冷冲压模具设计与模具结构分析

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摘要：在人们的生产和生活中，模具因其强大的功能得到了各个领域广泛的应用。文章主要论述的是对冷冲压模具设计中合理工序安排与模具结构的有关问题，希望通过文章的论述，能够为模具生产领域提供参考，从而使其生产工序的完善以及模具结构的调整提供基础，这无论对于人们生产生活水平的提高还是对于模具生产企业利润的保证都具有重要作用，因此必须要针对这一问题进行分析。

关键词：模具；工序安排；模具结构

随着科学技术的不断提高，我国各行各业的生产水平也得到了极大程度的改善，这使得人们的生活需要得到了极大程度的满足。在产品生产过程中，模具是一项重要手段，无论是在手表的设计还是在防盗门的制造方面，模具都起着十分重要的作用，想要使其利用水平能够得到提高，从而进一步的为人们的生产生活带来便利，就一定要加大力度对其生产工序及其构造进行设计与优化，这是模具生产领域的一个主要发展趋势，同时也是有关人员必须注意的一项问题。

1冷冲压模具设计原则

冷冲压模具的设计过程十分复杂，具有很大程度的专业性，想要使其发展能够进一步符合社会的要求，除了要保证设计人员的专业性外，还要坚持一定的原则，这是设计人员必须做到的一点，只有这样，才能使模具的生产工序能够更加合理，同时也才能使其更加符合相关的设计标准，这对于其使用性能以及使用寿命的保证均具有重要的价值。总的来说，在冷冲压模具设计的过程中，需要遵循的原则包括以下几点：第一，设计过程中，不同零件对于设计工艺的要求也不尽相同，因此在对其进行设计的过程中，一定要根据其具体要求来进行。对于对设计工艺以及质量要求较高的零件来说，工作人员必须要考虑毛边的问题，通常情况下，毛边均需要呈向下的态势，这是工作人员必须加以注意的一点问题。第二，在普通的设计过程中，工作人员需要遵循的设计工艺主要包括对沙拉孔的设计以及落料等问题，对上述工艺的满足是整个是个工艺能够顺利完成的主要保证，在上述步骤完全妥善完成之后，才能开展折边工作。第三，在对零件进行落料与冲孔的过程中，必须将模具的强度、冲击韧性等要素考虑在内，以便最大程度保证落料与冲孔环节的科学合理。第四，在对模具进行折边时，为了防止出现方向上的反复变换，可以尽量将其往一个方向折叠。当然，为了防止对产品的形状、尺寸产生不利影响，还要尽可能确保同方向折边相互之间不会出现干涉的情况。第五，在打凸包环节中，尽量保证凸包向下，并且对于那些外形较大的凸包，还要将其安排在第一工序时冲压。不过，为了防止孔位拉料导致零件发生变形现象，在安排工序时，要注意使打凸包与打凸包附近的冲孔不在同一工序内。第六，在进行压平或者推平环节时，如果发现周围有较大的冲孔，并且继续折边可能会产生拉料，继续压平可能会发生拉料不死的状况时，不能强行使其成形，以免造成设计尺寸偏离要求以及外观破坏等情况。往往，我们会考虑先折边，后推平，然后冲孔的工艺流程，以实现对工件尺寸的控制。第七，在进行打沙拉孔或者抽牙过程中，如其附近有孔或其距坯料边缘尺寸较小时，即先打沙拉孔与抽牙会产生板料变形。此时，要考虑进行先打沙拉孔或抽牙，再冲孔或切边、落料的工艺。第八，在零件进行最终折边工作时，往往由于对安全性能、成形、外观等方面有一定要求，通常会从第一道工序开始考虑最后工序所制成的方向。

2冷冲压模具结构方面的有关问题

对于冷冲压模具的设计来说，想要保证其设计质量，必须要将设计工序考虑其中，要按照相应的技术标准去完善每一道工序，使其能够与标准相符合，同时还要注意其与不同零件的契合性，这样才能最大程度的保证其设计过程的完整性。除此之外，冷冲压模具的结构对于其质量以及使用性能的保证均具有重要价值，因此，对其结构进行分析对于工作人员来讲也十分必要。总的来说，冷冲压模具结构主要包括冲裁件结构、弯曲件结构以及拉伸件结构三方面，以下文章将上述三方面内容展开来进行了分析。

2.1冲裁件结构。在进行冲裁件结构设计时，要保证冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。通常，冲裁件各直线或曲线的连接处，宜有适当的圆角。如果冲裁件有尖角，不仅给冲裁件的制造带来困难，而且模具也容易坏，只有在采用少废料、无废料排样或镶拼模具结构时不要圆角。

2.2弯曲件结构。在进行弯曲件的结构设计时，要保证弯曲件的圆角半径小于最小弯曲半径，以免产生裂纹，但也不能过大，因为一旦过大，容易受到回弹的影响，进而容易导致弯曲角度与圆角半径的精度都难以保证。一般来说，不同状态下，不同的材料最小弯曲半径不同，譬如冷作硬化状态下，弯曲线处于垂直纤维状态时，Q195、Q215-A最小弯曲半径为0.4t，铝为0.3t，黄铜为0.5t。设计过程中，要注意弯曲的弯边长度不宜过小，通常的合理值应为h>R+2t。而h值一旦较小，弯边在模具上支持的长度也会变小，这样就不易得到形状准确的零件。（h为弯曲长度，R为弯曲半径，t为材料厚度）另外，弯曲线不应位于零件宽度变形处，以免撕裂，如必须在宽度突变处弯曲，应事先冲工艺孔或工艺槽。

2.3拉伸件结构。对于拉伸件的结构设计，通常要注意拉深件侧壁与底面或凸缘连接处的圆角R1R2，特别是R2应尽量大些，因为它们相当于最后一幅拉深模的凸模及凹模的圆角。通过放大这些圆角半径，能够减少拉深次数，或使零件容易拉深成形。一般情况下，对于R1、R2的取值，可以取R1≥t，最好R1=（3～5）t，可以取R2≥2t，最好R2=（5～10）t。（t为材料厚度）除此以外，对于拉伸件的结构设计还需要注意以下几个方面：第一，对于距形拉深件，可以放大其四周的圆角，一般情况下，可以取R3≥3t，有时为了减少拉深工序还要尽可能取R3≥1/5h；（R3为矩形圆角半径）;第二，除非在结构上有特殊需求，必须尽量避免异常复杂及非对称形状的拉伸件，对于半敞开的空心件，应考虑设计成对的拉伸，然后刨切开比较有利；第三，拉伸件的凸缘宽度应尽可能保持一致;第四，在零件的平面部分，尤其是在距边缘较远处，局部凹坑的深度与凸起的高度不宜过大;第五，应尽量避免曲面空心零件的尖底形状，尤其高度大时，其工艺性更差。

结束语

综上所述，冷冲压模具的设计工序以及结构对于模具质量的保证均具有重要价值，目前，社会各领域的发展对于模具的应用均较为频繁，从某种程度上讲，保证了模具的质量就相当于保证了相关产品的质量。工作人员需要意识到设计工序以及结构对于模具的重要性，要将具体措施应用到设计过程中，这样才能最大程度的为社会的生产与发展带来更加强大的推动力。

参考文献

[1]何卫强.冷冲压模具加工过程中的问题与品质控制[J].装备制造技术，2013（4）.

[2]于维民.冷冲压模具加工过程中的问题与质量控制[J].应用能源技术，2009（7）.

[3]杨益梅.《冲压工艺与模具设计》综合实训教学探讨[J].科技信息，2011（17）.

作者：徐彬 单位：沈阳工学院 机械与运载学院