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作者：谭锡钦/日本电产三协电子( 东莞) 有限公司

摘 要: 随着经济与技术的高速发展，我国的冲压加工技术已经达到了较高水平，在某些领域里，技术也达到了国际标准，但在基层民用工业，有些技术依然陈旧，生产效率还比较低，只有不断的将技术劣势转换为优势，才能利用提高技术水准和机械化，为经济发展服务。

在下文当中，笔者将对冲压模具的设计和加工进行讨论分析，提出冲压模具的设计和加工方法，以便同行讨论与参阅。

关键词: 冲压模具 冲压生产技术 模具设计 模具制造技术

冲压加工行业中，产品的质量代表着这个行业的发展水平，甚至是一个国家的工业水平。

在冲压部件的批量生产过程中，冲压模具设计的合理性和加工精度是极为重要的，可以说模具的设计和加工水平，直接影响到冲压部件的质量和品质。

1 冲压模具的设计分析

冲压模具的设计直接决定了其加工质量，在设计模具图纸的过程中，应当全面考虑实际需求和技术切入点，合理地设计模具的工艺排样，以及模具的结构。

这些前期工作做好，才能保证模具进行量产时，制品尺寸稳定，生产性能良好。

1． 1 目标尺寸设定

设计者在设计模具图纸的时候，首先要对产品图的尺寸进行分析，设定产品的目标尺寸。在产品的公差范围里，根据冲头，凹模的磨损趋向，而决定产品该取什么值。

例如: 孔径尺寸，尽可能取上量值; 外形尺寸，考虑到冲头的磨损以及毛边，尽可能取下限值等等 ……。

目标尺寸的决定，与自身的工作经验积累，对冲压工艺的了解，对产品的形变的预见性判断，都有着密切的关系，随着经验的积累，目标尺寸会决定得越来越准确，越能减少模具试作调整时间和模具修改费用。经验缺乏时，可以参考生产中，成功的例子，以减少走弯路。

1． 2 排样图设计与力学计算

根据产品的成形工艺特点，合理地安排工步，工步安排的原则是，越精确的尺寸，越要安排在靠后的工步里完成。

再根据排样图的冲裁，成形，弯曲等工步，进行相关的力学计算，主要包括冲裁力、弹簧力以及卸料力等，力学计算关系到冲压模具在使用过程中是否能够承受机械压力，完成冲压件的制作生产。

在计算过程中，应当全方位考虑到模具的实际使用过程中所受的外力因素，保证各数据计算准确。上述因素决定后，就可以合理地选择需要的冲压设备，按照该设备的参数，进行模具总装图的设计。

1． 3 总装图绘制

进行总装图的绘制时，是以排样图作为基准，从而展开设计。结合冲压设备的安装尺寸，合模高度，送材料装置的送线高度，绘制出冲压模具的详细结构。

有运动机构时，构造要安全性，稳定性，量产性都尽可能兼顾。值得说明的是，现在模具设计中，基本都是使用电脑绘图，其中，除了小部份汽车零件使用 3D 软件外，大部份冲压部品，都是使用 2D 软件足以应付，2D 软件绘制时，图层一定要分清，以便为后期的零部件的拆分，提供方便。

1． 4 部件图绘制

依据总装图中的内容，分图层将模具零部件，用标准视图明确地表达出来。

零部件图的形状，构造，要充分考虑到是否能加工? 怎样的设备加工，才能既保证精度又节约成本? 模具进行量产时，零件的强度是否足够? 这都是作为设计者，应该考虑的，而且是应该具备的知识储备和分析判断能力。

2 冲压模具的制造分析

2． 1 冲压模具材质简述

冲压加工一般用于加工钢板或者钢带的材料。俗话说，打铁必须自身硬，所以，冲压模具零件的材质，必须要有良好的刚度，硬度和耐磨性，也应具备良好的热处理性能。

常用的材料有: SKD11，SKH － 51，SKS; 超硬材料有 G3， G5; 预硬钢有 HPM2T，由于它具备一定的硬度，常用来制作紧急的零件代用品钢材，手版模具材料。

2． 2 模具零件加工( 粗加工)

随着国家经济的发展，工业生产中，粗加工也用上先进精密的设备，不再是以前传统的手工钻床，手摇铣床了。

精度要求不高的垫板之类零件，可以取用在加工中心，装中心钻，精准打点定位，再由操作人员用手动铣床钻铣加工，从而提高孔位置的精度。

精密的零件，直接用加工中心加工，程序设定后，装上所需的刀具，设备就能自动换刀，在无人看管下，完成加工。

2． 3 零件热处理

热处理工艺是模具零件加工中较为常用的一种办法，其流程主要是退火———调 质———淬 火———渗 碳———渗氮，能够进行热处理材料在硬度上必须达到要求，所以选材时必须着重考虑材料的硬度，以便热加工时对内应力进行控制，保证所加工零件的尺寸，减少后期变形。

其次，所采用的材料不同，处理方式也应当有所差异，尤其是近年来各种新型材料层出不穷，在处理方式上也需要更加的多样化。

但某些材料的淬透性较低，在淬火时，需要保持高度的连续性，否则就会出现裂痕，耐热性低等问题，降低零件的质量。

为了进一步提高模具的质量和品质，在加工过程中，还应对零部件的生产进行严格的控制，尤其是在热处理过程中，应当满足以下要求: