沖壓模具設(shè)計(jì)的九個(gè)核心步驟
實(shí)戰(zhàn)案例分享：五金模具設(shè)計(jì)的工廠實(shí)戰(zhàn)案例，步驟詳細(xì),，過(guò)程
一,、取得必要的資料：
根據(jù)相關(guān)資料分析共建的沖壓工藝性，對(duì)工件進(jìn)行工藝審核及標(biāo)準(zhǔn)化審核,。
1）取得注明具體技術(shù)要求的產(chǎn)品零件圖樣,。了解工件的形狀、尺寸與精度要求,。關(guān)鍵孔的尺寸（大小和位置）,，關(guān)鍵表面，分析并確定工件的基準(zhǔn)面,。
其實(shí),，沖壓件的各項(xiàng)工藝性要求并不是絕對(duì)的,。尤其在當(dāng)前沖壓技術(shù)迅速發(fā)展的情況下，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的需要和可能,，綜合應(yīng)用各種沖壓技術(shù),，合理選擇沖壓方法，正確進(jìn)行沖壓工藝的制定和模具結(jié)構(gòu)的選擇,，使之既滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求,，又符合沖壓工藝的條件。
2）收集工件加工的工藝過(guò)程卡片,。由此可研究其前后工序間的相互關(guān)系和在各工序間必須相互保證的加工工藝要求及裝配關(guān)系等,。
3）了解工件的生產(chǎn)批量。零件的生產(chǎn)對(duì)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用,，為此,，必須根據(jù)零件的生產(chǎn)批量和零件的質(zhì)量要求，來(lái)決定模具的型式,、結(jié)構(gòu),、材料等有關(guān)事項(xiàng)，并由此分析模具加工工藝的經(jīng)濟(jì)性及公建生產(chǎn)的合理性,，描繪沖壓工步的輪廓,。
4）確定工件原材料的規(guī)格及毛料情況（如板料、條料,、卷料,、廢料等），了解材料的性質(zhì)和厚度,，根據(jù)零件的工藝性確定是否采用少無(wú)廢料拍樣嗎，并初步確定材料的規(guī)格和精度等級(jí),。
在滿足使用性能和沖壓性能要求的前提下,，應(yīng)盡量采用廉價(jià)的材料。
5）分析設(shè)計(jì)和工藝上對(duì)材料纖維方向的要求,、毛刺的方向,。
6）分析工（模）具車間制造模具的技術(shù)能力和設(shè)備條件以及可采用的模具標(biāo)準(zhǔn)件的情況。
7）熟悉沖壓車間的設(shè)備資料或情況,。
8）研究消化上述資料,，初步構(gòu)思模具的結(jié)構(gòu)方案。必要時(shí)可對(duì)既定的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝過(guò)程提出修改意見,，使產(chǎn)品設(shè)計(jì),、工藝過(guò)程和模具設(shè)計(jì)與制造三者之間能更好的結(jié)合，以取得更加完善的效果,。
二,、確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)型式：
工藝方案的確定是沖壓件工藝性分析之后應(yīng)進(jìn)行的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié),。它包括：
1）根據(jù)工件的形狀特征、尺寸精度及表面質(zhì)量的要求,，進(jìn)行工藝分析,，判斷出它的主要屬性，確定基本工序的性質(zhì),。即落料,、沖孔、彎曲,、拉深,、翻邊和脹形等基本工序。列出沖壓所需的單全部工序,，一般情況可從產(chǎn)品零件圖樣要求直接確定,。
2）根據(jù)工藝計(jì)算，確定工序數(shù)目,。對(duì)于拉伸件,，還應(yīng)計(jì)算拉深次數(shù)。而彎曲件,、沖裁件也應(yīng)根據(jù)其形狀,、尺寸及精度要求等，確定是一次或幾次加工,。
3）根據(jù)各加工的變形特點(diǎn),、尺寸精度要求及要求操作的方便性等要求，確定工序排列的先后順序,。如采用先沖孔后彎曲,、還是先彎曲后沖孔等。
4）根據(jù)生產(chǎn)批量,、尺寸大小,、精度要求以及模具制造水平、設(shè)備能力等多種因素,，將已初步依次而排的單工序予以可能的工序的組合,。如復(fù)合沖壓工序、連續(xù)沖壓工序等,。通常,，厚料、低精度,、小批量,、大尺寸的沖件宜采用單工序生產(chǎn)，選用簡(jiǎn)單模；薄料,、小尺寸,、大批量的沖件宜采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)；而型位精度高的沖件,，則宜采用復(fù)合模進(jìn)行沖壓,。
在確定工序的性質(zhì)、順序及工序的組合后,，即確定了沖壓的工藝方案,。也即決定了各工序模具的結(jié)構(gòu)型式。
三,、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算：
1）設(shè)計(jì)材料的排樣和計(jì)算毛坯尺寸,。
2）計(jì)算沖壓力（包括沖裁力、彎曲力,、拉深力,、翻邊力、脹形力,、及卸料力,、推件力、壓邊力等）,，必要時(shí)還須計(jì)算沖壓功和功率,。
3）計(jì)算模具的壓力中心。
4）計(jì)算或估算模具各主要零件的厚度,。如凹模,、凸模固定板、墊板的厚度以及卸料橡皮或彈簧的自由高度等,。
5）決定凸,、凹模的間隙，計(jì)算凸,、凹模工作部分的尺寸,。
6）對(duì)于拉深工序，需要決定拉深的方式（壓邊或不壓邊）,，計(jì)算拉深次數(shù)及中間工序的半成品尺寸。
對(duì)于有些工藝,，如帶料的連續(xù)拉深,，則需要進(jìn)行專門的工藝計(jì)算。
四,、模具的總體設(shè)計(jì)：
在上述分析計(jì)算的基礎(chǔ)上,，進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)（此時(shí)一般只需勾出草圖即可），并初步算出模具的閉合高度，概略地定出模具的外形尺寸,。
五,、模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：
1）工件部分零件。如凸模,、凹模,、凸凹模等結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)及固定形式的選擇。
2）定位零件,。在模具中常用的定位裝置有很多的型式,。如可調(diào)定位板、固定擋料銷,、活動(dòng)擋料銷及定距側(cè)刃等,，需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行選用及設(shè)計(jì)。
在連續(xù)模中還需要考慮是否采用初始擋料銷,。
3）卸料和推件裝置,。如選用剛性還是彈性的，彈簧和橡皮的選用和計(jì)算等,。
4）導(dǎo)向零件,。如選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向還是導(dǎo)板導(dǎo)向,，選用中間導(dǎo)柱,、側(cè)后導(dǎo)柱還是對(duì)角導(dǎo)柱，是用滑動(dòng)導(dǎo)套還是帶鋼球的滾珠導(dǎo)套等,。
5）支持及夾持零件,、緊固零件。如模柄,、上下模座的結(jié)構(gòu)型式的選擇等,。
六、選定沖壓設(shè)備：
沖壓設(shè)備的選擇是工序設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要的內(nèi)容,。合理地選用設(shè)備對(duì)工件質(zhì)量的保證,、生產(chǎn)率的提高、操作時(shí)的安全性等都有重大的影響,，也為模具的設(shè)計(jì)帶來(lái)方便,。
沖壓類型的選定，主要取決于工藝要求和生產(chǎn)批量,。
沖壓設(shè)備規(guī)格的確定,，主要取決于工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)尺寸。對(duì)曲柄壓力機(jī)來(lái)說(shuō),，必須滿足一下要求：
1）壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力必須大于沖壓的工藝力,。即
更確切地說(shuō),，應(yīng)該是沖壓過(guò)程的負(fù)荷曲線必須在壓力機(jī)的許用負(fù)荷曲線之下。
對(duì)于拉深件還需計(jì)算拉深功,。
2）壓力機(jī)的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求,。
3）壓力機(jī)的行程要滿足工件成形的要求。對(duì)于拉深工序所用的壓力機(jī),，其行程必須大于該工序中工件高度的2~2.5倍,，以便放入毛坯和取出工件。
4）壓力機(jī)的臺(tái)面尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸,，并要留有固定模具的位置,。一般每邊大出50~70mm以上。壓力機(jī)臺(tái)面上的漏孔尺寸必須大于工件（或廢料）的尺寸,。
七,、繪制模具總圖：
模具總圖（包括零件工件圖）的繪制嚴(yán)格按照制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4457~ GB/T4460和GB/T131-1993）。同時(shí),，在實(shí)際生產(chǎn)中,，結(jié)合模具的工作特點(diǎn)和安裝、調(diào)整的需要,，其圖面的布置以形成一定的習(xí)慣,。
模具總圖包括：
1）主視圖。繪制模具在工作位置的剖面圖,。一般情況下,，其中一半繪制沖壓開始以前（沖床滑塊在上止點(diǎn)位置時(shí)）毛坯置入的情況；另一半則繪制沖壓結(jié)束后,、工件已成形（或已分離）,、沖床滑塊在下止點(diǎn)位置的狀態(tài)。
2）俯視圖,。通常情況下半部分俯視圖,，另一半繪制上半部分的俯視圖。根據(jù)需要有時(shí)也完全繪制下半部分俯視圖,。
3）側(cè)視圖,、仰視圖及局部剖視等。必要時(shí)須繪制模具工作位置的側(cè)視圖,。有時(shí)在圖樣的右上角還繪制模具上半部分的仰視圖以及局部剖視等,。
4）工件圖。一般工件圖畫在右上角,。對(duì)于由數(shù)套模具完成的工作,，除了繪出本工序的工件圖外，還需要繪出上道工序的工件圖,。
5）排樣圖。對(duì)于級(jí)進(jìn)模則需要繪出排樣方式、工序安排順序及各工步所完成的沖壓內(nèi)容,；應(yīng)標(biāo)出工步間距,、搭邊值、條料尺寸,。沖裁模的排樣圖則需標(biāo)出排樣方式,、條料尺寸和搭邊值的大小。
6）列出零件明細(xì)表,，注明材料及數(shù)量,。凡標(biāo)準(zhǔn)零件都要選定規(guī)格。
7）技術(shù)要求及說(shuō)明,。技術(shù)要求包括沖壓力,、所選用的設(shè)備型號(hào)、模具總體的行位公差及裝配,、安裝調(diào)試,、模具閉合高度、模具間隙以及其他要求等,。
八,、繪制各非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖：
零件圖上應(yīng)注明全部尺寸、公差及配合,、形位公差,、表面粗糙度、所用材料及其熱處理要求,，以及其他各項(xiàng)技術(shù)要求,。
九、填寫模具記錄卡和編寫沖壓工藝文件：
對(duì)于小批量生產(chǎn)時(shí),，應(yīng)填寫工藝路線明細(xì)表,；而在大批量生產(chǎn)時(shí)，則需對(duì)每個(gè)零件制定工藝過(guò)程卡和工序卡,。 (伺服壓力機(jī)05i.com.cn)
