的加工质量与加工效率有着深远影响。为进一步提高企业产品的加工质量与加工效率，节约产品的经济成本，实现生产效益最大化，通过科学的设计合理化冷冲压模具结构工序是关键。本文主要对冷冲压模具进行简单介绍，通过冷冲压模具的应用原则，对其结构设计展开探讨，进一步促进工序合理化。

1.冷冲压模具的介绍

1.1冷冲压模具的功能与特点

冷冲压模具是一种应用范围十分广泛的工艺设备，其主要功能是通过冷冲压将金属或非金属材料加工成零件或半成品。冷冲压模具的加工原理，就是在常温条件下，压力机上安装模具，通过施压使材料在压力的影响下发生分离或变形，最终形成目标产物。冲压工序的设计与模具结构的设计是冲压模具结构设计中的重要环节，冷冲压模具的工艺设计，需要对工艺的方案、如何安排、工序的尺寸、相关设备、模具类型以及相应的技术指标进行全方位考量。冲压模具结构的设计，则是结合产冲压工艺设计的具体情况，设计出能够满足工艺需求的具体结构、形状。

1.2冷冲压模具制造材料

制造冲压模具的材料有很多种，其中包括：钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、高分子材料等。其中，以钢材为原料的冷冲压模具最为常见。一般情况下，用于制作模具相关部件的钢材类型包括：低合金工具钢、碳素工具钢、中碳合金钢、高速钢等。非金属职称的冲压模具较为少见，其中包括合成树脂、聚氨酯橡胶、层压桦木板等。制作冲压模具的材料选取颇有讲究，不但要求材料具有极强的硬度与耐磨性，还要求具备一定的韧性、淬透性。能够在高压或高热的环境下，完成各种加工活动。为确保模具能够正常使用，合理选择模具材料很有必要。在设计过程中，应对模具的使用需求、被加工材料的特点、工作条件、生产批量与生产效率等方面进行综合考量。

1.3冷冲压模具的结构

结合模具在组成结构中的具体功能，磨具结构的组成主要以工艺零件与结构零件为主。工艺零件将参与到工艺生产的全过程，并直接与坯料进行接触。工艺零件的类型主要包括定位零件、工作零件、馅料零件等。值得一提的是，结构零件与工艺零件并不能箱体丙纶。结构零件并不会直接参与到工艺过程，无需与坯料直接接触。相较之下，结构零件的主要功能是为整个工序过程的顺利完成提供根本保障，是对模具的进一步完善。结构零件主要涵盖紧固零件、导向零件等。不过，并非任何冲压模具均包括这一系列零件，冷冲压模具零件的选择，始终是以满足工艺需求为重要前提的。

2.冷冲压模具的合理设计

2.1冷冲压模具的设计原则

冷冲压模的首要设计原则是要确保设计出的冷冲压模能够满足加工需求，完成加工工序。为确保生产出的冷冲压模具能够顺利完成加工活动，首先要合理设置整个结构框架的厚度，倘若模具本身厚度不一，其使用性能便会受到严重影响。模具厚度应结合生产需求进行设定，不可太薄，否则模具强度会降低，极易在使用过程中出现裂纹。另外，冲压模具的应具有较强的抗压能力，因此所涉及的冲压模具结构质量应尽量均衡。在选择冲压模具工艺结构、框架结构的材料时，设计人员应格外仔细，考虑到工作结构中的各种零件极易磨损，因此要尽量选择耐磨损的材料，并尽快控制成本的支出。在选择零部件材料时，可通过科学的计算，了解模具的受力需求，提前确定好冲压模具的送料方式、卸料方式与整体模架。

其次，在设计冷冲压模具时还应遵守安全原则。考虑到冷冲压模具加工工艺的特殊性，稍有不当均有可能引起严重的生产事故。为避免这一情况的发生，设计人员在应在设计过程中，对模具的使用情况、使用条件、工艺需求等问题进行充分考量，尽量提高模具的安全性。

2.2冷冲压模具工艺构件的合理化设置

冷冲压模具间隙指的是冲压模凹、凸模刃口部分尺寸差。该间隙大小将会对冲压件的单面质量、冲压力大小与模具使用的安全性有着深远影响，所以在对冲压模具进行设计时，对这一工艺构件进行合理化设置很有必要。首先应结合实际需求，计算出冲压间隙的工艺参数，以确保冲压件在使用过程中，能够尽量降低冲压力对冲压件的干扰，进而提高模具的耐用性。间隙值的设置主要取决于工艺需求，允许存在一定偏差。不过，考虑到在模具的运行过程中，多少会导致模具零构件发生磨损，进而导致间隙变大，所以在设计初期设计间隙值时，应取合理范围内的最小值。

2.3冷冲压模具相关细节的合理化设计

任何一个模具的相关参数均应通过科学的计算才能确定。冲压模具的凹模的结构形式，主要取决于零件的需求。为确保模具能够正常使用，任何细节均需合理化处理。举例来说，冲压模具制造期间，凹模厚度的取值，通常会用到外形尺寸的经验公式——H=Kb来计算。式中K代表系数，b代表凹模孔宽度最大值，H值最小不可低于15mm。此外，除需计算出凹模厚度，还要进一步计算出其他与凹模有关的数据。在所有细节合理化处理的情况下，模具结构的组合才会达到理想状态。同理，冲压模具的凸模结构形式同样取决于工艺需求，一般情况下，凸模的固定方式以铆钉为主，必要时可使用低熔点合金或低熔点焊接剂加强稳定性。最后，按照设计图纸，安装好凸模与凹模的位置以及其他组成构建即可。

3.结束语

综上所述，通过本次研究最终发现，为进一步实现冷冲压模具设计的合理安排工序，需结合模具使用需求、模具工艺需求、产品加工需求，遵循基本的设计原则，在确保模具能够安全使用的前提下，提高生产质量与效率。今后有关该课题的研究还应继续跟进，为不断提高冲压模具的设计水平提供更多合理建议。

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