如何提高沖壓模具設(shè)計的可靠性和設(shè)計效率?

　　在整個模具設(shè)計、制造和生產(chǎn)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(huán)節(jié)，而模具設(shè)計，則需要設(shè)計師具有豐富的設(shè)計與維修經(jīng)驗，以確保模具在設(shè)計時，就具有良好的可靠性和量產(chǎn)性。

　　另外，在模具設(shè)計過程中，設(shè)計速度也至關(guān)重要。對于一個熟練的設(shè)計師，一套1米長的連續(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，難以跟上客戶對模具的交期要求。

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

1. 工藝要合理

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

　　設(shè)計前，要確認清楚產(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：

   1）刀口的設(shè)計不能影響成品裝配性能；

   2）產(chǎn)品和廢料，不能同一個方向排出；

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

   4）必須預(yù)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(chǎn)品送料的穩(wěn)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(xù)拉深產(chǎn)品和deform對擠壓產(chǎn)品的有限元分析，供參照：

2. 流程要正確

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

　　設(shè)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(shè)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(shè)計步驟應(yīng)該是：

   1）提取產(chǎn)品圖，再次確認產(chǎn)品的重要特性；

   2）產(chǎn)品展開圖設(shè)計；

   3）刀口圖設(shè)計；

   4）折彎圖設(shè)計；

   5）排樣圖設(shè)計；設(shè)計原則為“所見即所得”

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

   7）上下平面圖設(shè)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(xù)的檢查和確認。

   8）拆圖，繪制零件圖；

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

   10）檢查確認。

　　以上的2~5項，是整個模具設(shè)計的關(guān)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(shè)計技術(shù)檢討

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

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

4. 制定沖壓模具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，建立標(biāo)準(zhǔn)件庫

　　通常各企業(yè)依據(jù)自己的產(chǎn)品特點，都制定有設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。但大部分的標(biāo)準(zhǔn)，都建立在機床工作臺尺寸，模具基本結(jié)構(gòu)和要求上，對產(chǎn)品的工藝性缺乏指導(dǎo)性意見，建議企業(yè)優(yōu)化自己的模具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并建立自己的模具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)件庫，以進一步縮短后續(xù)模具設(shè)計時間。

　　有能力的企業(yè)，還可以對常用的模具設(shè)計軟件進行二次開發(fā)。比如AutoCAD，我們就可以將以上的設(shè)計過程，用程序編制出來，在模具設(shè)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(shè)計效率，而且還可以通過定制來完成某些專業(yè)化的模塊。

      另外，一些新的模具設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)華天軟件最新開發(fā)的沖壓模具三維設(shè)計軟件SINOVATION,因為具有自動回彈補償、自動圓角避讓、間隙設(shè)計、精準(zhǔn)測量等實用性功能，也是非常好用（為國產(chǎn)三維軟件點贊）。

　　以上淺見，希望對各位沖壓模具設(shè)計師具有拋磚引玉的作用，掌握好的方法，設(shè)計好的模具，讓我們的設(shè)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(shù)大師。

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