轉發自：工業指南

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作者：譚錫欽/日本電產三協電子( 東莞) 有限公司

摘 要: 隨著經濟與技術的高速發展，我國的沖壓加工技術已經達到了較高水平，在某些領域里，技術也達到了國際標準，但在基層民用工業，有些技術依然陳舊，生產效率還比較低，只有不斷的將技術劣勢轉換為優勢，才能利用提高技術水準和機械化，為經濟發展服務。

在下文當中，筆者將對沖壓模具的設計和加工進行討論分析，提出沖壓模具的設計和加工方法，以便同行討論與參閱。

關鍵詞: 沖壓模具 沖壓生產技術 模具設計 模具制造技術

沖壓加工行業中，產品的質量代表著這個行業的發展水平，甚至是一個國家的工業水平。

在沖壓部件的批量生產過程中，沖壓模具設計的合理性和加工精度是極為重要的，可以說模具的設計和加工水平，直接影響到沖壓部件的質量和品質。

1 沖壓模具的設計分析

沖壓模具的設計直接決定了其加工質量，在設計模具圖紙的過程中，應當全面考慮實際需求和技術切入點，合理地設計模具的工藝排樣，以及模具的結構。

這些前期工作做好，才能保證模具進行量產時，制品尺寸穩定，生產性能良好。

1． 1 目標尺寸設定

設計者在設計模具圖紙的時候，首先要對產品圖的尺寸進行分析，設定產品的目標尺寸。在產品的公差范圍里，根據沖頭，凹模的磨損趨向，而決定產品該取什么值。

例如: 孔徑尺寸，盡可能取上量值; 外形尺寸，考慮到沖頭的磨損以及毛邊，盡可能取下限值等等 ……。

目標尺寸的決定，與自身的工作經驗積累，對沖壓工藝的了解，對產品的形變的預見性判斷，都有著密切的關系，隨著經驗的積累，目標尺寸會決定得越來越準確，越能減少模具試作調整時間和模具修改費用。經驗缺乏時，可以參考生產中，成功的例子，以減少走彎路。

1． 2 排樣圖設計與力學計算

根據產品的成形工藝特點，合理地安排工步，工步安排的原則是，越精確的尺寸，越要安排在靠后的工步里完成。

再根據排樣圖的沖裁，成形，彎曲等工步，進行相關的力學計算，主要包括沖裁力、彈簧力以及卸料力等，力學計算關系到沖壓模具在使用過程中是否能夠承受機械壓力，完成沖壓件的制作生產。

在計算過程中，應當全方位考慮到模具的實際使用過程中所受的外力因素，保證各數據計算準確。上述因素決定后，就可以合理地選擇需要的沖壓設備，按照該設備的參數，進行模具總裝圖的設計。

1． 3 總裝圖繪制

進行總裝圖的繪制時，是以排樣圖作為基準，從而展開設計。結合沖壓設備的安裝尺寸，合模高度，送材料裝置的送線高度，繪制出沖壓模具的詳細結構。

有運動機構時，構造要安全性，穩定性，量產性都盡可能兼顧。值得說明的是，現在模具設計中，基本都是使用電腦繪圖，其中，除了小部份汽車零件使用 3D 軟件外，大部份沖壓部品，都是使用 2D 軟件足以應付，2D 軟件繪制時，圖層一定要分清，以便為后期的零部件的拆分，提供方便。

1． 4 部件圖繪制

依據總裝圖中的內容，分圖層將模具零部件，用標準視圖明確地表達出來。

零部件圖的形狀，構造，要充分考慮到是否能加工? 怎樣的設備加工，才能既保證精度又節約成本? 模具進行量產時，零件的強度是否足夠? 這都是作為設計者，應該考慮的，而且是應該具備的知識儲備和分析判斷能力。

2 沖壓模具的制造分析

2． 1 沖壓模具材質簡述

沖壓加工一般用于加工鋼板或者鋼帶的材料。俗話說，打鐵必須自身硬，所以，沖壓模具零件的材質，必須要有良好的剛度，硬度和耐磨性，也應具備良好的熱處理性能。

常用的材料有: SKD11，SKH － 51，SKS; 超硬材料有 G3， G5; 預硬鋼有 HPM2T，由于它具備一定的硬度，常用來制作緊急的零件代用品鋼材，手版模具材料。

2． 2 模具零件加工( 粗加工)

隨著國家經濟的發展，工業生產中，粗加工也用上先進精密的設備，不再是以前傳統的手工鉆床，手搖銑床了。

精度要求不高的墊板之類零件，可以取用在加工中心，裝中心鉆，精準打點定位，再由操作人員用手動銑床鉆銑加工，從而提高孔位置的精度。

精密的零件，直接用加工中心加工，程序設定后，裝上所需的刀具，設備就能自動換刀，在無人看管下，完成加工。

2． 3 零件熱處理

熱處理工藝是模具零件加工中較為常用的一種辦法，其流程主要是退火———調 質———淬 火———滲 碳———滲氮，能夠進行熱處理材料在硬度上必須達到要求，所以選材時必須著重考慮材料的硬度，以便熱加工時對內應力進行控制，保證所加工零件的尺寸，減少后期變形。

其次，所采用的材料不同，處理方式也應當有所差異，尤其是近年來各種新型材料層出不窮，在處理方式上也需要更加的多樣化。

但某些材料的淬透性較低，在淬火時，需要保持高度的連續性，否則就會出現裂痕，耐熱性低等問題，降低零件的質量。

為了進一步提高模具的質量和品質，在加工過程中，還應對零部件的生產進行嚴格的控制，尤其是在熱處理過程中，應當滿足以下要求: