梁甫

摘 要：沖壓模具的設(shè)計(jì)對于模具的生產(chǎn)制造來說具有相當(dāng)重要的作用，如果能夠?qū)_壓模具進(jìn)行創(chuàng)新的話可以大量的節(jié)約出生產(chǎn)成

本，使得企業(yè)盈利增加。在近幾年當(dāng)中沖壓模具的設(shè)計(jì)當(dāng)中很多都運(yùn)用到了計(jì)算機(jī)，使得沖壓模具的設(shè)計(jì)更加科學(xué)化，文章主要著重于對沖壓模具設(shè)計(jì)和加工的研究與探討。

關(guān)鍵詞：沖壓模具；設(shè)計(jì)；加工

中圖分類號：TG385.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）28-0110-02

引言

與很多工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國的模具工業(yè)起步比較晚，底子較為薄弱，無論是設(shè)計(jì)還是制造方面都與工業(yè)發(fā)達(dá)國家之間存在著很大的差距。同時(shí)模具技術(shù)涉及到很多的學(xué)科知識，對于結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和表面硬度、粗糙度等都具有很高的要求，所以模具成為了高附加值和技術(shù)密集型的一種制件，可以說模具的技術(shù)水平已經(jīng)成為了衡量一個國家創(chuàng)造力水平的重要依據(jù)。

1 沖壓工藝的介紹及分類

沖壓是通過壓力機(jī)和模具來對板材、帶材和型材等施加外力來使其產(chǎn)生分離或者是塑性變形，以此獲得所需要的形狀和尺寸沖壓件的一種成型加工方法。沖壓的胚料主要分為熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶，在全世界的鋼材當(dāng)中有百分之六十到七十都是板材，這當(dāng)中的絕大部分都是經(jīng)過沖壓而制成的成品。在汽車的制造當(dāng)中，無論是車身、底盤、散熱器片還是電機(jī)、電器、容器的殼體等都是經(jīng)過了沖壓加工的。與鑄件和鍛件相比，沖壓件具有薄、輕、勻、強(qiáng)的特點(diǎn)，很多其他方法無法制造出來的工件，例如一些帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏及翻遍的工件沖壓都可以制成，而且由于采用到的模具精密，可以使得工件的精度達(dá)到微米級別，重復(fù)的精度和規(guī)格都較為一致，孔、凸臺等都可以沖壓出來。一般來說沖壓件都是不需要再經(jīng)過切削加工的，或者只需要經(jīng)過少量的切削加工。相較而言熱沖壓件的精度及表面的狀態(tài)都不及冷沖壓件，但都遠(yuǎn)比鍛件和鑄件需要的切削加工量少很多?？梢哉f沖壓是一種高效的生產(chǎn)方式，提高了生產(chǎn)的效率，降低了生產(chǎn)的成本，對于工業(yè)生產(chǎn)來說無疑是一次歷史性的改變。

在沖壓工藝的工藝分類問題上主要可以分為分離和成型兩大工序，分離工序主要的目的就是使得沖壓件能夠沿著一定的輪廓線從板料上分離下來，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求，成型工序主要是使得板料在不破坯的情況之下發(fā)生塑性形變，因此制成所需要的形狀和尺寸的工件。但是在實(shí)際的生產(chǎn)當(dāng)中通常都是多種工序綜合用于一個工件之上。沖壓的工藝主要有沖裁、剪切、拉深、矯正等幾種沖壓的工藝。由于沖壓所運(yùn)用到的板料對于沖壓成品質(zhì)量的影響很大，所以對于沖壓板各方面都有很高的要求，表面必須光滑、無斑無疤，加工硬化度地、沒有明顯的方向性等。

2 沖壓模具的設(shè)計(jì)

現(xiàn)代化零部件的設(shè)計(jì)越來越趨于復(fù)雜化，所以連續(xù)的沖壓技術(shù)會成為一個很重要的發(fā)展領(lǐng)域，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)當(dāng)中也逐漸運(yùn)用到了計(jì)算機(jī)，例如對于Pro/E軟件的使用，它不僅僅降低了制圖人員的工作量，同時(shí)也提高了設(shè)計(jì)的水平和效果，能夠更加精準(zhǔn)的分析模型、運(yùn)動和干涉檢測。在Pro/E軟件設(shè)計(jì)下的沖壓模具會更加的精準(zhǔn)，生產(chǎn)成本和時(shí)間都會大幅度降低，使得生產(chǎn)效率上升。

在沖壓模具設(shè)計(jì)的基本思路上可以分為五個步驟：第一步是圖紙的轉(zhuǎn)換，簡單的來說就是能夠把一個零件精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換成圖紙，也能把圖紙轉(zhuǎn)換成零件；第二步是用三維的軟件畫出零件圖樣，轉(zhuǎn)換成帶有展開圖的工程圖，然后再畫成能夠作為自己參考圖來調(diào)用；第三步是通過展開的圖畫出排樣圖或者是單工序圖，在根據(jù)展開的圖來設(shè)計(jì)出每一個步驟產(chǎn)品的零件圖樣：第四步是把排樣圖調(diào)入三維軟件畫出排樣試題圖再轉(zhuǎn)化為工程圖，作為自己的參考圖以備調(diào)用；最后一步就是根據(jù)上面步驟設(shè)計(jì)出每一個零件工藝圖的模具圖形來。以上這些就是常用模具設(shè)計(jì)的基本思路和運(yùn)用到的設(shè)計(jì)工具。

3 在設(shè)計(jì)加工當(dāng)中沖壓模具需要注意到的問題

了解在設(shè)計(jì)加工當(dāng)中沖壓模具需要注意到的問題可以更好的設(shè)計(jì)出沖壓模具，使得沖壓模具在設(shè)計(jì)和加工的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中都更加精準(zhǔn)，避免一些考慮欠缺和選擇大意導(dǎo)致沖壓模具的生產(chǎn)產(chǎn)生的差異問題，使得沖壓模具規(guī)范性受到影響。

3.1 對于加工模具的綜合考慮

加工模具的綜合性考慮包括經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量、服務(wù)和周期等各個方面，在高精度模具的要求當(dāng)中應(yīng)該使用到高精度的數(shù)控機(jī)床或者一些電加工設(shè)備來對模具的材料、成型工藝等進(jìn)行把關(guān)，然后用計(jì)算機(jī)來作為輔助設(shè)計(jì)，確保模具的精度；在有特殊要求的模具當(dāng)中就需要運(yùn)用到氣輔成型技術(shù)和熱道流技術(shù)：在大型的沖壓成型模具當(dāng)中就需要考慮到壓邊和邊潤滑劑等的加工手段和加工措施，對于沖壓時(shí)候的壓力和次數(shù)、相關(guān)模具的加工輔助裝置等都要考慮到位；在對于協(xié)作廠家的考慮當(dāng)中也需要全面的了解清楚，設(shè)備運(yùn)用、管理水平、加工經(jīng)驗(yàn)，還有不同廠家之間對于同一模具報(bào)價(jià)的差異等問題都要有一個細(xì)致的了解，然后綜合考慮，從用戶自身的需求出發(fā)來進(jìn)行衡量，得出最佳選擇。

3.2 模具研發(fā)和試制中的問題

在模具的研發(fā)和試制當(dāng)中要注意與模具單位之間的溝通和協(xié)調(diào)，當(dāng)產(chǎn)品的初步方案得以確定之后要及時(shí)與模具廠商進(jìn)行接觸討論，保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成型工藝良好，同時(shí)也不會因?yàn)榱慵募庸るy度而修改已經(jīng)定型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在經(jīng)過充分的討論與溝通協(xié)調(diào)之后模具制作方可以提前進(jìn)行材料的準(zhǔn)備，也可以防止由于考慮欠缺而使得工期受到影響。在模具的研發(fā)和試制當(dāng)中只有進(jìn)行了充分的溝通協(xié)調(diào)才能夠使得雙方配合緊密，達(dá)到利益最大化，縮短制作的工期。

3.3 模具零件加工和裝配問題

在零件的加工和配置問題上要盡量保持一條龍方式完成，這樣才能保證模具零件加工的各個部件保持在相同的加工水平之上，避免多個廠家參與責(zé)任的不明確、加工水平、人員技術(shù)不統(tǒng)一等問題的出現(xiàn)，造成模具零件差異過大。

4 對于沖壓模具加工工藝的選擇

沖壓模具加工工藝的選擇主要有以下三種情況：第一種是根據(jù)凹凸模型的尺寸大小來進(jìn)行選擇；第二種是根據(jù)加工的企業(yè)設(shè)備功能來進(jìn)行選擇，選用企業(yè)現(xiàn)有的加工設(shè)備來進(jìn)行加工可以對生產(chǎn)成本進(jìn)行節(jié)約，如果企業(yè)加工當(dāng)中個別條件不滿足的話可以采用單工序外加工的方法來進(jìn)行，如果要使得企業(yè)生產(chǎn)的模具達(dá)到市場的要求就應(yīng)該根據(jù)各產(chǎn)品零件中不同設(shè)備的加工能力和水平來進(jìn)行考慮，更新或者增加相應(yīng)的設(shè)備來達(dá)到要求；第三種根據(jù)沖件批量和模具的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行加工方法的選擇，在這之中對于相同的壓件生產(chǎn)應(yīng)該具備備份的模具，對于易受損的零件要選擇更換方便的地方進(jìn)行加工，需要單獨(dú)加工的零件不能采用配做工藝。

5 沖壓模具在未來發(fā)展的狀況分析

就我國目前的情況來看，沖壓模具設(shè)計(jì)已經(jīng)得到了認(rèn)可，在制造市場當(dāng)中沖壓模具也占有了一定的重要性，在未來的發(fā)展當(dāng)中沖壓模具在制造市場當(dāng)中會越來越重要，規(guī)模也會相應(yīng)得到擴(kuò)大，制造的精度也會大幅度提升，更多復(fù)雜的沖壓模具也會被設(shè)計(jì)出來，搶占到更大的市場。但是在沖壓模具設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中還需要考慮技術(shù)的先進(jìn)性和設(shè)備的匹配度，這樣才能實(shí)現(xiàn)人工控制向自動化控制的一種設(shè)計(jì)模式之間的轉(zhuǎn)變，如果在未來這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的話會給整個制造業(yè)都帶來極大的不利影響，所以沖壓模具的設(shè)計(jì)還是應(yīng)該注重穩(wěn)中求進(jìn)，不能急于求成，導(dǎo)致功虧一簣。

要使沖壓模具在未來得以發(fā)展還面臨這兩個問題需要解決，一個是于外國制造企業(yè)之間的競爭問題使得我國沖壓模具產(chǎn)業(yè)受到極大程度的沖擊，如果想要有足夠的能力與國外制造企業(yè)進(jìn)行競爭的話，就應(yīng)該提升我國制造業(yè)自身的生產(chǎn)力，在模具坯料的選用上更加要使用質(zhì)量更好的原材料來進(jìn)行沖壓模具的加工。另一個是在我國市場當(dāng)中沖壓模具的企業(yè)越來越多，導(dǎo)致整個企業(yè)中制造質(zhì)量參差不齊，在這種情況之下工作人員要有一種低成本高質(zhì)量的理念來進(jìn)行加工設(shè)計(jì)，這樣才能保持足夠的市場競爭力。

6 結(jié)束語

總的來說沖壓模具的設(shè)計(jì)與加工在未來的發(fā)展是比較好的，它是一個時(shí)代所產(chǎn)生的新產(chǎn)物，符合時(shí)代發(fā)展的需求，在不斷提高的生產(chǎn)要求當(dāng)中沖壓模具的設(shè)計(jì)與加工也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，這樣才不會被新的產(chǎn)物所取代，毫無競爭優(yōu)勢而言。確實(shí)現(xiàn)在沖壓模具在生產(chǎn)制造當(dāng)中帶來了很多的好處，使得企業(yè)利潤得到有效的提升，但是如果它的發(fā)展毫無計(jì)劃和方向的話，很可能就會在發(fā)展當(dāng)中被迷失、被遺忘，所以沖壓模具的設(shè)計(jì)與加工必須秉承創(chuàng)新，緊跟時(shí)代發(fā)展步伐去改變。

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