2.1　知識——沖壓模設計基本步驟

沖壓模具設計實質(zhì)上是沖壓件工藝方案的制訂和模具結(jié)構(gòu)的設計。設計的基本步驟如下：

（1）取得必要的資料

根據(jù)相關(guān)資料分析的沖壓工藝性，對工件進行工藝審核及標準化審核。

①取得注明具體技術(shù)要求的產(chǎn)品零件圖樣。了解工件的形狀、尺寸與精度要求。關(guān)鍵孔的尺寸（大小和位置），分析并確定工件的基準面。

其實，沖壓件的各項工藝性要求并不是絕對的，尤其在當前沖壓技術(shù)迅速發(fā)展的情況下，根據(jù)生產(chǎn)實際的需要和可能，綜合應用各種沖壓技術(shù)，合理選擇沖壓方法，正確進行沖壓工藝的制定模具結(jié)構(gòu)的選擇，使之既滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求，又符合沖壓工藝的條件。

②收集工件加工的工藝過程卡片。由此可研究其前后工序間的相互關(guān)系和在各工序必須相互保證的加工工藝要求及裝配關(guān)系等。

③了解工件的生產(chǎn)批量。零件的生產(chǎn)批量對沖壓加工的經(jīng)濟性起著決定性的影響，為此，必須根據(jù)零件的生產(chǎn)批量和零件的質(zhì)量要求，來決定模具的形式、結(jié)構(gòu)、材料等有關(guān)事項，并由此分析模具加工工藝的經(jīng)濟性及工件生產(chǎn)的合理性，描繪沖壓工步的輪廓。

④確認工件原材料的規(guī)格及毛料情況（如板料、條料、卷料、廢料等），了解材料的性質(zhì)和厚度，根據(jù)零件的工藝性確定是否采用少廢料及無廢料排樣，并初步確定材料的規(guī)格和精度等級。在滿足使用性能和沖壓工藝性能要求的前提下，應盡量采用廉價的材料。

⑤分析設計和工藝上對材料纖維方向的要求、毛刺的方向。

⑥分析工（模）具車間制造模具的技術(shù)能力和設備條件以及可以采用的模具標準件的情況。

⑦熟悉沖壓車間的設備情況。

⑧研究消化以上資料，初步構(gòu)思模具的結(jié)構(gòu)方案。必要時可尋既定的產(chǎn)品設計和工藝過程提出修改意見，使產(chǎn)品設計、工藝過程和模具設計與制造三者之間能更好地結(jié)合，以取得更加完善的效果。

（2）確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式

工藝主案的確定是沖壓件工藝性分析之后應進行的一個最重量的環(huán)節(jié)。它包括：

①根據(jù)工件的形狀和特征、尺寸精度及表面質(zhì)量的要求，進行工藝分析，判斷出它的主要屬性，確定基本工序的性質(zhì)。即沖裁、沖孔、彎曲、拉深、翻邊和脹形等到基本工序。列出沖壓所需的全部單工序，一般情況可從產(chǎn)品零件圖樣要求直接確定。

②根據(jù)工藝計算、確定工序數(shù)目。對于拉深件，還應計算拉深次數(shù)，而彎曲件、沖裁件等也應根據(jù)其形狀、尺寸及精度要求等，確定是一次或幾次加工。

③根據(jù)各工序的變形特點、尺寸精度及便于操作等要求，確定工序排列的先后順序。如采用先沖孔后彎曲還是先彎曲后沖孔等。

④根據(jù)生產(chǎn)批量、尺寸大小、精度要求以及模具制造水平、設備能力等多種因素，將已初步依次而排列的單工序予以可能地工序組合，如復合沖壓工序、邊續(xù)沖壓等。通常，厚料、低精度、小批量、大尺寸的沖壓宜采用單工序生產(chǎn)，選用簡單模；薄料、大尺寸、大批量的沖壓件宜用級進模進行邊續(xù)生產(chǎn)；而形位精度高的沖壓件，則宜采用復合模進行沖壓。在確定工序的性質(zhì)、順序及工序地組合后，即確定了沖壓的工藝方案，也即決定各工序模具的結(jié)構(gòu)形式。

（3）進行必要的工藝計算

①設計材料的排樣和計算毛坯尺寸。

②計算沖壓力（包括沖裁力、彎曲力、拉深力、翻邊力、脹形力及卸料力、推件力、壓邊力等），必要時還需計算沖壓功和功率。

③計算模具的壓力中心。

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

⑤決定凸、凹模的間隙，計算凸、凹模工作部分的尺寸。

⑥對于拉深工序，需要決定拉深的方式（壓邊或不壓邊），計算拉深次數(shù)及中間工序的半成品尺寸。對于某些工藝，如帶料的邊緣拉深，則需進行專門的工藝計算。

（4）模具的總體設計

在上述分析計算的基礎上，進行模具結(jié)構(gòu)的總體設計（此時一般只需勾畫出草圖即可），并初步算出模具的閉合高度，概略地定出模具的外形尺寸。

（5）繪制沖壓模裝配圖及各種非標準的零件圖

沖模圖紙由總裝配圖和零件圖兩部分組成。總裝配圖應有足夠說明沖模結(jié)構(gòu)的投影圖及必要的剖視、剖面圖，一般主視圖和俯視圖對應繪制。

以上所述只是設計沖壓模具時的基本步驟，反映了在設計時所應考慮的主要問題及要做的工作，具體設計時，這些內(nèi)容往往都是交錯進行的。