關(guān)于沖壓模具設(shè)計(jì)的分析

1、<p>　　關(guān)于沖壓模具設(shè)計(jì)的分析</p><p>　　摘要：本文作者對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析探討，供大家參考借鑒。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：沖壓模具；設(shè)計(jì)；分析 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p>　　沖壓模具的設(shè)計(jì)在如今已經(jīng)是一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)了。模具的設(shè)計(jì)水平與制造技術(shù)水

2、平的高低也被看作一個(gè)十分重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，那就是衡量這個(gè)國家的產(chǎn)品制造水平的如何，因此在非常大的大程度上對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、效益以及新產(chǎn)品的開發(fā)和開發(fā)能力都起著決定性的作用。因此我國以及相關(guān)的各個(gè)產(chǎn)業(yè)、企業(yè)更應(yīng)注重模具的設(shè)計(jì)技術(shù)以及它的發(fā)展，從而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 </p><p>　　1沖壓及模具的概述 </p><p><b>　　1.1模具的介紹 </b></p

3、><p>　　模具的類型：模具的型式是多種多樣的，主要有單工序模、復(fù)合模還有級(jí)進(jìn)模。確定模具的形式，一定要依據(jù)沖壓工件的要求、所需生產(chǎn)的批量數(shù)，還有模具加工的條件。沖壓模具的形式很多，根據(jù)工作的性質(zhì)、模具的構(gòu)造，還有模具所使用的材料這3個(gè)方面的因素，可以對(duì)沖壓模具進(jìn)行分類，主要有3類： </p><p>　　按照模具工藝的性質(zhì)來劃分，可以劃分為沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模。沖裁模就是沿著半封

4、閉的或是敞開的輪廓線是材料進(jìn)行分開的一種模具；彎曲模就是使材料沿著直線而發(fā)生彎曲的一種模具；拉深模就是將沖壓件制成開口空心的形狀，或者使鑄造成的空心更進(jìn)一步的發(fā)生變形，從而改變其形狀和尺寸的一種模具；成形模就是按照凹凸模直接復(fù)制半成品，然而材料僅僅發(fā)生部分的變形的一種模具。 </p><p>　　按照工序的組合程度來劃分，可以劃分為單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模還有傳遞模。單工序模就是在壓力機(jī)的一次行程中僅僅完成一次沖

5、壓工序的模具；復(fù)合模就是在僅有一個(gè)工作位置的時(shí)候，壓力機(jī)的一次行程可以完成兩個(gè)或者及其以上的沖壓工序的模具；級(jí)進(jìn)模就是在擁有兩個(gè)或者及其以上的工作位置的時(shí)候，在壓力機(jī)的一次行程中可以完成兩個(gè)或者更多的沖壓工序的模具；傳遞模就是把單工序模和級(jí)進(jìn)模綜合起來了。 還可以按照產(chǎn)品的加工方法對(duì)模具進(jìn)行劃分，可以劃分為沖剪模具、彎曲模具、抽制模具、成形模具和壓縮模具。 </p><p>　　1.2沖壓模具的介紹 </p

6、><p>　　沖壓模具，可以稱作冷沖壓模具，也俗稱為冷沖模。沖壓模具是一種比較特殊的工藝設(shè)備，是在進(jìn)行冷沖壓加工的過程中，對(duì)材料進(jìn)行加工，最后加工成零件或者是半成品的。其中材料可以是金屬材料也可以是非金屬材料。而沖壓是一種壓力加工的方法，就是在室溫的情況下進(jìn)行，壓力機(jī)上安裝模具對(duì)材料進(jìn)行施加壓力，使材料發(fā)生分離或者是發(fā)生塑性變形，進(jìn)而得到所需要的零件。 </p><p>　　沖壓工藝的設(shè)計(jì)和模

7、具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的兩個(gè)方面。在沖壓件的生產(chǎn)過程中，主要應(yīng)用沖壓工藝設(shè)計(jì)，它主要包含工藝的方案、如何安排，工序的尺寸，使用何樣的設(shè)備及模具的類型，還有各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，對(duì)這些方面進(jìn)行綜合性的總體規(guī)劃，這就是沖壓工藝設(shè)計(jì)的過程。而沖壓模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就是根據(jù)以上沖壓工藝設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求，設(shè)計(jì)出所需要的模具的具體結(jié)構(gòu)、形狀，也繪制出模具的裝配圖和模具的零件圖。 </p><p>　　2 沖壓模具設(shè)計(jì)的材料選擇

8、 </p><p>　　2.1沖壓模具的材料 </p><p>　　制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鋅基合金、低熔點(diǎn)合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有：碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等等。 </p><p>　　

9、2.2 沖壓模具材料的選用原則 </p><p>　　在沖壓模具使用的材料中，可以是各種的金屬材料也可以是各種的非金屬材料，這兩類材料中主要包括碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金、低熔點(diǎn)合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。 </p><p>　　對(duì)用于制造模具的材料也是要求很嚴(yán)格的。不單單要求材料的硬度、強(qiáng)度和耐磨性要很高，也要有適當(dāng)?shù)捻g性，還有淬透性也要很高

10、以及熱處理不變形及淬火時(shí)不易開裂等性能。 </p><p>　　要想保證模具的使用壽命就要進(jìn)行合理的選取模具材料以及對(duì)熱處理工藝要進(jìn)行正確的實(shí)施。選擇正確的鋼種以及熱處理工藝要對(duì)應(yīng)著模具的不同用途，除此之外還應(yīng)該根據(jù)其工作狀態(tài)、受力條件及被加工材料的性能、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)率等綜合因素，并且應(yīng)該側(cè)重以上敘述的各項(xiàng)要求的各項(xiàng)性能。 </p><p>　　3 沖壓模具的結(jié)構(gòu) </p>

11、<p>　　3.1 沖壓模具的結(jié)構(gòu)組成 </p><p>　　根據(jù)模具在組成結(jié)構(gòu)起到的作用，模具的結(jié)構(gòu)組成主要是工藝零件，還有結(jié)構(gòu)零件。 工藝零件是直接參與工藝過程，并直到其完成。還直接與坯料接觸。工藝零件主要包含定位零件、工作零件、卸料零件與壓料零件。然而結(jié)構(gòu)零件就與工藝零件截然不同，它不直接參與工藝過程，也不會(huì)和坯料有直接的接觸，只是對(duì)工藝過程的完成有一個(gè)保證的作用，或者是完善模具的功能。結(jié)構(gòu)零件

12、主要包含緊固零件、導(dǎo)向零件、標(biāo)準(zhǔn)件以及其他的一些零件。但是應(yīng)該說明的是，并不是所有的沖壓模具都必須包含這六種零件的。 </p><p>　　3.2 沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的基本原則 </p><p>　　3.2.1 安全原則 </p><p>　　在設(shè)計(jì)沖壓模具的結(jié)構(gòu)的時(shí)候第一要考慮到的就是安全，絕對(duì)不能因?yàn)闆_壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)錯(cuò)誤而引起事故。即使是沖壓模具的實(shí)際操作人

13、員也絕對(duì)不允許將自己置于危險(xiǎn)境界中。在沖壓模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，一定保證設(shè)計(jì)操作人員的安全感。在加工時(shí)，模具也應(yīng)該具有一定承受強(qiáng)度。 </p><p>　　3.2.2 基本要求 </p><p>　　這個(gè)結(jié)構(gòu)框架的要有均勻的厚度；模具工作的部分的厚度要保持均勻，不能太??；沖壓模具的設(shè)計(jì)要達(dá)到承受力的標(biāo)準(zhǔn)；所采用的沖壓模具的結(jié)構(gòu)的質(zhì)量要保持平衡；沖壓模具結(jié)構(gòu)的框架的材質(zhì)、工作部分的材質(zhì)也要注

14、意選擇，因?yàn)檫@些東西都是容易磨損的，所以要算好成本；沖壓模具結(jié)構(gòu)的承受能力；零部件的結(jié)構(gòu)最好用計(jì)算的方法來計(jì)量。 </p><p>　　在確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)之前一定要先確定沖壓模具的送料方式，還有卸料方式，以及沖壓模具的模架形式。 </p><p>　　4 沖壓模具的設(shè)計(jì) </p><p>　　4.1 沖壓間隙的確定 </p><p>　　沖

15、壓間隙就是指沖壓模凹、凸模刃口部分尺寸之差。這個(gè)間隙的大小對(duì)沖壓件的單面質(zhì)量、沖壓力的大小，以及模具使用的壽命都有非常大的影響。因此，沖壓模具設(shè)計(jì)的重要工藝參數(shù)之一就是沖壓間隙。所以在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候一定要選用合適的沖壓間隙，保證好沖壓件的質(zhì)量，保證較小的沖壓力，也保證了模具的使用壽命。適當(dāng)?shù)拈g隙值是根據(jù)不同的數(shù)據(jù)有不同的標(biāo)準(zhǔn)的，只要選擇的這個(gè)沖壓間隙在生產(chǎn)中是在合適的范圍之中的就可以。在這個(gè)合適的范圍中，最小值就稱作最小的合理間隙值，最

16、大值就是最大的合理間隙值。在使用模具的過程中，也可能會(huì)是模具發(fā)生磨損，從而使間隙變大，因此在設(shè)計(jì)新模具的時(shí)候應(yīng)該采用最小的合理間隙值。 </p><p>　　4.2 確定凹凸模的外形尺寸 </p><p>　　沖壓模具的凹凸模的工作刃口尺寸的確定要經(jīng)過仔細(xì)的計(jì)算才能得出。 </p><p><b>　　4.2.1 凹模 </b></p&g

17、t;<p>　　沖壓模具的凹模的結(jié)構(gòu)形式要根據(jù)零件的需要去制作，制作方法要根據(jù)上面敘述的。凹模的固定一般會(huì)直接固定在凸模上。 </p><p>　　例如在沖裁模具的制造工程中如何確定凹模的厚度。凹模的厚度指的就是凹模刃口距離外邊緣的長度。因此確定凹模外形的尺寸一般采用凹模外形尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式，也就是H=Kb（H≥15mm）。K表示的是系數(shù)，書中是可以查到的；b代表的是凹?？椎淖畲髮挾?。在制造工程中，不

18、僅僅要計(jì)算出凹模的厚度，還要計(jì)算出凹模周邊的與之相關(guān)的數(shù)據(jù)。這樣一來，與已經(jīng)確定的模具主要的結(jié)構(gòu)構(gòu)成合適的模具結(jié)構(gòu)組合。這樣模具設(shè)計(jì)就大大簡化了。 </p><p><b>　　4.2.2 凸模 </b></p><p>　　沖壓模具的凸模的結(jié)構(gòu)形式也是要根據(jù)沖壓零件的需要而制作的，制作方法要根據(jù)計(jì)數(shù)按出來的數(shù)據(jù)。凸模的固定方式一般會(huì)采用鉚釘固定，也可以采用低溶點(diǎn)的合

19、金或者是低熔點(diǎn)的焊接劑來固定。 </p><p>　　隨后只要根據(jù)圖紙，安裝好凹模和凸模的位置，還有其他相關(guān)的零件。 </p><p><b>　　5 結(jié)束語 </b></p><p>　　模具的設(shè)計(jì)水平與制造技術(shù)水平的高低也被看作一個(gè)十分重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，那就是衡量這個(gè)國家的產(chǎn)品制造水平的如何，因此在非常大的大程度上對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、效益以及新產(chǎn)品

20、的開發(fā)和開發(fā)能力都起著決定性的作用。如果在沖壓進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，模具一旦出現(xiàn)了問題，那將會(huì)直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和成產(chǎn)成本的。所以沖壓模具的設(shè)計(jì)是十分重要的，設(shè)計(jì)的好與不好更是直接影響了生產(chǎn)，影響了成本，甚至影響了利益。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 周本凱.冷沖壓模具設(shè)計(jì)精要[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2010. &l