我被要求再写一系列关于冲压模具设计和构造基础的文章。随着经验丰富的模具制造商和工程师退休，许多公司一直在努力寻找和雇用具备基本金属冲压模具知识的人。我希望这一系列文章将有助于教育读者设计和制造冲压模具所需的所有关键步骤和过程。

冲压模具通常是一种独一无二的定制工具。与商店购买的物品不同，它没有装配、操作和维护说明。即使其中一个因素没有正确处理，也可能导致灾难性的模具和冲压故障。

这个零件应该是冲压工艺吗？

在你开始考虑设计和制造模具所需的过程之前，你必须确定相关零件是否可以使用钣金冲压制造。许多零件具有传统冲压工艺无法满足的尺寸和公差特性，因此必须使用替代方法进行制造，例如铸造，然后按规定公差进行机械加工。

需要多年的经验才能查看零件并确定是否可以冲压。仅仅因为一个零件可以用冲压制造并不意味着它应该.钣金冲压模具通常用于生产非常大的零件体积。对于较小的零件体积，有时使用较低成本的方法（如折弯折弯、焊接和加工）生产零件是有意义的。

工艺工程与模具设计

不要混淆模具设计师和工艺工程师。工艺工程师确定将平板金属从坯料转换为成品零件必须执行的工艺步骤。它可以采用单工位线模具或40工位级进模具。毫无疑问，这是决定冲压操作成功与否的最重要步骤。如果制造零件的过程，即使是一次成型或切割操作，都不正确，模具和冲压过程就会失败。

模具设计师尽可能容易地确定执行这些过程步骤的机械方法。模具设计师决定工具钢类型、模具几何形状和模具长度。经验丰富的模具设计师通常也担任工艺工程师，这意味着他们确定制造零件所需的步骤数量，以及设计执行工艺的机械方法。

零件几何和材料

在确定制作零件所需的步骤之前，必须分析零件打印，仔细查看零件几何图形、指定公差以及材料类型和厚度。在决定制造工艺步骤和工具设计时，最后两个因素至关重要。不要假设零件可以由指定的材料制成。只是因为它已经设计由某种金属制成并不意味着它可以由那种材料制成。

为了对零件制造所需的工艺步骤做出良好的决策，工艺工程师和模具设计师必须了解零件材料对工艺和工具设计的影响。零件材料影响：

模具材料。

模具长度。

压力机吨位。

润滑剂类型和应用。

模具截面和部件的厚度和几何形状。

需要二次操作，如退火。

有数千种不同的黑色和有色金属可供选择，每种金属都有自己的特点。从钛到金的材料都可以冲压。正如我告诉我的研讨会与会者，要成功地处理、设计或排除钣金故障，你必须首先“像金属一样思考”。例如，如果你像低碳拉拔优质钢一样思考，并试图形成铝，你可能会遇到问题。这并不意味着铝是坏的；只是不同而已。

如果您正在处理需要大量拉伸或可拉伸性的零件，不要在数据不足的情况下尝试。例如，不要只满足于知道它是1018钢。相反，应找出材料的抗拉强度和屈服强度、伸长率，并尽可能找出平均n值（应力应变曲线的陡度）和平均r值（特定长度应变值下的真宽度应变与真厚度应变的比值）。查明金属是否有涂层或预涂层。如果它是有色金属，找出它是全硬、极软还是半硬。此外，如果要拉拔金属，请查明它是否具有拉拔质量。

记住，双相或TRIP相等特殊高级高强度钢比低强度材料表现出更多的回弹。事先知道这一点，您可以添加额外的工作站来补偿回弹问题。避免在不更换模具的情况下制造用于形成各种不同金属的通用工具。

一个好的模具设计始于制作零件的坚实过程。大多数灾难性的冲压故障都是由于制造零件的工艺不当而非模具设计不当造成的。关键成型和切割步骤经常被遗漏。关键是在专注于制作模具之前，要具体计算如何制作零件。