探討沖壓模具設(shè)計的思路與發(fā)展現(xiàn)狀

吳倩

摘 要：文章詳細分析了沖壓工藝的發(fā)展現(xiàn)狀，同時對沖壓工藝的基本類型進行了簡要歸納，進而詳細介紹了沖壓模具設(shè)計過程中的基本思路，能夠為沖壓模具設(shè)計的規(guī)范化、系統(tǒng)化發(fā)展提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：沖壓工藝；沖壓模具；模具設(shè)計

1 沖壓工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 沖壓工藝的基本類型

在實際工作過程當中，為最大限度地保障沖壓件在尺寸、形狀以及精度等方面的要求能夠得到充分滿足，就涉及到對多種類型沖壓加工工藝的應(yīng)用。一般而言，可將沖壓工藝簡單劃分為兩種類型：成形工藝、分離工藝。其中，對于成形工藝，此項工藝技術(shù)主要是指，在不會對坯體產(chǎn)生破壞性影響的前提條件下，使待加工板料能夠產(chǎn)生塑性變形，進而獲取相應(yīng)規(guī)格的沖壓件加工工藝。對于成形工藝而言，所應(yīng)用工序可進一步劃分為以下九種類型：

（1）彎曲工序；（2）拉深工序；（3）翻邊工序；（4）脹形工序；（5）縮口工序；（6）擠壓工序；（7）卷圓工序；（8）擴口工序；（9）校形工序。而對于分離工藝，此項工藝技術(shù)主要是指，將沖壓件沿相應(yīng)的輪廓線，將其與加工板料實現(xiàn)分離，同時確保其分離斷面的質(zhì)量要求能夠得到充分滿足，以此種方式保障沖壓件質(zhì)量。對于分離工藝而言，所應(yīng)用工序可進一步劃分為以下六種類型：（1）落料工序；（2）沖孔工序；（3）切斷工序；（4）切邊工序；（5）沖槽工序；（6）剖切工序。

1.2 沖壓工藝的發(fā)展方向

在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展、機械化成形技術(shù)高速進步的背景作用之下，現(xiàn)代意義上的沖壓工藝技術(shù)勢必會呈現(xiàn)出極為顯著與蓬勃的發(fā)展趨勢。沖壓工藝的發(fā)展呈現(xiàn)出了極為突出的集成化、綜合化、智能化以及復(fù)合化發(fā)展趨勢。具體而言，可將現(xiàn)代技術(shù)條件支持下的沖壓工藝發(fā)展方向歸納為以下三個方面：

（1）沖壓成形工藝技術(shù)的發(fā)展在數(shù)字化以及可控化方向取得了極為長足的發(fā)展與進步。與此同時，受到現(xiàn)代計算機技術(shù)的影響，沖壓成形工藝實施過程當中，對數(shù)字模擬技術(shù)的應(yīng)用可顯著提高沖壓工藝所產(chǎn)出成品的實用性特征。同時，這種數(shù)字模擬技術(shù)的應(yīng)用能夠與數(shù)字化的制造系統(tǒng)實現(xiàn)高度的集成與統(tǒng)一。不但如此，配合對智能化技術(shù)以及控制技術(shù)的綜合應(yīng)用，沖壓成形技術(shù)不單單能夠適用于簡單形狀零件的成形操作，同時也可作用于對諸如覆蓋件一類零件的成形操作。

（2）對沖壓產(chǎn)品制造全過程加以了特別重視，單一性的成形環(huán)節(jié)逐步向著全過程性乃至全生命性的整體性系統(tǒng)方向發(fā)展。借助于此種方式，可實現(xiàn)在沖壓工藝實施過程中多目標、全局性的綜合優(yōu)化。

（3）沖壓工藝技術(shù)在靈活性方面取得了長效的發(fā)展。

在沖壓成形技術(shù)的發(fā)展過程當中，對于復(fù)合工藝技術(shù)的應(yīng)用使得沖壓工藝所生成產(chǎn)品不單單表現(xiàn)為毛坯模式，同時也可以直接完成對零件的制造。與此同時，單個零件的沖壓制造工藝也逐步向著整體性結(jié)構(gòu)沖壓制造工藝方向發(fā)展。借助于此種方式，也可顯著提高沖壓工藝技術(shù)的柔性優(yōu)勢。

2 沖壓模具設(shè)計的基本思路

在整個沖壓工藝當中，為產(chǎn)出以技術(shù)密集型為主體的產(chǎn)品，沖壓模具所占據(jù)的地位可以說是最為關(guān)鍵的。大量的實踐研究結(jié)果同時證實：沖壓模具所對應(yīng)的精度指標以及結(jié)構(gòu)可靠性會對沖壓件的成形質(zhì)量以及作業(yè)精度產(chǎn)生極為關(guān)鍵的影響，并在很大程度上對沖壓件質(zhì)量水平的高低產(chǎn)生直接性的影響。換句話來說，為最大限度地保障沖壓工藝所產(chǎn)成品的精度質(zhì)量，就要求在沖壓模具設(shè)計過程當中，對其進行嚴格且有效的質(zhì)量控制，明確基本設(shè)計思路，以此種方式保障沖壓模具的設(shè)計質(zhì)量。具體而言，主要可以歸納為以下五個方面：

2.1 圖紙轉(zhuǎn)換

在圖紙轉(zhuǎn)換操作環(huán)節(jié)當中，無論是對于何種樣式、類型的零件圖及產(chǎn)品而言，工作人員均需要完成對其的測定與繪制作業(yè)，并以所測繪的圖紙為依據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成為能夠為國內(nèi)外普遍企業(yè)所使用的標準型零件圖紙。

2.2 零件圖繪制

在沖壓模具的設(shè)計過程當中，對于已給定的零件圖而言，在零件圖繪制作業(yè)過程當中，通常應(yīng)用三維軟件來代替人工操作完成。同時，在零件圖繪制完成之后，還需要應(yīng)用計算機輔助軟件，將其轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)的工程圖（注意：所轉(zhuǎn)換工程圖當中應(yīng)當涵蓋與之相對應(yīng)的展開圖）。并且，帶有展開圖的工程圖需要進一步轉(zhuǎn)化成為*.dwg格式（確保其能夠為CAD制圖軟件調(diào)用），將其作為后續(xù)沖壓模具設(shè)計圖紙的參考圖紙。

2.3 工藝圖設(shè)計

需要以上一步驟中所繪制完成工程圖所對應(yīng)的展開圖進行工序圖或者說是排樣圖的繪制作業(yè)。在此基礎(chǔ)之上，同樣需要對排樣圖進行展開處理（對于直接繪制成為工序圖的，可省略此項操作步驟）。

2.4 工程圖轉(zhuǎn)化

將儲存于CAD制圖軟件當中的*.dwg格式的排樣圖導(dǎo)入三維軟件當中，以*.dwg格式排樣圖為依據(jù)，在三維軟件輔助下，完成對排樣圖實體的繪制作業(yè)。繪制完成的排樣圖實體圖紙同樣需要轉(zhuǎn)化成為工程圖形式，并參照*.dwg格式，將其另存為能夠為CAD制圖軟件所識別的文件，用以后期調(diào)用。

2.5 模具圖繪制

工作人員需要在上述各相關(guān)步驟中所生成參考圖圖紙以及工藝圖圖紙的基礎(chǔ)之上，將關(guān)鍵圖紙信息調(diào)用至CAD制圖軟件當中，并完成對沖壓模具各硬件工藝模具圖的設(shè)計作業(yè)。在此基礎(chǔ)之上，還需要以已生成的模具圖為依據(jù)，對每個沖壓模具零件應(yīng)當對應(yīng)的模具零件圖進行設(shè)計處理。

3 結(jié)語

沖壓工藝的核心是指：對板料進行必要的成形操作或者是分離操作，進而形成相關(guān)制件的工藝技術(shù)。沖壓工藝具有在運行過程中的操作簡單、可行度高、質(zhì)量穩(wěn)定且互換性突出的優(yōu)勢，因而在現(xiàn)階段的鋼材制造與加工領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。與此同時，在沖壓工藝實施過程當中，所涉及到的應(yīng)用模具即將其定義為沖壓模具。在整個沖壓工藝當中，沖壓模具作為直接關(guān)系到整個沖壓工藝質(zhì)量的關(guān)鍵要素之一，如何提高沖壓模具的設(shè)計質(zhì)量，這一問題同樣備受關(guān)注?？偠灾?，本文針對有關(guān)沖壓工藝的發(fā)展以及沖壓模具設(shè)計過程中所涉及到的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明，希望能夠引起各方人員的特別關(guān)注與重視。

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