冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)例分析

侯晨陽(yáng)

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)發(fā)展越來(lái)越注重生產(chǎn)效率，而冷沖壓模具在提高企業(yè)機(jī)械零部件的批量生產(chǎn)上有著重要的作用。為了追求企業(yè)利益最大化，企業(yè)都不惜花重金來(lái)改進(jìn)冷沖壓模具來(lái)最大的提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。對(duì)冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)研究，要從冷沖壓模具改進(jìn)的步驟、原則、現(xiàn)狀及改進(jìn)前后的對(duì)比分析等方面進(jìn)行研究分析，從而獲得完善的結(jié)論與改進(jìn)方案。

關(guān)鍵詞：冷沖壓；冷沖壓模具設(shè)計(jì)；改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)例分析

引言

現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展，各種產(chǎn)品也變得越來(lái)越復(fù)雜，而耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕的高性能的材料越來(lái)越受市場(chǎng)的歡迎了，為了滿足市場(chǎng)需求和提高企業(yè)生產(chǎn)效率，企業(yè)不斷地對(duì)倍受青睞的高效率冷沖壓生產(chǎn)方式進(jìn)行了改進(jìn)，更好的提高了生產(chǎn)出的機(jī)械部件的性能與精度從而提高產(chǎn)品的耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕。本文對(duì)冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行分析，研究其設(shè)計(jì)工藝與改進(jìn)的方法。

1.冷沖壓及冷沖壓模具

1.1.冷沖壓

冷沖壓在常溫的環(huán)境里，通過(guò)沖壓模具擠壓將產(chǎn)生的壓力施加給所需加工的材料，利用這種的壓力使材料慢慢變形，向著生產(chǎn)所需的形狀和大小轉(zhuǎn)變的生產(chǎn)加工方法。冷沖壓這種方法一般分兩工序：一是分離工序，另一個(gè)為成形工序。

1.2.冷沖壓模具

冷沖壓模具是冷沖壓生產(chǎn)方式在生產(chǎn)過(guò)程中所要的必不可少的工具，是改變材料形狀，獲得所需形狀、大小、性能產(chǎn)品的特殊專(zhuān)用工具。按其工藝性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、成形模；按工序組合程度可分為單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模等類(lèi)型，冷沖壓模具一般安裝在壓力機(jī)上。

2.冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)的原則

2.1.精準(zhǔn)原則

冷沖壓模具設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度直接關(guān)系到利用冷沖壓模具生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品的質(zhì)量與精準(zhǔn)度。冷沖壓模具設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度影響材料分離，變形的效率，也影響產(chǎn)品的形狀、大小和性能等方面。因此在改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)，要特別把握冷沖壓模具的精準(zhǔn)度，不多不少適當(dāng)即可。

2.2.簡(jiǎn)單方便原則

冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)的目的是提高在生產(chǎn)過(guò)程中的效率，但在改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)不能單單考慮生產(chǎn)效率，也要考慮到制作簡(jiǎn)單，操作方便。在對(duì)冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)要將模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊化以方便在冷沖壓模具制造過(guò)程中加工便捷，在保證冷沖壓模具質(zhì)量的情況下，改進(jìn)設(shè)計(jì)要盡量的節(jié)約模具制造材料，以降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，在改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到模具操作人員操作方便問(wèn)題如要方便操作人員維修、拆卸與更換。因此在冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循簡(jiǎn)單方便的原則。

2.3.效率原則

企業(yè)改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)是為了改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程中的效率，提高了生產(chǎn)效率也就提高了企業(yè)效益，因此效率原則是改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)重要原則。在冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)，要找準(zhǔn)影響生產(chǎn)效率和材料利用率的因素，改進(jìn)模具的脫模、取件、定位方式，如可以采用按料脫模、多方位導(dǎo)料方式及面刃定距的方法定位。同時(shí)要通過(guò)多種排樣方式進(jìn)行排樣如混合交叉排樣方式、無(wú)雜物排樣方式等，來(lái)提高材料的利用率。

2.4.安全原則

安全原則是任何工序都要首先考慮的原則。冷沖壓模具生產(chǎn)有一定的危險(xiǎn)，若冷沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)誤差，必然會(huì)在操作時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤從而引發(fā)事故。因此在進(jìn)行冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循安全原則，在改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)要精確把握冷沖壓模具的承受度，切勿追求速度盲目設(shè)計(jì)，忽視冷沖壓模具的承受能力，從而切實(shí)保證設(shè)計(jì)人員與操作人員的安全。

3.冷沖壓模具設(shè)計(jì)步驟的改進(jìn)

具體來(lái)說(shuō)，冷沖壓模具設(shè)計(jì)步驟的改進(jìn)主要有以下幾點(diǎn)：

3.1.改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)資料的搜集和深度

設(shè)計(jì)冷沖壓模具資料涉及設(shè)計(jì)計(jì)劃書(shū)、參考文獻(xiàn)、樣品圖。改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)要充分了解產(chǎn)品視圖的完整性與技術(shù)的要求；了解生產(chǎn)性質(zhì)及冷沖壓模具結(jié)構(gòu)的性質(zhì)；了解冷沖壓模具材質(zhì)的性質(zhì)及利用的方式，確定合理的沖裁空隙和壓力供應(yīng)方式；精確明了冷沖壓模具及所需的設(shè)備的的相關(guān)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的把握設(shè)備與冷沖壓模具的適應(yīng)性；要不斷收集技術(shù)資料與相關(guān)資料，為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品提供重要依據(jù)。

3.2.改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)工藝性

冷沖壓模具設(shè)計(jì)的工藝是指對(duì)合格材質(zhì)進(jìn)行冷沖壓的難易程度。要改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)的工藝性就要充分了解材質(zhì)的性能特點(diǎn)、加工精度要求，在改進(jìn)時(shí)要符合冷沖壓的條件，提供較高的冷沖壓工藝性。

3.3.改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方案

要準(zhǔn)確無(wú)誤的冷沖壓的基本工序，包括工序步驟的數(shù)目及順序；要精確地進(jìn)行工序的組合與協(xié)調(diào)；要綜合分析工序過(guò)程，準(zhǔn)確的進(jìn)行成本預(yù)算及冷沖壓的結(jié)構(gòu)、大小、類(lèi)型。

3.4.改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)工藝的計(jì)算

在對(duì)冷沖壓模具設(shè)計(jì)改進(jìn)時(shí)務(wù)必把握精確度。要精確計(jì)算材質(zhì)用料、冷沖壓的壓力和設(shè)備承受度、排樣計(jì)算、及零件內(nèi)部間隙計(jì)算。

3.5.改進(jìn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)圖紙

要改進(jìn)冷沖壓模具圖紙精密度，對(duì)于細(xì)節(jié)上的要嚴(yán)格把握，保證冷沖壓模具的精確度。

4.冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)例對(duì)比分析

4.1.改進(jìn)前的冷沖壓模具設(shè)計(jì)

4.1.1.冷沖壓模具設(shè)計(jì)工藝分析。改進(jìn)前的冷沖壓模具為方形，在2處較窄的地方有個(gè)圓孔，加大了兩側(cè)的寬度。冷沖壓模具的制作材料多為材質(zhì)較好的金屬鋼材質(zhì)，它的寬為10mm長(zhǎng)為8mm高5mm厚度為3mm。此模具外形大，若采用簡(jiǎn)單的沖壓成形，會(huì)加大冷沖壓模具制作的不便性，降低了它的精準(zhǔn)度與穩(wěn)定性，易引起變形。

4.1.2.冷沖壓模具應(yīng)用產(chǎn)生的效果。使用冷沖壓模具生產(chǎn)的產(chǎn)品在凹凸部位有部分的裂縫，而且在一些部位會(huì)發(fā)生變形現(xiàn)象。通過(guò)分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，可以分析發(fā)現(xiàn)改進(jìn)前的冷沖壓模具承受能力不足，強(qiáng)大壓力在中心部位的擠壓，超出了其承受力，所以變形開(kāi)裂。

4.1.3.冷沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。改進(jìn)前的冷沖壓模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，采用單動(dòng)冷沖壓模具，工序單一，冷沖壓模具的結(jié)構(gòu)精密度較低。

4.2.改進(jìn)后冷沖壓模具設(shè)計(jì)

4.2.1.冷沖壓模具設(shè)計(jì)改進(jìn)后，其工藝較改進(jìn)前有了變化，冷沖壓模具厚度加厚，強(qiáng)度加強(qiáng)，利用金屬釘對(duì)其固定拉緊，增強(qiáng)了其穩(wěn)定性。采用了復(fù)雜冷沖壓形成，解決了冷沖壓模具易變形，不穩(wěn)定、不平整的問(wèn)題。改進(jìn)后的冷沖壓模具加厚了底座，增強(qiáng)了模具的承受度，保證了模具的使用壽命。

4.2.2.改進(jìn)后的冷沖壓模具將模具凸出的邊緣固定，防止了其變形，將內(nèi)外圓孔連通，方便了切割成單件備份。改進(jìn)后的冷沖壓模具在模具凹凸部位圓孔處弄出環(huán)形坡度，減少了材料對(duì)圓孔邊緣的摩擦擠壓，緩解了冷沖壓模具的變形與損壞。改進(jìn)后的冷沖壓模具加大凹凸邊緣的寬度，加大了冷沖壓模具外圍的大小和減少內(nèi)部圓環(huán)的直徑，從而加大冷沖壓模具的厚度和強(qiáng)度。改進(jìn)后的冷沖壓模具跟改進(jìn)前的冷沖壓模具無(wú)論從外觀還是從性能、安全性上都有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。

5.結(jié)論

21世紀(jì)是信息化高度發(fā)展的時(shí)代，各行各業(yè)都融入了信息化這個(gè)時(shí)代，冷沖壓模具這一技術(shù)的應(yīng)用也在這一時(shí)間得到了發(fā)展，然而面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化這一大背景，我國(guó)與世界對(duì)比增多，我國(guó)很多技術(shù)都落后于世界水平。冷沖壓技術(shù)也不例外，與世界水平有一定的差距。因此為了更好地適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化，為了企業(yè)更好地發(fā)展，必須要采取有效措施提高水平，縮小差距。在冷沖壓模具設(shè)計(jì)改進(jìn)方面要不斷創(chuàng)新，增強(qiáng)自主創(chuàng)新開(kāi)發(fā)能力，同時(shí)也要借鑒世界的先進(jìn)技術(shù)，在學(xué)習(xí)中發(fā)展，在發(fā)展中創(chuàng)新，推動(dòng)我國(guó)冷沖壓模具設(shè)計(jì)水平與世界接軌，從而推動(dòng)我國(guó)新型工業(yè)化的發(fā)展。

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