钣金件在机械制造中起着关键作用，分析和了解钣金件的生产制作工艺，及时发现和改善钣金件生产过程中存在的问题，有助于提高钣金件生产质量，提高生产效率，从而更好地服务于人们的交通出行。

一、冷冲压钣金件简易模具设计

所谓冲压，就是利用安装在压力机上模具对其上钣金进行加压，使其发生变形或分离，从而得到所需形状和尺寸的各类零件^[1]。在钣金件生产中，最常用就是采用冷冲压成形技术，也就是当金属钣金成型后，利用对应模具冲压，零件形状会随着模具形状而改变，而且与模具闭合状态开始前形状不一样。钣金件是很多机械结构中的关键部件，必须对钣金件在生产过程中出现一些普遍问题有一定认识，这样才能持续地提升产品生产效率。

二、钣金件成形工艺优化方法

（一）试错优化方法

随着试错优化方法得到了广泛发展，越来越多研究人员开始采用试验设计方法来改善板材成型过程。利用正交试验方法对U型可变压边力进行数值仿真，对可变压边力形状进行了优选，达到了较好的目的。对摩擦系数生成的形状参数、压边力以及汽缸凸模圆角半径计算，并利用均匀设计方法对各个测试结果进行了详细分析，最后利用有限元技术对其进行优化，降低了材料减薄比例，从而形成更安全的边界。

（二）非梯度型优化方法

开发最优设计理论和仿真技术，能够显著推动钣金成型工艺实现最优发展，针对成形工艺增强非线性、成形质量评价函数为间断微分问题，采用基于非梯度方法对成形工艺进行求解方法，采用数值仿真方法对工艺参数进行求解，获得工艺参数最优解。

三、冷冲压钣金件的简易模具应用

钣金件的简易模具加工后，可以在安装位置，采用简单加工方法固定在模具上，然后进行应用。例如：在燃气气瓶架设计与运用中，其便可借助上、下托架进行制造。由于其支架特性，所以在其模具材料上可以选用中碳钢，这种板材焊接性好，在淬火影响下能够最大程度地发挥出板材耐磨能力。在制造时要选用凹凸模具，将厚度精确到80 mm，然后用刀具对钢板进行切削。这种简易模具在进行零件加工过程中采用焊接和手动制作方法，既能够节省成本，也能有效地提升模具制作水平，确保零件加工质量。

四、冷冲压钣金件简易模具制作工艺中存在的问题

（一）制作工艺

在冲压件制造中往往存在着许多折痕，这些折痕对钣金成形有很大影响。

1、起皱，起皱的主要原因是在拉深实物过程中，钣金发生压缩变形，法兰盘所承受切向压力超出自身所能承受范围时，钣金切向方向就会因为稳定性被破坏而形成拱起，而在法兰盘材料周围所出现那种波浪形弯曲就是所谓起皱。

2、工件回弹。所谓零件回弹，就是在拉延过程中，由于外部力的影响造成了形状变化，然而外部力丧失，材料内部还会有一部分残留应力^[2]。在前面外力解除后，这部分内力会推动着钣金靠近，进而出现回弹，这就造成了生产原材料与规定生产标准有了一定偏差。

3、拉伸裂纹。造成钣金件拉裂纹原因在于，在拉深变形生产过程中，板材所承受外部拉深变形超出了板材自身承受能力，板材在此过程中会被撕裂，进而出现拉裂纹，对板材后续工作造成影响。在制造过程中，使用简单冷冲压成型模具来制造，其目的是降低生产成本，并且可以制造出更多标准化产品。除此之外还要注意对整个过程进行深入理解，要能够及时地找到潜在问题，并采取一种更加合理、更加行之有效的方法，对这些问题进行分析和解决，这样就可以提升钣金件生产品质，为公司创造出更大效益。

（二）零件设计方面

冲压成形是将零件加工成要求的外部形状与尺寸大小，同时又不影响零件稳定性。所以，简单钣金冲压成型过程与钣金品质有着密切关系。在制造冲模时应选用性能稳定且能承受一定程度冲模材料，而以耐热材料为最佳。采用这种方法，可以使成形的钣金具有较好的外形、尺寸、密度等性能。

在利用简单模具进行冲压加工同时，还要注重零部件设计，以确保加工过程一致性。另外还要注意产品结构，尤其是冲裁、剪切、弯曲、拉伸、变形等等。如果没有对这些细微问题进行改进，那么生产出来钣金产品就很可能会产生毛刺，最普遍就是钣金零件模凸模、凹模间隙问题，加之周边毛刺很粗，零件设计间隙过大，生产出来产品不能满足正常使用要求，极大地浪费了人力、物力和财力，而且在后续使用中也会产生各种问题。在制造过程中，要注意到模具制作细节，零件设计等方面问题，以达到高品质要求。

五、冷冲压钣金件的简易模具制作工艺相关建议

在钣金件成形制作过程中，要对制造工艺进行科学的选择，注意利用拉深工艺，让材料流动变得更为均匀，有效削弱零件内部内应力，减少零件所产生回弹量，使制造出来钣金件也更符合生产规范。在钣金件制造过程中应合理利用拉延技术，使物料在钣金件中流动更为均匀，从而有效地控制钣金件回弹。在用简单冲模制造板坯时，应注意提高冲模压力，使板材在成型时得到完全形变，从而降低板材回弹，减小加工误差^[3]。在冲压零件制造中，要注意多道工序协调运用，对制造工艺进行规范化，使所制造板材密度更为均匀，并尽可能地减少毛刺、凸凹不平等问题发生概率，将钣金回弹概率减至最小，从而使冲压零件尺寸和形状更为统一，从而能够有效地提升冲压零件品质，为人民生产和生活提供更好地服务。

在压边圈上设置间隙调节块，因为压力机的平行度、推杆的高度一致性、压边圈自身的平行度等因素，会导致凹模、冲模、压边圈三部分间的间隙均匀性不佳，从而不能进行成形。若在凹模和压边圈间加入一个间隙调节器，则可得到较好的效果。导板的设计与制造虽已普遍应用，但其应用部位及制造精度均未达到设计要求，在实践中也未发挥多大作用。冲头、压边的导向件必须以某种精度进行加工。尤其是对凸模、凹模、压边圈等零件，必须在每个零件间设计导向板。一是能提高装配精度；二是能降低模具的作用力。在实际生产中，大部分情况下并未考虑推杆位置的设置，导致上机时间过长。推杆的使用次数减少、推杆的工作面积减小，给模具的调试带来困难。压边圈与推出器之间的接触表面为凸起，可减小工作面积，减轻工作重量，并可根据要求对压边环进行调整。

结束语：

利用简易模具进行钣金件制作加工，其需要对钣金件形状、工艺要求、精度等情况进行准确把握，然后才能按照其特定要求进行模具制作。采用这种方法，也能让企业在生产中，达到最大限度地控制经济成本，达到生产要求。

参考文献：

[1]石小贺,张钊,邓成旭,肖佑涛.基于零件特征及信息的航天钣金模具信息管理研究[J].模具制造,2023,23(01):1-3.

[2]张鑫.工业机械自动化设计中存在的问题及改进方法[J].世界有色金属,2022(16):15-17.

[3]何文学.钣金类零件智能化生产线中槽型横断面零件的切断模具设计分析[J].湖南工业职业技术学院学报,2022,22(02):1-5.

作者简介：周辉(1980.1-)，女(满族)，抚顺市，学历：本科，抚东机械厂，职称：工程师；研究方向：机械工艺与设备、钣金冲压模具制作方向。