沖壓工藝與模具設(shè)計是進(jìn)行沖壓生產(chǎn)的重要技術(shù)準(zhǔn)備工作。沖壓工藝與模具設(shè)計應(yīng)結(jié)合工廠的設(shè)備、人員等實際情況，從零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、勞動強(qiáng)度、環(huán)境的保護(hù)以及生產(chǎn)的安全性各個方面綜合考慮，選擇和設(shè)計出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、使用安全可靠的工藝方案和模具結(jié)構(gòu)，以使沖壓件的生產(chǎn)在保證達(dá)到設(shè)計圖樣上所提出的各項技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，盡可能降低沖壓的工藝成本和保證安全生產(chǎn)。一般來講，設(shè)計的主要內(nèi)容及步驟包括：

　　⒈工藝設(shè)計

　　(1)零件及其沖壓工藝性分析根據(jù)沖壓件產(chǎn)品圖，分析沖壓件的形狀特點、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸規(guī)格和力學(xué)性能，并結(jié)合可供選用的沖壓設(shè)備規(guī)格以及模具制造條件、生產(chǎn)批量等因素，分析零件的沖壓工藝性。良好的沖壓工藝性應(yīng)保證材料消耗少、工序數(shù)目少、占用設(shè)備數(shù)量少、模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單。

　　(2)確定工藝方案，主要工藝參數(shù)計算在沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上，找出工藝與模具設(shè)計的特點與難點，根據(jù)實際情況提出各種可能的沖壓工藝方案，內(nèi)容包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組合方式等。有時同一種沖壓零件也可能存在多個可行的沖壓工藝方案，通常每種方案各有優(yōu)缺點，應(yīng)從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度和壽命高低、生產(chǎn)成本、操作方便與安全程度等方面進(jìn)行綜合分析、比較，確定出適合于現(xiàn)有生產(chǎn)條件的最佳方案。此外，了解零件的作用及使用要求對零件沖壓工藝與模具設(shè)計是有幫助的。

　　工藝參數(shù)指制定工藝方案所依據(jù)的數(shù)據(jù)，如各種成形系數(shù)(拉深系數(shù)、脹形系數(shù)等)、零件展開尺寸以及沖裁力、成形力等。計算有兩種情況，第一種是工藝參數(shù)可以計算得比較準(zhǔn)確，如零件排樣的材料利用率、沖裁壓力中心、工件面積等；第二種是工藝參數(shù)只能作近似計算，如一般彎曲或拉深成形力、復(fù)雜零件坯料展開尺寸等，確定這類工藝參數(shù)一般是根據(jù)經(jīng)驗公式或圖表進(jìn)行粗略計算，有些需通過試驗調(diào)整；有時甚至沒有經(jīng)驗公式可以應(yīng)用，或者因計算太繁雜以致于無法進(jìn)行，如復(fù)雜模具零件的剛性或強(qiáng)度校核、復(fù)雜沖壓零件成形力計算等，這種情況下一般只能憑經(jīng)驗進(jìn)行估計。

　　(3)選擇沖壓設(shè)備根據(jù)要完成的沖壓工序性質(zhì)和各種沖壓設(shè)備的力能特點，考慮沖壓加工所需的變形力、變形功及模具閉合高度和輪廓尺寸的大小等主要因素，結(jié)合工廠現(xiàn)有設(shè)備情況來合理選定設(shè)備類型和噸位。常用沖壓設(shè)備有曲柄壓力機(jī)、液壓機(jī)等，其中曲柄壓力機(jī)應(yīng)用最廣。沖裁類沖壓工序多在曲柄壓力機(jī)上進(jìn)行，一般不用液壓機(jī)；而成形類沖壓工序可在曲柄壓力機(jī)或液壓機(jī)上進(jìn)行。

　　⒉模具設(shè)計

　　模具設(shè)計包括模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計算、模具圖繪制等內(nèi)容。

　　(1)模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計根據(jù)擬定的工藝方案，考慮沖壓件的形狀特點、零件尺寸大小、精度要求、生產(chǎn)批量、模具加工條件、操作方便與安全的要求等選定與設(shè)計沖模結(jié)構(gòu)形式。

　　(2)模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計算確定模具結(jié)構(gòu)形式后，需計算或校核模具結(jié)構(gòu)上的有關(guān)參數(shù)，如模具工作部分(凸、凹模等)的幾何尺寸、模具零件的強(qiáng)度與剛度、模具運(yùn)動部件的運(yùn)動參數(shù)、模具與設(shè)備之間的安裝尺寸，選用和核算彈性元件等。

　　(3)繪制模具圖模具圖是沖壓工藝與模具設(shè)計結(jié)果的最終體現(xiàn)，一套完整的模具圖應(yīng)該包括模具和使用模具的完備信息。模具圖的繪制應(yīng)該符合國家制定的制圖標(biāo)準(zhǔn)，同時考慮模具行業(yè)的特殊要求與習(xí)慣。模具圖由總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖組成。

　　總裝配圖主要反映整個模具各個零件之間的裝配關(guān)系，應(yīng)該對應(yīng)繪制說明模具構(gòu)造的投影圖，主要是主視圖和俯視圖及必要的剖面、剖視圖，并注明主要結(jié)構(gòu)尺寸，如閉合高度、輪廓尺寸等。習(xí)慣上俯視圖由下模部分投影而得，同時在圖紙的右上角繪出工件圖、排樣圖，右下方列出模具零件的明細(xì)表，寫明技術(shù)要求等。零件圖一般根據(jù)模具總裝配圖測繪，也應(yīng)該有足夠的投影各必要的剖面、剖視圖以將零件結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚。此外，要標(biāo)注零件加工所需的所有結(jié)構(gòu)尺寸、公差、表面粗糙度、熱處理及其他技術(shù)要求。

　　對于一個完整的生產(chǎn)過程，沖壓工藝與模具設(shè)計是密不可分的，二者相互聯(lián)系，相互影響，因此前述督可能需要交叉、反復(fù)進(jìn)行。若方案有變化，則需重新進(jìn)行設(shè)計計算。

　　⒊編寫工藝文件及設(shè)計計算說明書

　　為了規(guī)范生產(chǎn)，加強(qiáng)管理，每一種沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)需寫相應(yīng)的工藝文件(如工序卡片)。對零件沖壓工藝和模具設(shè)計應(yīng)編寫設(shè)計計算說明書，以供日后查閱。設(shè)計計算說明書應(yīng)該包括沖壓件的工藝分析以及模具設(shè)計的主要內(nèi)容。