1D动画深入解析冲压模具的分类与构成
1-落料模，用于将材料从基材上分离，形成所需形状的工件。
拉延模借助拉力让金属材质发生形变，目的是打造出构造复杂的零件。
一种用于改变工件边缘形态的模具，通过加工使边缘形成预定轮廓，从而获得目标外形和规格。
修边模是用来清除零件轮廓外多余物质的工具，能让零件边缘显得更加规整。
五面切割模具，借助横向切削，移除工件周边多余部分，从而得到准确规格。
六型翻转模具，对物件轮廓进行横向改变形态，达成特定制作目标。
冲压工艺常用于大量零件的制作，而冲压模具则是该环节中必不可少的核心工具，彰显了技术的集中度。
模具的规划与制作，直接关联到冲压产品的品质、制造速度和费用支出。模具的规划程度和制作工艺的高低，是评估一个国家生产能力的核心依据。它们在极大程度上影响着产品的优良程度、经济收益，以及创新产品的开发潜力。
冲压制造期间，模具的任何瑕疵都会直接关系到产品制造的快慢和费用。所以，冲压模具的构思特别重要，构思水平的高低直接决定了制造是否顺利、开销大小，甚至影响到公司的利润。
2、冲压与模具的基本概念
讨论钣金模制造的必要性时，必须先明白钣金及模具的根本含义。钣金，是一种金属成型技术，借助模具对原料施加压力，促使材料产生塑性变化，进而得到目标形态和规格的工件。模具，是钣金流程中必不可少的器具，其构造优劣直接关系到成型成效和费用。因此，透彻认识冲压工艺和模具的关联，对于改进制造流程、提升产品品质很有必要。
1.1 模具的概述
工业生产中，模具被视为极为重要的工艺资源，在冲压、塑形以及成型加工等方面都扮演着关键角色。国内模具市场以冲压模具为主导，其市场占比极高，重要性十分突出。改革开放以来，我国经济快速发展，带动了模具市场需求的持续增长，进而促进了模具行业的快速进步。
模具的类型与选择
模具的样式多种多样，常见的有单工序模、复合模和级进模等类型。决定采用哪种模具，要全面考虑冲压零件的特殊需求、生产规模大小以及模具制造的现实状况。冲压模具的归类方法不止一种，可以从其功能特点、内部构造和所用材质等不同角度来区分，基本上可以归纳为三个主要类别。
依据模具的制造特点，可以将其分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模这几类。冲裁模的作用是沿着非完全封闭或开放边缘将材料分割开；弯曲模能让材料沿着直线方向弯曲变形；拉深模主要用来把冲压件做成中空的形状，或者对已有的空心铸件进行形态和尺寸的调整；成形模则是借助凹模和凸模直接复制半成品，材料在这个过程中仅发生局部变化。接下来，我们将简要展示冲裁模具的图形。
模具的分类依据工序的复杂程度，具体包括四种类型，分别是单一工序模具、复合工序模具、连续工序模具和传递工序模具。单一工序模具的运作方式是，在压力机完成一次运动周期时，仅能执行一个冲压任务。而复合工序模具则具备更强的功能，它能够让压力机在一次运动周期内，于同一作业点位上同时处理两个或更多的冲压任务。级进模构造更为精巧，它必须在两个以上作业工位上，才能在单次压力机动作中实现两个或更多个冲压流程。而传递模则是单工序模与级进模的融合体，兼具两者的特性。
另外，模具能够依据物品的制造方式加以区分，涵盖冲切模、弯曲模、拉深模、塑形模以及压制成型模。下面，我们将对一种关键模具种类——冲压模，进行详细探究。
冲压模具，也称作冷冲压模具或冷冲模，属于一种特殊的工艺装置。在冷冲压制作环节，它借助施加压力，将各类材料塑造成目标零件或中间制品。这些材料既涵盖金属，也包含非金属。冲压，这种压力加工方式，是在常温状态下实施的。借助压力机中的模具施加压力，让材料出现分离或者发生塑性变形，进而得到所需要的零件。
冲压工艺的规划与模具构造的规划，组成了冲压模具构造规划的两个关键部分。在冲压零件的制作过程中，冲压工艺的规划起着决定性作用，它包含工艺流程的确定、步骤的有序安排、尺寸的严格控制，以及设备搭配和模具种类挑选等多个方面。冲压模具构造规划，要按照前面冲压流程规划的所有条件，仔细规划出模具的详细构造和外形，还要画出配套的组装图和零件图。
2、冲压模具设计中的材料选取
模具制造过程中，原料的确定非常关键，它直接关系到模具的功能表现、工作时长以及冲压产品的品质。因此，在挑选原料时，必须全面权衡其机械特性、抗磨损能力、抗腐蚀能力和可加工性等要素。此外，还要依据特定的冲压流程和模具构造，科学地选用适宜的原料，以此保障模具设计的合理性和实际应用价值。
3.1 冲压模具的材料选择
冲压模具选用的原料五花八门，涵盖钢、硬质合金、钢结硬质合金、锌合金、低熔合金、铝青铜及高分子材料等种类。实际生产中，钢是制作冲压模具的主流选择。模具的工作部分，惯用的材质有碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢，以及硬质合金和钢结硬质合金等。
4.2 冲压模具材料选用要点
冲压模片的制作，可以用到的材料种类繁多，既有金属类，例如碳钢、合金钢、铸铁、铸钢，也有非金属类，比如硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜，此外，合成树脂、聚氨酯橡胶、塑料以及层压桦木板等材料，在某些情况下也会被采用，挑选时，要结合实际需要和条件，全面权衡材料的特性、价格和加工工艺。
冲压模具的用料标准极为苛刻，不仅需要材质具备优异的刚韧度、强大的抗压能力和出色的抗磨损能力，还必须具备适宜的延展性能。此外，材料的穿透硬化程度也极为重要，目的是保证在加热处理时不发生形变，也不易出现裂纹。为了提升模具的使用寿命，恰当的材质挑选和规范的热处理流程缺一不可。选材和处理方法需综合模具的实用场合、运行情形、承力状况、加工物料属性，还有生产规模和效率等众多条件，重点确保各项性能达标。
5.1 冲压模具的结构组成
冲压模具构造，基本上由工艺组件和构造组件构成。工艺组件，诸如定位组件、作业组件、卸料组件和压料组件，它们直接介入制作流程，与原料直接接触，保障制作顺利开展。构造组件，涵盖紧固组件、导向组件、通用组件等，尽管不直接参与制作，但对制作稳定运作和模具性能完备发挥关键效用。必须指出，并非每个冲压模具都必须配备这六种组件，其具体构成会依据模具的实际状况和需求而有所变化。
6.2 冲压模具设计结构的基本原则
3.2.1 安全至上
冲压模具的构造规划，安全是首要考量。务必保证制成的模具不会导致任何意外，保护操作者的安全是极其重要的。此外，模具在制造期间，也需要拥有足够的抗压能力，以维持其稳固性。
3.2.2 结构要求
设计冲压模具要遵守多个核心要求。整体构造的厚度分布要均匀，这样模具在运作时才能稳固。冲压头和模具座这些重要部件的厚度，也必须维持均衡，不能过于单薄。同时，设计必须符合承压规范，保证模具在承受巨大压力时不会损坏。选用的冲压模具构造需要维持均衡状态，避免在冲压时发生偏斜或动荡。尤其要关注的是，冲压模具的框架和作业部分容易发生损耗，因此挑选材料时必须慎重权衡，既要保证其经久耐用，又要兼顾经济性。另外，零件的构造需借助严谨的推算来制定，以此确保设计方案的周密性。
动工制作冲压模之前，需要先确定其进料方法、出料方法，还有所用的模架种类。这些方面会直接关系到模具的运作表现和运作速率。
4. 冲压模具设计要点
设计冲压模具时，要全面权衡各种条件。要清楚模具的进料路径和出料路径，这是模具能否正常运作的核心。还要关注模架的构造，这是决定模具作用力和运作速度的重要环节。另外，模具构造要周密构思，保证具备稳固性、层厚一致、抗压能力以及重量均等等核心条件。选材方面，务必慎重权衡，以提升模具的使用寿命并合理控制开销。最终，借助严谨的推算来明确各部件的形态，进而确保整体方案的妥当性。
7.1 冲压间隙的合理确定
冲压时模凹凸模刃口尺寸的差别，就是所谓的冲压间隙，这个参数对冲压件两面加工效果、所需动力以及模具能工作多久都有很大关系。所以它是冲压模具制作时需要重点考虑的技术指标。模具设计时，挑选恰当的冲压间隙非常重要，这个选择不仅决定了冲压件最终的样子，还直接决定了需要多大的冲压力，并且影响着模具能用多久。各种数据会影响合适的间隙大小，只要选定的间隙在生产时处于合理区间，就认为它是有用的。这个合理区间内，最小的合适间隙和最大的合适间隙分别表示间隙的底部界限和顶部界限。考虑到模具在使用时可能会因为磨损而使间隙变大，设计新模具时应该优先选用最小的合适间隙。
8.2 凹凸模外形尺寸的精准设定
冲压模具的设计中，凹模和凸模的刃口大小必须经过仔细推算才能确定。凹模的构造要根据零件的详细要求来设计，加工方式要依照前面提到的规范执行。一般情况下，凹模会直接和凸模结合在一起安装。
冲裁模具生产时，精确决定凹模厚度很关键。凹模厚度指凹模刃口到外缘的尺寸，这直接关系到凹模整体大小。一般用经验公式H=Kb来计算凹模外形大小，这里H要大于等于十五毫米。系数K可以参考专业书籍找到，而b表示凹模孔的最大宽度。生产环节里，必须确定型腔板的尺寸，同时也要综合评估所有关联参数，以便组成符合预定构造的模具整体，这种设计方法让模具成型过程变得更为精简快捷。
2）凸模的设计与固定
冲压模具里的凸模构造，必须依照冲压零件的具体要求来规划，制造工艺则要按照计算结果进行，固定方式一般选用铆钉，或者采用熔点低的合金焊料，安装时，要按照图纸，把凹模和凸模，以及相关零件，安置在准确的位置上。
9、冲压模具的未来展望
冲压模具行业的发展方向，旨在达成快速交付，高度精准，优良品质，以及合理成本的效果。为了达成这些目的，我们需要把握时代趋势，促进以下核心技术的进步：
要大力普及模具领域的计算机辅助设计、制造及工程分析技术，借助不断发展的软件科技，该技术已成为产业升级的显著标志，计算机应用软件的完善，为这项技术的应用提供了有力支撑，众多模具加工单位正着力提升相关技能的培训与支持工作。
接下来，需要扩大CAE技术的运用领域。该技术是预测冲压流程的关键手段，其作用范围的扩展能够改善模具制造的精确程度，并提升制造效能。
加快铣削加工速度
近些年，海外铣削制造领域快速提升，生产效能显著增强，工件表面质量也大幅提高。其中，加工高硬度材料时，具备温升低、热变形微小的特点。这项技术的高速革新，为汽车制造及中大型家电行业型腔模具的生产带来了新动力，促使这些产业朝着更高效、更智慧、更一体化的路径迈进。
实现模具的快速扫描与数字化
高速扫描设备和模具测量装置相互配合，能够完整覆盖从实际物品或原型获取数据到最终制作出目标形状的整个过程，因此大幅度减少了模具的设计和制作所需时间。值得强调的是，部分先进扫描设备可以便捷地安装于既有数控铣床或加工中心，方便完成即时数据获取，自动编制适配各类数控系统的加工程序，以及处理多种CAD文件格式，从而为模具行业的“逆向工程”工作提供了强大助力。这类扫描装置当前已在汽车制造、摩托车生产、家用电器等诸多领域得到普遍应用，往后在“十五”规划期间，其重要性将愈发显著。
电火花铣削工艺，又称为电火花生成工艺，是针对传统电极成型型腔加工的一种创新性改进方法。该工艺运用高速旋转的简易管状电极，实施立体或平面轮廓加工，因此无需准备繁复的成型电极，这在电火花成型领域无疑构成重大进展。现阶段，海外已有设备应用此工艺开展模具制造，并且有望在未来持续拓展其应用范围。
提高冲压模具的规范化程度。现阶段，国内冲压模具的规范化步骤还在不断进行中。虽然我国冲压模具标准件的应用比例已经增至大约百分之三十，不过同先进国家相比，仍然有明显的距离。在先进国家，冲压模具的标准件普及率一般能达到百分之八十上下。
选择上乘原料并运用尖端表层加工工艺非常重要。为了增加冲压模具的耐用程度，必须选用高品质的钢材，并且搭配恰当的表层加工工艺，这一点极其关键。此类工艺不仅涵盖热处理，例如运用真空热处理工艺，还包括气相沉积（例如TiN、TiC等）和离子喷涂等先进方法。
提升冲压模具研磨抛光环节的自动化与智能化水平。冲压模具表面的精细程度，关乎其使用期限，也影响制件的外观品质，具有重要作用。为了解决这一难题，采用自动化、智能化的研磨与抛光工艺，正逐渐替代传统的人工作业，目的是改善冲压模具的整体表面状态。这种技术革新不仅有助于增强模具性能，更是冲压模具行业未来进步的核心方向。
建立自动化模具制造系统。冲压模具的自动化制造，毫无疑问是中国模具产业不断进步的关键方向。该系统依靠众多设备的联合运作，借助恰当的搭配达成高效率生产。另外，安装的移动式定位装置或定位板保障了加工的精确度。另外，健全的数控资源库和数控灵活同步机制为模具的装备与刃具实现了整体调控，同时质量监督管理系统则对品质执行了严格把控。
10、结论
从九十年代开始，汽车制造、家用电器以及通讯等产业快速进步，有力地促进了模具行业的发展。全球范围内对模具技术的要求越来越清晰，我国在该领域的成果虽然显现出来，不过同先进国家对比，依然有相当距离。所以，我国模具行业必须继续改革，并且优化相关产业环节。这包括提升模具设计人员的素质，同时还需要国家层面的政策支持。如此，才能推动模具产业更上一层楼。
模具的设计在当代工业中具有关键作用。设计水准与制造实力，常被看作是评估一个国家产品制造水平的重要参照。这些模具对产品质量、生产效率以及新产品开发都有重要影响。所以，我国和相关产业、公司都应该重视模具设计技术的进步，以此来促进我国经济的不断兴旺。
