冲压模具设计与制造问题研究

冲压模具设计与制造问题研究

李逢钦

（佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司）

摘要：当下社会，经济的快速发展需要通过先进的科学技术手段来进行推动。以至于人们对各个领域的技术手段提出了新的要求，人们在其身上所赋予的期望程度也是越来越高。冲压工艺技术及冲压模具的设计与制造问题一直受到人们的格外关注，且近年来随着社会市场竞争的程度越来越激烈，人们对其也提出了更高的要求，但是，一项技术开发与研究的过程是非常漫长而曲折的，在整个过程之中，往往会受到外界各种各样因素的干扰。所以，当前形势下冲压模具设计与制造过程之中还存在着众多问题。本文就此展开研究，仅供参考。

关键词：冲压模具；设计与制造

引言：冲压模具是近年来的一门热门工艺技术，其主要是在冷冲压加工中，将材料（某些金属或是非金属）通过冲压模具转化成成品或是半成品的机械零件。这是一种特殊的工艺制造方式，以至于人们也将其称为冷冲压模具。而冷冲压，便是指在一般的室温状态下，利用压力机器上的模具对一些材料进行施压操作，使其产生分离现象或是塑造成某种形状，最后完成所需材料从原材料到零部件的转化过程。

一、冲压模具类别划分

冲压模具的种类各式各样，根据对生产加工材料的需求进行正确的划分，以保证能够利用合适的模具进行生产加工。

1.根据工艺的种类进行划分

（1）冲裁模具：这是一种在加工过程中沿着封闭或是敞开的某条轮廓线进行处理，使所要加工的材料发生分离现象的一种模具。

（2）弯曲模具：应用冲压工艺让原材料或是半成品材料按照某一直线或是曲线进行变化，最终因弯曲而变形获得具有一定角度或是形状的工业生产模具。

（3）拉深模具：利用技术手段，将加工材料或是原材料进行处理，制成可以开口的一种空心原件，或是能够在更深度的把模具形状或是尺寸发生变化。

2.根据制造工序组合程度进行划分

（1）单工序：在一次冲压机械的工作状态下，只完成一道冲压工序。

（2）复合模：虽然在制造工艺中，只有一个工位，但是在一次冲压机械工作状态下，可以同时在一个工位上完成两道或是更多的冲压工序的一种模具。

（3）级进模：这是一种连续工作的模具，在原材料传递的过程之中，设置出两个或是两个以上的工位，最终也会形成两道或是两道以上的冲压工序。

（4）传递模：该种模具综合了以上三类模具的共同特点，是利用机械装置传递系统来实现模内的快速传递，进而可以极大程度的提高生产效率并降低成本，所生产加工出来的工具质量也比较高。

二、冲压模具设计问题分析及解决措施

1.零件展开及注意事项

在冲压模具设计的零件展开过程之中，一定要将制件的表面按一定顺序而连续地摊平在一个平面上所得到的图样。零件展开的顺序是根据最初的设计而固定的，不能有丝毫顺序错误之处，且零件展开图画的是否精确，将直接影响到后期零件制作及生产加工等等的诸多问题。

2.模具排样设计问题及注意事项

冲压模具排样设计是根据客户所提供的产品资料来开展的，在该过程之中，要充分的认识到产品的性能、尺寸等等。要严格的按照客户提供的产品样图来进行开展工作。该过程较为复杂，需要工作人员保持充足的耐心，认真对待，结合自身丰富的工作经验才能正确的完成。

3.模具整体结构设计问题及注意事项

模具整体结构设计即使根据产品的整体特性确立好设计的总思路，从整体出发，对整体之中的各部分进行合理的分配和安排。冲压模具是由诸多部分共同组成，各个部位之间是相互联系。整体设计一定要主要把握好每个部位的协调性、兼容性。这就需要工作人员从整体出发，认真考虑每个部件的作用，形成一个有机的整体，

4.模具零件设计问题及注意事项

冲压模具之中的零件大小不一、形状不同。因此，零件设计时图纸非常重要，且图纸一定要标明尺寸、大小、作用点。另外，还需要考虑到该零件在冲压模具中所处的位置是否合理，是否能够发挥其作用，这都需要工作人员经过多次不同的尝试最终明确下来。

5.接刀口设计问题及注意事项

接刀口设计问题涉及到产品表面的接刀质量，毛刺的大小，模具生产过程中是否会出现二次冲裁的问题。高速模中还容易出现粉屑，影响产品表面质量。接刀设计要遵循与直线相切的原则，避开接刀尖顶，过渡重切等不良现象。

三、冲压模具问题分析及解决措施

1.废弃物质或是材料堵塞问题

在冲压模具的使用过程之中，往往会应用诸多材料，将这些材料在进行加工过程中会进行分割。从而使得废弃的材料脱落，这些材料将会造成冲压模具堵塞现象。在废料掉落处的孔过小或是孔的位置较为偏僻，可以将孔的空间加大，使这个过程更加顺畅。若是在使用过程之中，发展刃崩断，并出现披锋变大，废料堵塞，可以将刃口重新研磨。

6.模具使用过程中切边不齐

冲压模具对于数据的要求比较严格，如果发现存在定位偏差，要及时的进行调整。如果是因为设计出现失误，造成接触刀口位置不平衡，要重新划线切割边线刀口进行镶块处理。另外，对于送料一定要及时并准确，不准的话要及时调整送料器。且要精密计算好送料距离，一旦发现数据错误，要将步数距离重新计算，将刀位重新安装接触。

7.冲压模具冲头易断

冲头是冲压模具的关键部位，也是非常脆弱的地方。如果冲头闭合高度太低，将导致冲头的切入刀口的位置过长，从而折断，所以需要及时调整。冲头是对材料进行加工处理，材料的位置十分关键，一旦出现冲头只切入单边位置，要立刻调整送料的位置，表面因受力不同而折断。对于加工过程中的边角料要及时的处理，防止这些边角料堵死刀口。

8.跳废料

跳废料即废料无法顺畅的从下模落料孔掉落或卡在凹模刀口内，而跳出下模板表面的现象。模具在生产过程中常会出现跳废料的情况，废料会落在产品表面通过模具闭合在产品表面形成压印，产生不良报废。

遇到此类情况，通常可以查看刀口磨损情况，若是刀口磨损会引起冲裁间隙变大，可进行刀口研磨。凹模卡不住废料的情况，可以使用批覆机通过对凹模的刀口进行批覆，增加摩擦力将废料卡在凹模内。从设计的角度可以将凹模做分体处理，将凹模分体设计成0.005mm的错位，也可以将废料卡住。对于高速冲，细小废料跳废料情况还可以增加吸尘器辅助废料快速掉落。

四、模具制造过程中的常见问题分析

1.模具发生故障并损坏

冲压模具由于其本身的特殊性，在使用过程之中非常容易受到损坏。例如：模折断、模具开裂、模具出现膨胀等等一类现象。造成这些问题的原因是多种多样的，需要从模具设计及制造或是使用方法上进行原因寻找。

冲压模具在制作过程中，对材料的要求比较严格。首先是对材料的选取，及在制造过程中的是否利用了合理的工艺手段进行处理。模具制造过程中需要进行热处理，热处理对于日后模具使用工作所产生的影响极大。因此，模具制造一定要掌握好温度，及淬火的时间长短，且模具需要进行回火处理，这些方面稍有不慎都会影响模具日后的使用。模具制造完成后，还需要格外注意使用时注意点，冲压模具中的零部件、螺栓较多。需要严格的按照安装步骤进行安装，且无论是安装方向还是螺栓的固定都需要进行严格的检查。工作高度要进行及时调整，送料设备也要经常检查。一旦发现有异物进入模具要进行及时的处理，避免模具损坏而影响加工生产过程。

2.卡模现象的处理

卡模是一项常见的问题，一旦设备在进行冲压过程时，出现卡模将导致整个设备无法灵活运用，或是整个装备的卡死。如果这个时候工作人员没能及时的发现或是不及时的关停设备进行问题处理，将会导致设备更深层次的故障。而引起卡模现象的原因是模具导向装置不良或是发生角度倾斜，或是模板之间存在有异物，导致模板无法正常的进行贴合；模具在进行设计制造时未能充分的考虑到手里程度或是受力是否均匀等问题，非常容易在外界的干扰下产生变形；模具安装位置未能准确划分，上下两个模具的之间的定位差距过大。面对这种现象，应及时的关停设备，利用技术手段将冲头强度在原有基础上再次加强，或是增强卸料板装置的引导及对设备的保护工作。

五、冲压模具设计与制造问题研究的重要意义

在机械工程的建造领域之内，需要极高的技术手段进行支持，因此对冲压模具设计与制造的要求更为严格。现代兴起的各项先进技术，也为冲压模具的二次领域变革提供了动力及技术支撑。此外，冲压工艺的正常运作是通过冲压模具的特殊结构来实现满足的。所以，工作人员在进行冲压模具设计之时，一定要充分的考虑到该模具的运动需求，以尽可能的保障机械冲压装置元器件的高品质、高性能。模具的设计与制造工艺流程必须要进行优化，可以选择从控制机械装置的运行角度入手，进而控制到冲压产品的实际尺寸及具体形状。尽管，我国冲压模具设计与制造已经形成了一定的规模，但是与世界顶尖水平还是存在一定的差距，不可过于拘束于我国当下形式下的冲压工艺运行模式之中，要通过进行技术突破、理念变革、产品优化来使得我国冲压模具在实际的生产过程中发挥更大的作用。

六、结语

冲压工艺之中，所涉及的领域及操作手段是多种多样的。对于设计与制造过程之中出现各类故障及问题，要进行及时的分析，以制定出合理而使用的解决方案。及时的解决冲压模具在使用过程出现的任何问题，保证生产过程的正常进行，避免故障时间过长而影响零部件的正常生产加工。

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