模具的设计和制造直接关系到冲压件的质量、生产效率和生产成本。也就是说，模具设计制造技术水平的高低也是衡量一个企业技术能力的综合指标，对新产品的开发起着决定性的作用。
在冲压生产中，一旦模具出现问题，将直接影响交货周期和生产成本。因此，设计阶段非常重要。设计的好坏直接影响到生产和成本。
一、冲压与模具概述
1.1 模具介绍
在现代工业生产中，模具是重要的工艺设备之一。模具在各行各业中占有重要地位，尤其是在冲压工艺和成型工艺中。综合来看，在我国各行各业中，冲压模具占50%，足以见其重要性。我国改革开放以来，随着我国经济的快速发展，我国市场对模具的需求量也不断增长，模具行业也得到快速发展。
模具种类：模具有多种类型，包括单工序模具、复合模具和级进模具。要确定模具的形式，必须根据冲压工件的要求、需要生产的批量和模具加工的条件来确定。冲压模具有多种形式。根据工作性质、模具结构、模具所用材料，冲压模具可分为三大类：
按模具工艺性质可分为落料模、弯曲模、拉深模、成形模。落料模是将材料沿半封闭或开放轮廓线分开的模具；弯曲模具是将材料沿直线弯曲的模具；拉深模是将冲压件制成开口的空心形状，或使铸件空心进一步变形以改变其形状和尺寸的模具；成型模具是半成品直接照凹凸模复制出来，但材料只是局部变形的模具。
按工序组合程度来分，可分为单一工序模、复合模、级进模和传递模。单工序模具是指在压力机的一个冲程中只完成一次冲压工序的模具；复合模具是在只有一个工位的情况下，能在压力机的一个行程中完成两个或多个冲压工序的模具；级进模是在有两个或两个以上工位时，能在压力机的一个行程内完成两个或多个冲压工序的模具；转移模是由单工序模和级进模组合而成的。
模具还可以按产品的加工方法来划分，可分为冲剪模、折弯模、拉伸模、成型模和压模等。
1.2 冲压模具介绍
冲压模具可称为冷冲压模具，也俗称冷冲压模具。冲压模具是一种特殊的工艺设备，在冷冲压过程中对材料进行加工，最后加工成零件或半成品。其中，该材料可以是金属材料或非金属材料。冲压是压力加工的一种方法，它是在室温下进行的。在压力机上安装模具，对材料施加压力，使材料分离或发生塑性变形，从而得到所需的零件。
冲压工艺设计和模具结构设计是冲压模具结构设计的两个方面。在冲压件的生产过程中，主要采用冲压工艺设计，主要包括工艺方案，如何安排，工艺的大小，采用什么样的设备和模具类型，以及各项技术经济指标。综合整体规划，这就是冲压工艺设计的过程。冲压模具结构设计就是根据以上冲压工艺设计的要求，设计出所需模具的具体结构和形状，同时绘制模具装配图和模具零件图。
二、冲压模具设计的材料选择
2.1 冲压模具工具材料
制造冲压模具的材料有钢、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。目前，大部分用于制造冲压模具的材料主要是钢。常用模具工作零件材料的种类有：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、基础钢和硬质合金、钢结硬质合金、 ETC。
2.2冲压模具材料的选择原则
冲压模具所用的材料可以是各种金属材料，也可以是各种非金属材料。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、聚氨酯橡胶、塑料、层压桦木板等。
用于制作模具的材料也非常严格。不仅要求材料的硬度、强度和耐磨性高，而且要求韧性适当，淬透性高，热处理不变形，淬火不开裂。
为保证模具的使用寿命，必须合理选择模具材料并正确实施热处理工艺。选择正确的钢种和热处理工艺应对应模具的不同用途。此外，还应根据其工作状态、受力情况、被加工材料的性能、生产批次、生产率等综合因素，并重点说明以上内容。各种要求的表现。
3. 冲压模具设计
3.1 冲压间隙的确定
冲压间隙是指冲模的尺寸与冲模刃口的差值。这个间隙的大小对冲压件一侧的质量、冲压力的大小、模具的寿命都有很大的影响。因此，冲压间隙是冲压模具设计的重要工艺参数之一。因此，在设计模具时，需要选择合适的冲压房。间隙，保证冲压件的质量，保证小的冲压力，也保证模具的使用寿命。合适的间隙值根据不同的数据有不同的标准，只要在生产中选择的冲压间隙在合适的范围内即可。在这个合适的范围内，最小值称为最小合理间隙值，最大值称为最大合理间隙值。在模具的使用过程中，模具也可能会磨损，产生较大的间隙，因此在设计新模具时应采用最小合理间隙值。
3.2确定凹凸模外形尺寸
冲压模具凹凸模工作刃口尺寸的确定，只有经过仔细计算才能得出。
1) 模具
冲压模具的冲模结构应根据零件的需要制作，其制作方法应以上述说明为准。模具的固定一般直接固定在冲头上。
例如，在冲裁模具的制造过程中，如何确定模具的厚度。凹模的厚度是指凹模切削刃到外缘的长度。因此，一般采用确定模具形状的经验公式，即H=Kb（H≥15mm）。 K代表系数，可以在书上查到； b代表模孔的最大宽度。在制造工程中，不仅需要计算模具的厚度，还需要计算模具周围与之相关的数据。这样，根据确定的模具主体结构，就形成了合适的模具结构组合。这大大简化了模具设计。
2) 打孔
冲压模具的凸模的结构也应根据冲压件的需要制作，其制作方法应以数压出的数据为准。冲头的固定方法一般采用铆钉固定，也可用低熔点合金或低熔点焊料固定。
之后，只需根据图纸安装模具和冲头的位置，以及其他相关零件。
四、冲压模具未来发展趋势
未来冲压模具技术的发展应立足于模具产品的“快速交货”和“高精度”、“高品质”、“低价格”为要求标准。如何实现？为满足本系列标准要求，必须适时制定以下项目：
大力推广模具CAD/CAM/CAE技术。模具的CAD/CAM/CAE技术堪称模具设计未来的发展趋势。随着计算机软件的不断发展和进步，模具CAD/CAM/CAE技术的普及已达到基本成熟的条件，各模具行业和企业也将加大对CAD/CAM技术及其技术服务的培训力度。发展强度；扩大CAE技术的应用范围。
加快铣削操作。近年来，国外铣削加工业的高速发展，大大提高了加工效率，不仅如此，还可以使表面光洁度达到很高的水平。此外，高硬度模块的加工还具有温升低、热变形小的优点。铣削加工技术的快速发展也为汽车行业和大中型家电行业的型腔模具制造增添了新鲜的动力。从目前的发展水平来看，已经向着更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。
扫描和数字化模具。高速扫描机和模具扫描系统提供了从扫描模型或物体到加工出所需模型所需的众多功能，大大缩短了模具的开发和制造周期。一些快速扫描系统可以快速安装在现有的数控铣床和加工中心上，实现模具制造行业“逆向工程”的快速数据采集、自动生成各种数控系统加工程序、不同格式的CAD数据。 ”。模具扫描系统已成功应用于汽车、摩托车、家电等行业，相信在“十一五”期间将发挥更大的作用。
电火花加工。电火花加工技术又称电火花加工技术，是一种用成型电极代替传统加工型腔的新技术。它是一种简单的管状电极，高速旋转，用于三维或二维轮廓加工。因此，不再需要制造复杂的模制电气极点，这显然是电火花加工领域的重大发展。采用该技术的机床在国外已用于模具加工。预计这项技术将得到发展。
提高冲压模具标准化水平。我国冲压模具的标准化程度还处于不断提高的阶段。虽然我国冲压模具标准件覆盖率已达到30%左右，但与其他国家特别是发达国家相比仍有较大差距。目前，国外发达国家的冲压模具覆盖率一般可达80%左右。
优质的材料和先进的表面处理技术。选择优质的材料并应用相应的先进表面处理技术来提高冲压模具的寿命是非常必要的，例如选择优质的钢材。能否充分利用冲压模具钢的性能，关键在于能否改进冲压模具的热处理和表面处理。冲压模具热处理未来的发展趋势是采用真空热处理技术。不仅要发展冲压模具的表面处理技术，还要发展气相沉积（TiN、TiC等）、离子喷涂等先进技术。
冲压模具自动智能研磨抛光。冲压模具的表面质量可以说对冲压模具的使用寿命、冲压件的外观质量等有着较大的影响。自动、智能化研磨方法和抛光方法的研究与发明取代了目前的人工操作。方法，从而提高冲压模具表面质量，这也是未来冲压模具的一个重要发展方向
开发模具自动加工系统。发展冲压模具自动化加工可以说是我国模具工业的长远发展目标。冲压模具自动化加工系统主要是利用多台机床的合理组合来工作；并配有夹具或定位板，用于随行定位；冲压模具刀具CNC库也比较齐全； CNC柔性同步系统也很完善；还建立了比较完善的质量监控体系。
五，结论
自 90 年代以来，汽车、家电、通讯等行业的快速发展也带动了模具行业的快速发展。在国际上，对模具发展的要求更加明显。如今，我国的模具工业已经取得了一定的成绩。与模具行业的一些发达国家相比，我国的模具技术还没有达到先进水平。我国模具行业还需要更大的改革，相关产业必须提升。这不仅需要模具设计方面的人才培养，还需要政府的政策支持。
模具设计制造水平的高低也是衡量一个国家制造能力的标准，因此在很大程度上对产品质量、效率和新产品开发能力起着决定性的作用。因此，相关行业和企业应提高模具的设计和制造能力。
