浅谈不锈钢冲压模具设计

黄波 周寿涛 李松林

（攀枝花市华森职业学校，四川 攀枝花 617200）

模具，作为工业产品之一，主要根据特定结构并借助设计确保材料顺利成型，其批量生产特点显著，对尺寸和形状的要求较高。对模具的生产种类进行分析，主要体现在汽车、飞机以及小物件等方。基于现代工业生产视角，诸多工业产品对于模具的依赖性较强，以此来确保顺利成型。通过模具生产出物件，可以将其精度和生产效率提升上来，而且借助模具生产，也可以满足简便化操作原则，这是其他生产方式不发超越的。在模具设计方面，不锈钢发挥着重要作用，其抗腐蚀性能和强度比较明显，对模具设计产生了很大的影响。为此，本文主要针对不锈钢冲压模具设计展开详细论述。

一、不锈钢冲压模具设计分析

（一）零件分析和明确工艺方案

在产品构件中，家电产品的壳体发挥着重要作用，旨在对整机结构予以强化和支撑，而且作为外观件，明确提出对表面质量的要求。在壳体使用材料方面，印刷钢板和冷板等得到了广泛应，其厚度最低为0.4mm，最高为0.6mm。

对产品要求进行分析，该零件工艺方案应对上面和支撑环予以高度重视，下部与底盖的装配公差要求应在0.2mm 以下[1]。同时应对起皱和生产效率低下等问题予以高度重视，将模具设计的特殊性体现出来，从而确保产品要求得到满足。

（二）模具总装结构和工作过程

首先，在模具总装结构方面，该不锈钢壳体零件，对上下边同时压边提出了明确要求，在模具设计结构方面，上、下模与内、外滑块具有良好的整合效果，其制造精度较强，而且成型迅速。在主要机构中，上下模板、内腔滑块等不容忽视。

其次，在模具工作过程方面，其中，模具与200 t 油压机安装连接调试运行非常关键，对油压机的工作参数予以明确化。在开机启动后，上模块主要往上移动，下模块主要往下移动，从而将模具打开。同时，模具的内腔滑块组件、外滑块组件分别向内、外打开，在内外滑块之间，妥善放入需要压边的外壳。

在将操作按钮进行启动后，下模块向上顶出到固定位置，同时上模块整组的移动趋势应向下，在上模块移动到外腔滑块整组一定位置的情况下，上模可以对外腔中滑块施加压力，从而为向内打开创造有力条件。同时，导柱向下移动到规定的位置，对内腔滑块整组予以压迫，从而向外打开[2]，将外壳的中间部分进行压紧处理，并进行固定，防止基于冲压成型状态，造成外壳滑动现象的出现，以防起皱。

在上模块向下移动过程中，应对外腔上滑块与外腔下滑块的部分位置施加压力，其中向内打开主要体现在外腔上滑块与外腔下滑块，完整成型外壳两端的边，从而两端面成型的平滑度，而且在拐弯处，起皱现象可以得到有效预防。

在成型后，上模向上移动，下模向下移动，以此来将模具打开，同时内腔滑块、外滑块分别向内、外收，从而顺利完成成型加工周期，取出的壳体成型也具有高度的完整性。

二、不锈钢冲压模具设计的数字化应用

对于传统模具生产过程进行分析，其缺陷比较突出，对模具的性能产生了很大的影响，比如制造周期较长，而且制造成本高昂，从而对制造业发展造成了一定的威胁。目前，计算机技术发展速度迅猛，为传统模具制造业带来了全新的活力，尤其对于CAD/CAM/CAE 等数字技术，在模具制造企业中的应用价值显著，不仅有助于模具生产效率的提升，而且可以对模具生产周期实施控制，将模具生产成本降至最低，促进模具制造企业的健康发展和运行。现对数字化的具体应用展开系统化分析，主要以不锈钢水杯为例：

（一）不锈钢水杯原型的数据采集

在数字化设计之前，应加强三维扫描仪的应用，为获得不锈钢水杯的点云数据提供一定的依据。在扫描过程中，应在扫描平台上准确固定不锈钢水杯，对水杯的位置进行分析，将扫描仪探头的扫描位置和区域调整至最佳，确保不锈钢水杯的最大尺寸处于扫描仪的扫描区域之内。然后应将扫描仪打开，为自动扫描创造条件。其中，应从实际情况出发，合理设定，扫描仪中间点与点的实际间距等，对于扫描后的数据，在保存方面，应借助STL 格式来完成。

（二）不锈钢水杯数据的处理

扫描仪采集的数据，极容易受到噪音污染的威胁，所以在水杯的凹陷区，扫描盲区经常出现，所以在反求模型之前，应全面、细致地编辑采集的数据，并删除不重要的数据，对拍摄过程的噪声予以过滤，并对点数据的数据进行控制。在不锈钢水杯曲面变化缓慢的区域[3]，取点密度的稀疏性特点显著，而密集取点适用于大曲率变化的区域，面对数据的采点盲区，应加强填充命令的应用，确保良好的修补效果，所以加强原始点云的数据非常重要，给予去噪的平滑处理一定的保障。基于此，可以确保不锈钢水杯模型的顺利修补，不断提高整体光顺性，确保整个模型的数字设计精度稳步提升。

（三）不锈钢水杯模具的生成

在上述模型设置完成后，应注重不锈钢水杯模具的生成，其中，应加强UG 软件的应用。通常来说，在模具生成的流程方面，应借助三维模型，为设计最初的成品提供一定的依据，对模型的分型情况和出模情况进行细致性观察，对模具的内嵌件和浇口等进行合理设计。在模具的相关数据设计后，应加强初始化，从而对磨具的收缩率和拔模方向等予以明确化，从而对模型的开放面和分型面予以修补。

三、结束语

综上所述，加强不锈钢冲压模具设计非常关键，不仅可以将独特性优势发挥出来，模具工作的稳定性和便利性突出，而且其安全性和可靠性也得到保证。在批量生产后，零件外观良好，精度与产品技术要求相符，有效控制和预防不良现象的出现。