冷沖模設計技術應用探討

摘 要：在經濟比較發(fā)達的國家，冷沖模工業(yè)也逐漸開始標準化、系列化。在中國，雖然大多數的冷沖模企業(yè)都有自己的企業(yè)內部標準，但是標準化程度都不是很高，并且其標準化也只限于一些產品零部件的模架部分。只有開展冷沖模的系統(tǒng)性設計，才能達到降低成本、縮短其設計的時間、減少其設計師和節(jié)省了時間的目的。與此同時，冷沖模的標準化、系列化的范疇也不可以僅僅受限于模架的部分。針對冷沖模設計的分析，絕大多數企業(yè)已經開始使用現代高科技計算機技術，通過信息技術的發(fā)展，冷沖模的設計精準度也越來越高，更加符合現代設計技術的理念。文章闡述了冷沖模的基本概況，并且分析了冷沖模的設計特征和成形工藝。針對其設計過程中存在的問題提供了一些改革措施，提高了生產效率，加大了生產數量。

關鍵詞：冷沖模；設計；工藝；成本

1 冷沖模的基本概況

沖壓指的是借助外力的幫助，讓原材料改變其原有外形的過程，經過對外形、尺寸和功能的加工，獲得企業(yè)所需要的各種產品零部件。沖壓的原材料包括帶材和板材。在沖壓的工序之中有許多步驟是需要模具來完成的，包括沖切、沖孔和彎曲等。對于那些比較復雜難做的沖壓產品零部件來說，就需要增加模具的數量。如果想要大批量的生產，就不能使用那些只是簡單組合成的模具，這樣會降低生產率。

沖壓在其生產過程中具有較多優(yōu)勢：增加了成本優(yōu)勢、制作效果較好以及經濟效益很好。沖壓對其原材料的利用率很高，在沖壓的生產過程中基本上沒有產生較多的問題，并且通過沖壓所做出的產品零部件在精確度和尺寸等方面都比較準確，基本上可以滿足企業(yè)所要求的標準。企業(yè)的內部組織得到了一系列的改變，提高了機械性的功能，促使沖壓在其外形上也發(fā)生了一些改變。

沖壓在其設計之后，所生產的產品零部件都具有剛度較好和質量較輕的特點，這些產品零部件在我國的汽車行業(yè)和摩托車行業(yè)具有較深的影響，并且正在向空調行業(yè)、冰箱行業(yè)和電梯行業(yè)邁進。在今后的經濟時代，沖壓行業(yè)將會快速的發(fā)展，冷沖模的設計也會不斷的變革，達到高效率的效果。

2 冷沖模設計的簡介

從沖壓行業(yè)的角度來看，由于現代化產品零部件的設計越來越復雜，所以連續(xù)的沖壓技術即將成為重要領域，連續(xù)模是指經過一種模具在兩個或兩個以上的工位上來完成許多種工序的過程。它具有相對比較容易、模具使用的時間更長、更加容易形成自動化以及存在生產效率較高的特點。通過連續(xù)模的沖壓工序可以得到一些完整的產品零部件和半成品。盡管會出現許多個沖壓工序，但是也是可以利用一些連續(xù)模來沖壓完成這些產品零部件。

由于近些年來計算機信息技術的逐漸發(fā)展，使Pro/E軟件能夠對多個科技領域產生積極的影響。Pro/E軟件具有很多的優(yōu)勢：降低了制圖工作人員的工作數量，提高了設計水平和效果，并且可以精確的分析模型、分析運動和干涉檢測等。利用Pro/E軟件設計的冷沖模，可以使產品零部件在設計、加工和配置等方面更加標準，增加了成本優(yōu)勢、縮短了設計時間以及提高了生產效率。

3 冷沖模所存在的典型工藝組合

在結構方面，冷沖模具有較大的差異，只有采用典型的模具結構組合，才能建設較好的冷沖模。運用典型的結構組合能夠明確模具結構組合的形式，并且分析了由冷沖模的各種產品零部件的配置和尺寸之間的關系。通常使用的冷沖模所存在的典型工藝組合包括復合模的組合、固定卸料的組合、導板模的組合以及彈壓卸料的組合等。冷沖模的標準化與標準化的產品零部件緊密相連，而且在標準的環(huán)境下，冷沖模的產品零部件可以使用自下向上或是自上向下的設計方法來實施設計。

4 正確選擇冷沖模的設計材料

在冷沖模的設計過程中，最關鍵的問題是正確選擇冷沖模的原材料。任何一種冷沖模的種類和工作條件都會存在不同的觀點，處于不一樣的運用環(huán)境，需要提出不同的硬度和強度的要求，并且這對冷沖模的耐沖擊性、耐疲勞性以及耐磨性等方面都要提出相應的要求。若想大批量的生產產品，那么就需要使用質量較高的原材料。

冷沖模在設計的過程中，要求其原材料能夠滿足經濟方面的要求，同時要求具有較好的加工工藝功能，可以充分滿足設計要求以及能夠較好的進行加工處理。

冷沖模所使用的原材料包括：鋼結硬質合金、合金鋼和碳鋼等材料，冷沖模利用模具鋼材所制作的產品零部件通常有合金工具鋼和碳素工具鋼等。冷沖模加工熱處理的方法，包括調質、退火和淬火等技術，需要依據不同的技術要求，對原材料進行加工和處理。

5 在計算機輔助下實現冷沖模的設計

冷沖模設計的過程中，凹凸模在其配置和尺寸等方面與其他的冷沖模相比，受到更多困難的阻礙。若想利用此凹凸模具生產大批量的產品，那么對模具要求非常高，凹凸模的使用壽命要比其他模具較長，并且在維修方面要更加的快捷方便。運用計算機科技軟件進行設計的時候，需要精準的計算設計和尺寸的輸入，只有這樣才能使產品進行精準的設計。運用Pro/E軟件設計冷沖模時，可以使用配置設計的方式，其詳細的解釋了自下而上和自上而下的設計方式。首先要對配置進行系統(tǒng)性的設計，然后再針對每一個產品零部件進行詳細的設計。其設計過程為：創(chuàng)建冷沖模的設計工程；利用分割曲面對產品零部件進行修改，制造出精準的產品零部件；利用配置軟件對產品零部件的尺寸和功能方面進行全面的檢測，防止在設計的過程中產生廢品等問題。

6 結束語

雖然冷沖模設計在我國許多企業(yè)中已經得到了認可，但是冷沖模仍然存在著許多問題，并且冷沖模在其制造市場中占據著重要的位置。在未來的經濟時代，冷沖模設計將會越來越重要，并且將會擴大其規(guī)模，確定更精準的尺寸，設計出更加復雜的冷沖模，繼續(xù)占領更大的市場。但在設計過程中，冷沖模需要考慮到其技術的先進性以及與之相匹配的設計設備，實現了由人工控制向自動化控制轉變的設計模式。如果在未來的發(fā)展中出現問題，那么將會對整個制造行業(yè)帶來不利的影響。所以，冷沖模在以后的設計過程中不能急于求成，應該穩(wěn)步進行。一方面，由于國外的制造企業(yè)不斷的進入我國市場，使我國的冷沖模在設計領域承受了巨大的壓力。如果想與國外的制造企業(yè)進行正面的競爭，我國制造企業(yè)就應該提高自身的生產效率、選擇使用較好質量的原材料和冷沖模設計。另一方面，使用冷沖模的企業(yè)數量越來越多，在冷沖模設計的過程中，工作人員需要時刻秉著降低成本的理念進行產品的加工和設計。只有設計出高質量的冷沖模，才能與國外的制造企業(yè)進行競爭。冷沖模在設計的過程中雖然還存在著一些問題，但是它在未來的發(fā)展中仍然具有積極的影響作用。制造企業(yè)應該嚴格的遵守與之相關的模具設計原則，并在其設計的過程中，盡量避免其可能發(fā)生的問題。通過在計算機的輔助下實現冷沖模的設計，節(jié)省了生產的時間，提高了生產的效率，促進了模具的發(fā)展。未來的冷沖模將更加精細化和規(guī)?；瑢ξ覈慕洕l(fā)展起到了積極的作用。

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作者簡介：李曉耀（1982，2-），男，河南省魯山縣人，本科，助理工程師，研究方向：機械工程。