沖壓模具設(shè)計中機(jī)械運動的應(yīng)用

劉莉莉

摘要：在沖壓過程中存在著各種各樣的機(jī)械運動。機(jī)械運動在沖壓過程中是不可缺失的，在沖壓過程中有著十分重要的作用。進(jìn)行沖壓工藝的運動機(jī)理和沖壓模具是相得益彰的。所以在設(shè)計任何模具的過程中都必須遵守運動機(jī)理的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本文就沖壓模具設(shè)計中機(jī)械運動的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：沖壓模具;機(jī)械運動;控制

引言

沖壓主要是通過外力作用來使零件的形狀以及大小得到改變，使其更能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。沖壓模具作為沖壓作業(yè)中非常重要的零件，其生產(chǎn)材料、質(zhì)量以及大小等均會影響到模具的生產(chǎn)制造結(jié)果。在整個工業(yè)行業(yè)中，沖壓模具的生產(chǎn)發(fā)展速度非?？欤渖a(chǎn)與發(fā)展速度、質(zhì)量代表著一個國家的生產(chǎn)水平以及工業(yè)發(fā)展程度。

1沖壓過程中機(jī)械運動的概述

冷沖壓的實施流程如下，首先準(zhǔn)備好各種板料或坯料作為原材料，然后通過模具和沖壓裝置增加其壓力，目的就是讓其發(fā)生變形乃至分離，以此獲得指定規(guī)格和性能的零件。在這個過程中施加壓力的設(shè)備一般都是立式?jīng)_床，這也就意味著沖壓環(huán)節(jié)的主運動就是上下運動，除此之外，其他的運動有模具與板料的運動，模具內(nèi)各種部件的運動等。我們對機(jī)械運動進(jìn)行分類，一般可以分為三種：滑動、轉(zhuǎn)動和滾動。這幾個運動形式在沖壓環(huán)節(jié)都會有所涉及，不過每種運動形式都有其各自的特點，這也就意味著他們會對沖壓帶來不同的影響。顯然，設(shè)計人員在進(jìn)行沖壓模具的設(shè)計時，就必須要對各種運動做出充足的考慮，繼而滿足模具設(shè)計的各種需求;不僅如此，在進(jìn)行設(shè)計時，必須要基于當(dāng)時的實際情況，通過多種機(jī)械運動的組合實現(xiàn)產(chǎn)品的各項要求。由上可知，上下運動是沖壓環(huán)節(jié)的主運動，不過，在進(jìn)行斜楔、轉(zhuǎn)銷等結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，可以轉(zhuǎn)化它的主運動，一般轉(zhuǎn)為水平運動、轉(zhuǎn)動和滾動。所有模具設(shè)計中涉及的特殊結(jié)構(gòu)都是十分復(fù)雜的，這也就意味著它的成本比較高昂，不過，為了滿足產(chǎn)品的規(guī)格要求，這也是不可避免的解決方案。

2機(jī)械運動在沖裁模具中的控制和運用

在沖裁模具中的機(jī)械基本運動一般先將板料和卸料板緊緊的壓牢，然后在繼續(xù)完成后續(xù)的各種工作。凸模只有跟板料接觸就會進(jìn)入到凹模，兩者產(chǎn)生相對的運動，之后板料和模具就會漸漸分開，而多余的模料就會自行脫落。只有在沖載工藝中重視卸料板運動，同時對卸料板運動進(jìn)行控制，才能完全保證沖裁的質(zhì)量。嚴(yán)格遵守卸料板先后順序，并根據(jù)相關(guān)的規(guī)定來執(zhí)行是控制卸料板運動的主要措施。沖裁模具的尺寸不能與規(guī)定的尺寸有絲毫的差異，沖裁模具的質(zhì)量也必須得到保證，這樣才能夠?qū)⒛＞叩氖褂脡勖畲蟪潭鹊难娱L。而在沖裁模具的設(shè)計當(dāng)中，仍然還存在著許多的問題，例如只有利用人工操作來對廢料進(jìn)行分離，這就將分離廢料的工作效率大大的降低。若想解決這個問題，可以在卸料板上增加對限位塊再進(jìn)行沖孔運動，利用對限位塊來推出多余的廢料，完成廢料的分離。但在添加對限位塊的過程中必須根據(jù)實際情況來決定對限位塊的增加數(shù)量。

3彎曲模具中機(jī)械運動的控制和運用

彎曲工藝與沖裁工藝有幾點類似之處，它們開始都是先將卸料板與板料緊密貼合，然后凸模移動到板料處，一直下降直到切入凹模，這三個部件的相對運動使得板料變形折彎，之后就是將凸、凹模分離，凹模上的桿件將彎曲邊推出，繼而實現(xiàn)整個彎曲運動。在這個過程中，卸料板及頂桿的相對運動是十分重要的，只有調(diào)控好卸料板的運動，彎曲的質(zhì)量才能夠得到保證，進(jìn)而也能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率的提升。卸料板必須要首先和板料貼合，此外，壓料力也必須要夠大，不然就保證不了彎曲件的精度與平面度;再者，頂桿力也是要控制的一個重要參數(shù)，這關(guān)系到能否順利地取出彎曲件，以及彎曲件的合格率。當(dāng)彎曲件精度很高時，就必須要在彎曲運動過程中設(shè)置一個運動死點。在這個過程中難免會遇到一些問題，比如工件彎曲形狀不規(guī)則，彎曲后脫落比較困難等，這就需要引入新的結(jié)構(gòu)，比如斜楔結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)，前者能夠完成90度以內(nèi)以及回鉤形式的彎曲，轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)功能就更加強(qiáng)大了，它能夠完成圓筒件的一次成型。經(jīng)過長時間的摸索，業(yè)界總結(jié)的處理方案就是將彎曲沖頭鍍鈦，進(jìn)而實現(xiàn)其光潔度和耐磨性的優(yōu)化;還有一種處理措施就是在彎曲沖頭圓角出加上滾軸，這完成的是一種運動形式的轉(zhuǎn)化，即將彎頭與板料的滑動轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N滾動，眾所周知，滾動比滑動面臨的摩擦阻力要小，因此對工件的保護(hù)也是最好的。

4機(jī)械運動在拉深模具中的控制和運用

拉深工藝模具設(shè)計中比較常用的工藝。拉深工藝就是讓卸料板接觸板料然后壓實，同時將凸模下降到能夠接觸板料的高度，之后將凸模放入凹模。板料、凸模、凹模在這個過程中會相互發(fā)生運動，使板料發(fā)生變形，最后再對凸模和凹模進(jìn)行分離，凹?；瑝K就會推出完全成形的工件，完成拉深工藝的整個過程。卸料板和滑塊在拉深運動中屬于比較重要的部件，若想保證拉深工件的整體質(zhì)量，就必須合理的操作卸料板的運動，同時對其進(jìn)行控制，使其能夠在凸模中接觸板料。若是操作過程中壓料力不足，就會導(dǎo)致拉深件有起皺或開裂的現(xiàn)象。若凹?；瑝K沒有足夠的壓力，會無法保證拉深件地面的平整度。在拉深模具的設(shè)計中，需要對符合材料的外觀等進(jìn)行完整設(shè)計，為工序的正常操作提供依據(jù)。同時其設(shè)計成果也必須要使人們能夠看到直觀的效果，保證下次工作的正常順利運行。與此同時，在對一些日用品和裝飾品的拉伸件中也要進(jìn)行卷邊的工序，而且滾軸解構(gòu)也在模具設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。除此之外，由于在卷邊過程中具有非常小的滾動摩擦力，不容易對工件的表面產(chǎn)生擦傷。包括馬達(dá)中的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)等一些拉深結(jié)構(gòu)件在切邊高度、跳動高度等方面具有較高的要求。所以在具體的模具設(shè)計中必須要做到精心設(shè)計，特別是在對旋切結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理的時候，必須要對旋轉(zhuǎn)運動進(jìn)行充分利用進(jìn)行修邊，從而確保切邊具有較高的尺寸和精度，而且還能夠保證沖切紋路和切邊毛刺。

結(jié)語

模具設(shè)計以及發(fā)展可以代表著國家工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展程度，因此一定要做好模具生產(chǎn)工作，使模具生產(chǎn)具有高精度、高效性以及高速性。在發(fā)展模具工業(yè)時，需要開發(fā)投入專門的模具材料，減少生產(chǎn)成本，考慮分析我國的環(huán)境承載力以及經(jīng)濟(jì)實力，通過現(xiàn)代化設(shè)備的投入，來減少操作失誤，另外更需要使機(jī)械運動具有更強(qiáng)的合理性以及科學(xué)性，降低各種不良罌粟對模具制造的影響，以使機(jī)械運動以及模具生產(chǎn)技術(shù)間具有更強(qiáng)的協(xié)調(diào)性，以通過機(jī)械運動來促進(jìn)模具生產(chǎn)優(yōu)化，提升模具生產(chǎn)的科學(xué)性以及實用價值。

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（作者單位：大連長豐實業(yè)總公司 機(jī)械加工車間）