第8章 冷冲压模具设计与制造实例> 8.1 概述

冲压工艺设计的原始资料主要包括：冲压件的产品图及技术条件；原材料的尺寸规格、性能及供应状况；产品的生产批量；工厂现有的冲压设备条件；工厂现有的模具制造条件及技术水平；其他技术资料等。

冲压工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即冲压件的结构形状、尺寸大小、精度要求及所用材料等方面是否符合冲压加工的工艺要求。一般说来，工艺性良好的冲压件，可保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，产品质量稳定，成本低，还能使技术准备工作和生产的组织管理做到经济合理。冲压工艺性分析的目的就是了解冲件加工的难易，为制定冲压工艺方案奠定基础。
在产品零件冲压工艺性分析之前，应先进行冲压生产经济性分析。因为模具成本较高，约占冲压件总成本的10%～30%，冲压加工的优越性主要体现在批量生产情况下，而生产量小时，采用其他加工方法可能比冲压方法更经济。因此零件的生产批量是决定零件采用冲压加工是否较为经济合理的重要因素。
产品零件冲压工艺性分析以产品零件图为依据，认真分析研究该零件的形状特点、尺寸大小及精度要求，所用材料的冲压成形性能，分析冲压生产产生各种质量问题的可能性。特别要注意零件的极限尺寸(如最小冲孔尺寸，最小窄槽宽度，最小孔间距和孔边距，最小弯曲半
径，最小拉深圆角半径等)、尺寸公差、设计基准及其他特殊要求。因为这些要素对所需的工序性质、数量、排列顺序的确定以及冲压定位方式，模具结构形式与制造精度的选择均有显著影响。
经过上述的分析研究，如果发现冲压件的工艺性不合理，则应会同产品设计人员，在不影响产品使用要求的前提下，对冲压件形状、尺寸、精度要求乃至原材料的选用等进行适当的修改。
如图8.1.2所示零件的三个安装孔有精确的位置要求，而外形是无关紧要的，因此在对零件的外形稍加修改后可以将原来有废料排样A变为无废料排样B。结果，在不影响零件精度的条件下，材料利用率提高40％，生产率提高一倍。
如图8.1.3a）所示零件为两个弯曲件焊接而成，在不影响使用条件下改为如图8.1.3b）所示一个整体零件，即减少了一个零件，又使工艺过程变得简单，还节约了原材料。

根据已确定的冲压工艺方案，综合考虑冲压件的质量要求、生产批量大小、冲压加工成本以及冲压设备情况、模具制造能力等生产条件后，选择模具类型，最终确定是采用单工序模，还是复合模或级进模。有关冲压生产批量与模具类型的关系和单工序模、级进模、复合模的比较可参见表2.7.6和2.7.7。

冲压设备选择是工艺设计中的一项重要内容，它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质量、模具寿命、生产效率及成本等一系列重要问题。设备选择主要包括设备类型和规格两个方面的选择。
设备类型的选择主要取决于冲压的工艺要求和生产批量。在设备类型选定之后，应进一步根据冲压工艺力(包括卸料力、压料力等)，变形功、模具闭合高度和模板平面轮廓尺寸等确定设备规格。设备规格主要是指压力机的公称压力、滑块行程、装模高度、工作台面尺寸及滑块模柄孔尺寸等技术参数。设备规格的选择与模具设计关系密切，必须使所设计的模具与所选设备的规格相适应。有关设备类型和规格的选择详见1.2。

冲压工艺文件一般以工艺卡的形式表示，它综合地表达了冲压工艺设计的具体内容，包括工序序号、工序名称或工序说明、工序草图、模具的结构形式和种类、选定的冲压设备、工序检验要求、工时定额、板料的规格以及毛坯的形状尺寸等等。
工艺卡片是生产中的重要技术文件。它不仅是模具设计的重要依据，而且也起着生产的组织管理、调度、各工序间的协调以及工时定额的核算等作用。目前工艺卡片尚未有统一的格式，生产中常见的冲压工艺卡片的格式如表8.1.3所示。