如何提高沖壓模具設計的可靠性和設計效率?

　　在整個模具設計、制造和生產過程中，模具維修是考驗一個師傅思考問題與解決問題能力的重要環節，而模具設計，則需要設計師具有豐富的設計與維修經驗，以確保模具在設計時，就具有良好的可靠性和量產性。

　　另外，在模具設計過程中，設計速度也至關重要。對于一個熟練的設計師，一套1米長的連續模，應當在3~4天內完成所有的結構圖和零件圖，否則，難以跟上客戶對模具的交期要求。

　　筆者從事模具行業20多年，在設計上，也算積累了一點點經驗。那么，有什么辦法，可提高沖壓模具的可靠性和設計效率?

1. 工藝要合理

　　要提高沖壓模具設計的可靠性，模具設計的工藝一定要合理，這是一套模具設計成功的基礎。

　　設計前，要確認清楚產品圖紙的視圖角法、批鋒方向、料紋方向，料厚、材料的卷繞方向、材料的沖壓特性、后續是否需要電鍍、形位公差、技術要求等，依據圖紙信息，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：

   1）刀口的設計不能影響成品裝配性能；

   2）產品和廢料，不能同一個方向排出；

   3）必須預留足夠空間，以確保沖頭和凹模的結構強度；

   4）必須預留合理的空步；

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

   6）盡量避免單邊帶料的方式，以確保產品送料的穩定性；

   7）折彎盡可能均衡分布，必要時可采用一出二的方式，以使折彎受力均勻；

   8）對于擠壓、精沖、精修、拉深等工藝，需要符合工藝特點，必要時需進行金屬塑形成型有限元分析。下圖是我們利用synaform對一個連續拉深產品和deform對擠壓產品的有限元分析，供參照：

2. 流程要正確

　　正確的設計步驟和流程，能減少設計時的錯誤，大幅縮短設計時間，提高設計效率。

　　設計時，圖紙的布局也要合理，合理的布局，就是按照流程，將每一個設計的步驟展示出來，自己審圖方便，他人核對也方便。

　　正確的設計步驟應該是：

   1）提取產品圖，再次確認產品的重要特性；

   2）產品展開圖設計；

   3）刀口圖設計；

   4）折彎圖設計；

   5）排樣圖設計；設計原則為“所見即所得”

   6）模具斷面圖設計；斷面圖設計時，需要按模具的實際結構和尺寸繪制。

   7）上下平面圖設計。對于平面圖，個人建議將上下模分開，以簡化圖紙界面，更易于后續的檢查和確認。

   8）拆圖，繪制零件圖；

   9）標注尺寸、填寫材料和標準件清單；

   10）檢查確認。

　　以上的2~5項，是整個模具設計的關鍵，這些圖紙完善后，再繪制裝配圖，就簡單多了。

3. 必要的模具設計技術檢討

　　技術檢討，是多名設計師，在模具設計前或排樣設計后，對模具圖紙進行頭腦風暴式的集中討論，以提出更優化的設計方案。這種方法，可有效預防和減少一些工藝性錯誤，提高模具設計的可靠性。

　　模具設計時，設計師經常會由于精力過于集中而陷入某種偏執的工藝和方案中，這時技術討論可讓設計者轉換思維，這也是提高設計師設計技能的一種有效方式。

4. 制定沖壓模具設計標準，建立標準件庫

　　通常各企業依據自己的產品特點，都制定有設計標準。但大部分的標準，都建立在機床工作臺尺寸，模具基本結構和要求上，對產品的工藝性缺乏指導性意見，建議企業優化自己的模具設計標準，并建立自己的模具設計標準件庫，以進一步縮短后續模具設計時間。

　　有能力的企業，還可以對常用的模具設計軟件進行二次開發。比如AutoCAD，我們就可以將以上的設計過程，用程序編制出來，在模具設計時，只需一個命令，就可以運行這個程序，自動完成繪圖過程。顯而易見，這不僅大大提高了設計效率，而且還可以通過定制來完成某些專業化的模塊。

      另外，一些新的模具設計軟件，也可以大膽嘗試，比如MISUMI的MOLD EX-Press， 因為集成了MISUMI強大的標準件庫，用起來十分方便。如果是汽車覆蓋件模具，或者是成型模具的話，還可以用山東大學華天軟件最新開發的沖壓模具三維設計軟件SINOVATION,因為具有自動回彈補償、自動圓角避讓、間隙設計、精準測量等實用性功能，也是非常好用（為國產三維軟件點贊）。

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

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