冲压模具设计ProE三维技术应用

冲压模具设计ProE三维技术应用

一、本文概述

随着现代制造业的飞速发展，冲压模具设计在工业生产中扮演着

越来越重要的角色。特别是在汽车、电子、家电等行业中，冲压模具

的应用广泛，对产品的质量和生产效率有着直接的影响。对冲压模具

设计技术的研究和探讨，对于提升我国制造业的整体水平具有重要意

义。

本文旨在深入探讨《冲压模具设计ProE三维技术应用》的相关

内容，旨在帮助读者理解和掌握使用Pro/Engineer（简称ProE）这

款强大的三维设计软件，进行高效、精确的冲压模具设计。我们将从

ProE软件的基础操作开始，逐步介绍其在冲压模具设计中的应用技

巧和方法，包括模具的结构设计、运动仿真、干涉检查等方面。

通过本文的学习，读者将能够熟悉ProE软件在冲压模具设计领

域的实用功能，提升设计效率和准确性，缩短产品研发周期。我们也

希望借此机会，为国内制造业的发展贡献一份力量，推动我国冲压模

具设计技术的不断创新和发展。

二、软件基础

在冲压模具设计的三维技术应用中，Pro/ENGINEER（简称ProE）

是一款广泛使用的参数化三维CAD/CAM/CAE系统，由PTC（参数技术

公司）开发。ProE以其强大的实体造型、参数化设计、特征驱动、

全相关及单一数据库等特性，在模具设计领域占据了重要地位。

ProE提供了丰富的设计工具，如零件设计、装配设计、工程图

设计等，使得设计师能够轻松完成从概念到实体的完整设计流程。在

冲压模具设计中，设计师可以利用ProE的零件设计功能，创建精确

的模具零件模型，包括凸模、凹模、导柱、导套等。同时，通过装配

设计功能，可以将这些零件按照实际的工作状态进行组装，确保模具

的整体结构和功能满足设计要求。

ProE的参数化设计功能使得模具设计更加灵活和高效。设计师

可以通过定义参数来控制模型的形状和尺寸，实现快速的设计变更和

优化。这一特性在冲压模具设计中尤为重要，因为模具设计往往需要

根据产品的不同尺寸和形状进行调整。

ProE的特征驱动设计也是其一大亮点。通过识别和利用设计特

征，ProE可以大大提高设计的效率和准确性。在冲压模具设计中，

设计师可以利用ProE的特征驱动功能，快速创建和修改模具的特征

元素，如孔、槽、筋等，从而实现快速设计。

ProE的单一数据库特性使得设计、分析和制造过程中的数据保

持一致性和相关性。在冲压模具设计过程中，设计师可以利用ProE

的分析工具进行模具的强度、刚度等性能分析，以确保模具的可靠性

和耐用性。通过与其他CAM/CAE软件的集成，ProE可以实现模具设

计、分析和制造的无缝衔接，提高整个模具开发过程的效率和质量。

ProE作为一款强大的三维CAD/CAM/CAE系统，在冲压模具设计

中具有广泛的应用前景。通过掌握ProE的基础知识和高级技巧，设

计师可以更加高效、准确地完成模具设计任务，为企业的生产和发展

提供有力支持。

三、冲压模具设计基础

冲压模具设计是制造冲压件的关键环节，其设计质量直接关系到

冲压件的质量、生产效率以及模具的使用寿命。在进行冲压模具设计

之前，需要掌握一些基础知识和设计原则。

冲压模具按照其结构和工作原理可分为多种类型，如简单模、连

续模、复合模等。简单模结构相对简单，适用于生产单形状简单的冲

压件；连续模能够实现多个冲压工序的连续作业，适用于大批量生产;

复合模则结合了简单模和连续模的特点，能够在单次冲压中实现多个

工序。

(1)合理性原则：模具设计应保证冲压过程的顺利进行，避免

出现卡料、断裂等问题。

(2)经济性原则：在满足使用要求的前提下，应尽量降低模具

的制造成本，提高模具的利用率。

(3)安全性原则：模具设计应考虑到操作人员的安全，避免因

模具设计不当导致的人身伤害。

冲压模具主要由上模、下模、导向装置、卸料装置等组成。上模

和下模是模具的主要工作部分，通过它们之间的相对运动实现冲压过

程。导向装置用于保证上模和下模之间的精确对合，确保冲压质量。

卸料装置则用于将冲压完成后的零件从模具中取出。

模具材料的选择直接影响到模具的强度和耐磨性。一般来说，模

具材料应具备高硬度、高强度、高耐磨性和良好的热稳定性等特点。

常用的模具材料有高速钢、硬质合金、合金钢等。

ProE(Pro/Engineer)是一款强大的三维CAD/CAM/CAE系统，广

泛应用于模具设计领域。利用ProE进行冲压模具设计，可以实现模

具的三维建模、模拟分析、优化设计等功能，大大提高模具设计的效

率和准确性。通过ProE的参数化设计功能，还可以快速生成不同规

格的模具设计方案，满足不同客户的需求。

四、三维技术在冲压模具设计中的应用

随着科技的进步和制造业的发展，三维技术在冲压模具设计中的

应用日益广泛。ProE作为一款强大的三维建模软件，其在冲压模具

设计中的应用更是为模具制造行业带来了革命性的变化。

三维技术使得设计师能够在设计初期就进行全方位的模拟和分

析。通过ProE的三维建模功能，设计师可以精确地创建出模具的三

维模型，进而在虚拟环境中进行模拟冲压过程，预测可能出现的问题。

这样一来，设计师在设计价段就能够及时发现并修正设计缺陷，避免

了在实际生产中出现问题，大大提高了设计的准确性和可靠性。

三维技术还大大简化了模具设计的流程。在传统的模具设计中，

设计师需要花费大量时间绘制二维图纸，然后再根据图纸进行三维模

型的构建。而利用ProE的三维建模功能，设计师可以直接在三维环

境中进行设计，无需再进行繁琐的二维图纸绘制，大大提高了设计效

率。

三维技术还使得模具设计更加直观和易于理解。通过ProE的三

维模型，设计师可以直观地查看模具的各个部件和结构，更好地理解

模具的工作原理和性能。同时，三维模型也便于与其他设计人员进行

交流和讨论，促进了团队协作。

三维技术还为模具设计提供了强大的优化工具。通过ProE的优

化功能，设计师可以在保证模具性能的前提下，对模具的结构和尺寸

进行优化，使得模具更加轻便、耐用。这不仅提高了模具的使用性能,

也降低了制造成本。

三维技术在冲压模具设计中的应用具有显著的优势和效果。随着

技术的不断进步和应用范围的扩大，相信三维技术将在未来的模具设

计领域发挥更加重要的作用。

五、软件在冲压模具设计中的优化技巧

在冲压模具设计过程中，Pro/ENGINEER（简称Pro/E）这款强大

的三维CAD/CAM/CAE软件的应用，无疑大大提高了设计的效率与精度。

要充分发挥Pro/E的潜力，掌握一些优化技巧是关键。以下将介绍几

个在冲压模具设计中常用的Pro/E优化技巧。

参数化设计允许设计师通过修改参数来快速更改模型，而不是重

新创建整个模型。在冲压模具设计中，这意味着可以轻松地修改模具

的尺寸、形状和材料，以满足不同的生产需求。通过合理设置和使用

参数，可以大大提高设计效率。

Pro/E具有强大的特征识别功能，能够自动识别和提取模型中的

几何特征。在冲压模具设计中，这意味着设计师可以快速地识别和重

用已有的设计特征，避免重复劳动。通过创建和使用自定义特征库，

可以进一步提高设计的效率和标准化程度。

利用Pro/E的装配约束功能，可以确保模具的各个部件在装配过

程中保持正确的位置和关系。这有助于减少装配错误和提高生产效率。

同时.，通过模拟分析功能，可以在设计阶段预测和优化模具的性能，

避免在实际生产过程中出现问题。

在冲压模具设计过程中，经常需要与其他设计团队或供应商进行

数据交换和协同设计。Pro/E支持多种数据格式导入和导出，如IGES、

STEP等，这使得与其他设计系统进行数据交换变得容易。通过利用

Pro/E的协同设计功能，可以实现多个设计师之间的实时协作和版本

控制，提高设计效率和质量。

将知识工程(Knowledge-BasedEngineering,KBE)应用于冲压

模具设计中，可以进一步提高设计的自动化程度和智能化水平。通过

创建和使用设计规则和知识库，可以实现设计的自动化优化和智能化

决策支持。这不仅可以提高设计效率和质量，还可以帮助设计师更好

地应对复杂的设计问题和挑战。

通过掌握和应用这些优化技巧，可以充分发挥Pro/E在冲压模具

设计中的潜力，提高设计效率和质量，为企业创造更大的价值。

六、案例实践：使用进行冲压模具设计

在本节中，我们将通过一个实际的案例来展示如何使用ProE进

行冲压模具设计。这个案例将包括设计过程的关键步骤，如模型创建、

零件装配、模具结构设计以及运动模拟等。

我们需要创建一个3D模型作为我们的设计基础。在ProE中，我

们可以利用强大的建模工具，如实体建模、曲面建模等，来构建出精

确的冲压件模型。这个模型将作为我们后续设计的参考。

我们需要进行零件的装配。在ProE中，我们可以通过装配约束、

零件定位等功能，将各个零件精确地装配在一起，形成一个完整的模

具结构。这个过程需要考虑到各个零件之间的相互关系，如位置、方

向、干涉等。

完成装配后，我们就可以开始进行模具结构设计。在ProE中，

我们可以利用模具设计工具，如模具分模、滑块设计、顶针设计等，

来构建出满足要求的模具结构。这个过程需要考虑到模具的工作原理、

加工工艺以及使用寿命等因素。

我们需要进行运动模拟。在ProE中，我们可以利用运动仿真工

具，对模具的工作过程进行模拟。这个过程可以帮助我们检查模具设

计的正确性，预测模具在实际工作中的表现，并优化设计方案。

通过这个案例实践，我们可以看到使用ProE进行冲压模具设计

的全过程。通过掌握ProE的相关技术和工具，我们可以更加高效地

进行模具设计，提高设计质量和工作效率。

七、结论与展望

经过对《冲压模具设计ProE三维技术应用》的深入研究和探讨，

我们不难发现，三维技术在冲压模具设计中的应用已经成为行业发展

的重要趋势。ProE作为一款强大的三维CAD软件，其在模具设计中

的优势日益凸显，不仅提高了设计的准确性和效率，同时也为模具的

制造和调试提供了便利。

结论部分，三维技术在冲压模具设计中的应用，通过ProE软件

的强大功能，使得设计师能够更加直观地理解和构建模具结构，有效

避免了传统二维设计中的很多潜在问题。三维设计还能够实现设计、

分析、制造等多个环节的协同作业，大大提高了整个设计流程的效率

和准确性。

展望未来，我们也需要看到，虽然三维技术在模具设计中的应用

已经取得了显著的成果，但仍然存在一些挑战和问题。例如，如何进

一步提高设计自动化程度，减少人工干预；如何更好地整合设计、制

造、调试等各个环节，实现全流程的智能化；如何进一步提高设计精

度，满足日益严格的工艺要求等等。这些问题的解决，将需要我们在

未来的研究和实践中不断探索和创新。

三维技术在冲压模具设计中的应用已经取得了显著的成效，但仍

有很多值得我们去深入研究和探索的领域。我们有埋由相信，随着技

术的不断进步和发展，三维技术将在模具设计中发挥更大的作用，推

动整个行业的持续发展和进步。

参考资料：

冲压模具是制造业中的一个重要组成部分，广泛应用于汽车、家

电、电子等领域。随着科技的不断发展，冲压模具的设计和制造技术

也在不断进步，其中三维图库系统的开发与应用成为了提高模具设计

和制造效率与质量的重要手段。

冲压模具是一种用于金属或非金属板料加工的模具，其主要功能

是将原材料通过物理变形转化为所需的产品。冲压模具的设计要求高,

需要考虑的因素包括材料、力学、工艺等方面，其设计和制造的难点

也在于如何保证模具的精度和稳定性。

随着计算机技术的发展，三维图库系统在模具设计和制造中得到

了广泛应用。三维图库系统不仅可以提高模具设计师的工作效率，还

可以在模具制造过程中提供更加精确的指导，减少制造误差，提高模

具的质量和稳定性。

冲压模具设计资源包括模具类型、规格、材料和热处理工艺等方

面。不同类型的模具适用于不同的生产需求，例如拉伸模、弯曲模、

成形模等。模具规格则根据产品的大小和生产规模而定，材料选择需

要考虑模具的使用环境和服役条件，热处理工艺则直接影响模具的硬

度和韧性等性能。

在冲压模具设计中，合理地利用三维图库系统可以更加直观地展

示模具的结构和设计要求，方便设计师进行方案评估和优化。同时:

三维图库系统还可以提供材料、热处理等方面的数据支持，有助于提

高模具设计的合理性和可靠性。

三维图库系统开发技术包括图库系统的架构和功能。图库系统的

架构一般采用客户机-服务器结构，其中服务器端负责数据存储和数

据处理，客户端则提供图形界面和交互操作，方便设计师进行模具设

计和数据查询。

图库管理：包括模具图纸的上传、下载、删除、分类等功能，方

便设计师进行图纸的存储和管理。

快速查询：通过关键词或分类筛选的方式，快速查找所需的图纸

资料，提高设计师的工作效率。

三维模型展示：支持三维模型的文件格式，可以在系统中直接查

看和操作三维模型，方便设计师进行模具结构的评估和优化。

材料和热处理数据支持：系统可以集成各种材料和热处理工艺的

数据，为设计师提供可靠的材料和热处理方案参考。

设计与制造协同：通过与CAD/CAM系统的集成，实现模具设计与

制造的协同作业，提高模具制造的效率和准确性。

本文主要介绍了冲压模具设计资源与三维图库系统开发技术的

相关内容。冲压模具作为制造业中的重要组成部分，其设计和制造技

术不断提高，三维图库系统的应用也日益广泛。通过合理地利用冲压

模具设计资源和三维图库系统开发技术，可以进一步提高模具设计和

制造的质量和效率。未来，随着科技的不断进步，冲压模具设计和制

造技术将迎来更大的发展空间和机遇。

冲压模具设计是制造业中的重要环节，其设计水平和精度对产品

质量、生产效率以及成本都有着显著的影响。随着科技的不断发展，

三维计算机辅助设计软件的应用越来越广泛，其中ProE三维技术具

有独特优势，为模具设计提供了新的解决方案。

冲压模具设计是在模具开发过程中，根据产品需求和工艺要求，

进行模具结构、零部件几何尺寸和相互关系的设计。冲压模具设计需

要遵循一定的流程，首先进行工艺分析和方案设计，然后进行详细设

计、校核和制造。在设计过程中，需要考虑模具结构的合理性、可靠

性、维护性和寿命等因素。还需要注意模具零部件的加工工艺性和装

配精度，以确保模具制造的可行性。

在冲压模具设计中，一些成功的设计案例采用了ProE三维技术。

例如，一个汽车覆盖件模具设计案例，利用ProE三维技术进行建模

和模拟分析，优化了模具结构和成型过程，减少了试模时间和成本。

另一个手机外壳模具设计案例，通过ProE三维技术进行零部件设计

和组装，实现了高精度的配合和成型效果，提高了产品质量和生产效

率。

ProE三维技术是一种先进的计算机辅助设计软件，其应用在模

具设计中具有显著优势。ProE三维技术可以快速建立精确的三维模

型，使设计师能够直观地评估模具结构和成型过程。ProE三维技术

可以模拟分析模具的成型过程和应力分布，提前发现潜在的问题并进

行优化。ProE三维技术还可以自动生成加工代码和NC程序，简化模

具制造的流程，提高制造效率。

在冲压模具设计中应用ProE三维技术，需要掌握一定的技巧和

方法。设计师需要建立正确的三维模型，包括模具的结构、零部件几

何尺寸以及相互关系等。设计师需要进行模拟分析和优化，确保模具

结构和成型过程的合理性和可靠性。设计师需要生成加工代码和NC

程序，并对其进行校核和优化，以实现高效、高精度的制造。

总之冲压模具设计和ProE三维技术应用在制造业中具有广泛的

应用前景和价值。通过不断提高冲压模具设计的水平和精度，以及加

强ProE三维技术的研发和应用，可以进一步提高制造业的竞争力，

实现可持续发展。

冲压模具是在冷冲压加，中，将材料（金属或非金属）加工成零

件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。

冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使

其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

冲压模具的形式很多，冲模也依工作性质,模具构造,模具材料三

方面来分类。

a.冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落

料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。

b.弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲

变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。

c.拉深模是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改

变形状和尺寸的模具。

d.成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制

成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、

扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。

e.钾合模是借用外力使参与的零件按照一定的顺序和方式连

接或搭接在一起，进而形成一个整体

b.复合模只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位

上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。

c.级进模（也称连续模）在毛坯的送进方向上，具有两个或更

多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或

两道以上冲压工序的模具。

d.传递模综合了单工序模和级进模的特点，利用机械手传递系

统，实现产品的模内快速传递，可以大大提高产品的生产效率，减低

产品的生产成本，节俭材料成本，并且质量稳定可靠。

依产品加工方法的不同，可将模具分成冲剪模具、弯曲模具、抽

制模具、成形模具和压缩模具等五大类。

a.冲剪模具：是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪断冲

模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉孔冲模和冲切模

具。

b.弯曲模具：是将平整的毛胚弯成一个角度的形状，视零件的形

状、精度及生产量的多寡，乃有多种不同形式的模具，如普通弯曲冲

模、凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、折弯冲缝冲模与扭曲

冲模等。

d.成形模具：指用各种局部变形的方法来改变毛胚的形状，其形

式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形冲模、

圆缘成形冲模。

e.压缩模具：是利用强大的压力，使金属毛胚流动变形，成为所

需的形状，具种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。

卷边是将工序件边缘卷成接近封闭圆形的一种冲压工序。卷边圆

形的轴线呈直线形。

拉延是把平直毛料或工序件变为曲面形的一种冲压工序，曲面主

要依靠位于凸模底部材料的延伸形成。

拉弯是在拉力与弯矩共同作用下实现弯曲变形，使整个弯曲横断

面全部受拉伸应力的一种冲压工序。

胀形是将空心件或管状件沿径向往外扩张的一种冲压工序。剖切

剖切是将成形工序件一分为几的一种冲压工序。

是依靠材料的延伸使工序件形成局部凹陷或凸起的冲压工序。起

伏成形中材料厚度的改变为非意图性的，即厚度的少量改变是变形过

程中自然形成的，不是设计指定的要求。

弯曲是利用压力使材料产生塑性变形，从而被弯成有一定曲率、

一定角度的形状的一种冲压工序。

凿切是利用尖刃的凿切模进行的落料或冲孔工序。凿切并无下模,

垫在材料下面的只是平板，被冲材料绝大多数是非金属。

落料是将材料沿封闭轮廓分离的一种冲压工序，被分离的材料成

为工件或工序件，大多数是平面形的。

整形是依靠材料流动，少量改变工序件形状和尺寸，以保证工件

精度的一种冲压工序。

整修是沿外形或内形轮廓切去少量材料，从而提高边缘光洁度和

垂直度的一种冲压工序。整修工序一般也同时提高尺寸精度。

拉深是把平直毛料或工序件变为空心件，或者把空心件进一步改

变形状和尺寸的一种冲压工序。拉深时空心件主要依靠位于凸模底部

以外的材料流入凹模而形成。

连续拉深是在条料（卷料）上，用同一副模具（连续拉深模）通

过多次拉深逐步形成所需形状和尺寸的一种冲压方法。

变薄拉深是把空心工序件进一步改变形状和尺寸，意图性地把侧

壁减薄的一种拉深工序。

差温拉深是利用加热、冷却手段，使待变形部分材料的温度远高

于已变形部分材料的温度，从而提高变形程度的一种拉深工序。

液压拉深是利用盛在刚性或柔性容器内的液体，代替凸模或凹模

以形成空心件的一种拉深工序。

压筋是起伏成形的一种。当局部起伏以筋形式出现时，相应的起

伏成形工序称为压筋。

工艺零件，这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接

触，包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等；

结构零件，这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直

接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作

用，包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等，如表3所示。

应该指出，不是所有的冲模都必须具备上述六种零件，尤其是单工序

模，但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。

模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。随着科学技术的发

展，计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正不断向传统制

造技术渗透、交叉、融合，对其实施改造，形成先进制造技术。新型

冲压模内攻牙技术,引导了不少冲压厂家为了降低成本，引起了一股

抢购热潮.

普通铳削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铳削加

工则采用高的进给速度和小的切削参数，高速铳削加工相对于普通铳

削加工具有如下特点：

a.高效高速铳削的主轴转速一般为15000r/min-40000r/min,

最高可达100000r/min。在切削钢时，其切削速度约为400m/min,比

传统的铳削加工高5〜10倍；在加工模具型腔时与传统的加工方法

（传统铳削、电火花成形加工等）相比其效率提高4〜5倍。

c.高的表面质量由于高速铳削时工件温升小（约为3。C）,故

表面没有变质层及微裂纹，热变形也小。最好的表面粗糙度Ra小于

lum,减少了后续磨削及抛光工作量。

d.可加上高硬材料可铳削50〜54HRC的钢材，铳削的最高硬度

可达60HRCo

鉴于高速加工具备上述优点，所以高速加工在模具制造中正得到

广泛应用，并逐步替代部分磨削加工和电加工。

电火花铳削加工（又称为电火花创成加工）是电火花加工技术的

重大发展，这是一种替代传统用成型电极加工模具型腔的新技术。像

数控铳削加工一样，电火花铳削加工采用高速旋转的杆状电极对工件

进行二维或三维轮廓加工，无需制造复杂、昂贵的成型电极。日本三

菱公司推出的EDSCAN8E电火花创成加工机床，配置有电极损耗自动

补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，

体现了当今电火花创成加工机床的水平。

数控慢走丝线切割技术发展水平已相当高，功能相当完善，自动

化程度已达到无人看管运行的程度。最大切割速度已达300mm2/min,

加工精度可达到±5um,加工表面粗糙度Rai〜2um。直径03〜1mm

细丝线切割技术的开发，可实现凹凸模的一次切割完成，并可进行

04mm的窄槽及半径02mm内圆角的切割加工。锥度切割技术已能进行

30°以上锥度的精密加工。

磨削及抛光加工技术磨削及抛光加工由于精度高、表面质量好、

表面粗糙度值低等特点，在精密模具加工中广泛应用。精密模具制造

广泛使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床

及自动抛光机等先进设备和技术。

产品结构的复杂，必然导致模具零件形状的复杂。传统的几何检

测手段已无法适应模具的生产。现代模具制造已广泛使用三坐标数控

测量机进行模具零件的几何量的测量，模具加工过程的检测手段也取

得了很大进展。三坐标数控测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数

据外，其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措

施以及简便的操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。

模具先进制造技术的应用改变了传统制模技术模具质量依赖于

人为因素，不易控制的状况，使得模具质量依赖于物化因素，整体水

平容易控制，模具再现能力强。

当今高强钢、超高强钢很好的实现了车辆的轻量化，提高了车辆

的碰撞强度和安全性能，因此成为车用钢材的重要发展方向。但随着

板料强度的提高，传统的冷冲压工艺在成型过程中容易产生破裂现象,

无法满足高强度钢板的加工工艺要求。在无法满足成型条件的情况下,

国际上逐渐研究超高强度钢板的热冲压成形技术。该技术是综合了成

形、传热以及组织相变的一种新工艺，主要是利用高温奥氏体状态下，

板料的塑性增加，屈服强度降低的特点，通过模具进行成形的工艺。

但是热成型需要对工艺条件、金属相变、CAE分析技术进行深入研究，

该技术被国外厂商垄断，国内发展缓慢。

过去在生产深冲或者重冲工件，大家都认为耐压型(EP)润滑油是

保护模具的最好选择。硫和氯EP添加剂被混合到纯油中来提高模具

寿命已经有很长的历史了。但是随着新金属一高强度钢的出现，环保

要求的严格，EP油基润滑油的价值已经减少，甚至失去市场。

在高温下高强度钢的成型，EP油基润滑油失去了它的性能，无

法在极温应用中提供物理的模具保护隔膜。而极温型的IRMCO高固体

聚合物润滑剂则可以提供必要的保护。随着金属在冲压模具中变形，

温度不断升高，EP油基润滑油都会变薄，有些情况下会达到闪点或

者烧着（冒烟）。IRMCO高分子聚合物润滑剂一般开始喷上去时稠度

低得多。随着成形过程中温度的上升，会变得更稠更坚韧。实际上高

分子聚合物极温润滑剂都有“热寻性”而且会粘到金属上，形成一个

可以降低摩擦的隔膜。这个保护屏障可以允许工件延展，在最高要求

的工件成型时没有破裂和粘接，以此来控制摩擦和金属流动。有效的

保护了模具，延长了模具使用寿命，提高了冲压的强度。

随着经济的快速发展和市场需求的多样化，人们对产品生产周期

的要求越来越短，尤其在小批量甚至单件生产方面，要求现代制造技

术不仅要有较高的柔性，还要有更新的、更能满足市场要求迅速变化

的生产模式。数控单元冲压模具快速成形技术，就是为适应此种状态

而产生的。

锁件的形状可分割成一些简单的图形元素，然后合成所需图形。

例如:矩形是4个直角的合成；波浪形是一些曲线的合成等。因此，

对于一些精度要求较高的小批量甚至单件生产的镀金件，可以用一些

通用件迅速组装成单元冲压模具，采用数控技术，使之快速成形。将

被加工锁金件看成一个可被分割的平面图形，对分割出来的简单图形

元素进行数字化处理即按其方位进行定位编码。如图1所示的非等

距简单图形零件的数字化，缺口4的（Ax,Ay）均相等，方孔5的（4

x,Ay）均等于2倍的（Ax,Ay）,设现有通用冲头的宽等于△x,长等

于Ay,则按如图1所示进行编号。缺口1由位置（2,0）以及位置⑶0）

合成，缺口4同样由两个位置合成，方孔由8个位置合成。如果采用

矩形单元快速成形，可以获得如图2上图所示的二维编码，由于划分

过细使得到的编码较长。如果采用正方形单元快速成形，则可以获得

如图2下图所示的二维编码，其编码减小一半。

对于等距简单图形零件如钥匙齿形的快速成形由于齿距相等河

以进一步简化编码。钥匙齿形编码示意图，如图3所示。图3中采用

三角形单元，实际应用采用的是梯形单元编码可以降为一维数组。

当选定齿距和级差值后，钥匙的齿形加工位置可以转换为级差数

最后齿形编码为一维数组（（2132l）o由以上可知数字化编码是单

元冲模快速成形的关键，合适的编码不仅可以提高生产效率，而且可

以节省存储内存。

大部分中小型企业尚不具备购买高档数控冲床的经济实力，数控

单元冲压模具可以直接安装在普通冲床上作为简易数控冲床来使用。

快速成形模具机构示意图如图4所示。上模为凸模机构。光电头

安装在上模板下方以检测凸模的起落。坯料的装夹要根据不同的需要

进行设计。料板由步进电机控制丝杠分,Y方向驱动。下模为凹模机

构，直接安装在工作台上。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。共有3种：

永磁式、反应式和混合式。混合式集中了前二种的优点，从性价比方

面进行综合考虑，拟选用步进角8。的两相混合式步进电机。

驱动器的型号、种类较多，细分型为考虑对象。因为细分型可消

除电机的低频振荡，可提高电机的输出转矩及分辨率。顾及速度和精

度细分系数定为4。

数控单元冲模是安装在曲轴式压力机上的，机床的冲压原理不变。

需要控制的是两方面内容:首先要确定零点以及各工位点的位置;其

次在上冲模往复动作的启停间被加工件的按编码所得的,Y方向的快

速进给送料运动以及这两个动作的协调。即实现冲压和送料动作的同

步控制。控制系统框图，如图5所示。光电信号检测电路图，如图6

所示。

数控系统的人机界面采用键盘输入LED显示键盘具有数字键、设

定、修改、查寻、及Y方向的调整、执行等的功能键，可用来完成加

工程序的输入、修改及对控制的操作和调整等。操作人员根据被加工

件的形状在计算机上进行编码，自动生成加工程序，通过串行口将加

工程序下载给单片机并且保存在FLASHROM中。工模安装后手动调整

零位。进入执行后单片机从FLASHROM中取得加工程序，并计算,Y

方向的步进距离后再将其转换成相应的步进脉冲数控制,Y方向的步

进电机的转动步数。当光电信号检测到上模位于开启位置时数控系统

迅速将待加工件定位到加工位置，并且启动冲床上冲模下压，实现一

次冲压。在冲床带动上冲模开启时数控系统迅速地将待加工件移动到

下一加工位置等待下次冲压，直到完成加工停止冲床运动。

整个系统由上位机来管理。系统软件语言采用VisualBasic6.0

编制其集成开发环境(IDE)集设计、修改、调试、生成等功能于一体,

人机交互界面十分友好。它是功能强大的Windows环境下的编程语言

简单易学可视化程度高。

系统软件结构采用模块化结构，共有5个功能模块:系统开机后

进入Windows界面双击“数控单元冲模”图标，即弹出应用界面，可

选择功能模块。系统软件功能模块图如图7所示。

编辑模块用来完成用户对所设定的参数组进行操作的程序的编

辑、修改、生成。

参数设定模块将输入的参数组制成数据表，送入数据库以备程序

的调用。

通信模块负责上、下位机之间的通信管理，就是将控制程序段及

调用的参数组使用MSCOMM控件，通过RS232串行口送入单片机使单

片机执行控制工作。

单片机的程序也采用模块化结构，与上位机一样共有5个功能模

块通过通信接口接受上位机的输入指令，控制,Y方向步进电机的运

动。也可以脱离上位机直接控制运行。上位机通信程序流程图，如图

8左图所示。下位机通信程序流程图，如图8右图所示。

随着数控技术、伺服技术、运动元件的发展，以及市场经济的需

要，数控单元冲压模具快速成形技术得到迅速发展。对于中小型传统

企业，这种结合传统制造工艺的高新技术无疑是一种投资省，见效J

陕，方便、快捷的技术。随着经济和科学技术的不断发展，实现自动

上下料装备、外置模具库自动换模装备等，已经摆在人们的面前。可

见，数控冲压的发展是以相关技术和新结构的研制为基础的。单元冲

压模具快速成形技术，无疑是先进冲压技术发展的一个新起点。

模内攻牙又称模内攻丝，是一种替代了传统人工攻牙的新技术，

传统的攻牙设备已经不能适应冲压产品需求，效率太低，加工时间长。

远远满足不了市场的需要。模内攻牙技术的导入使得冲压模具真正的

实现了自动化，效率化，攻牙范围可达到最小M6,最大可达到M45,

精度可达到01mm,模内攻牙技术使的冲出来的产品不需要再进行第

二次人工攻牙，其挤压出来的产品质量有保证，表面光洁度好，效率

高，成本低，广泛应用于冲压

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合

金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。制造冲压模具的材料绝

大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、

低合金工具钢、高碳高辂或中铭工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体

钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。

在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等，优点为加工性

能好，价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较

低。

低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。

与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性,

耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有CrWMn.9Mn2V、

7CrSiMnMoV（代号CH-1）.6CrNiSiMnMoV（代号GD）等。

常用的高碳高铭工具钢有Crl2和Cr12MoV、Crl2MolVl（代号D2）、

SKD11,它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处埋变形很小,

为高耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,

必须进行反复锻拔（轴向徽、径向拔）改锻，以降低碳化物的不均匀

性，提高使用性能。

用于模具的高碳中铭工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WY、Cr5MoV等，

它们的含铝量较低，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，热处理变形小,

具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高

铝钢相比，性能有所改善。

高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能

力很高。模具中常用的有W18Cr4V（代号8-4-1）和含鸨量较少的W6Mo5

Cr4V2（代号6-5-4-2,美国牌号为M2）以及为提高韧性开发的降碳

降帆高速钢6W6Mo5Cr4V（代号6W6或称低碳M2）。高速钢也需要

改锻，以改善其碳化物分布。

在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素，适当增减含碳量，

以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,

具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢，为

高强韧性冷作模具钢，材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢

有6Cr4W3Mo2VNb（代号65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代号LD）、

5Cr4Mo3SiMnVAL（代号012AL）等。

硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯强

度和韧性差。用作模具的硬质合金是铝钻类，对冲击性小而耐磨性要

求高的模具，可选用含钻量较低的硬质合金。对冲击性大的模具，可

选用含钻量较高的硬质合金。

钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末（如铭、相、

鸨、钮等）做粘合剂，以碳化钛或碳化鸨为硬质相，用粉末冶金方

法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢，克服了硬质合金韧性较差、

加工困难的缺点，可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金

含有大量的碳化物，虽然硬度和耐磨性低于硬质合金，但仍高于其它

钢种，经淬火、回火后硬度可达68~73HRCo

冲压模具使用的材料属于冷作模具钢，是应用量大、使用面广、

种类最多的模具钢。主要性能要求为强度、韧性、耐磨性。冷作模具

钢的发展趋势是在高合金钢D2（相当于我国Crl2MoV）性能基础上，

分为两大分支：一种是降低含碳量和合金元素量，提高钢中碳化物分

布均匀度,突出提高模具的韧性。如美国钢合金钢公司的8CrMo2V2Si、

日本大同特殊钢公司的DC53（Cr8Mo2SiV）等。另一种是以提高耐磨性

为主要目的，以适应高速、自动化、大批量生产而开发的粉末高速钢。

如德国的320CrVMol3,等。

在冲压模具中，使用了各种金属材料和非金属材料,主要有碳钢、

合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、

合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。

制造模具的材料，要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的

韧性、高淬透性和热处理不变形（或少变形）及淬火时不易开裂等性能。

合理选取模具材料及实施正确的热处理工艺是保证模具寿命的

关键。对用途不同的模具，应根据其工作状态、受力条件及被加工材

料的性能、生产批量及生产率等因素综合考虑，并对上述要求的各项

性能有所侧重，然后作出对钢种及热处理工艺的相应选择。

当冲压件的生产批量很大时，模具的工作零件凸模和凹模的材料

应选取质量高、耐磨性好的模具钢。对于模具的其它工艺结构部分和

辅助结构部分的零件材料，也要相应地提高。在批量不大时，应适当

放宽对材料性能的要求，以降低成本。

当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时，冲模的凸、凹模应

选取耐磨性好、强度高的材料。拉深不锈钢时，可采用铝青铜凹模，

因为它具有较好的抗粘着性。而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性，

故多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如，碳素工具钢的主要不足是淬透

性差，在冲模零件断面尺寸较大时，淬火后其中心硬度仍然较低，在

行程次数很大的压床上工作时，由于它的耐冲击性好反而成为优点。

对于固定板、卸料板类零件，不但要有足够的强度，而且要求在工作

过程中变形小。还可以采用冷处埋和深冷处埋、真空处埋和表面强化

的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模,

应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具

钢，同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度等。

选择模具材料要根据模具零件的使用条件来决定，做到在满足主

要条件的前提下，选用价格低廉的材料，降低成本。

计算机技术、机械设计与制造技术的迅速发展和有机结合，形成

了计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM）这一新型技术。

CAD/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、

高效益的系统工程，它以计算机软件的形式为用户提供一种有效的辅

助工具，使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、

数控加工及成本等进行设计和优化。模具CAD/CAM能显著缩短模具设

计及制造周期、降低生产成本、提高产品质量已成为人们的共识。

随着功能强大的专业软件和高效集成制造设备的出现，以三维造

型为基础、基于并行工程（CE）的模具CAD/CAM技术正成为发展方向，

它能实现面向制造和装配的设计，实现成形过程的模拟和数控加工过

程的仿真，使设计、制造一体化。

快速经济制模技术为了适应工业生产中多品种、小批量生产的需

要，加快模具的制造速度，降低模具生产成本，开发和应用快速经济

制模技术越来越受到人们的重视。快速经济制模技术主要有低熔点合

金制模技术、锌基合金制模技术、环氧树脂制模技术、喷涂成形制模

技术、叠层钢板制模技术等。应用快速经济制模技术制造模具，能简

化模具制造工艺、缩短制造周期（比普通钢模制造周期缩短70%〜90%）、

降低模具生产成本（比普通钢模制造成本降低60%〜80%）,在工业

生产中取得了显著的经济效益。对提高新产品的开发速度，促进生产

的发展有着非常重要的作用。

改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量

不断增长。模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业

企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、

合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具

之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、

康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的

模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞

争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开

发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。许多

模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展

的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用

Pro/E、PD、UGN、NProgressiveDieDesign^I-DEASEuclid-IS、

Logopress3DQuickPressMoIdWorksTopsolidProgress等国际

通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris

和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。

以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很

大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部

分轿车覆盖件模具。许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和

开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进

步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。

例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲

压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发

的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大

学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的

冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。

虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许

多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在

模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许

多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、

复杂和长寿命模具依赖进口。

模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、

“质量好”、“价格低”的要求服务。

模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软

件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业

将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的

应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企

业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合,

使虚拟制造成为可能。

国外发展的高速铳削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极

高的表面光洁度。还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等

优点。高速铳削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具

制造注入了新的活力。它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发

展。

高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出

期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有

些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铳床及加工中心上，实现

快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的

CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、

摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大

的作用。

电火花铳削加，技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代

传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状

电极作三维或二维轮廓加工（像数控铳一样）,因此不再需要制造复杂

的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使

用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。

我国模具标准化程度正在不断提高，估计我国模具标准件使用覆

盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。

选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就

显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性

能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面

处理除完善应发展工艺先进的气相沉积（TiN、TiC等）等离子喷涂等

技术。

模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大

的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，

以提高模具表面质量是重要的发展趋势。

这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理

组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有

完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。

我国涌现出一大批模具行业的龙头企业。如，汽车覆盖件模具有

“四大家”，大型塑料模具有海尔、华威、群达行，精密冲压模具有

国盛、华富，汽车轮胎模具有豪迈、巨轮，铸造模具有一汽铸造、宁

波合力、广州型腔、北仑辉旺，精密塑料模具有唯科、宁波横河等等。

据武兵书介绍，模具行业已有95家企业被授予“中国重点骨干模具

企业”称号，本届上海国际模展期间，中国模具协会还将给第四批

10多家企业授牌。届时，“中国重点骨干模具企业”将达到110家

左右。

长期以来，中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，东

南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方，模具生产最

集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的

三分之二以上。据模具网CEO、深圳市模具技术学会副秘书长罗百辉

介绍，这种格局正在发生深层变化，我国模具业正在从较发达的珠三

角、长三角地区向内和北方扩展，在产业布局上出现了一些新的模具

生产较集中的地区，有京津冀、长沙、成渝、武汉、皖中等地区，模

具集聚发展成为新特点，模具园区（城、集聚地等）不断涌现。在东

部地区，已形成昆山、无锡精密模具产业集群生产基地；泊头、芜湖

汽车模具产业集群生产基地；宁波、黄岩、深圳、东莞大型、精密模

具产业集群生产基地。罗百辉表示，模具行业在中国被广泛看好，我

国模具行业加快了体制改革和机制转换步伐，产业结构日趋合理，主

要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具标准件发展速度高于行业的

总体发展速度；塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家

数量及能力增加较快；随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民

营企业的发展很快。

冲压模具是冲压加工的主要工艺装备，冲压制件就是靠上、下模

具的相对运动来完成的。加工时由于上、下模具之间不断地分合，如

果操作工人的手指不断进入或停留在模具闭合区，便会对其人身安全

带来严重威胁。

凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，它是模具上的关键零件。

凸凹模不但精密而且复杂，它应满足如下要求：

定位零件是确定坯件安装位置的零件，有定位销（板）、挡料销

（板）、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等。设计定位零件时应考

虑操作方便，不应有过定位，位置要便于观察，最好采用前推定位、

外廓定位和导正销定位等。

压料零件有压边圈、压料板等。压边圈可对拉延坯料加压边力，

从而防止坯料在切向压力的作用下拱起而形成皱褶。压料板的作用是

防止坯料移动和弹跳。顶出器、卸料板的作用是便于出件和清理废料。

它们由弹簧、橡胶和设备上的气垫推杆支撑，可上下运动，顶出件设

计时应具有足够的顶出力，运动要有限位。卸料板应尽量缩小闭合区

域或在操作位置上铳出空手槽。暴露的卸料板的四周应设有防护板，

防止手指伸人或异物进入，外露表面棱角应倒钝。

导柱和导套是应用最广泛的一种导向零件。其作用是保证凸凹模

在冲压工作时有精确的配合间隙。导柱、导套的间隙应小于冲裁间隙。

导柱设在下模座，要保证在冲程下死点时，导柱的上端面在上模板顶

面以上最少5至10毫米。导柱应安排在远离模块和压料板的部位,

使操作者的手臂不用越过导柱送取料。

它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、垫板、限位器等；上下

模板是冲模的基础零件；其他各种零件都分别安装固定在上面。模板

的平面尺寸，尤其是前后方向应与制件相适应，过大或过小均不利于

操作。

有些模具（落料、冲孔类模具）为了出件方便，需在模架下设垫板。

这时垫板最好与模板之间用螺钉连接在一起，两垫板的厚度应绝对相

等。垫板的间距以能出件为准，不要太大，以免模板断裂。

它包括螺钉、螺母，弹簧、柱销、垫圈等.一般都采用标准件。

冲压模具的标准件用量较多，设计选用时应保证紧固和弹性顶出的需

要，避免紧固件暴露在表面操作位置上，防止碰伤人手和妨碍操作。

在结构上应尽量保证进料、定料、出件、清理废料的方便。对于

小型零件的加工要严禁操作者的手指、手腕或身体的其他部位伸入模

区作业；对于大型零件的加工，若操作者必须手入模内作业时，要尽

可能减少入模的范围，尽可能缩短身体某部位在模内停留的时间，并

应明确模具危险区范围，配备必要的防护措施和装置。

模具上的各种零件应有足够的强度及刚度，防止使用过程中损坏

和变形，紧固零件要有防松动措施，避免意外伤害操作者。

不允许在加工过程中发生废料或工件飞弹现象，影响操作者的注

意力，甚至击伤操作者。另外要避免冲裁件毛刺割伤人手。不允许操

作者在进行冲压操作时有过大的动作幅度，避免出现使身体失去稳定

的姿势；不允许在作业时有过多和过准的动作。应尽量避免冲压加工

时有强烈的噪声和振动。模具设计应在总图上标明模具重量，便于安

装，保障安全。20千克以上的零件加工应有起重搬运措施，减轻劳

动强度。装拆模具零件时应方便安全，避免有夹手、割手的可能；模

具要便于解体存放。模具中的哪怕是细微的问题都会影响安全，只有

对每种作业中的具体问题进行分析，才能提出模具中的安全注意事

项。

(2)冲模倾斜：冲或模的直度不正，或模板间有异物，使模板无

法平贴。重新组立或研磨矫正。

(3)模板变形：模板硬度或厚度不够，或受外力撞击变形。更换

新模板或是更正拆组工作法。

(4)模座变形：模座厚度不够或受力不平均，导柱、导套直度变

异。研磨矫正或重灌塑胶钢或更换模座或使受力平均。

(5)冲模干涉：冲模尺寸，位置是否正确，上下模定位有无偏差,

组立彳爰是否会松动，冲床精度不i,架模不正。

(6)冲剪偏斜：冲头强度不够，大小冲头太近，侧向力未平衡，

冲半斜。加强剥斜板引导保护作用或冲头加大、小冲头磨短It增加

踵跟长提早支撑引导，注意送料长度。

(1)热处埋：淬火温度过高或不够，回火次数温度时间不适当，

淬火方式时间没把握住；在使用一段时间彳麦问题才出现。

(3)废料阻塞：落料孔未钻或尺寸不符或落在床台未及时清理，

以冲头和下模板损坏较多。

(4)冲头掉落：末充份固定或悬吊，或螺丝太细强度不i,或冲头

折断。

(5)逃孔不i：冲头压板逃孔尺寸或深度不够，冲头和剥料板逃部

不i通常为剥料板损坏。

(6)异物进入：制品吹出弹回，模零件崩损掉落，螺丝突出模面

或其他物品进入模内，都可能损坏下模、剥料板或冲头，