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轉(zhuǎn)發(fā)自：設(shè) 計 與 研 究 71

作者：劉　潔　段麗鳳　王　斌　劉今凡

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院，晉中030800）

摘　要：本文主要針對冷沖壓模具的設(shè)計過程進行簡單介紹，進而幫助學(xué)生更好地掌握模具的設(shè)計過程。

關(guān)鍵詞：冷沖壓 模具 零件

DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2016.1042 引言

冷沖壓模具的設(shè)計，是對《機械工程材料》學(xué)科的應(yīng)用。然而，《機械工程材料》只是對這部分做了簡單介紹，并沒有涉及具體設(shè)計過程。冷沖壓模具設(shè)計是很多機械類學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計題目，致使學(xué)生在設(shè)計冷沖壓模具時很盲目，不知道如何入手。本文介紹冷沖壓模具的設(shè)計過程，希望對畢業(yè)設(shè)計題目是冷沖壓模具設(shè)計的學(xué)生有所幫助。

1 冷沖壓模具設(shè)計的題目要求

冷沖壓模具設(shè)計題目一般給學(xué)生一個零件或零件圖，讓學(xué)生根據(jù)所給零件進行工藝分析，并設(shè)計出模具圖（包括零件圖和裝配圖）。

2 模具結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1　模具結(jié)構(gòu)

模具設(shè)計前，應(yīng)該先對模具的結(jié)構(gòu)和工作原理做簡單了解，以圖1為例。圖1為拉伸模具裝配圖。從圖1可知，模具主要組成部分包括：凸模、凹模、凸模固定板、凹模固定板、卸料板、墊板、上模架、下模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模柄等。

1.下模架；2.卸料螺釘；3.凸模固定板；4.橡膠；5.卸料板；

2.2　模具工作原理

6.凹模固定板；7.凹模墊板；8.上模架；9.緊固螺釘；10.打料桿；11.模柄；12.銷；13.凹模；14.凸模；15.導(dǎo)套；16—擋料銷；17.導(dǎo)柱；18.緊固螺釘

圖1　拉伸模具裝配圖

把坯料放到凹模上，由擋料銷定位。模具在壓力機的作用下，上模座沿著導(dǎo)柱導(dǎo)套向下運動，凸模與凹模閉合，坯料成型。在壓力機的作用下，上模座沿著導(dǎo)柱導(dǎo)套向上運動，凸模與凹模分開，被壓縮的橡膠恢復(fù)原形，推動卸料板，把成型的零件從凸模上卸下。如果零件在凹模里，那么打料桿會將其推出。

3 模具設(shè)計過程

通過對模具結(jié)構(gòu)及工作原理的分析發(fā)現(xiàn)，模具工作主要包括成型過程和卸料過程。實現(xiàn)成型過程和卸料過程的零部件主要有：凸模、凹模、凸模固定板、凹模固定板、卸料板、墊板、上模架、下模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模柄等，即模具工作部分零件、定位零件、壓料卸料及出件零件、導(dǎo)向零件、固定零件、緊固及其他零件。這些零件若能按《冷沖模設(shè)計手冊》選用時，要盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件；若無標(biāo)準(zhǔn)可選時，再進行設(shè)計。此外，還有彈簧、橡膠的選用與計算。

某些零件還需進行強度校核等。

3.1　工藝分析

零件的沖壓工藝性是指從沖壓工藝的角度來衡量零件的設(shè)計（包括選材，零件形狀結(jié)構(gòu)等）是否合理。即在滿足零件使用要求的前提下，能否以最簡單、最經(jīng)濟的沖壓加工方法，將零件制成。零件工藝性的好壞，直接關(guān)系到其質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料利用率和成本。

開始設(shè)計時，首先要了解零件的形狀結(jié)構(gòu)特點、使用的材料、尺寸大小、精度要求以及它的用途等基本情況，并根據(jù)各種沖壓工藝的特點，分析該零件的沖壓工藝性，以作為制訂工藝方案的依據(jù)。如果認(rèn)為原產(chǎn)品設(shè)計有不合理之處或者其工藝性很差時，可提出修改方案，與產(chǎn)品設(shè)計人員一起，在保證產(chǎn)品使用要求的前提下，對原零件作必要的、合理的修改。

3.1.1　計算毛坯尺寸

根據(jù)所給零件圖計算毛坯尺寸，計算方法有體積不變法和面積不變法。例如，彎曲零件的毛坯計算用面積不變法，拉深零件的毛坯計算用體積不變法。

3.1.2　進行必要的工藝計算

根據(jù)各種沖壓工序的成形極限，進行相應(yīng)的尺寸計算。例如，彎曲件的最小彎曲半徑，拉深件所需的拉深次數(shù)，一次翻邊的高度和縮口，脹形變形程度的計算等。