淺談沖壓模具設(shè)計

蔡宇明

（深圳粵寶電子科技有限公司，廣東 深圳 518000）

在我國大多數(shù)沖壓模具企業(yè)中均有企業(yè)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，但相比西方發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn)算是中等，而且只限于模架部分，由此可見我國沖壓模具存在的差距。只有研發(fā)出沖壓模具的系統(tǒng)性設(shè)計，才能有效降低成本及縮短設(shè)計周期，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。目前我國大部分企業(yè)也應(yīng)用了計算機(jī)技術(shù)，通過計算機(jī)技術(shù)的輔助，設(shè)計精度也越來越高，完全符合現(xiàn)代技術(shù)設(shè)計理念。

1 沖壓模具的基本概況

（1）沖壓指的是借助外力的幫助，讓原始材料改變其原有外形的過程，經(jīng)過對外形、尺寸和功能的加工，獲得企業(yè)所需要的各種零部件。沖壓的原始材料包括帶材和板材。在沖壓的工序之中有許多步驟是需要模具來完成的，包括沖切、沖孔和彎曲等。對于那些比較復(fù)雜難做的沖壓零部件來說，就需要增加模具的數(shù)量。如果想要大批量的生產(chǎn)，就不能使用那些只是簡單組合成的模具，這樣會降低生產(chǎn)率。

（2）沖壓在其生產(chǎn)的過程中具有較多的優(yōu)勢：降低了生產(chǎn)成本、制作效果較好以及經(jīng)濟(jì)效益很好。沖壓對其原始材料的利用率很高，在沖壓的生產(chǎn)過程中基本上沒有產(chǎn)生較多的問題，并且通過沖壓所做出的零部件在精確度和尺寸等方面都比較準(zhǔn)確，基本上可以滿足企業(yè)所要求的標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)的內(nèi)部組織得到了一系列的改變，提高了機(jī)械性的功能，促使沖壓在其外形上也發(fā)生了一些改變。

（3）沖壓在其設(shè)計之后，所生產(chǎn)的零部件都具有剛度較好和質(zhì)量較輕的特點，這些零部件在我國的汽車行業(yè)和摩托車行業(yè)具有較深的影響，并且正在向空調(diào)行業(yè)、冰箱行業(yè)和電梯行業(yè)邁進(jìn)。在今后的經(jīng)濟(jì)時代，沖壓行業(yè)將會快速的發(fā)展，沖壓模具的設(shè)計也會不斷的變革，達(dá)到高效率的效果。

2 沖壓模具設(shè)計

從沖壓行業(yè)角度來看，由于現(xiàn)代化零部件的設(shè)計越來越復(fù)雜，所以連續(xù)的沖壓技術(shù)即將成為重要領(lǐng)域。連續(xù)模是指經(jīng)過一種模具在兩個或兩個以上的工位上來完成許多種工序的過程。它具有相對比較容易、模具使用時間更長、更加容易形成自動化及存在生產(chǎn)效率較高的特點。通過連續(xù)模的沖壓工序可以得到一些完整的零部件和半成品。盡管會出現(xiàn)許多個沖壓工序，但是也是可以利用一些連續(xù)模來沖壓完成這些零部件。

由于計算機(jī)信息技術(shù)的逐漸發(fā)展，使Pro/E軟件能夠?qū)Χ鄠€科技領(lǐng)域產(chǎn)生積極的影響。Pro/E軟件具有很多優(yōu)勢：降低了制圖工作人員的工作數(shù)量，提高了設(shè)計水平和效果，且可以精確的分析模型、分析運動和干涉檢測等。利用Pro/E 軟件設(shè)計的沖壓模具，可以使零部件在設(shè)計、加工和配置等方面更加標(biāo)準(zhǔn)，降低了生產(chǎn)成本、縮短了設(shè)計時間，提高了生產(chǎn)效率。

3 沖壓模具所存在的典型組合

在結(jié)構(gòu)方面，沖壓模具具有較大的差異，只有采用典型的模具結(jié)構(gòu)組合，才能建設(shè)較好的沖壓模具。運用典型的結(jié)構(gòu)組合能夠明確模具結(jié)構(gòu)組合的形式，并且分析了由沖壓模具各種零部件的配置和尺寸之間的關(guān)系。通常使用的沖壓模具所存在的典型組合包括復(fù)合模的組合、固定卸料的組合、導(dǎo)板模的組合以及彈壓卸料的組合等。沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)化的零部件緊密相連，而且在標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境下，沖壓模具的零部件可以使用自下向上或是自上向下的設(shè)計方法來實施設(shè)計。

4 正確選擇沖壓模具的設(shè)計材料

（1）在沖壓模具的設(shè)計過程中，最關(guān)鍵的問題是正確的選擇沖壓模具的原始材料。任何一種沖壓模具的種類和工作條件都會存在不同的觀點，處于不一樣的運用環(huán)境，需要提出不同硬度和強(qiáng)度的要求，并且這對沖壓模具的耐沖擊性、耐疲勞性以及耐磨性等方面都要提出相應(yīng)的要求。若想大批量的生產(chǎn)產(chǎn)品，那么就需要使用質(zhì)量較高的原始材料。

（2）沖壓模具在設(shè)計的過程中，要求其原始材料能夠滿足經(jīng)濟(jì)方面的要求，同時要求具有較好的加工工藝功能，可以充分的滿足設(shè)計要求以及能夠較好的進(jìn)行加工處理。

（3）沖壓模具所使用的原始材料包括：鋼結(jié)硬質(zhì)合金、合金鋼和碳鋼等材料，沖壓模具利用模具鋼材所制作的零部件通常有合金工具鋼和碳素工具鋼等。沖壓模具加工熱處理的方法包括調(diào)質(zhì)、退火和淬火等技術(shù)，需要依據(jù)不同的技術(shù)要求，對原材料進(jìn)行加工和處理。

5 在計算機(jī)幫助下實現(xiàn)沖壓模具的設(shè)計

沖壓模具設(shè)計的過程中，凹凸模在其配置和尺寸等方面與其他的沖壓模具相比，受到更多困難的阻礙。若想利用此凹凸模具生產(chǎn)大批量的產(chǎn)品，那么對模具要求非常高，凹凸模的使用壽命要比其他模具較長，并且在維修方面要更加的快捷方便。運用計算機(jī)科技軟件進(jìn)行設(shè)計的時候，需要精準(zhǔn)的計算設(shè)計和尺寸的輸入，只有這樣才能使產(chǎn)品進(jìn)行精準(zhǔn)的設(shè)計。運用Pro/E軟件設(shè)計沖壓模具的過程中，可以使用配置設(shè)計的方式，其詳細(xì)的解釋了自下而上和自上而下的設(shè)計方式。首先要對配置進(jìn)行系統(tǒng)性的設(shè)計，然后再針對每一個零部件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計。其設(shè)計的過程為：創(chuàng)建沖壓模具的設(shè)計工程；利用分割曲面對零部件進(jìn)行修改，制造出精準(zhǔn)的零部件；利用配置軟件對零部件的尺寸和功能方面進(jìn)行全面的檢測，防止在設(shè)計的過程中產(chǎn)生廢品等問題。

6 沖壓模具在未來的發(fā)展?fàn)顩r

雖然沖壓模具的設(shè)計在我國許多企業(yè)中已經(jīng)得到了認(rèn)可，但是沖壓模具仍然存在著許多問題，并且沖壓模具在其制造市場中占據(jù)著重要的位置。在未來的經(jīng)濟(jì)時代，沖壓模具的設(shè)計將會越來越重要，并將會擴(kuò)大其規(guī)模，確定更精準(zhǔn)的尺寸，設(shè)計出更加復(fù)雜的沖壓模具，繼續(xù)占領(lǐng)更大的市場。但在設(shè)計的過程中，沖壓模具需要考慮到其技術(shù)的先進(jìn)性以及與之相匹配的設(shè)計設(shè)備，實現(xiàn)了由人工控制向自動化控制轉(zhuǎn)變的設(shè)計模式。如果在未來的發(fā)展中出現(xiàn)問題，那么將會對整個制造行業(yè)帶來不利的影響。所以，沖壓模具在以后的設(shè)計過程中不能急于求成，應(yīng)該穩(wěn)步的進(jìn)行。

一方面，由于國外的制造企業(yè)不斷地進(jìn)入我國市場，使我國的沖壓模具在設(shè)計領(lǐng)域承受了巨大的壓力。如果想與國外的制造企業(yè)進(jìn)行正面的競爭，我國的制造企業(yè)就應(yīng)該提高自身的生產(chǎn)效率、選擇使用較好質(zhì)量的原始材料和沖壓模具設(shè)計。另一方面，使用沖壓模具的企業(yè)數(shù)量越來越多，在沖壓模具設(shè)計的過程中，工作人員需要時刻秉著降低成本的理念進(jìn)行產(chǎn)品的加工和設(shè)計。只有設(shè)計出高質(zhì)量的沖壓模具，才能與國外的制造企業(yè)進(jìn)行競爭。

綜上所述，沖壓模具在設(shè)計的過程中雖然還存在著一些問題，但是它在未來的發(fā)展中仍然具有積極的影響。制造企業(yè)應(yīng)該嚴(yán)格的遵守與之相關(guān)的模具設(shè)計原則，并在其設(shè)計的過程中，盡量避免其可能發(fā)生的問題。通過在計算機(jī)的幫助下實現(xiàn)沖壓模具的設(shè)計，節(jié)省了生產(chǎn)的時間，提高了生產(chǎn)的效率，促進(jìn)了模具的發(fā)展。未來的沖壓模具將更加的精細(xì)化和規(guī)模化，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了積極的作用。

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