沖制模具改進設計

摘要：在國民生產中，沖制模具的應用越來越普遍。使用沖制磨具，能夠提高生產效率。同時，使用沖制模具具有普通加工方式不具備的優勢：快速加工各種形式的產品。并且不需要操作者具有特別高的技術、技巧。但是，目前沖制模具的使用還存在一些問題。筆者分析總結了這些模具在應用中經常出現的問題。同時，以極為常見的百葉窗模具為例。分析了其生產的特點和現有的缺陷。并提出相應的改進設計方法。

關鍵詞：沖制模具;百葉窗;改進設計

前言：沖制模具在產品生產中扮演著很重要的角色。采用這一工具，制造人員能夠輕松地完成產品的加工。目前，沖制模具的生產工藝還不完善。因此，其在應用中經常會導致產品出現缺陷。如何改進沖制模具的設計方案，成為目前加工制造業的一個關鍵問題。解決這一問題，有助于改善產品質量，推動產業發展。

1.沖制磨具常見問題分析

1.1 凸模磨損太快

在沖制模具的使用過程中，最常見的一個問題就是凸模磨損太快。一方面，由于模具之間的間隙過窄，導致沖制模具的磨損較快。同時，很多沖制磨具在制造時，沒有控制凸模、凹模的對中情況。例如，有的沖制模具的模座與磨具導向組件的對中性較差。還有的沖制模具的轉塔鑲套精度不足。這些缺陷的存在，會造成凸模磨損情況加劇。另一方面，由于同一個沖制模具長時間工作，導致沖頭溫度過高。凸模過熱也是加速其磨損的重要原因。此外，有些模具在制造時，對于其刃磨的方法選用不當。在刃磨過程中，沖制模具會出現退火的現象。在這種情況下，沖制模具的凸模也會比較容易發生磨損。在實際工作中，人們會采用步沖、剪切以及沖角等局部單邊沖切方法。此時，由于鋁合金門窗配件的側向力的存在，會造成沖制模具的沖突發生偏移。從而在使用中出現磨損。如果這種偏移的幅度較大，再加上沖制模具安裝精度不高，就更容易造成凸模的磨損。嚴重時還會直接造成凸模的損壞。

1.2 沖制模具的對中性不好

沖制模具的對中性能不好，會影響其使用功能。并且在使用中容易發生磨損。例如，沖制模具經過一段時間的使用，沖芯的各個不同位置會發生不同程度的磨損。尤其是對于一些長方模具。此類磨具一般較為細窄，容易發生嚴重的劃痕。這種問題通常是由于轉塔設計存在問題，或者時其精度不夠。也就是說，在沖制模具的安裝中，存在對中性不好的問題。此外，由于沖制模具凸模的導套精度不符合要求，也會造成不對中的現象。沖制模具經過較長時間的使用，其安裝座或者導套可能會發生磨損。由于磨損通常不是均勻的，所以也會造成對中性能不好。因此，在進行沖制模具的設計時，就應當充分考慮各種影響對中性能的因素。尤其應當重視加工精度和使用磨損這兩種情況對對中性能的影響。沖制模具的設計是否合理，決定了其使用的效果和質量。

1.3 特殊磨具的安裝和使用存在不當

隨著生產的發展，僅僅使用普通沖制模具，以及不能滿足人們的需要了。因此，各種特殊類型的沖制模具應運而生。目前，應用較為普遍的特殊沖制模具有很多。例如，百葉窗模具、翅片模具、翻孔模具（plunging die）、組合式模具等。這些沖制模具使用起來更加方便，能夠較大幅度地提高生產率。但是目前這類模具的應用存在一些問題。最常見的問題是這類模具的安裝和使用不夠規范，因此在生產中不能更好地工作。在這類模具的安裝過程中，安裝人員應當牢記要進行方向檢查。在安裝時要盡量避免出現凸模、凹模安裝方向不一致的現象。在調整沖制模具的沖壓深度時，人員應當按照規范進行操作。要保證每次調整的深度≤0.15毫米。在使用時，生產人員應當首先使用普通沖制模具。最后在使用特殊模具沖壓。這種操作順序更為妥當。此外，在使用過程中，加工人員應當注意所使用的板材的狀態。加工人員應當盡量避免使用發生變形的材料。這對于保證沖制模具具有更長的使用壽命。同時也能夠保證生產質量。

2.改進設計實例——百葉窗沖制模具

由于在實際生活中，百葉窗的應用十分廣泛。因此，以百葉窗沖制磨具為例進行分析。百葉窗在加工制造時，具有較高的質量要求。通常情況下，百葉窗的百葉格柵應當整齊，并且均勻有序分布。同時，百葉窗還應當避免出現毛刺、翹曲等問題。也就是說，百葉窗的外形應當保持美觀，并且不影響人們的使用。百葉窗的格柵之間的距離通常比較小。因此，其加工制造存在一定的難度。在加工時，非常容易出現劃傷、撕裂、變形等缺陷。考慮到百葉窗的這一特點，在設計百葉窗沖制模具時，應當選擇合適的設計方案。針對百葉窗容易出現的毛刺現象，在設計時應當采取相應措施。例如，對于導軌間隙過大的情況，設計人員可以采用增加導套、導柱的方法。這種方法能夠減小間隙，從而使加工邊平整。同時，在進行沖制模具的加工和制造時，操作人員應當努力減小誤差。因為模具是否精準，對于生產的產品也有很大影響。在進行沖制模具的安裝時，操作人員也應當慎重操作。一定要保證上、下模具的對中性能。針對百葉窗生產中容易出現的變形現象，設計人員也可以通過改進設計來避免。設計人員通過在沖制模具的結構中增加壓板，就能夠起到防止變形的效果。針對百葉窗生產中容易出現的撕裂問題，設計人員也可以通過改變原有結構進行改善。在設計時，設計人員應當合理選用材料。一方面，要保證刃口的鋒利程度。另一方面，要保證轉角處光滑平整。同時，設計人員要合理控制凸模以及凹模之間的間隙。這些改進設計方法都能夠很好地避免百葉窗出現撕裂現象。此外，在凸模的設計中，設計人員可以用分體結構代替整體結構。這一改進可以實現百葉窗格柵的全方位加工。避免出現格柵圓角處加工不到位的現象。在凹模的設計中，設計人員應當注意保持其與凸模的配合程度。要保證凸模與凹模的尺寸保持一致。在加工時，操作人員要嚴格按照設計精度進行操作。這樣才能保證百葉窗格柵的美觀和完整性。在進行加工制造時，操作人員可以采用兩階段操作。第一階段先進行初定位加工。從而確定沖制模具的大體位置。第二階段再進行孔定位加工，實現精準定位。這種操作方式能夠保證沖制模具的精細程度。從而保證百葉窗的生產質量。

3.結語

沖制模具在現代生產中非常常見。其應用非常普遍。但是，并不是所有的沖制模具都能夠很好地應用到生產中去。目前，很多沖制模具的使用情況并不樂觀。使用這些沖制模具生產出來的產品較為粗糙，質量也不符合規定。設計人員應當加強研究，改進現有的沖制模具的設計方案。從而使其更好地應用到生產中，生產出更多高質量的產品。

參考文獻：

[1]黎志農.國內外模具設計與制造發展的初步研究[J].輕工科技，2019，（02）：70-71.

[2]王修濤.鋁板沖孔壓印模具設計[J].現代制造技術與裝備，2018，（12）：23-24.

作者簡介：趙建銘（1991-），男，漢，男，本科，模具加工與制造，長春工程學院，機械類模具制造。