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冷（lěng）衝壓模具改進設計實例分析

2019-3-1 來源（yuán）：廣東（dōng）省高級技工學校作者：張蘭英

摘要：在信息化帶動工業發展的今天，工業產業技術創新才能符合（hé）經濟市場需求多樣化的發展形勢。冷衝壓模具的設計改進有效的提高了企業的產能，從而給企業帶來經（jīng）濟效益。文章從冷衝壓模具的設計要求以（yǐ）及具體改進實例分析了模具優化改進（jìn）對企業批量生產的影（yǐng）響。

關鍵詞：冷衝壓模具；技術要求；改進設計

冷衝壓模具是利用衝壓設備在（zài）常溫下對材料坯件完成衝裁變形作業，進而獲得產品的模具。冷衝壓（yā）模具的主要特點有：提高企業生產產能；加工製造（zào）出的產品質量穩定；不論是產品還是（shì）模具其配套性強，互換性高；模具材料利用率高（gāo）；可以進行（háng）冷衝壓等；由於其適用範圍廣（guǎng）、操作簡單受到了廣大企業的歡迎，已成為機械加工行業重要的成（chéng）形加工工藝。

1、冷衝壓模具的發展

在兩千多年以前，關於冷衝壓模具（jù）改（gǎi）進（jìn）設計我考古資料中已有（yǒu）衝壓模具就被用於銅器的（de）製作，證明了衝壓成型和衝壓模具技術是中國古代發明並使用的技術。我國於20 世紀 60 年代開始生產精衝模具，在數量、質量、技術（shù）和能力等方麵都有很大的發展（zhǎn），但較我國（guó）發展經（jīng）濟（jì）需（xū）求和世界先進技術水平相比較，差距仍很大。很多中高檔轎車的覆蓋件模具也主（zhǔ）要依（yī）賴於進口。一些簡單的衝模，供大於求（qiú），市場競爭激烈。現代（dài）模冷衝壓具產業裝備行（háng）業直接為高新技術產業服務。冷（lěng）衝壓模具（jù）生產工（gōng）藝要采用一係列（liè）的高新技術（shù），現代模冷衝壓具這些技術（shù）包括：CAD技術、CAE 技術、CAPP 技（jì）術、計算（suàn）機（jī）技術、激光技術、快速（sù）成型等。冷衝（chōng）壓模具工業是高（gāo）新技術產業重要組成部分（fèn）。現（xiàn）代模冷衝壓具技術水平決（jué）定著產品質量水平的高低和新產品的開發能力。因此，冷衝壓模具生產設計水平已成為衡（héng）量我國產品製造業水平的重要（yào）標準。

2 、冷衝壓模具設計要求（qiú）

2.1 滿足衝（chōng）擊（jī）件（jiàn）成形的要求

衝擊坯件的斜角（jiǎo）過大，坯件平（píng）麵毛刺不（bú）符合規範要（yào）求，衝擊坯件扭曲，表（biǎo）麵（miàn）不平整、有裂隙，各個成形部分方（fāng）向的位置關係超差，拉伸（shēn）件（jiàn）掉底等。再如整體結構形狀、尺寸（cùn）、精度、相（xiàng）關技術要求不（bú）符合設計工藝規範。好（hǎo）的冷衝壓模具是機械（xiè）加工企業大批量生（shēng）產前提，在（zài）設（shè）計加（jiā）工冷衝（chōng）壓（yā）模具過程中，模具的（de）質量（liàng）要（yào）按照生產質量技術規範進行加工。因此衝擊件（jiàn）質量以及衝擊件穩（wěn）定性的問題在加工設計冷衝壓模具時應放在首位（wèi）。

2.2 冷衝壓模具結（jié）構方麵的要求

冷衝壓模（mó）具結構要生產加工（gōng）方便，降（jiàng）低冷衝壓（yā）模具使用加工材料，保障冷衝壓模具生產加（jiā）工質量是模具結構方麵的總體要求。模具要注（zhù）重其使用期（qī）限，在遇到需大批（pī）量加工的（de）產品時首先應選用耐用的冷衝壓模具材料，並在設計中預留其（qí）設計修模（mó）量保證冷衝壓模具的使用壽命。

2.3 模（mó）具設計應符合產品生產（chǎn）效率高，材料利用率高的原則

企業（yè）在產品生產（chǎn）過程中可以通過（guò）一模多件的方式提高生產效率。而較多的排樣方（fāng）法，也會增加冷衝壓（yā）模具的製作難度，設計（jì）者在設計模具時應綜合考慮。

2.4 模具設計時應注重使用方便

安（ān）全性（xìng）較好的設計原則去設計出的模具使（shǐ）用更方便，其模具操作人員的勞動強度就會降低，從而工作過程中降低了安全隱患。冷衝（chōng）壓操作工作本身就具有風險性，設計員（yuán）在模具設計過（guò）程中時應著重考慮模具的（de）安全性（xìng），以此為冷衝（chōng）壓操作工作帶來安全的工（gōng）作環境。

2.5 模具應具備良好的工藝性

冷衝壓模具生（shēng）產的工藝涵蓋對模具配（pèi）件的生產加工和裝配。模具配（pèi）件在其設計目（mù）的上就要保障該配件在使用過程中的性能，尤其是與（yǔ）衝擊（jī）件相關的成形配件。其次冷（lěng）衝（chōng）壓模具要便於拆卸，連接部位（wèi）零件要牢固可（kě）靠。還要有（yǒu）較（jiào）好的加工工藝 , 使設計目的與生產工藝相匹配。

2.6 冷衝壓模具的設計要便於維修

在設計員設計模（mó）具時，要針對衝擊件易損壞部位采取適當的加固措施，並（bìng）備（bèi）用一定相（xiàng）同尺寸數量的易損件，方便隨時對模具進行拆卸更換，減少其維修時間，提高員工工作（zuò）效率。

3 、模具體改進設計實例

3.1 冷衝壓工藝與排樣

排樣是冷衝壓模具（jù）設計過程中必不可少的一步，因為科學合（hé）理的排樣是較低成本的有效措施。排樣設計要遵循一定的原則，比如兩個零件冷衝（chōng）壓為衝切下斜，需求量較大，則必（bì）須遵守此模具最大利用率的排樣原則。

3.2 冷衝壓模具設計

冷衝壓模具是產品的載體（tǐ），優良的（de）現代模冷衝（chōng）壓具產品工藝必須由科學合理的模具來具體（tǐ）實現，按照現代（dài）模冷衝壓具優化的產品工（gōng）藝方案，是對冷衝壓模具整體結構設計的關鍵所在。冷衝壓模（mó）具在（zài）設計壓力（lì）中心偏心距時（shí），應保證其距離（lí）在衝壓設備的規定範圍以內，這樣可以保障現代模（mó）冷（lěng）衝壓具（jù）的安（ān）全使用。冷衝壓模具零件的設計（jì）是根據產品零件的尺寸要求，確定衝裁間隙，以排樣圖為（wéi）基礎。現代模冷衝壓具工作部分設計是工（gōng）作零件凹凸模互相配合完成，定位裝置的設計是完成定位裝置的選擇與設計。

3.3 冷衝壓模具的製（zhì）造

（1）模板熱處理。對冷衝壓模具模板進行深冷工藝處理，經過長時間的高低溫循環實（shí）現馬氏體向奧式體的完全轉化，並使其達到穩定狀態（tài）。

（2）模板框口加工製造。采用超精密的加工方法，綜合國外（wài）先進的工藝手段和特（tè）點優勢，通過線切割工藝與磨削工（gōng）藝相結合（hé）的方法來減少模具（jù）加工成形過程的變（biàn）形。

3.4 改（gǎi）進前的冷衝壓（yā）模具

將模（mó）具將（jiāng）倒裝式衝孔與落斜工藝組合在一起，其工藝組合技術特點：冷衝壓模具衝件材料結構是優質合金，材料厚度為 2mm。采用級進成形的方式按三步完成衝裁（cái）。

通常衝擊件外形尺寸比較用大，直接用三步（bù）衝切（qiē）成形，模具結構不緊湊，工作人員也不方便進行操作，且模具衝擊件的方向、位置不好（hǎo）把控（kòng），精準度不高，受擠壓材料的局部部位還可能引起變形、衝擊麵不平整等問題（tí）。若在生產（chǎn）加（jiā）工中采用複合衝切（qiē）方式可（kě）解決上述問題，此種工藝（yì）對凸凹模（mó）型強度要求高，經常使用此工藝使凸凹模壽命減短。

3.5 改進後的冷衝壓模具

（1）改進冷衝（chōng）壓模具的方法。采用複合衝切成形工藝，主要問題是模具凸凹模型度不夠。解決強度不夠的方法是加大模具衝擊件三孔長邊兩側的搭邊厚度（dù），采用加大衝擊件外（wài）圓尺寸的方式，將矩形孔兩側的搭邊進行加厚（hòu），使其強度增大。待凸凹模強度（dù）成形（xíng）後再使用一套類似衝圓墊圈的複合模，使用內外兩（liǎng）邊（biān）同（tóng）時切邊的方法去掉多餘（yú）材料。

（2）改進後的模具（jù）。凸凹模型強度得（dé）到加強，將凸凹模型裝入後用螺釘拔（bá）緊，不再需要閉（bì）鎖銷鎖定方向；上（shàng）模推件板用推板連接並固定。衝孔凸模由沿（yán）圓的弧線方（fāng）向留凸定位固定，內外圓弧為（wéi）連接（jiē）方式為直通，製作時首先做成整圓，然後再切割成單件（jiàn），多餘的部分可留作維修更換備（bèi）件時（shí）使用。

3.6 內外切邊的複（fù）合模

將冷衝壓模具結構改為順裝式，將推（tuī）板安排給工序坯件固定位置，並在冷衝（chōng）壓模具外（wài）加設強力彈壓（yā）裝（zhuāng）置，利用彈力裝置的強力擠壓保（bǎo）證了衝件的平整（zhěng）度；定位好推件板中心（xīn）以防起孔的變形，不過高度不能高於衝件材料厚度，以（yǐ）便保（bǎo）證壓料（liào）質量；考慮到衝切的（de）外飛邊廢料間（jiān）斷性；不需卸料（liào）裝置進行卸料；上模設打料裝置（zhì）清除廢料；衝切衝擊壓力較小，周邊（biān）長度不大，選（xuǎn）用標準的對角導柱模架就能保證底座會出現強度問題。

4 、結束語

為了符合（hé）經濟市場需求的多樣化（huà），工業產業必須（xū）在技術創新上尋求發展之路（lù），不斷優（yōu）化冷衝壓模具符合了（le）經濟市（shì）場的需求以及發展趨勢，也逐漸縮小與世界衝（chōng）壓模具的技術差距。冷衝壓模具實（shí）例優化改進後（hòu），新的模具（jù）為企業實現了更有效的服務，降低了員工在衝壓操作工作的安全隱患，企業生產批量加大，為企業（yè）帶來更（gèng）大的經濟效益。同時也使我國冷衝（chōng）壓模具技（jì）術（shù）更上一層（céng）樓。

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