2.1　知识——冲压模设计基本步骤

冲压模具设计实质上是冲压件工艺方案的制订和模具结构的设计。设计的基本步骤如下：

（1）取得必要的资料

根据相关资料分析的冲压工艺性，对工件进行工艺审核及标准化审核。

①取得注明具体技术要求的产品零件图样。了解工件的形状、尺寸与精度要求。关键孔的尺寸（大小和位置），分析并确定工件的基准面。

其实，冲压件的各项工艺性要求并不是绝对的，尤其在当前冲压技术迅速发展的情况下，根据生产实际的需要和可能，综合应用各种冲压技术，合理选择冲压方法，正确进行冲压工艺的制定模具结构的选择，使之既满足产品的技术要求，又符合冲压工艺的条件。

②收集工件加工的工艺过程卡片。由此可研究其前后工序间的相互关系和在各工序必须相互保证的加工工艺要求及装配关系等。

③了解工件的生产批量。零件的生产批量对冲压加工的经济性起着决定性的影响，为此，必须根据零件的生产批量和零件的质量要求，来决定模具的形式、结构、材料等有关事项，并由此分析模具加工工艺的经济性及工件生产的合理性，描绘冲压工步的轮廓。

④确认工件原材料的规格及毛料情况（如板料、条料、卷料、废料等），了解材料的性质和厚度，根据零件的工艺性确定是否采用少废料及无废料排样，并初步确定材料的规格和精度等级。在满足使用性能和冲压工艺性能要求的前提下，应尽量采用廉价的材料。

⑤分析设计和工艺上对材料纤维方向的要求、毛刺的方向。

⑥分析工（模）具车间制造模具的技术能力和设备条件以及可以采用的模具标准件的情况。

⑦熟悉冲压车间的设备情况。

⑧研究消化以上资料，初步构思模具的结构方案。必要时可寻既定的产品设计和工艺过程提出修改意见，使产品设计、工艺过程和模具设计与制造三者之间能更好地结合，以取得更加完善的效果。

（2）确定工艺方案及模具结构形式

工艺主案的确定是冲压件工艺性分析之后应进行的一个最重量的环节。它包括：

①根据工件的形状和特征、尺寸精度及表面质量的要求，进行工艺分析，判断出它的主要属性，确定基本工序的性质。即冲裁、冲孔、弯曲、拉深、翻边和胀形等到基本工序。列出冲压所需的全部单工序，一般情况可从产品零件图样要求直接确定。

②根据工艺计算、确定工序数目。对于拉深件，还应计算拉深次数，而弯曲件、冲裁件等也应根据其形状、尺寸及精度要求等，确定是一次或几次加工。

③根据各工序的变形特点、尺寸精度及便于操作等要求，确定工序排列的先后顺序。如采用先冲孔后弯曲还是先弯曲后冲孔等。

④根据生产批量、尺寸大小、精度要求以及模具制造水平、设备能力等多种因素，将已初步依次而排列的单工序予以可能地工序组合，如复合冲压工序、边续冲压等。通常，厚料、低精度、小批量、大尺寸的冲压宜采用单工序生产，选用简单模；薄料、大尺寸、大批量的冲压件宜用级进模进行边续生产；而形位精度高的冲压件，则宜采用复合模进行冲压。在确定工序的性质、顺序及工序地组合后，即确定了冲压的工艺方案，也即决定各工序模具的结构形式。

（3）进行必要的工艺计算

①设计材料的排样和计算毛坯尺寸。

②计算冲压力（包括冲裁力、弯曲力、拉深力、翻边力、胀形力及卸料力、推件力、压边力等），必要时还需计算冲压功和功率。

③计算模具的压力中心。

④计算或估算模具各主要零件的厚度，如凸模、凹模、凸模固定板、垫板的厚度以及卸橡皮或弹簧的自由高度等。

⑤决定凸、凹模的间隙，计算凸、凹模工作部分的尺寸。

⑥对于拉深工序，需要决定拉深的方式（压边或不压边），计算拉深次数及中间工序的半成品尺寸。对于某些工艺，如带料的边缘拉深，则需进行专门的工艺计算。

（4）模具的总体设计

在上述分析计算的基础上，进行模具结构的总体设计（此时一般只需勾画出草图即可），并初步算出模具的闭合高度，概略地定出模具的外形尺寸。

（5）绘制冲压模装配图及各种非标准的零件图

冲模图纸由总装配图和零件图两部分组成。总装配图应有足够说明冲模结构的投影图及必要的剖视、剖面图，一般主视图和俯视图对应绘制。

以上所述只是设计冲压模具时的基本步骤，反映了在设计时所应考虑的主要问题及要做的工作，具体设计时，这些内容往往都是交错进行的。