2.1　知識——沖壓模設計基本步驟

沖壓模具設計實質上是沖壓件工藝方案的制訂和模具結構的設計。設計的基本步驟如下：

（1）取得必要的資料

根據相關資料分析的沖壓工藝性，對工件進行工藝審核及標準化審核。

①取得注明具體技術要求的產品零件圖樣。了解工件的形狀、尺寸與精度要求。關鍵孔的尺寸（大小和位置），分析并確定工件的基準面。

其實，沖壓件的各項工藝性要求并不是絕對的，尤其在當前沖壓技術迅速發展的情況下，根據生產實際的需要和可能，綜合應用各種沖壓技術，合理選擇沖壓方法，正確進行沖壓工藝的制定模具結構的選擇，使之既滿足產品的技術要求，又符合沖壓工藝的條件。

②收集工件加工的工藝過程卡片。由此可研究其前后工序間的相互關系和在各工序必須相互保證的加工工藝要求及裝配關系等。

③了解工件的生產批量。零件的生產批量對沖壓加工的經濟性起著決定性的影響，為此，必須根據零件的生產批量和零件的質量要求，來決定模具的形式、結構、材料等有關事項，并由此分析模具加工工藝的經濟性及工件生產的合理性，描繪沖壓工步的輪廓。

④確認工件原材料的規格及毛料情況（如板料、條料、卷料、廢料等），了解材料的性質和厚度，根據零件的工藝性確定是否采用少廢料及無廢料排樣，并初步確定材料的規格和精度等級。在滿足使用性能和沖壓工藝性能要求的前提下，應盡量采用廉價的材料。

⑤分析設計和工藝上對材料纖維方向的要求、毛刺的方向。

⑥分析工（模）具車間制造模具的技術能力和設備條件以及可以采用的模具標準件的情況。

⑦熟悉沖壓車間的設備情況。

⑧研究消化以上資料，初步構思模具的結構方案。必要時可尋既定的產品設計和工藝過程提出修改意見，使產品設計、工藝過程和模具設計與制造三者之間能更好地結合，以取得更加完善的效果。

（2）確定工藝方案及模具結構形式

工藝主案的確定是沖壓件工藝性分析之后應進行的一個最重量的環節。它包括：

①根據工件的形狀和特征、尺寸精度及表面質量的要求，進行工藝分析，判斷出它的主要屬性，確定基本工序的性質。即沖裁、沖孔、彎曲、拉深、翻邊和脹形等到基本工序。列出沖壓所需的全部單工序，一般情況可從產品零件圖樣要求直接確定。

②根據工藝計算、確定工序數目。對于拉深件，還應計算拉深次數，而彎曲件、沖裁件等也應根據其形狀、尺寸及精度要求等，確定是一次或幾次加工。

③根據各工序的變形特點、尺寸精度及便于操作等要求，確定工序排列的先后順序。如采用先沖孔后彎曲還是先彎曲后沖孔等。

④根據生產批量、尺寸大小、精度要求以及模具制造水平、設備能力等多種因素，將已初步依次而排列的單工序予以可能地工序組合，如復合沖壓工序、邊續沖壓等。通常，厚料、低精度、小批量、大尺寸的沖壓宜采用單工序生產，選用簡單模；薄料、大尺寸、大批量的沖壓件宜用級進模進行邊續生產；而形位精度高的沖壓件，則宜采用復合模進行沖壓。在確定工序的性質、順序及工序地組合后，即確定了沖壓的工藝方案，也即決定各工序模具的結構形式。

（3）進行必要的工藝計算

①設計材料的排樣和計算毛坯尺寸。

②計算沖壓力（包括沖裁力、彎曲力、拉深力、翻邊力、脹形力及卸料力、推件力、壓邊力等），必要時還需計算沖壓功和功率。

③計算模具的壓力中心。

④計算或估算模具各主要零件的厚度，如凸模、凹模、凸模固定板、墊板的厚度以及卸橡皮或彈簧的自由高度等。

⑤決定凸、凹模的間隙，計算凸、凹模工作部分的尺寸。

⑥對于拉深工序，需要決定拉深的方式（壓邊或不壓邊），計算拉深次數及中間工序的半成品尺寸。對于某些工藝，如帶料的邊緣拉深，則需進行專門的工藝計算。

（4）模具的總體設計

在上述分析計算的基礎上，進行模具結構的總體設計（此時一般只需勾畫出草圖即可），并初步算出模具的閉合高度，概略地定出模具的外形尺寸。

（5）繪制沖壓模裝配圖及各種非標準的零件圖

沖模圖紙由總裝配圖和零件圖兩部分組成。總裝配圖應有足夠說明沖模結構的投影圖及必要的剖視、剖面圖，一般主視圖和俯視圖對應繪制。

以上所述只是設計沖壓模具時的基本步驟，反映了在設計時所應考慮的主要問題及要做的工作，具體設計時，這些內容往往都是交錯進行的。