如何提高冲压模具设计的可靠性和设计效率?

　　在整个模具设计、制造和生产过程中，模具维修是考验一个师傅思考问题与解决问题能力的重要环节，而模具设计，则需要设计师具有丰富的设计与维修经验，以确保模具在设计时，就具有良好的可靠性和量产性。

　　另外，在模具设计过程中，设计速度也至关重要。对于一个熟练的设计师，一套1米长的连续模，应当在3~4天内完成所有的结构图和零件图，否则，难以跟上客户对模具的交期要求。

　　笔者从事模具行业20多年，在设计上，也算积累了一点点经验。那么，有什么办法，可提高冲压模具的可靠性和设计效率?

1. 工艺要合理

　　要提高冲压模具设计的可靠性，模具设计的工艺一定要合理，这是一套模具设计成功的基础。

　　设计前，要确认清楚产品图纸的视图角法、批锋方向、料纹方向，料厚、材料的卷绕方向、材料的冲压特性、后续是否需要电镀、形位公差、技术要求等，依据图纸信息，初步制定合理的冲压工艺。

　　工艺的合理性，还需特别注意以下几点：

   1）刀口的设计不能影响成品装配性能；

   2）产品和废料，不能同一个方向排出；

   3）必须预留足够空间，以确保冲头和凹模的结构强度；

   4）必须预留合理的空步；

   5）对于具有挤压、精冲、拉深等工艺的模具，需要计算冲裁力，以确定冲床的吨位；

   6）尽量避免单边带料的方式，以确保产品送料的稳定性；

   7）折弯尽可能均衡分布，必要时可采用一出二的方式，以使折弯受力均匀；

   8）对于挤压、精冲、精修、拉深等工艺，需要符合工艺特点，必要时需进行金属塑形成型有限元分析。下图是我们利用synaform对一个连续拉深产品和deform对挤压产品的有限元分析，供参照：

2. 流程要正确

　　正确的设计步骤和流程，能减少设计时的错误，大幅缩短设计时间，提高设计效率。

　　设计时，图纸的布局也要合理，合理的布局，就是按照流程，将每一个设计的步骤展示出来，自己审图方便，他人核对也方便。

　　正确的设计步骤应该是：

   1）提取产品图，再次确认产品的重要特性；

   2）产品展开图设计；

   3）刀口图设计；

   4）折弯图设计；

   5）排样图设计；设计原则为“所见即所得”

   6）模具断面图设计；断面图设计时，需要按模具的实际结构和尺寸绘制。

   7）上下平面图设计。对于平面图，个人建议将上下模分开，以简化图纸界面，更易于后续的检查和确认。

   8）拆图，绘制零件图；

   9）标注尺寸、填写材料和标准件清单；

   10）检查确认。

　　以上的2~5项，是整个模具设计的关键，这些图纸完善后，再绘制装配图，就简单多了。

3. 必要的模具设计技术检讨

　　技术检讨，是多名设计师，在模具设计前或排样设计后，对模具图纸进行头脑风暴式的集中讨论，以提出更优化的设计方案。这种方法，可有效预防和减少一些工艺性错误，提高模具设计的可靠性。

　　模具设计时，设计师经常会由于精力过于集中而陷入某种偏执的工艺和方案中，这时技术讨论可让设计者转换思维，这也是提高设计师设计技能的一种有效方式。

4. 制定冲压模具设计标准，建立标准件库

　　通常各企业依据自己的产品特点，都制定有设计标准。但大部分的标准，都建立在机床工作台尺寸，模具基本结构和要求上，对产品的工艺性缺乏指导性意见，建议企业优化自己的模具设计标准，并建立自己的模具设计标准件库，以进一步缩短后续模具设计时间。

　　有能力的企业，还可以对常用的模具设计软件进行二次开发。比如AutoCAD，我们就可以将以上的设计过程，用程序编制出来，在模具设计时，只需一个命令，就可以运行这个程序，自动完成绘图过程。显而易见，这不仅大大提高了设计效率，而且还可以通过定制来完成某些专业化的模块。

      另外，一些新的模具设计软件，也可以大胆尝试，比如MISUMI的MOLD EX-Press， 因为集成了MISUMI强大的标准件库，用起来十分方便。如果是汽车覆盖件模具，或者是成型模具的话，还可以用山东大学华天软件最新开发的冲压模具三维设计软件SINOVATION,因为具有自动回弹补偿、自动圆角避让、间隙设计、精准测量等实用性功能，也是非常好用（为国产三维软件点赞）。

　　以上浅见，希望对各位冲压模具设计师具有抛砖引玉的作用，掌握好的方法，设计好的模具，让我们的设计师，不再只是埋头苦干一脸囧相的“攻城狮”，而是更有效率、更懂生活的技术大师。

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