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[摘 要]随着我国市场经济发展进程的不断加快，人们对冲压工艺以及冲压模具设计的要求越来越高，这就对相关建设者提出了新的挑战。然而，在实际设计过程中，冲压工艺的实施过程中容易受诸多因素的影响。针对目前冲压工艺与冲压模具设计过程中存在的问题，文章分别分析了冲压工艺与冲压模具的设计应用方法，其目的为相关建设者提供一些理论依据。
[关键词]冲压工艺 冲压模具设计
中图分类号：TG386 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0010-01
一、 研究冲压工艺与冲压模具设计的重要性
目前，科学技术手段的不断进步，使得机械工程的建设对冲压工艺实施效果提出了更高的要求。由于冲压工艺是用来满足冲压模具结构特定的运行需求的，因此，相关建设人员必须将设计出的冲压模具满足冲压模具的运动需求，来保证机械冲压件的品质。具体来说，冲压工艺与冲压模具设计的优化研究，要从控制机械运行入手，来达到冲压产品的尺寸形状设计要求。此过程，相关设计人员不要局限于当前冲压工艺的运行模式中，而是要通过不断的发展和创新，来提高冲压模具设计的应用效果[1]。
二、 冲压工艺分析
1. 冲压工艺组成
冲压工艺是通过模具与压力机上，将外力施予板材、管材以及型材等构件。在此情况下，冲压的机械部件就会发生目标要求的塑性分析和塑性变形，从而获得对应尺寸与形状的工件。具体来说，由于冲压和锻造同属于塑性加工，因此冲压工艺的主要坯料是冷轧和热轧的钢带和钢板。制成后，冲压部件可用于汽车的底盘、车身、散热器片、油箱以及锅炉的电机、汽包以及容器的壳体等。相关研究表明，冲压件与锻件和铸件相比，其具有均匀性高、强度高以及质量轻的特点，因此，相关人员可将冲压工艺用于生产制造翻边的工件、加强筋工件等，以满足其对刚性的应用需求。值得注意的是，由于冲压工艺需要采用精密的模具，最高要求的施工操作为其冲压的工件精度要达到微米级。与此同时，其工件还具有重复精度高、规格一致等特点，这就意味着其能够冲压出凸台以及冲压出孔等工件。
2. 冲压工艺类型
若将冲压工艺按照工艺因素进行分类，可将其分为两大类，即：成形工序以及分离工序。成形工序的实施目的是：使板料在不破坯料的条件下，发生塑性变形，从而制成工件设计所需的形状和尺寸。而分离工序也被业内人士称为冲裁，其目的是分离冲压工件的板料和轮廓线，这是保证分离断面质量要求的关键。此外，在进行实际的冲压工艺操作过程中，常常是多种工序综合应用于一个工件[2]。即弯曲、冲裁、胀形、剪切、旋压、拉深以及矫正几种主要的冲压工艺，集中一个工件的冲压生产。在此情况下，冲压用板料的表面和内在性能就会对冲压成品的质量造成很大的影响。因此，相关建设人员可通过控制冲压材料厚度的精确性、均匀性、表面光洁程度以及是否有无擦伤等，来保证冲压模具设计产品的质量。
三、 冲压模具设计分析
1. 冲压模具的基本设计思路
首先，冲压模具的设计人员可通过将零件图转换成你公司使用的国家标准零件图纸，来提高设计目标的实现效率。其次，再将转换的零件图纸，利用三维软件画出dwg格式的零件图。此外，还要另存为画出参考图予以调用。再次，根据展开图把排样图或单工序图画出来，并把展开料图设计出每个步骤之间的产品零件图，即工艺图。这样一来，就可以把冲压模具设计的CAD排样图调入三维软件画出排样图实体。然后，再转换成工程图，并另存为dwg的格式画作为参考图调用。最后，冲压模具设计人员还要根据模具图设计出每个模具零件的模具零件图。上述内容，即为冲压模具优化设计的基本思路，相关设计人员应严格遵循以降低其所带来的影响。但在进行实际的冲压工艺过程中，要根据模具的特征情况来进行针对性设计。如图1所示，为基于连续特征的冲压工艺操作流程[3]。
2. 冲压模具机械运动的控制方法
冲裁工艺的模具机械运动是由压牢卸料板与板料的接触、凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模、凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离以及应用卸料板把工件或废料从凸模上推落来完成冲裁的。由此可以看出，卸料板的运动是非常关键的，为保证冲裁的质量，相关人员必须控制卸料板的运动，即使其优先与凸模和板料接触。与此同时，还要保证压料力满足冲压需求，否则中裁件切断面就会出现尺寸精度低、模具寿命减少以及平面度不良等低质量问题[4]。
对于机械运动的控制，可通过解决落料冲孔模具应用过程中出现的工件与废料边难以分开问题，来提高机械运动的控制效果。具体来说，在不影响模具工件产品质量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块，以使落料在中孔运动完成后，将工件从凹模中推出。这样一来，工件与废料边的难以分离问题就得到了有效的控制。此外，对于一些有局部凸起的较大的冲压件，可在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模，并施加满足冲压要求的弹簧力，来保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的。之后，再继续进行落料冲孔运动，就可以减少一个工步的模具，以降低冲压制作的成本。值得注意的是，有些冲孔模具的冲孔数量很多，需要很大冲压力。因此，相关人员可采用不同长度的冲头，在冲压时让冲孔运动分时进行，其目的是减小冲载力的影响[5]。
在实际的冲压模具产品生产过程中，经常要与冲压过程近似的内容进行工艺性试验。如果采用胀形性能试验以及拉深性能试验等其他检验冲压材料性能的试验，均能保证成品质量和较高的合格率。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压模具工件产品的生产准备时间。具体准备的模具设计内容和制造构件包括：导向件的标准化、模座、小批量生产的发展简易模具模架、、复合模、供大批量生产的多工位级进模以及研制快速换模装置等。据统计，這些准备装置和冲压设计标准均可减少冲压生产工作的准确性和工作时间，因此，非常适用于大批量生产的先进冲压技术和小批量多品种产品生产。
结束语： 综上所述，要想保证冲压工艺进行以及冲压模具设计的科学合理性，相关操作人员必须根据作业内容实施的具体要求和特征，来判断其实际操作过程中可能出现的问题，进而采取与之对应的质量控制方法。在此之前，相关人员要明确冲压工艺的组成和类型，以提高冲压工艺的控制效果。对于冲压模具的设计合理性，可通过优化冲压模具的基本设计思路以及冲压模具机械运动的控制方法，来满足人们对冲压模具使用的要求。事实证明，只要对两方面内容进行有效控制，就能在很大程度上保证我国工业生产建设的效率，以达到现代化经济的发展目标。
参考文献：
[1] 彭忠.冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路[J].中国高新技术企业，2013，14：8-9.
[2] 朱超，胡兆国，曹素兵.支架冲压工艺及模具设计研究[J].锻压技术，2014，07：58-65.
[关键词]冲压工艺 冲压模具设计
中图分类号：TG386 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0010-01
一、 研究冲压工艺与冲压模具设计的重要性
目前，科学技术手段的不断进步，使得机械工程的建设对冲压工艺实施效果提出了更高的要求。由于冲压工艺是用来满足冲压模具结构特定的运行需求的，因此，相关建设人员必须将设计出的冲压模具满足冲压模具的运动需求，来保证机械冲压件的品质。具体来说，冲压工艺与冲压模具设计的优化研究，要从控制机械运行入手，来达到冲压产品的尺寸形状设计要求。此过程，相关设计人员不要局限于当前冲压工艺的运行模式中，而是要通过不断的发展和创新，来提高冲压模具设计的应用效果[1]。
二、 冲压工艺分析
1. 冲压工艺组成
冲压工艺是通过模具与压力机上，将外力施予板材、管材以及型材等构件。在此情况下，冲压的机械部件就会发生目标要求的塑性分析和塑性变形，从而获得对应尺寸与形状的工件。具体来说，由于冲压和锻造同属于塑性加工，因此冲压工艺的主要坯料是冷轧和热轧的钢带和钢板。制成后，冲压部件可用于汽车的底盘、车身、散热器片、油箱以及锅炉的电机、汽包以及容器的壳体等。相关研究表明，冲压件与锻件和铸件相比，其具有均匀性高、强度高以及质量轻的特点，因此，相关人员可将冲压工艺用于生产制造翻边的工件、加强筋工件等，以满足其对刚性的应用需求。值得注意的是，由于冲压工艺需要采用精密的模具，最高要求的施工操作为其冲压的工件精度要达到微米级。与此同时，其工件还具有重复精度高、规格一致等特点，这就意味着其能够冲压出凸台以及冲压出孔等工件。
2. 冲压工艺类型
若将冲压工艺按照工艺因素进行分类，可将其分为两大类，即：成形工序以及分离工序。成形工序的实施目的是：使板料在不破坯料的条件下，发生塑性变形，从而制成工件设计所需的形状和尺寸。而分离工序也被业内人士称为冲裁，其目的是分离冲压工件的板料和轮廓线，这是保证分离断面质量要求的关键。此外，在进行实际的冲压工艺操作过程中，常常是多种工序综合应用于一个工件[2]。即弯曲、冲裁、胀形、剪切、旋压、拉深以及矫正几种主要的冲压工艺，集中一个工件的冲压生产。在此情况下，冲压用板料的表面和内在性能就会对冲压成品的质量造成很大的影响。因此，相关建设人员可通过控制冲压材料厚度的精确性、均匀性、表面光洁程度以及是否有无擦伤等，来保证冲压模具设计产品的质量。
三、 冲压模具设计分析
1. 冲压模具的基本设计思路
首先，冲压模具的设计人员可通过将零件图转换成你公司使用的国家标准零件图纸，来提高设计目标的实现效率。其次，再将转换的零件图纸，利用三维软件画出dwg格式的零件图。此外，还要另存为画出参考图予以调用。再次，根据展开图把排样图或单工序图画出来，并把展开料图设计出每个步骤之间的产品零件图，即工艺图。这样一来，就可以把冲压模具设计的CAD排样图调入三维软件画出排样图实体。然后，再转换成工程图，并另存为dwg的格式画作为参考图调用。最后，冲压模具设计人员还要根据模具图设计出每个模具零件的模具零件图。上述内容，即为冲压模具优化设计的基本思路，相关设计人员应严格遵循以降低其所带来的影响。但在进行实际的冲压工艺过程中，要根据模具的特征情况来进行针对性设计。如图1所示，为基于连续特征的冲压工艺操作流程[3]。
2. 冲压模具机械运动的控制方法
冲裁工艺的模具机械运动是由压牢卸料板与板料的接触、凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模、凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离以及应用卸料板把工件或废料从凸模上推落来完成冲裁的。由此可以看出，卸料板的运动是非常关键的，为保证冲裁的质量，相关人员必须控制卸料板的运动，即使其优先与凸模和板料接触。与此同时，还要保证压料力满足冲压需求，否则中裁件切断面就会出现尺寸精度低、模具寿命减少以及平面度不良等低质量问题[4]。
对于机械运动的控制，可通过解决落料冲孔模具应用过程中出现的工件与废料边难以分开问题，来提高机械运动的控制效果。具体来说，在不影响模具工件产品质量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块，以使落料在中孔运动完成后，将工件从凹模中推出。这样一来，工件与废料边的难以分离问题就得到了有效的控制。此外，对于一些有局部凸起的较大的冲压件，可在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模，并施加满足冲压要求的弹簧力，来保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的。之后，再继续进行落料冲孔运动，就可以减少一个工步的模具，以降低冲压制作的成本。值得注意的是，有些冲孔模具的冲孔数量很多，需要很大冲压力。因此，相关人员可采用不同长度的冲头，在冲压时让冲孔运动分时进行，其目的是减小冲载力的影响[5]。
在实际的冲压模具产品生产过程中，经常要与冲压过程近似的内容进行工艺性试验。如果采用胀形性能试验以及拉深性能试验等其他检验冲压材料性能的试验，均能保证成品质量和较高的合格率。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压模具工件产品的生产准备时间。具体准备的模具设计内容和制造构件包括：导向件的标准化、模座、小批量生产的发展简易模具模架、、复合模、供大批量生产的多工位级进模以及研制快速换模装置等。据统计，這些准备装置和冲压设计标准均可减少冲压生产工作的准确性和工作时间，因此，非常适用于大批量生产的先进冲压技术和小批量多品种产品生产。
结束语： 综上所述，要想保证冲压工艺进行以及冲压模具设计的科学合理性，相关操作人员必须根据作业内容实施的具体要求和特征，来判断其实际操作过程中可能出现的问题，进而采取与之对应的质量控制方法。在此之前，相关人员要明确冲压工艺的组成和类型，以提高冲压工艺的控制效果。对于冲压模具的设计合理性，可通过优化冲压模具的基本设计思路以及冲压模具机械运动的控制方法，来满足人们对冲压模具使用的要求。事实证明，只要对两方面内容进行有效控制，就能在很大程度上保证我国工业生产建设的效率，以达到现代化经济的发展目标。
参考文献：
[1] 彭忠.冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路[J].中国高新技术企业，2013，14：8-9.
[2] 朱超，胡兆国，曹素兵.支架冲压工艺及模具设计研究[J].锻压技术，2014，07：58-65.