冲制模具改进设计

摘要：在国民生产中，冲制模具的应用越来越普遍。使用冲制磨具，能够提高生产效率。同时，使用冲制模具具有普通加工方式不具备的优势：快速加工各种形式的产品。并且不需要操作者具有特别高的技术、技巧。但是，目前冲制模具的使用还存在一些问题。笔者分析总结了这些模具在应用中经常出现的问题。同时，以极为常见的百叶窗模具为例。分析了其生产的特点和现有的缺陷。并提出相應的改进设计方法。

关键词：冲制模具;百叶窗;改进设计

前言：冲制模具在产品生产中扮演着很重要的角色。采用这一工具，制造人员能够轻松地完成产品的加工。目前，冲制模具的生产工艺还不完善。因此，其在应用中经常会导致产品出现缺陷。如何改进冲制模具的设计方案，成为目前加工制造业的一个关键问题。解决这一问题，有助于改善产品质量，推动产业发展。

1.冲制磨具常见问题分析

1.1 凸模磨损太快

在冲制模具的使用过程中，最常见的一个问题就是凸模磨损太快。一方面，由于模具之间的间隙过窄，导致冲制模具的磨损较快。同时，很多冲制磨具在制造时，没有控制凸模、凹模的对中情况。例如，有的冲制模具的模座与磨具导向组件的对中性较差。还有的冲制模具的转塔镶套精度不足。这些缺陷的存在，会造成凸模磨损情况加剧。另一方面，由于同一个冲制模具长时间工作，导致冲头温度过高。凸模过热也是加速其磨损的重要原因。此外，有些模具在制造时，对于其刃磨的方法选用不当。在刃磨过程中，冲制模具会出现退火的现象。在这种情况下，冲制模具的凸模也会比较容易发生磨损。在实际工作中，人们会采用步冲、剪切以及冲角等局部单边冲切方法。此时，由于铝合金门窗配件的侧向力的存在，会造成冲制模具的冲突发生偏移。从而在使用中出现磨损。如果这种偏移的幅度较大，再加上冲制模具安装精度不高，就更容易造成凸模的磨损。严重时还会直接造成凸模的损坏。

1.2 冲制模具的对中性不好

冲制模具的对中性能不好，会影响其使用功能。并且在使用中容易发生磨损。例如，冲制模具经过一段时间的使用，冲芯的各个不同位置会发生不同程度的磨损。尤其是对于一些长方模具。此类磨具一般较为细窄，容易发生严重的划痕。这种问题通常是由于转塔设计存在问题，或者时其精度不够。也就是说，在冲制模具的安装中，存在对中性不好的问题。此外，由于冲制模具凸模的导套精度不符合要求，也会造成不对中的现象。冲制模具经过较长时间的使用，其安装座或者导套可能会发生磨损。由于磨损通常不是均匀的，所以也会造成对中性能不好。因此，在进行冲制模具的设计时，就应当充分考虑各种影响对中性能的因素。尤其应当重视加工精度和使用磨损这两种情况对对中性能的影响。冲制模具的设计是否合理，决定了其使用的效果和质量。

1.3 特殊磨具的安装和使用存在不当

随着生产的发展，仅仅使用普通冲制模具，以及不能满足人们的需要了。因此，各种特殊类型的冲制模具应运而生。目前，应用较为普遍的特殊冲制模具有很多。例如，百叶窗模具、翅片模具、翻孔模具（plunging die）、组合式模具等。这些冲制模具使用起来更加方便，能够较大幅度地提高生产率。但是目前这类模具的应用存在一些问题。最常见的问题是这类模具的安装和使用不够规范，因此在生产中不能更好地工作。在这类模具的安装过程中，安装人员应当牢记要进行方向检查。在安装时要尽量避免出现凸模、凹模安装方向不一致的现象。在调整冲制模具的冲压深度时，人员应当按照规范进行操作。要保证每次调整的深度≤0.15毫米。在使用时，生产人员应当首先使用普通冲制模具。最后在使用特殊模具冲压。这种操作顺序更为妥当。此外，在使用过程中，加工人员应当注意所使用的板材的状态。加工人员应当尽量避免使用发生变形的材料。这对于保证冲制模具具有更长的使用寿命。同时也能够保证生产质量。

2.改进设计实例——百叶窗冲制模具

由于在实际生活中，百叶窗的应用十分广泛。因此，以百叶窗冲制磨具为例进行分析。百叶窗在加工制造时，具有较高的质量要求。通常情况下，百叶窗的百叶格栅应当整齐，并且均匀有序分布。同时，百叶窗还应当避免出现毛刺、翘曲等问题。也就是说，百叶窗的外形应当保持美观，并且不影响人们的使用。百叶窗的格栅之间的距离通常比较小。因此，其加工制造存在一定的难度。在加工时，非常容易出现划伤、撕裂、变形等缺陷。考虑到百叶窗的这一特点，在设计百叶窗冲制模具时，应当选择合适的设计方案。针对百叶窗容易出现的毛刺现象，在设计时应当采取相应措施。例如，对于导轨间隙过大的情况，设计人员可以采用增加导套、导柱的方法。这种方法能够减小间隙，从而使加工边平整。同时，在进行冲制模具的加工和制造时，操作人员应当努力减小误差。因为模具是否精准，对于生产的产品也有很大影响。在进行冲制模具的安装时，操作人员也应当慎重操作。一定要保证上、下模具的对中性能。针对百叶窗生产中容易出现的变形现象，设计人员也可以通过改进设计来避免。设计人员通过在冲制模具的结构中增加压板，就能够起到防止变形的效果。针对百叶窗生产中容易出现的撕裂问题，设计人员也可以通过改变原有结构进行改善。在设计时，设计人员应当合理选用材料。一方面，要保证刃口的锋利程度。另一方面，要保证转角处光滑平整。同时，设计人员要合理控制凸模以及凹模之间的间隙。这些改进设计方法都能够很好地避免百叶窗出现撕裂现象。此外，在凸模的设计中，设计人员可以用分体结构代替整体结构。这一改进可以实现百叶窗格栅的全方位加工。避免出现格栅圆角处加工不到位的现象。在凹模的设计中，设计人员应当注意保持其与凸模的配合程度。要保证凸模与凹模的尺寸保持一致。在加工时，操作人员要严格按照设计精度进行操作。这样才能保证百叶窗格栅的美观和完整性。在进行加工制造时，操作人员可以采用两阶段操作。第一阶段先进行初定位加工。从而确定冲制模具的大体位置。第二阶段再进行孔定位加工，实现精准定位。这种操作方式能够保证冲制模具的精细程度。从而保证百叶窗的生产质量。

3.结语

冲制模具在现代生产中非常常见。其应用非常普遍。但是，并不是所有的冲制模具都能够很好地应用到生产中去。目前，很多冲制模具的使用情况并不乐观。使用这些冲制模具生产出来的产品较为粗糙，质量也不符合规定。设计人员应当加强研究，改进现有的冲制模具的设计方案。从而使其更好地应用到生产中，生产出更多高质量的产品。

参考文献：

[1]黎志农.国内外模具设计与制造发展的初步研究[J].轻工科技，2019，（02）：70-71.

[2]王修涛.铝板冲孔压印模具设计[J].现代制造技术与装备，2018，（12）：23-24.

作者简介：赵建铭（1991-），男，汉，男，本科，模具加工与制造，长春工程学院，机械类模具制造。