Question

汽车冲压模具设计的流程和注意事项有哪些内容？

Answer 1

冲压工艺是通过模具对毛坯施加外力使之产生塑性变形或分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的工件的方法。冲压工艺与模具设计是进行冲压的重要技术准备流程，冲压工艺与模具设计应结合设备、人员等实际情况，从零件的质量、效率、强度、环境的保护以及安全性各个方面综合考虑，选择和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可靠的工艺方案和模具结构，下面简单介绍下汽车冲压模具设计的流程和注意事项：
一、汽车冲压工艺设计
（1）零件及其冲压工艺性分析
根据冲压件设计图纸，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸规格和力学性能，并结合可供选用的冲压设备规格以及模具制造条件、冲压批量等因素，分析零件的冲压工艺性。良好的冲压工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、占用设备数量少、模具结构简单而寿命高、产品质量稳定、操作简单。
（2）确定工艺方案
主要工艺参数计算在冲压工艺性分析的基础上，找出工艺与模具设计的特点与难点，根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式等。
（3）确定工艺参数
工艺参数指制定工艺方案所依据的数据，如各种成形系数(拉深系数、胀形系数等)、零件展开尺寸以及冲裁力、成形力、零件排样的材料利用率、冲裁压力中心、工件面积、弯曲或拉深成形力、复杂零件坯料展开尺寸等。
（4）选择冲压设备
根据要完成的冲压工序性质和各种冲压设备的力能特点，考虑冲压所需的变形力、变形功及模具闭合高度和轮廓尺寸的大小等主要因素，结合现有设备情况来合理选定设备类型和吨位。常用冲压设备有曲柄压力机、液压机等。
二、冲压模具设计
模具设计包括模具结构形式的选择与设计、模具结构参数计算、模具图绘制等内容。
（1）模具结构形式的选择与设计
根据拟定的工艺方案，考虑冲压件的形状特点、零件尺寸大小、精度要求、批量、模具条件、操作方便与安全的要求等选定与设计冲模结构形式。
（2）模具结构参数计算
确定模具结构形式后，需计算或校核模具结构上的有关参数，如模具部分(凸、凹模等)的几何尺寸、模具零件的强度与刚度、模具运动部件的运动参数、模具与设备之间的安装尺寸，选用和核算弹性元件等。
（3）绘制模具图
模具图是冲压工艺与模具设计结果的最终体现，一套完整的模具图应该包括模具和使用模具的完备信息。模具图由总装图和非标准件的零件图组成。
三、冲压材料的基本要求
冲压所用的材料不仅要满足设计的技术要求，还应当满足冲压工艺的要求和冲压后续工艺要求。
（1）对冲压成形性能的要求
为了有利于冲压变形和制件质量的提高，材料应具有良好的塑性、屈强比小、板厚方向性系数大、板平面方向性系数小、材料的屈服强度与弹性模量的比值小。对于分离工序并不需要材料有很好的塑性，塑性越好的材料越不易分离。
（2）对材料厚度公差的要求
材料的厚度公差应符合国家规定标准。因为一定的模具间隙适用于一定厚度的材料材料厚度公差太大，不仅直接影响制件的质量，还可能导致模具和冲床的损坏。
四、精密冲压油的选用
冲压油在冲压工艺中起到了关键性的作用，良好的冷却性能和极压抗磨性能对于模具的使用寿命和工件精度的提升有了质的飞跃。根据工件材质的不同，冲压油在选用时性能的侧重点也不一样。
（1）硅钢板冲压油的选用
硅钢板是比较容易冲切的材料，一般为了工件成品的易清洗性，在防止冲切毛刺产生的前提下会选用低粘度的冲压油。
（2）碳钢板冲压油的选用
碳钢板在选用冲压油时首先应该注意的是拉伸油的粘度。根据难易和给拉伸油方法及脱脂条件来决定较佳粘度。
（3）镀锌钢板冲压油的选用
因为和氯系添加剂会发生化学反应，所以镀锌钢板在选用冲压油时应注意氯型冲压油可能发生白锈的问题，而使用硫型冲压油可以避免生锈问题，但冲压后应尽早脱脂。
（4）不锈钢板冲压油的选用
不锈钢是容易产生硬化的材料，要求使用油膜强度高、抗烧结性好的拉伸油。一般使用含有硫氯复合型添加剂的冲压油，在保证极压加工性能的同时，避免工件出现毛刺、破裂等问题。