如何提高沖壓模具設(shè)計(jì)的可靠性和設(shè)計(jì)效率?

　　在整個(gè)模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)過(guò)程中，模具維修是考驗(yàn)一個(gè)師傅思考問(wèn)題與解決問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)，而模具設(shè)計(jì)，則需要設(shè)計(jì)師具有豐富的設(shè)計(jì)與維修經(jīng)驗(yàn)，以確保模具在設(shè)計(jì)時(shí)，就具有良好的可靠性和量產(chǎn)性。

　　另外，在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)速度也至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)熟練的設(shè)計(jì)師，一套1米長(zhǎng)的連續(xù)模，應(yīng)當(dāng)在3~4天內(nèi)完成所有的結(jié)構(gòu)圖和零件圖，否則，難以跟上客戶對(duì)模具的交期要求。

　　筆者從事模具行業(yè)20多年，在設(shè)計(jì)上，也算積累了一點(diǎn)點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。那么，有什么辦法，可提高沖壓模具的可靠性和設(shè)計(jì)效率?

1. 工藝要合理

　　要提高沖壓模具設(shè)計(jì)的可靠性，模具設(shè)計(jì)的工藝一定要合理，這是一套模具設(shè)計(jì)成功的基礎(chǔ)。

　　設(shè)計(jì)前，要確認(rèn)清楚產(chǎn)品圖紙的視圖角法、批鋒方向、料紋方向，料厚、材料的卷繞方向、材料的沖壓特性、后續(xù)是否需要電鍍、形位公差、技術(shù)要求等，依據(jù)圖紙信息，初步制定合理的沖壓工藝。

　　工藝的合理性，還需特別注意以下幾點(diǎn)：

   1）刀口的設(shè)計(jì)不能影響成品裝配性能；

   2）產(chǎn)品和廢料，不能同一個(gè)方向排出；

   3）必須預(yù)留足夠空間，以確保沖頭和凹模的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；

   4）必須預(yù)留合理的空步；

   5）對(duì)于具有擠壓、精沖、拉深等工藝的模具，需要計(jì)算沖裁力，以確定沖床的噸位；

   6）盡量避免單邊帶料的方式，以確保產(chǎn)品送料的穩(wěn)定性；

   7）折彎盡可能均衡分布，必要時(shí)可采用一出二的方式，以使折彎受力均勻；

   8）對(duì)于擠壓、精沖、精修、拉深等工藝，需要符合工藝特點(diǎn)，必要時(shí)需進(jìn)行金屬塑形成型有限元分析。下圖是我們利用synaform對(duì)一個(gè)連續(xù)拉深產(chǎn)品和deform對(duì)擠壓產(chǎn)品的有限元分析，供參照：

2. 流程要正確

　　正確的設(shè)計(jì)步驟和流程，能減少設(shè)計(jì)時(shí)的錯(cuò)誤，大幅縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)效率。

　　設(shè)計(jì)時(shí)，圖紙的布局也要合理，合理的布局，就是按照流程，將每一個(gè)設(shè)計(jì)的步驟展示出來(lái)，自己審圖方便，他人核對(duì)也方便。

　　正確的設(shè)計(jì)步驟應(yīng)該是：

   1）提取產(chǎn)品圖，再次確認(rèn)產(chǎn)品的重要特性；

   2）產(chǎn)品展開(kāi)圖設(shè)計(jì)；

   3）刀口圖設(shè)計(jì)；

   4）折彎圖設(shè)計(jì)；

   5）排樣圖設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則為“所見(jiàn)即所得”

   6）模具斷面圖設(shè)計(jì)；斷面圖設(shè)計(jì)時(shí)，需要按模具的實(shí)際結(jié)構(gòu)和尺寸繪制。

   7）上下平面圖設(shè)計(jì)。對(duì)于平面圖，個(gè)人建議將上下模分開(kāi)，以簡(jiǎn)化圖紙界面，更易于后續(xù)的檢查和確認(rèn)。

   8）拆圖，繪制零件圖；

   9）標(biāo)注尺寸、填寫(xiě)材料和標(biāo)準(zhǔn)件清單；

   10）檢查確認(rèn)。

　　以上的2~5項(xiàng)，是整個(gè)模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，這些圖紙完善后，再繪制裝配圖，就簡(jiǎn)單多了。

3. 必要的模具設(shè)計(jì)技術(shù)檢討

　　技術(shù)檢討，是多名設(shè)計(jì)師，在模具設(shè)計(jì)前或排樣設(shè)計(jì)后，對(duì)模具圖紙進(jìn)行頭腦風(fēng)暴式的集中討論，以提出更優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案。這種方法，可有效預(yù)防和減少一些工藝性錯(cuò)誤，提高模具設(shè)計(jì)的可靠性。

　　模具設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師經(jīng)常會(huì)由于精力過(guò)于集中而陷入某種偏執(zhí)的工藝和方案中，這時(shí)技術(shù)討論可讓設(shè)計(jì)者轉(zhuǎn)換思維，這也是提高設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)技能的一種有效方式。

4. 制定沖壓模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)

　　通常各企業(yè)依據(jù)自己的產(chǎn)品特點(diǎn)，都制定有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。但大部分的標(biāo)準(zhǔn)，都建立在機(jī)床工作臺(tái)尺寸，模具基本結(jié)構(gòu)和要求上，對(duì)產(chǎn)品的工藝性缺乏指導(dǎo)性意見(jiàn)，建議企業(yè)優(yōu)化自己的模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并建立自己的模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，以進(jìn)一步縮短后續(xù)模具設(shè)計(jì)時(shí)間。

　　有能力的企業(yè)，還可以對(duì)常用的模具設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。比如AutoCAD，我們就可以將以上的設(shè)計(jì)過(guò)程，用程序編制出來(lái)，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，只需一個(gè)命令，就可以運(yùn)行這個(gè)程序，自動(dòng)完成繪圖過(guò)程。顯而易見(jiàn)，這不僅大大提高了設(shè)計(jì)效率，而且還可以通過(guò)定制來(lái)完成某些專業(yè)化的模塊。

      另外，一些新的模具設(shè)計(jì)軟件，也可以大膽嘗試，比如MISUMI的MOLD EX-Press， 因?yàn)榧闪薓ISUMI強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，用起來(lái)十分方便。如果是汽車(chē)覆蓋件模具，或者是成型模具的話，還可以用山東大學(xué)華天軟件最新開(kāi)發(fā)的沖壓模具三維設(shè)計(jì)軟件SINOVATION,因?yàn)榫哂凶詣?dòng)回彈補(bǔ)償、自動(dòng)圓角避讓、間隙設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)測(cè)量等實(shí)用性功能，也是非常好用（為國(guó)產(chǎn)三維軟件點(diǎn)贊）。

　　以上淺見(jiàn)，希望對(duì)各位沖壓模具設(shè)計(jì)師具有拋磚引玉的作用，掌握好的方法，設(shè)計(jì)好的模具，讓我們的設(shè)計(jì)師，不再只是埋頭苦干一臉囧相的“攻城獅”，而是更有效率、更懂生活的技術(shù)大師。

更多信息，請(qǐng)瀏覽：http://m.gdsg.cc