冲压模具改进设计及要求分析

席石雷 高丛丛

摘要：冲压模具的设计在如今已经是一个十分重要的产业了。模具的设计水平与制造技术水平的高低也被看作一个十分重要的衡量标准，那就是衡量这个国家的产品制造水平的如何，因此在非常大的程度上对产品的质量、效益以及新产品的开发和开发能力都起着决定性的作用。因此我国以及相关的各个产业、企业更应注重模具的设计技术以及它的发展，从而促进我国经济的发展。

关键词：冲压模具；设计改进；设计要求

1 冲压模具设计结构的基本原则及要求

1.1 安全原则

在设计冲压模具的结构的时候第一要考虑到的就是安全，绝对不能因为冲压模具的结构设计出现错误而引起事故。即使是冲压模具的实际操作人员也绝对不允许将自己置于危险境界中。在冲压模具结构的设计过程中，一定保证设计操作人员的安全感。在加工时，模具也应该具有一定承受强度。

1.2 基本要求

在确定冲压模具的结构之前一定要先确定冲压模具的送料方式，还有卸料方式，以及冲压模具的模架形式。

1）符合冲件成形的条件

冲件成形的基本要求有多种条件构成，其主要有：结构形状、尺寸、精度、相关技术要求符合设计或工艺文件的规定，无明显的冲压成形工艺缺陷，如塌角、剪切面斜度过大，毛刺超过规定要求，冲件变形、回弹，表面拉伤、断裂，各成形部分相互间方向、位置关系超差，拉深件起皱、掉底等。在冲件形成的条件中，我们要注意在设计模具时，必须解决好与冲件质量和稳定性有关的问题，以免因小失大，給冲件质量的稳定性带来影响。

2）模具的设计要具有安全性

在生产的过程中，冲压模具是一种实现生产服务的工具。在其使用的方面和操作工有着直接的关系，操作方便应是重；点考虑的内容。使用方便，操作工的劳动强度就降低，工作过程才会安全可靠。冲压操作本身是风险系数较大的工种，模具设计时充分考虑了安全因素，就会为冲压操作整体安全奠定良好的基础。

3）冲压模具的生产效率要高

在一定的条件范围内，可以通过一模多件的方式提高生产效率。另外，模具的定位、卸料脱模、取件方式也是影响生产效率的因素。

4）冲压模具要便于更换、维修

冲压模具是在强力冲击和摩擦环境中工作的，受冲件结构形状和不同成形方式的影响，个别零件或部位容易出现变形、磨损甚至断裂失效的现象，此时组成模具的其他零件还处于可用状态，必要的维修、更换能使模具恢复正常工作状态。

2 冲压模具设计的材料选择

2.1 冲压模具的材料

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。

2.2 冲压模具材料的选用原则

在冲压模具使用的材料中，可以是各种的金属材料也可以是各种的非金属材料，这两类材料中主要包括碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。

对用于制造模具的材料也是要求很严格的。不单单要求材料的硬度、强度和耐磨性要很高，也要有适当的韧性，还有淬透性也要很高以及热处理不变形及淬火时不易开裂等性能。

要想保证模具的使用寿命就要进行合理的选取模具材料以及对热处理工艺要进行正确的实施。选择正确的钢种以及热处理工艺要对应着模具的不同用途，除此之外还应该根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率等综合因素，并且应该侧重以上叙述的各项要求的各项性能。

3 模具冲压改进设计

冲压技术通过模具技术的进步来展现自己的优越性，现在对于冲压模具的研讨和科研已经成为了冲压技术的重要核心。冲压模具就是在冷冲的压力中进行模具的加工，冲压则是运用压力的方法对于材料进行施压，使其分开或者变形，从而设计和获得需要的零部件，冲压出来的产品的质量和生产速度都和模具的设计有直接关系，所以模具的设计水平直接关系到制作出来的成品的质量，所以冲压模具在整个生产体系中都有着不可比拟的重要性。

3.1 冲压模具的类型

冲压模具的具体类型分为很多种，根据特征进行了分类，弯曲模，膨胀模，复合模，导柱模，自动、半自动模，自动化模等等多种多样的冲压模具。

3.2 冲压模具的设计过程

一般在设计此类模具的时候，应该根据相应的产品图纸确定了工艺能够实行之后，在进行冲模的设计，在最开始研究设计的时候，要进行相关资料搜集，在充分的了解内容和用途之后，在进行图纸设计，要通过多人探讨的形式来完成，以免发生不必要的错误，根据各种意见融合成新图纸。首先根据其工艺性，分析结构，制定尺寸和形状，另外查看资料分析使用材料，如果一旦发现有一项不符合产品要求，就要进行修改和整理，立志达到最好的效果。确定图纸之后，要开始研讨应该使用的工艺性，分析使用的冲压方法，比如说工序等问题，综合性分析产品的成本，操作方法，难易程度，设备占用，模具寿命等各方面多层次分析问题，确定最方便快捷生产省力的方案进行实践。设计毛坯的大小，冲力大小等，并且进行严密计算。

3.3 冲模设计应该提前准备的注意事项

在设计冲模的时候，应该对于整个流程有一定的分析和完善，从一开始就预想好每一步可能出现的问题，在上机前不断修改，从下面几个方面注意，避免错误：根据现有的冲模设备的具体情况来设定图案和零件详情，大小尺寸等，提出多种方案进行筛选，一定不能单一的进行设计，要多方面的考虑问题。零部件要复合国家标准，不能使用不合格的零部件，设计中应该尽量简单化，在同样条件下选取容易操作，款式经典，制造简单，生產时间短的方案。

3.4 成本的预算和管控

在选择方案的时候，应该挑选一些能够大批量生产的，工艺不复杂的，同时也应该寻找更加省钱、更加质量优秀的方案进行研究，简单模就整体的比复合模的价钱低很多。但是如果是想要大批量生产冲压产品的时候，而质量要求也比较高，虽然连续模的价钱相对较高，另外，对于质量高，但是数量少的冲压件，可以使用复合模，对于简单精度低的产品，简单模就可以，再设计冲压模具的时候，要学会如何的取舍价钱，虽然有些模具可以使用价钱低的冲压来生产，但是成功率小就增大了经济预算，并且质量也并不太好，所以学会取舍是关键。

参考文献：

[1]刘建超.冲压模具设计与制造[J].高等教育出版社，2010（04）.

[2]王德林.浅析模具设计技术应用和发展趋势[J].品牌（下半月）.2014（12）.

（作者单位：精诚工科汽车系统有限公司）