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轉發自：工業指南

作者：譚錫欽/日本（běn）電產三協（xié）電子( 東莞) 有限公司（sī）

摘（zhāi） 要: 隨著經濟與技術的高速發展，我國的衝壓加工技術已經達到了較高水平，在某些領域裏，技術也達到了國際標準，但（dàn）在基層民用工業，有些技術依然陳舊，生產效率還比較低，隻有（yǒu）不斷的將技術劣（liè）勢轉換為優勢，才能利用提高（gāo）技術水準和機械化，為經濟（jì）發展服務（wù）。在下（xià）文當中，筆者將（jiāng）對衝壓模具的設計和（hé）加工進行討論分析，提出衝壓（yā）模具的設計和加工方法，以便同行討論與

參閱。

關鍵詞: 衝壓模具 衝壓生產（chǎn）技術 模具設計 模具製（zhì）造技術（shù）

衝壓加工行業中，產品的質量代表著這個行業的發展水平，甚至是（shì）一個國家的工業水平。在衝壓部件的（de）批量生產過程（chéng）中，衝（chōng）壓模具設（shè）計的（de）合理性和（hé）加工精度是極為（wéi）重要的，可以說模具的設計和加工（gōng）水平，直接影響到衝壓部件（jiàn）的質量和品質。

1 衝壓模具的設計分析

衝（chōng）壓模具的設計直（zhí）接決（jué）定了其加工質量，在（zài）設（shè）計模具圖紙的過程中，應當全（quán）麵考慮實際需（xū）求和技術切入點，合理地（dì）設計（jì）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，製品尺寸穩定，生（shēng）產性能良好。

1． 1 目（mù）標尺（chǐ）寸設定

設（shè）計者在設計模具圖紙的時（shí）候，首先要對產品圖的尺（chǐ）寸進（jìn）行分（fèn）析，設定產品的（de）目（mù）標尺寸。在產品的公差範圍裏，根據衝頭，凹（āo）模的磨損趨向，而決定產品該取什麽值。例如: 孔徑尺寸，盡可能取上量值; 外形尺寸，考（kǎo）慮到衝頭的磨損以（yǐ）及毛邊，盡可能取（qǔ）下限值等等 ……。目標（biāo）尺寸的決定，與自身的工作經驗積累（lèi），對（duì）衝壓工藝的了解（jiě），對產品（pǐn）的形變的預見性判斷，都有著密切的關係（xì），隨著經驗（yàn）的積累（lèi），目標尺寸會決定得（dé）越來越準確，越能減少模（mó）具試作調（diào）整時間和模（mó）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（diǎn），合理地

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安排工（gōng）步，工步安排的原則（zé）是，越精確的尺寸，越要安排在靠後的工步裏完成。再（zài）根據排樣圖的（de）衝裁，成形，彎曲等工步，進行相關的力學計算，主要包括衝裁力、彈簧力以及卸料力等，力學計算關係（xì）到衝壓模具（jù）在使用過程中（zhōng）是否能夠承受機械壓（yā）力，完成衝壓件的製作生產（chǎn）。在計算過程中，應當全方（fāng）位考慮到模具的實（shí）際使用過程中所受的外力因素，保證各數據（jù）計算準確（què）。上（shàng）述因素決定後，就可以合理（lǐ）地選擇需要的衝壓設備，按照該（gāi）設備的參數（shù），進（jìn）行模（mó）具總裝圖（tú）的設計。

1． 3 總裝（zhuāng）圖繪製

進行總裝圖的繪製時（shí），是以（yǐ）排樣（yàng）圖作為基準，從而展開設計。結合衝壓設備的安裝尺寸，合模高度，送材料裝（zhuāng）置的送線高（gāo）度，繪製出衝壓模具的詳細

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（shì），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（wài），大（dà）部份衝壓部品，都是使用 2D 軟件足以應付，2D 軟件（jiàn）繪製時，圖層一定要分清，以便為（wéi）後期的零部件的拆分，提供（gòng）方便。

1． 4 部（bù）件圖繪製

依據總裝圖中的內容，分圖層（céng）將模具零部件，用（yòng）標準視圖明確地表達出來。零部（bù）件圖的形狀，構造，要（yào）充（chōng）分考慮（lǜ）到（dào）是否能加（jiā）工? 怎樣的設備加工，才能（néng）既保證精（jīng）度又節約（yuē）成本? 模具進行量產時，零件的強度是否足夠? 這都是作（zuò）為設計者，應該考慮的，而（ér）且是應該（gāi）具備的知識儲備和分析判斷能力。

2 衝壓模具的製造分析

2． 1 衝壓模具材質簡述

衝壓加工一般用（yòng）於加工鋼板或者鋼（gāng）帶（dài）的材料。俗（sú）話說，打鐵必須自（zì）身硬，所以，衝（chōng）壓模具零件的材質，必須要（yào）有良好的剛度，硬度和耐磨性，也應具備良好（hǎo）的熱處理（lǐ）性能。常用的材料有: SKD11，SKH － 51，SKS; 超硬材料有 G3， G5; 預硬鋼有 HPM2T，由於（yú）它具備一（yī）定的硬度，常用（yòng）來製作緊急的零件代（dài）用（yòng）品（pǐn）鋼材，手（shǒu）版模具材料。

2． 2 模具零件加工( 粗加工)

隨著國家經濟的發（fā）展，工業生產中，粗加工也用上先（xiān）進精密的（de）設備，不再是以前傳統的手工鑽床，手搖銑床了。精度要求不（bú）高的墊（diàn）板之類零件，可（kě）以取用在（zài）加工中心，裝中心鑽，精準（zhǔn）打（dǎ）點定位（wèi），再由操作人員用手動銑床鑽銑（xǐ）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，程序設定後，裝上所需的刀（dāo）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（cháng）用的一種辦法，其流（liú）程主要是退火———調（diào） 質———淬 火———滲 碳（tàn）———滲氮，能夠進行熱處理材料在硬度（dù）上必須達到要求，所以選材（cái）時必須著（zhe）重考（kǎo）慮材料（liào）的硬度，以便熱加（jiā）工時對內應力（lì）進行（háng）控（kòng）製，保（bǎo）證所加工零件的尺寸，減少後期變形。其次，所采用的材料（liào）不同，處理方式也應當有（yǒu）所差異（yì），尤其是近年來各種（zhǒng）新型材料層出不窮，在處理（lǐ）方式上也需要更加的多（duō）樣化。但（dàn）某些材料的淬透性較低，在淬火時，需要保持高度的連續（xù）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（zhōng），還應對零部件的生（shēng）產進行嚴格（gé）的控製，尤其是（shì）在熱處理（lǐ）過程中，應當滿足以下要求:

( 1) 建立（lì）並完善熱處理工藝的監管體係，加強對（duì）技術人員的（de）培養，提高人員的技術熟練度，在圖（tú）紙上，應當明（míng）確提出零件的熱處理流程和相關操作（zuò）辦法，保證零件質（zhì）量達到標準。

( 2) 製定（dìng）加工（gōng）設備（bèi）的保養檢修製度，定期開展維護保養工作（zuò），保證（zhèng）加工設備性（xìng）能完善，在設備（bèi）置放處應當張貼（tiē）使用標準（zhǔn）和點檢記錄（lù）表。

( 3) 嚴格檢查加工材（cái）料的質量，不（bú）同的材（cái）料需要使用不同的熱處理辦法，避免采用（yòng）籠統的加工方式，要區分對待，全力提升零件的加工精度和質量（liàng）。

2． 4 模具零件加工( 精（jīng）加工)

熱處理（lǐ）後的零件，由於（yú）受熱，會有輕微形變，所以，必需表麵研磨加工，才能形成加（jiā）工基準，為後續的加工奠基。磨削（xuē）加（jiā）工所采用的機械主要（yào）有平麵磨床、光學磨床以（yǐ）及內（nèi）外（wài）圓磨床（chuáng）三種機床。其中，平麵磨床一般是（shì）進行坯料的準備和加工，主要加工內容，包括磨平麵、基準麵以（yǐ）及磨平麵刃口; 外圓（yuán）磨機床則進行導柱的（de）磨削，加工圓形凸型模具和相關的零件，打磨零件（jiàn）的外（wài）表麵，內圓磨部分可進行導套磨削，圓（yuán）形凹（āo）型模具和相關零件的加工，主（zhǔ）要是內（nèi）表麵磨削; 成形（xíng）磨削（xuē）工藝則進行凸、凹模鑲塊（kuài），或是精加工電極等零件的曲線型麵，一般在專用的光學磨床上完成（chéng），或是在平麵磨床上進行，但需要聯合專用夾具進行（háng）固定，並使用成形砂輪進行（háng）打磨; 光學曲線磨工藝則可以進行零件細微細節、孔、精磨零件或（huò）是複雜零件（jiàn）的磨削和加工; 而坐標磨主則是一種專門用於對零件孔( 淬火後) 進行高精度的加工。

在磨削過程中，時常會產生（shēng）變形和裂紋，對防止（zhǐ）這種情況的發生，需要嚴格控製精磨的進刀量，采用小量進刀，保證冷卻液充分，使用型號適合的磨削砂輪，如果采用的零件材料含有大量的釩和鉬，則需要使用 GD 單晶剛玉砂輪; 如果材料（liào）的淬火硬度較高，則（zé）一般使用金剛石砂輪，其有機粘結劑能夠保障其自身擁有更好（hǎo）的自磨利性。總之，所加工的材料不同，就要依據其特性（xìng）選擇適（shì）合的磨削砂輪，磨削過程中要及（jí）時修整砂輪，保持其良好的銳利性，同時也要避免（miǎn）砂輪摩擦（cā）產生高溫損傷零件標準，降低（dī）其強度。

2． 5 電加工的控製

近幾年（nián），電加工技術發展迅速，並且在行業內得到了較為廣泛的應用（yòng），電加工