關(guān)于沖壓模具設(shè)計中的機械運動分析

李占輝

【摘要】本文以機械運動為研究對象，著眼于沖壓模具設(shè)計，從沖裁模具設(shè)計、彎曲模具設(shè)計以及拉深模具設(shè)計這三個方面入手，針對沖壓模具在設(shè)計過程當(dāng)中所表現(xiàn)出的機械運動特性及其控制方案展開了較為詳細(xì)的分析與說明，旨在于為今后相關(guān)研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

【關(guān)鍵詞】沖壓模具；設(shè)計；機械運動；控制；卸料版；分析

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程當(dāng)中，相關(guān)研究證實：各種類型的沖壓工藝在實現(xiàn)過程當(dāng)中均表現(xiàn)有一定程度上的運動機理。與此同時，為最大限度的保障沖壓運動過程中，機械運動的有效性，模具所發(fā)揮的重要意義是可想而知的。即便不同類型模具所表現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式與力學(xué)設(shè)計方式存在一定的差異性，然而設(shè)計的目的均表現(xiàn)為：對機械運動的可靠性滿足與實現(xiàn)。從這一角度上來說，在沖壓模具的設(shè)計過程當(dāng)中，要想保障沖壓工件綜合質(zhì)量的穩(wěn)定性，關(guān)注機械運動狀態(tài)，并對其進(jìn)行有效控制是至關(guān)重要的。本文試對其作詳細(xì)分析與說明。

1.沖裁模具設(shè)計中的機械運動分析

在沖裁模具設(shè)計過程當(dāng)中，所涉及到的機械運動為：卸料版與板料保持良好的相互性壓實及接觸關(guān)系，在此過程當(dāng)中，凸模逐步下降至與板料部件相接觸的位置，在此基礎(chǔ)之上再次下降至凹模部件內(nèi)部。在這一過程當(dāng)中，凹凸模與板料部件所表現(xiàn)出的相對運動狀態(tài)最終將導(dǎo)致其與板料部件呈現(xiàn)出完全分離。按照此種方式，凸模位置所對應(yīng)的工件會受到卸料版運動動作影響而表現(xiàn)出推落狀態(tài)，由此也就完成了整個沖裁模具的設(shè)計工作?；趯_裁模具設(shè)計過程中機械運動特征的分析，不難發(fā)現(xiàn)，在整個機械運動作業(yè)過程當(dāng)中，卸料版所表現(xiàn)出的運動動作可以說是關(guān)鍵所在。從這一角度上來說，在整個沖裁模具的設(shè)計過程當(dāng)中，為最大限度的保障沖裁模具設(shè)計質(zhì)量的穩(wěn)定性與可靠性，就需要針對卸料版部件的正常運行予以嚴(yán)格的控制。其中，最為關(guān)鍵的一點是：在保障壓力指標(biāo)充足的前提條件下，保障沖裁模具設(shè)計下卸料版部件與板料部件的接觸能夠先于凸模部件與板料部件的接觸而完成。在此種機械運動控制狀態(tài)作用下，一方面能夠保障沖裁模具工件切斷面質(zhì)量的穩(wěn)定性，另一方面能夠有效延長沖裁模具的有效使用壽命。與此同時，在針對落料沖孔模具進(jìn)行設(shè)計的過程當(dāng)中，若仍然沿用傳統(tǒng)意義上的設(shè)計方式，可能會導(dǎo)致落料沖孔模具在沖壓運動作用下出現(xiàn)零部件與加工廢料無法有效分離的問題，對于這一問題的處理同樣需要借助于機械運動控制的方式予以實現(xiàn)。即要求現(xiàn)場工作人員在機械運動的執(zhí)行過程當(dāng)中，針對卸料版部件位置增設(shè)一塊單獨的限位塊，該限位塊能夠在沖孔動作完成后，及時將工件推出于卸料版部件位置，從而達(dá)到了有效分離零部件與加工廢料的重要目的。與此同時，從實踐應(yīng)用的角度上來說，此種方式一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對整個加工零件精確度的有效提升，另一方面還能夠保障加工效率得到進(jìn)一步強化，值得重視。

2.彎曲模具設(shè)計中的機械運動分析

區(qū)別于一般意義上的機械運動方式，受到彎曲模具自身彎曲特性的因素影響，導(dǎo)致在彎曲模具設(shè)計所對應(yīng)的機械運動過程當(dāng)中，最先發(fā)生機械運動的是卸料版部件與板料部件的接觸與壓實處理。在此基礎(chǔ)之上，配合彎曲模具設(shè)計所預(yù)先設(shè)定的機械運動程序，引導(dǎo)凸模部件逐步與板料部件發(fā)生接觸反應(yīng)。按照此種方式下降至凹模所在位置，從而通過凹模與板料部件、凸模與板料部件的相互性機械運動動作，達(dá)到合理改變板料性狀的關(guān)鍵目的。在上述機械運動結(jié)束之后，彎曲模具所對應(yīng)凹模部件上方的頂桿會通過推出板料性狀改變后彎曲邊的方式，結(jié)束整個彎曲模具機械運動動作?；趯σ陨蠁栴}的分析，不難發(fā)現(xiàn)，在彎曲模具設(shè)計所對應(yīng)的機械運動過程當(dāng)中，除卸料版部件發(fā)揮著重要意義以外，頂桿部件所起到的機械運動功能同樣是不容忽視的。從彎曲模具實踐操作的角度上來說，為最大限度的提升機械運動質(zhì)量，保障模具彎曲性能的有效發(fā)揮，一方面需要針對卸料版部件在整個操作過程中的機械運動狀態(tài)予以有效規(guī)范，另一方面還應(yīng)當(dāng)針對頂桿部件在參與機械運動過程當(dāng)中的力度進(jìn)行有效控制。只有同時保障上述兩個方面指標(biāo)控制的有效性，才能夠確保在機械運動過程當(dāng)中，頂桿能夠順利的將彎曲工件推出，同時也能夠保障最終所獲取的彎曲工件不過多的受到外力變形因素的影響。特別需要注意的一點是：在應(yīng)用彎曲模具進(jìn)行部分對加工精度有嚴(yán)格要求的工件進(jìn)行加工操作的過程當(dāng)中，需要彎曲模具操作人員結(jié)合所加工工件在彎曲性能方面的實際要求，采取以下兩種處理方式：①于沖頭位置進(jìn)行鍍鈦處理，此種處理方式能夠有效提高所加工彎曲工件的耐磨性能的穩(wěn)定發(fā)揮，同時兼顧工件外觀的光潔性能；②于彎曲沖頭角位置進(jìn)行鑲嵌滾軸部件處理，此種處理方式能夠?qū)崿F(xiàn)對彎曲模具下工件受機械運動作用力影響而產(chǎn)生的摩擦作用力，從而避免彎曲加工工件受到運動擦傷而影響其整體質(zhì)量。

3.拉深模具設(shè)計中的機械運動分析

在有關(guān)拉深模具設(shè)計作用下的機械運動過程當(dāng)中，其機械運動的主要工作流程為：卸料版部件首先與板料部件保持緊密連接與壓實關(guān)系，在此過程當(dāng)中引導(dǎo)凸模部件逐步下降，并最終與板料部件發(fā)生接觸反應(yīng)。在此基礎(chǔ)之上，凸模部件會進(jìn)一步下降，直至達(dá)到凹模部位。按照此種方式，板料部件與凸模以及凹模之間所產(chǎn)生的相對運動動作引導(dǎo)拉深模具工件推出整個模具當(dāng)中，并按照此種方式完成整個拉深模具的制作工作?；趯σ陨蠙C械運動動作的分析，不難發(fā)現(xiàn)：為最大限度的保障在拉深模具作用工件在拉深質(zhì)量方面的有效性欲可靠性，其關(guān)鍵在于：在針對卸料版部件運動狀態(tài)進(jìn)行有效控制的同時，保障滑塊部件所表現(xiàn)出的運動狀態(tài)能夠得到有效的控制。通過對機械運動的此種控制方式，能夠防止拉深模具作用下的加工工件不會出現(xiàn)起皺問題，同時也能夠保障整個加工工件在外觀上的平面性特征。特別需要注意的一點是，在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，通過增設(shè)包括馬達(dá)旋轉(zhuǎn)在內(nèi)，一部分特殊性加工工件的應(yīng)用，能夠最大限度的保障切邊與跳動性能的有效性，按照此種方式來保障拉深模具處理工件綜合性能的有效性。

4.結(jié)束語

通過本文以上分析不難發(fā)現(xiàn)：在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，整個沖壓模具的設(shè)計過程當(dāng)中，沖壓模具加工工件在各個方面的加工特性均與機械運動表現(xiàn)出了極為顯著的相關(guān)性關(guān)系。為最大限度的保障沖壓模具設(shè)計質(zhì)量的可靠性與有效性，選擇與之相對應(yīng)的機械運動方式是至關(guān)重要的，需要引起關(guān)注。總而言之，本文針對有關(guān)沖壓模具設(shè)計過程中機械運動所涉及到的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明，希望能夠引起各方工作人員的特別關(guān)注與重視。[科]

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