冲压模具设计技巧

冲压模具的设计与制作技巧

模具主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。下面是我整理的冲压模具的设计与制作技巧介绍，大家一起来看看吧。

一、从废料情况看出的信息

废料本质上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通过检查废料，你可以判断上下模间隙是否正确。如果间隙过大，废料会出现粗糙、起伏的断裂面和一窄光亮带区域。间隙越大，断裂面与光亮带区域所成角度就越大。如果间隙过小，废料会呈现出一小角度断裂面和一宽光亮带区域。

过大间隙形成带有较大卷边和边缘撕裂的孔，令剖面稍微有一薄边缘突出。太小的间隙形成带稍微卷边和大角度撕裂，导致剖面或多或少地垂直于材料表面。

一个理想的废料应有合理的压塌角和均匀的光亮带。这样可保持冲压力最小并形成一带极少毛刺的整洁圆孔。从这点来看，通过增大间隙来延长模具寿命是以牺牲成品孔质量换取的。

二、模具间隙的选择

模具的间隙与所冲压的材料的类型及厚度有关。不合理的间隙可以造成以下问题：

(1)如间隙过大，所冲压工件的毛刺就比较大，冲压质量差。如果间隙偏小，虽然冲孔的质量较好，但模具的磨损比较严重，大大降低模具的使用寿命，而且容易造成冲头的折断。

(2)间隙过大或过小都容易在冲头材料上产生粘连，从而造成冲压时带料。过小的间隙容易在冲头底面与板料之间形成真空而发生废料反弹。

(3)合理的间隙可以延长模具寿命，卸料效果好，减小毛刺和翻边，板材保持洁净，孔径一致不会刮花板材，减少刃磨次数，保持板材平直，冲孔定位准确。

三、如何提高模具的使用寿命

对用户来讲，提高模具的使用寿命可以大大降低冲压成本。影响模具使用寿命的因素如下：

1、材料的类型及厚度

2、是否选择合理的下模间隙

3、模具的结构形式

4、材料冲压时是否有良好的润滑

5、模具是否经过特殊的表面处理

6、如镀钛、碳素氮化钛

7、上下转塔的对中性

8、调整垫片的合理使用

9、是否适当采用斜刃口模具

10、机床模座是否已经磨损

四、冲压特殊尺寸孔应注意的问题

(1)最小孔径冲φ0.8——φ1.6范围的冲孔请用特殊冲头。

(2)厚板冲孔时，相对于加工孔径，请使用大一号的模具。注意：此时，若使用通常大小的模具，会造成冲头螺纹的破损。

(3)冲头刃口部分，最小宽度与长度的比例一般不应小于1:10。

(4)冲头刃口部分最小尺寸与板厚的关系。建议冲头刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性

定期刃磨模具是冲孔质量一致性的保证。定期刃磨模具不仅能提高模具的使用寿命而且能提高机器的使用寿命，要掌握正确的刃磨时机。

2、模具需要刃磨的具体特征

对于模具的刃磨，没有一个严格的打击次数来确定是否需要刃磨。主要取决于刃口的锋利程度。主要由以下三个因素来决定：

(1)检查刃口的圆角，如果圆角半径达到R0.1毫米(最大R值不得超过0.25毫米)就需要刃磨。

(2)检查冲孔质量，是否有较大的毛刺产生?

(3)通过机器冲压的噪声来判断是否需要刃磨。如果同一副模具冲压时噪声异常，说明冲头已经钝了，需要刃磨。

注：刃口边缘部变圆或刃口后部粗糙，也要考虑刃磨。

3、刃磨的方法

模具的刃磨有多种方法，可采用专用刃磨机也可在平面磨床上实现。冲头、下模刃磨的频度一般为4：1，刃磨后请调整好模具高度。

(1)不正确刃磨方法的危害：不正确的刃磨会加剧模具刃口的迅速破坏，致使每次刃磨的打击次数大大缩小。

(2)正确的刃磨方法的益处：定期刃磨模具，冲孔的质量和精度可以保持稳定。模具的刃口就损坏较慢，寿命更长

4、刃磨规则

模具刃磨时要考虑下面的因素：

(1)刃口圆角在R0.1-0.25毫米大小情况下要看刃口的锋利程度。

(2)砂轮表面要清理干净。

(3)建议采用一种疏松、粗粒、软砂轮。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不应超过0.013毫米，磨削量过大会造成模具表面过热，相当于退火处理，模具变软，大大降低模具的寿命。

(5)刃磨时必须加足够的冷却液。

(6)磨削时应保证冲头和下模固定平稳，采用专用的工装夹具。

(7)模具的刃磨量是一定的，如果达到该数值，冲头就要报废。如果继续使用，容易造成模具和机器的损坏，得不偿失。

(8)刃磨完后，边缘部要用油石处理，去掉过分尖锐的棱线。

(9)刃磨完后，要清理干净、退磁、上油。

注：模具刃磨量的大小主要取决于所冲压的板材的厚度。

六、冲头使用前应注意

1、存放

(1)用干净抹布把上模套里外擦干净。

(2)存放时小心表面不要出现刮痕或凹痕。

(3)上油防锈。

2、使用前准备

(1)使用前彻底清洁上模套。

(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。

(3)里外上油。

3、安装冲头于上模套时应注意事项

(1)清洁冲头，并给其长柄上油。

(2)在大工位模具上把冲头插入上模套底部，不能用力。不能用尼龙锤。安装时，不能通过旋紧上模套上的.螺栓来固定冲头，只有在冲头正确定位后才能旋紧螺栓。正全科技微信内容真不错，值得关注!

4、安装上模组合入转塔

如果想延长模具使用寿命，上模套外直径和转塔孔之间的间隙要尽可能地小。所以请小心执行下列程序。

(1)清洁转塔孔的键槽和内直径并上油。

(2)调整上模导套的键槽，使之与转塔孔的键吻合。

(3)把上模套导直直地插入塔孔，小心不能有任何倾斜。上模导套应该靠自身重量滑入转塔孔。

(4)如果上模套向一边倾斜，可用尼龙锤之类的软材料工具把它轻轻敲正重复敲击直至上模导套依靠自身重量滑入正确位置。

注意：不能用力于上模导套外直径，只能在冲头顶上用力。不能敲击上模套顶部，以免损坏转塔孔，缩短个别工位使用寿命。

七、模具的检修

如果冲头被材料咬住，取不出来，请按如下所记项目检查。

1、冲头、下模的再刃磨。刃口锋利的模具能加工出漂亮的切断面，刃口钝了，则需要额外的冲压力，而且工件断面粗糙，产生很大的抵抗力，造成冲头被材料咬住。

2、模具的间隙。模具的间隙如果相对板厚选得不合适，冲头在脱离材料时需要很大的脱模力。如果是这个原因冲头被材料咬住，请更换合理间隙的下模。正全科技微信内容真不错，值得关注!!

3、加工材料的状态。材料弄脏了、或者有污垢时，脏东西附着到模具上，使得冲头被材料咬住而无法加工。

4、有变形的材料。翘曲的材料在冲完孔后，会夹紧冲头，使得冲头被咬住。有翘曲的材料，请弄平整后再加工。

5、弹簧的过度使用。会使得弹簧疲劳。请时常注意检查弹簧的性能。

八、注油

油量和注油次数视加工材料的条件而定。冷轧钢板、耐蚀钢板等无锈无垢的材料，要给模具注油，注油点为导套、注油口、刀体与导套的接触面、下模等。油用轻机油。

有锈有垢的材料，加工时铁锈微粉会吸入冲头和导套之间，产生污垢，使得冲头不能在导套内自由滑动，这种情况下，如果上油，会使得锈垢更容易沾上，因此冲这种材料时，相反要把油擦干净，每月分解一回，用汽(柴)油把冲头、下模的污垢去掉，重新组装前再擦干净。这样就能保证模具有良好的润滑性能。

九、模具使用过程中经常出现的问题及解决方法

问题一、板材从夹钳口脱出

原因：模具卸料不完全

解决办法：

1.采用带斜度的冲头

2.在板材上涂润滑液

3.采用重载模具

问题二、模具磨损严重

原因：不合理的模具间隙(偏小)

解决办法：增加模具间隙

原因：上下模座不对中

解决办法：

1.工位调整，上下模对中

2.转塔水平调整

原因：没有及时更换已经磨损的模具导向组件及转塔的镶套

解决办法：更换

原因：冲头过热

解决办法：

1、在板料上加润滑液

2、在冲头和下模之间保证润滑

3、在同一个程序中使用多套同样规格尺寸的模具

原因：刃磨方法不当，造成模具的退火，从而造成磨损加剧

解决办法：

1、采用软磨料砂轮

2、经常清理砂轮

3、小的吃刀量

4、足量的冷却液

原因：步距小

解决办法：

1、增大步距

2、采用桥式步冲

问题三、冲头带料及冲头粘连

原因：不合理的模具间隙(偏小)

解决办法：增加模具间隙

原因：冲头刃口钝化

解决办法：及时刃磨

原因：润滑不良

解决办法：改善润滑条件

问题四、废料反弹

原因：下模问题

解决办法：

1、采用防弹料下模

2、对于小直径孔间隙减少10%

3、直径大于50.00毫米，间隙放大

4、凹模刃口侧增加划痕

原因：冲头方面

解决办法：

1、增加入模深度

2、安装卸料聚胺酯顶料棒

3、采用斜刃口

问题五、卸料困难

原因：不合理的模具间隙(偏小)

解决办法：增加模具间隙

原因：冲头磨损

解决办法：及时刃磨

原因：弹簧疲劳

解决办法：更换弹簧

原因：冲头粘连

解决办法：除去粘连

问题六、冲压噪音

原因：卸料困难

解决办法：

1、增加下模间隙、良好润滑

2、增加卸料力

3、采用软表面的卸料板

原因：板料在工作台上及转塔内的支撑有问题

解决办法：

1、采用球面支撑模具

2、减小工作尺寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、采用斜刃冲头

十、使用特殊成型工具的注意事项

1、不同型号的机器滑块的行程不同，因此要注意成型模具封闭高度的调整。

2、一定要保证成型充分，因此需要仔细调整，每次调整量最好不要超过0.15毫米，如果调整量过大，容易造成机器的损坏和模具的损坏。

3、对于拉伸成型，请选用轻型弹簧组件，以防止板料的撕裂，或因变形不均匀卸料困难等。正全科技微信内容真不错，值得关注!!

4、在成型模具周围安装球型支撑模具，防止板料倾斜。

5、成型位置应当尽量远离夹钳。

6、成型加工最好放在加工程序的最后来实现。

7、一定要保证板材良好的润滑。

8、定货时注意特殊成型工具的让位问题，如果两个成型的距离比较近，请一定要跟本公司销售员进行沟通。

9、因为成型工具需要较长的卸料时间，因此成型加工时一定要采用低速，最好要有延时。

十一、使用长方形切断刀的注意事项

1、步距尽量大，要大于整个刀具长度的80%。

2、最好通过编程来实现跳跃步冲。

3、建议选用斜刃口模具。

十二、在不超过机器公称力的情况下如何冲孔

生产过程中需要冲大于114.3mm直径的圆孔。如此大的孔会超出机器公称力上限，特别对于高剪切强度材料。通过多次冲孔的方法冲出大尺寸孔可以解决这一问题。使用小尺寸模具沿大圆周长剪切可以降低一半或更多的冲压力，在你已经拥有的模具中可能大部分模具都能做到。

十三、一个冲大圆孔的简易方法

这种凸透镜的模具可被制成你所需半径尺寸。如果孔径超出冲床公称力，我们推荐使用(A)方案。用此模具冲出圆形的周边。如果孔径能在冲床公称力范围内冲成，那么一个放射形模具和一凸透镜模具就能在四次之内冲压出所需的孔而无须旋转模具(B)

十四、最后才向下成形

当选用成形模具时，应避免进行向下成形操作，因为这样会占用太多垂直空间和导致额外的平整或弯曲板材工序。向下成形也可能陷入下模，然后被拉出转塔，然而，如果向下成形是唯一的工艺选择，那么应该把它作为对板材的最后一步处理工序。

十五、防止材料扭曲

如果你需要在板材上冲切大量孔而板材又不能保持平整，成因可能是冲压应力累积。冲切一个孔时，孔周边材料被向下拉伸，令板材上表面拉应力增大下冲运动也导致板材下表面压应力增大。对于冲少量的孔，结果不明显，但随着冲孔数目的增加，拉应力和压应力也成倍增加直到令板材变形。正全科技微信内容真不错，值得关注!!

消除这种变形的方法之一是：每隔一个孔冲切，然后返回冲切剩余的孔。这虽然在板材上产生相同的应力，但瓦解了因同向连续一个紧接一个地冲切而产生拉应力/压应力积聚。如此也令第一批孔分担了第二批孔的部变形效应。

五金冲压模具设计步骤流程详解

(B).升料销型(圆形，设有导料销用孔)，升料销设有导料销用孔可防止材料承受导引销之变形及使导引销确实发生作用。

(C).升料及导料销型，兼俱导料功能，连续模具之导料最常使用此形式升料销型。

(D).升料销型(方形) 如有需求设有空气吹孔。

(E).升料及导料销型(方形)。

(2).顶料单元：自动冲压加工时必须防止冲切制品或冲屑之跳於母模表面以避免模具损坏及不良冲压件之产生。

(3).顶出单元：顶出单元之主要作用是每次冲压加工时将制品或废料自母模内顶出。顶出单元之装设场所有二：

(A).逆配置型模具时装设於上模部份，

(B).顺配置型模具时装设於下模部份。

8. 固定销单元

固定销单元之形状及其尺寸依标准规格需要而设计，使用时之注意事项有：

(A).固定销孔宜为贯穿孔，不能的场合，考虑容易使用螺丝卸除之设计方法。模具大师微信：1828765339(B).固定销长度适度最好，不可大于必要的长度。

(C).固定销孔宜有必要的逃离部。

(D).置于上模部份之场合，应设计防止落下之机构以防止其掉落。

(E).采用一方压入配合一方滑动配合之场合，滑动侧之固定销孔稍微大於固定销。

(F).固定销之数量以两只为原则，尽量选择相同之尺寸。

9. 压料板单元

“压料板单元之特别重要点是压料面与母模面有正确的平行度及缓冲压力要求平衡。。

10. 失误检出单元

“以连续模具冲压加工时，模具必须设计失误检出单元以检出送料节距之变化量是否超过其基准而停止冲床之运转。失误检出单元是装设於模具内部，依其检出方法有下列两种装设形式：(A).上模内装设检出销之形式，当其偏离料条孔穴时，将与料条相接触而检知。(B).下模内装设检出销之形式，当料条之一部与检出销接触而检知。。

“最近利用接触方式之检出方法将有所改变，使用近接开关之事例有增加趋势。上模内装设检出销是标准的检出装置，由于其于下死点附近检出，检出开始至冲床停止有时间偏差，要完全达到失误防止效果是困难的。装于下模之检出装置，当材料送料动作完成后马上直接进行检出，此方法已受到重视。。

11. 废料切断单元

“连续冲压加工时料条(废料) 将陆续离开模具内，其处理方式有两种：(A).利用卷料机卷取之，(B).利用模具切断装置将其细化。

又后者之方式有两种：(A).利用专用废料切断机(设置於冲压机械外部)，(B).装设於连续模具最後工程之切断单元。。

12. 高度停止块单元

“高度停止块单元之主要作用是正确地决定上模之下死点位置，其形式有下列两种：(A).冲压加工时亦经常接触之方式，(B).组装时才接触，冲压加工时不接触之方式。还有，当模搬运、保管时，为防止上模与下模之接触，最好于上模与下模之间置入隔块。当精度要求无必要时，其使用标准可采用螺丝调整型。

六. 主要模具元件之设计

1. 标准部品及规格

“模具用标准规格之选择方法最好考量下列事项：(A).使用的规格内容不受限制时，最好采用最高层者。(B).原则上采用标准数。(C).模具标准部品无此尺寸时，采用最接近者再进行加工。。

2. 冲头之设计

“冲头依其功能可大致分为三大部份：(A).加工材料之刃部先端(切刃部，其形状有不规则形、方形、圆形等)。(B).与冲头固定板接触部(固定部或柄部，其断面形状有不规则形、方形、圆形等)。(C).刃部与柄部之连结部份(中间部)。。

“冲头各部份之设计基准分别从(A).切刃部长度，(B).切刃部之研磨方向，(C).冲头之固定法及柄部之形状等方面简述之。。

“(1).切刃部长度：阶段型冲头之切刃部长度之设计宜考虑加工时不会产生侧向弯曲、与压料板运动部份之间隙应适当。压料板与冲头切刃部之关系有引导型及无引导型，切刃部直段长度将有所不同。。

“(2).切刃部之研磨方向：切刃部之研磨方向有与轴部平行(上削加工) 及与轴部垂直 (穿越加工) 等两种方法，为提高冲头的耐磨耗性及耐烧著性，宜采用前者。切刃部形状是凸形状时可采用穿越加工，凹凸形状时采用上削加工或穿越加工并用方式。。“(3).冲头之固定法及柄部之形状：冲头之柄部大致分为直段型与肩部型两种，其固定方式之选用因素有制品及模具之精度、冲头及冲头固定板之加工机械与加工方法、维护保养之方法等。。

“(4).柄部之尺寸及精度：冲头柄部之尺寸及精度将随冲头之固定方式而有不同要求。。

“(5).冲头长度之调整方法：冲切冲头之长度因再研磨加工而减短，为与其他工程如(弯曲、引伸等)之冲头长度保持平衡及维持冲头设计长度，有必要调整冲头之长度。。“(6).配合冲压加工之冲头设计：为达到大量生产时冲压制品之品质安全及无不良品之产生，模具方面有必要考虑下列事项：A.冲头加工之研磨方向要同一性，表面宜施以抛光处理。B.为防止冲屑之浮上，冲头内可装设顶出销或加工空气孔。C.为减少冲切力，冲孔冲头施以斜角加工，还有大冲头附近的细小冲头宜较短些以减少受到冲击。。

“(7).配合加工法之冲头设计：冲头之形状设计与加工困难度有绝对的关系，当其过份接近时冲头固定板之加工变为困难，此时之冲头宜加以分割处理(采组合方式)。

3. 冲头固定板之设计

“冲头固定板之厚度与模具及荷重之大小有关系性，一般上为冲头长度之30~40%，还有冲头引导部长度宜高於冲头直径之1.5倍。

4. 导引销 (冲头) 之设计

导引销(冲头) 之引导部直径与材料导引孔之间隙，其尺寸及突出压料板之量依材料之厚度而设计，导引销之先端形状大致分为两种：A.炮弹形，B.圆锥形(推拔形)。

(1).炮弹形是最普通之形式，市面上亦有标准部品。

(2).圆锥形有一定的角度，很适合用於小件之高速冲压，推拔角度之决定因素有冲压行程、被加工件之材质、导引孔之大小，加工速度等。推拔角度大时较容易修正被加工材料之位置，但推拔部之长度将变长。推拔部与圆筒部连接处宜滑顺之。

5. 母模之设计

(1).冲切母模之设计

冲切母模之形状设计应考量之要项有：A.模具寿命及逃角之形状，B.母模之剪角，C.母模之分割。(A).模具寿命及逃角之形状：此设计是非常重要的事项，如设计不正确将会造成冲头之破损、冲屑之堵塞或浮上、毛边之发生等冲压加工不良现象。(B).母模之剪角：外形冲切时为减低其冲切力，母模可采剪角设计，剪角大时冲切力之减低亦大，但易造成制品之反曲及变形。(C).母模之分割：母模必须施以成形研磨等精加工，由於其是凹形状，研磨工具不易进入，故必须加以分割。

(2).弯曲母模之设计

“弯曲加工用母模之设计，为防止回弹及过度弯曲等现象之发生，U形弯曲加工用母模之部形状为双R与直线部(斜度为30度)之组合，最好近似R形状。R部形状经成形研磨或NC放电加工後应施以抛光处理。。

(3).引伸母模之设计

“引伸母模角隅部形状及逃角形状是非常重要的设计事项，有关角隅部及逃角之形状及特征如下：引伸母模R角值大时较易引伸加工，但亦产生引伸产品表面产生皱 摺 现象，引伸制品侧壁厚度大於板厚。引伸厚板件及顶出困难之场合，母模R值要取小，约为板厚之1-2倍，一般上圆筒及方筒引伸母模之大多引伸部作成直段状，为防止烧著发生、润滑油油膜之破坏及减少顶出力等目的，直段部下方宜有逃部(阶段形或推拔形)设计。特别是引缩加工之场合，此直段部有必要尽量少。。

6. 冲头之侧压对策

冲压加工时冲头左右承受均等之荷重是最佳理想(即侧压为零) 状态，冲头承受侧向压力时将使上模与下模产生横方向之偏移，造成模具间隙之部份变大或变小(间隙不均匀) 及无法得到良好精度的冲压加工。有关冲头之侧压对策有下列方法：(A).改变加工方向，(B).单侧加工(冲切、弯曲、引伸等)之制品宜采两排布列方式，(C).冲头或母模装设侧压挡块，切刃之侧面设有导引部(尤其是切断及分断加工)。

7. 压料板之设计

“压料板之功能有剥离付著於冲头之材料及导引细小冲头之作用，依功能不同其设计内容有很大的不同。压料板之厚度及选用基准依制品设计有下列两种：1.可动式压料板，2.固定式压料板。。“压料板与冲头之间隙值宜小於模具间隙之半(尤其是精密连续模具更应遵守此原则)，当设计压料板时依制品的不同而有所变动必须注意下列事项：

1.压料板与冲头之间隙值及冲头导引部之长度，

2.辅助导柱与压料板之装设标准及压料板之逃部设计，

3.可动式压料板於冲压加工时为防止倾斜发生之对策，

4.固定式导料板与压料板导引销孔之尺寸关系，

5.固定式压料板之材料导引部与被加工材料宽度之关系。。

8. 背压板之设计

“冲压加工时主要作用件(冲头、压料板、母模)之後方将承受面压，当冲压力高於面压力时宜采用背压板(特别是冲头及母模模套之背面)背压板之使用方式有局部使用与全面使用两种形式。。

冲压模具设计制造的一些优化方法

模块化设计能有效减少产品设计时间并提高设计质量。下面是我整理的冲压模具设计制造的一些优化方法介绍，欢迎参考。

一、模具的模块化方法

缩短设计周期并提高设计质量是缩短整个模具开发周期的关键之一。模块化设计就是利用产品零部件在结构及功能上的相似性，而实现产品的标准化与组合化。大量实践表明，模块化设计能有效减少产品设计时间并提高设计质量。因此本文探索在模具设计中运用模块化设计方法。

模具模块化设计的实施：

1、建立模块库

模块库的建立有三个步骤:模块划分、构造特征模型和用户自定义特征的生成。标准零件是模块的特例，存在于模块库中。标准零件的定义只需进行后两步骤。模块划分是模块化设计的第一步。模块划分是否合理，直接影响模块化系统的功能、性能和成本。每一类产品的模块划分都必须经过技术调研并反复论证才能得出划分结果。对于模具而言，功能模块与结构模块是互相包容的。结构模块的在局部范围内可有较大的结构变化，因而它可以包含功能模块而功能模块的局部结构可能较固定，因而它可以包含结构模块。模块设计完成后，在Pro/E的零件/装配(Part/Assembly)空间中手工建构所需模块的特征模型，运用Pro/E的用户自定义特征功能，定义模块的'两项可变参数:可变尺寸与装配关系，形成用户自定义特征(User-Defined Features,UDFs)。生成用户自定义特征文件(以gph为后缀的文件)后按分组技术取名存储，即完成模块库的建立。

2、模块库管理系统开发

系统通过两次推理，结构选择推理与模块的自动建模，实现模块的确定。第一次推理得到模块的大致结构，第二次推理最终确定模块的所有参数。通过这种途径实现模块"可塑性"目标。在结构选择推理中，系统接受用户输入的模块名称、功能参数和结构参数，进行推理，在模块库中求得适用模块的名称。

如果不满意该结果，用户可指定模块名称.在这一步所得到的模块仍是不确定的，它缺少尺寸参数、精度、材料特征及装配关系的定义。在自动建模推理中，系统利用输人的尺寸参数、精度特征、材料特征与装配关系定义，驱动用户自定义特征模型，动态地、自动地将模块特征模型构造出来并自动装配。自动建模函数运用C语言与Pro/E的二次开发工具Pro/TOOLKIT开发而成。通过模块的调用可迅速完成模具设计。应用此系统后模具设计周期明显缩短。由于在模块设计时认真考虑了模块的质量，因而对模具的质量起基础保证作用。模块库中存放的是相互独立的UDFs文件，因此本系统具有可扩充性。

二、模具制造过程中的缺陷及防止措施

1、锻造加工

高碳、高合金钢，例如Cr12MoV、W18Cr4V等，广泛用于制造模具。但这类钢不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均匀、组织不均匀等缺陷。选用高碳、高合金钢制造模具，必须采用合理的锻造工艺来成形模块毛坯，这样一方面可使钢材达到模块毛坯的尺寸和规格，一方面可改善钢的组织和性能。另外高碳、高合金的模具钢导热性较差，加热速度不能太快，且加热要均匀，在锻造温度范围内，应采用合理的锻造比。

2、切削加工

模具的切削加工应严格保证尺寸过渡处的圆角半径，圆弧与直线相接处应光滑。如果模具的切削加工质量较差，就可能在以下3个方面造成模具损,1)由于切削加工不恰当，造成的尖锐转角或圆角半径过小，会导致模具在工作时产生严重的应力集中。2)切削加工后的表面太粗糙，就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷，它们既是应力集中点，又是裂纹、疲芳裂纹或热疲劳裂纹的萌生地。3)切削加工没能完全、均匀地切除模具毛坏在轧制或锻造时产生的脱碳层，就可能在模具热处理时产生不均匀的硬化层，导致耐磨性下降。

3、磨削加工

模具在火、回火后一般要进行磨削加工，以降低表面粗糙度值。由于磨削速度过大、砂轮粒度过细或冷却条件较差等因素的影响，引起的模具表层局部过热，造成局部显微组织变化，或引起表面软化，硬度降低，或产生较高的残余拉应力等现象，都会降低模具的使用寿命选择适当的磨削工艺参数减少局部发热，磨削后在可能的条件下进行去应力处理，就可有效地防止磨削裂纹的产生。防止磨削过热和磨削裂纹的措施较多，例如:采用切削力强的粗颗粒砂轮或粘结性较差的砂轮，减少模具的磨削进给量选用合适的冷却剂磨削加工后250一300℃的回火消除磨削应力等。

4、电火花加工

应用电火花工艺加工模具时，放电区的电流密度很大，产生大量的热，模具被加工区域的温度高达10000℃左右，由于温度高，热影响区的金相组织必将发生变化，模具表层由于高温而发生熔化，然后急冷，很快凝固，形成再凝固层。在显微镜下可看到，再凝固层呈白亮色，内部有较多显微裂纹。为了延长模具寿命可以采用以下措施:调整电火花加工参数用电解法或机械研磨法研磨电火花加工后的表面，除去异常层中的白亮层，尤其是要除去显微裂纹。在电火花加工后安排一次低温回火，使异常层稳定化，阻止显微裂纹扩展。

根据文中所述方法可缩短开发周期和有效地防止模具制造缺陷，提高模具制造质量、降低生产成本。

冲压模具设计的方法与步骤    1、冲压零件的冲压工艺性分析    冲压零件必须具有良好的冲压工艺性，才能以最简单、最经济的方法制造出合格的冲压零件，可以按照以下的方法完成冲压件的工艺性分析：  a.读懂零件图；除零件形状尺寸外，重点要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b.分析零件的结构和形状是否适合冲压加工。  c.分析零件的基准选择及尺寸标注是否合理，尺寸、位置和形状精度是否适合冲压加工。  d.冲裁件断面的表面粗糙度要求是否过高。 e.是否有足够大的生产批量。  如果零件的工艺性太差，应与设计人员协商，提出修改设计的方案。如果生产批量太小，应考虑采用其它的生产方法进行加工。 2、冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计：  a.根据冲压零件的形状尺寸，初步确定冲压工序的性质，如：冲裁、弯曲、拉深、胀形、扩孔。  b.核算各冲压成形方法的变形程度，若变形成度超过极限变形程度，应计算该工序的冲压次数。  c.根据各工序的变形特点和质量要求，安排合理的冲压顺序。要注意确保每道工序的变形区都是弱区，已经成形的部分（含已经冲制出的孔或外形）在以后的工序中不得再参与变形，多角弯曲件要先弯外后弯内，要安排必要的辅助工序和整形、校平、热处理等工序。  d.在保证制件精度的前提下，根据生产批量和毛坯定位与出料要求。确定合理的工序组合方式。  e.要设计两个以上的工艺方案，并从质量、成本、生产率、模具的刃磨与维修、模具寿命及操作安全性等各个方面进行比较，从中选定一个最佳的工艺方案。 f.初步确定各个工序的冲压设备。 3、冲压零件毛坯设计及排样图设计：  a.按冲压件性质尺寸，计算毛坯尺寸，绘制毛坯图。

b.按毛坯性质尺寸，设计排样图，进行材料利用率计算。要设计多种排样方案，经过比较选择其中的最佳方案。 4、冲压模具设计：  a.确定冲压加工各工序的模具结构形式，并绘制模具简图。  b.对指定的1—2个工序的模具进行详细的结构设计，并绘制模具工作图。设计方法如下：  ※确定模具的种类：简单模、连续模还是复合模。  ※模具工作零件设计：计算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模长度，确定凸、凹模结构形式和连接固定方式。  ※确定毛坯的定位和定距方式，并对相应的定位、定距零件进行设计。 ※确定压料、卸料、顶件及推件方式，并对相应的压料板、卸料板、推件块等进行设计。  ※模架设计：包括上下模座及导向方式的设计，也可以选用标准模架。 ※在完成以上工作的基础上，按比例绘制模具工作图。先用双点划线绘制毛坯，再绘制工作零件，然后绘制定位和定距零件，用连接零件把以上各部分连接起来，最后在适当的位置绘制压料和卸料零件。根据模具的具体情况，以上顺序也可作适当调整。  ※工作图上应该标注模具的外轮廓尺寸、模具闭合高度、配合尺寸及配合型式。工作图上要标注模具的制造精度和技术条件的要求。工作图要按国家制图标准绘制，有标准的标题栏和名细表。如果是落料模，要在工作图的左上角上绘制排样图。  ※ 计算模具压力中心，检查压力中心与模柄中心线是否重合。如果不重合，对模具结果作相应的修改。  ※ 计算冲压力，最后选定冲压设备，进行模具与冲压设备相关尺寸的校核（闭合高度、工作台面、模柄安装尺寸等）。  5、测绘模具的大部分零件图（要求完成图纸工作量折合为A0图三张以上），零件图要求按国家制图标准绘制，标注完整的尺寸、公差、表面粗糙度和技术要求。  6、填写冲压加工工艺规程卡片。

7、在所设计的模具零件图中，选择两个零件进行机械加工工艺分析、编制合理的机械加工工艺规程，并填写机械加工工艺规程卡片。 8、根据设计内容和设计计算编写设计说明书一份。

自学冲压模具设先要会自己动手制作模具，然后再学习看看基本有关冷冲模设计方面的书。自学理论上可以，但那需要很强毅力，一般大学里从金属塑性原理学起（涵盖弹性、塑性、理论、材料力学），用的都是数学方法（高等），当然面向的只是普通模具设计师，出来后要相当长一段时间来实习，用于积累经验；更高级的话，一方面是经验的积累，还有理论的深入，学无止境的。

冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

容易。模具作为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺设备。采用模具生产制品和零件，生产效率高，可实现高速大批量的生产，节约原材料，实现无切屑加工，产品质量稳定，具有良好的互换性，操作简单，对操作人员没有很高的设计要求，较为容易。

大致如下，相辅相成，不要生搬硬套。

一.分析冲压件的工艺性

二.确定冲压件的成型方案

三.确定冲压模具的结构形式

四.必要的工艺计算

五.选择冲压设备

六.绘制总装配图和零件图

七.冲压工艺文件的编写