筒形件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)分析

劉璐

摘要：本文主要研究圓柱零件的沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)。通過(guò)介紹圓柱形零件拉伸模具的設(shè)計(jì)方法，包括沖壓工藝分析、工藝方案制定、模具結(jié)構(gòu)等，通過(guò)計(jì)算刀具壓力，用壓力機(jī)法確定壓力中心。并確定模具結(jié)構(gòu)，繪制相應(yīng)的模具裝配總圖。最后對(duì)凹凸模進(jìn)行公差計(jì)算、半徑確定、材料準(zhǔn)備、總裝和非標(biāo)件的設(shè)計(jì)和圖紙繪制。經(jīng)過(guò)以上步驟，基本完成了圓柱零件的沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：筒形件;沖壓工藝;模具設(shè)計(jì)

引言：

由于沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)特別是大批量生產(chǎn)中具有較大的優(yōu)勢(shì)，沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。在壓鑄機(jī)的加工過(guò)程中，其加工性能好、生產(chǎn)效率高、材料利用率高、零件質(zhì)量好以及工藝適應(yīng)性強(qiáng)等，沖壓模具技術(shù)在我國(guó)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但與國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)和世界先進(jìn)水平相比，仍存在較大差距。為此，加大力度發(fā)展模具產(chǎn)業(yè)，能有效地推動(dòng)我國(guó)的發(fā)展。走出了“中國(guó)制造”的目標(biāo)，推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程。

一、沖壓工藝和相關(guān)概念

沖孔加工按工藝分類，主要可分為兩大類，分別為分選工藝和成形工藝。分片即沖裁，其主要目的是使沖裁件能按一定的輪廓線與板料分開，同時(shí)應(yīng)充分保證橫截面質(zhì)量能滿足相應(yīng)要求。成型工藝的目的主要是讓板材在不破壞坯料的前提下進(jìn)行塑性變形，進(jìn)而獲得所需形狀、規(guī)格等產(chǎn)品工件。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，常常選用多種多樣工藝流程綜合性應(yīng)用的產(chǎn)品工件生產(chǎn)過(guò)程。沖孔機(jī)、裁切、拉撥等全是沖壓模具的關(guān)鍵工藝流程。料管的準(zhǔn)確度和結(jié)構(gòu)特征立即危害到?jīng)_壓模具零件的成型和精密度，因此，沖壓模具也是一個(gè)關(guān)鍵步驟。五金沖壓件的產(chǎn)品質(zhì)量和成本費(fèi)立即危害到注塑模具的產(chǎn)品成本和模具的使用期限。此外，在壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中，必須非常重視安全生產(chǎn)，以避免人身傷害。設(shè)備事故和質(zhì)量事故。拉深是把已經(jīng)打好的板料拉模壓成各種中空零件，或把已完成的開口空心件繼續(xù)加工成其他形狀的空心件。用來(lái)拉拔的模具變成拉模，拉緊成型時(shí)，易產(chǎn)生起皺和拉裂等問(wèn)題。在拉伸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生皺褶，對(duì)坯料的拉伸變形不利。形狀也有可能被拉斷或留在筒壁上，影響產(chǎn)品質(zhì)量，可選用包便條圈作相對(duì)應(yīng)的防皺解決措施。拉撥全過(guò)程中產(chǎn)生開裂狀況，即筒節(jié)的總抗拉力超出了壁筒較弱位置的材質(zhì)的抗壓強(qiáng)度，則易產(chǎn)生拉撥破裂。一方面，主要是因?yàn)楸容^大的包邊力，造成軸向拉應(yīng)力持續(xù)提升，另一方面，這也是因?yàn)樾巫冞^(guò)大。

二、筒形件的沖壓模具設(shè)計(jì)

對(duì)于筒形件的沖孔機(jī)加工工藝難題，可區(qū)劃為好多個(gè)階段。一是加工工藝設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對(duì)于產(chǎn)品工件原材料開展剖析，明確適宜的加工工藝計(jì)劃方案，明確幾類行得通的加工工藝計(jì)劃方案，隨后逐漸剖析各計(jì)劃方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，挑選最佳的加工工藝計(jì)劃方案開展生產(chǎn)制造。明確坯料直徑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)苛遵循相關(guān)測(cè)算標(biāo)準(zhǔn)：拉申坯料一般與拉申件橫截面積類似，轉(zhuǎn)動(dòng)零件的拉申坯料可選用環(huán)形的坯料;拉申前后左右應(yīng)用的原材料其容積是一致的，在預(yù)估坯料拉申全過(guò)程中，依據(jù)坯料拉申前的面積和拖出后產(chǎn)品工件的面積相同基本原理，可在預(yù)估坯料規(guī)格時(shí)，壓邊容量一定要帶進(jìn)測(cè)算，不能忽視，一般而言，在不會(huì)改變薄拉撥全過(guò)程中，按前一條等總面積標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各種拉深產(chǎn)品工件的毛坯規(guī)格進(jìn)行確定。之后，還需要開展拉撥頻次地分辨，要測(cè)算出包便條力、抗拉力和磅級(jí)，如此便完成了沖壓模具各工藝流程及有關(guān)階段。

三、筒形件的模具制造

在模具制造過(guò)程中，最重要的一步就是計(jì)算模具各工作部位的尺寸，這一過(guò)程可以分成若干步。第一，對(duì)拉模間隙進(jìn)行了計(jì)算，間隙過(guò)小可使工件質(zhì)量提高，但由于拉力過(guò)大，產(chǎn)品工件非常容易造成開裂，導(dǎo)致模具損壞比較嚴(yán)重，與之反過(guò)來(lái)，空隙過(guò)會(huì)造成抗拉力過(guò)大，模具使用壽命逐步提高，但產(chǎn)品工件易造成發(fā)皺、變厚等狀況，對(duì)產(chǎn)品工件品質(zhì)有明顯危害。因此，在明確空隙時(shí)，應(yīng)遵循的基本原則是對(duì)產(chǎn)品工件使用壽命和產(chǎn)品工件品質(zhì)開展充足的均衡考慮到。隨后測(cè)算模具的圓弧半經(jīng)，將其區(qū)劃為模座圓弧半經(jīng)和型腔圓弧半經(jīng)，這兩個(gè)標(biāo)值都是會(huì)對(duì)壓鑄模具的拉深工作質(zhì)量有較大危害，應(yīng)作詳盡測(cè)算并明確。第三，應(yīng)開展輸出精度測(cè)算。隨后進(jìn)到模具總體方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。拉伸模是在單動(dòng)拉機(jī)里開展拉伸，包便條可以用平壓圈來(lái)拉申，包便條可以用包便條圈來(lái)精準(zhǔn)定位型腔，型腔的深層應(yīng)低于0.8mm，便于開展脫料。包便條能夠選用彈性元件開展操縱，模且可選用倒裝句構(gòu)造，倒料時(shí)要選用卸灰閥壓射。第三步是卸載掉機(jī)器設(shè)備和壓力機(jī)的型號(hào)選擇。如此，產(chǎn)品工件模具的設(shè)計(jì)就完成了。

四、沖孔機(jī)和脹形逐層復(fù)合型沖壓模具

（一）模具的構(gòu)造和制作工藝

膨脹、沖孔機(jī)等級(jí)分類復(fù)合型模構(gòu)造。操作流程：開啟?？h情況，產(chǎn)品工件28置放在精準(zhǔn)定位塊11上，下模1推動(dòng)下模降落，脫料板7先壓著產(chǎn)品工件28，下模座1再次降落，脫料板7終止健身運(yùn)動(dòng)，扭簧19和扭簧26造成縮小，包便條力增大，成型模座逐漸觸碰產(chǎn)品工件，隨后隨上模降低，逐漸進(jìn)行發(fā)脹。膨脹進(jìn)行后扭簧19沒(méi)法壓縮，扭簧26也有一定的縮小量，脹形工藝流程需要的成型力由扭簧26給予，包便條力由扭簧19給予。下模再次往下，扭簧26再次卡緊，模座18經(jīng)成型模座17正確引導(dǎo)慢慢貼近件件產(chǎn)品工件28至2mm，沖孔機(jī)工藝流程完畢。然后，下模上漲，扭簧19.26逐漸回彈力，當(dāng)?shù)沽下葆?1與墊塊5產(chǎn)生徑向壓擠后，扭簧19不會(huì)再回彈力;當(dāng)卸灰閥27與下模座1造成徑向壓擠后，扭簧26不會(huì)再回應(yīng)。下模1再次往上運(yùn)作，離合器壓盤7離去產(chǎn)品工件。將成形后的產(chǎn)品工件移除，再次置放原材料，逐漸下一個(gè)運(yùn)行循環(huán)系統(tǒng)。

（二）模具構(gòu)件構(gòu)造和規(guī)范構(gòu)件的挑選

本產(chǎn)品的模座逐層復(fù)合型模相對(duì)性于一般復(fù)合型規(guī)模較大的特征是：在模座穩(wěn)固板2與墊塊5中間，模座穩(wěn)固板6與脫料板7中間，各自配有4個(gè)扭簧。模座形成固定不動(dòng)板6與脫料板7中間的扭簧19關(guān)鍵起延展性包便條功效，模座2與墊塊5中間的扭簧26關(guān)鍵起著給予脹形力和完成逐漸成形（先脹后沖）的功效，脫料板7與此同時(shí)兼具包便條與成形的功效，墊塊5及成型模座穩(wěn)固板66固定不動(dòng)成形模座17，模座穩(wěn)固板2固定不動(dòng)沖孔機(jī)模座。墊片5和成型模座穩(wěn)固板6用螺栓連接，脫料7一塊由內(nèi)定位銷正確引導(dǎo)。模座穩(wěn)固板2確定于下模座1上，并與下模座和壓力機(jī)的滾輪同步。成形模座17在沖孔機(jī)工藝流程中起指引和脫料的功效。在設(shè)計(jì)方案模時(shí)時(shí)，要留意扭簧主要參數(shù)的選擇，要依據(jù)包便條力或整形力的大小來(lái)選擇主要參數(shù)。

采用TM30×15mm×40mm，挑選扭簧26時(shí)必須參照脹形力的大小，挑選TH30×15mm×50mm。根據(jù)具體生產(chǎn)制造認(rèn)證，改善后的成型計(jì)劃方案是有效的，凸形-沖孔機(jī)逐層復(fù)合型模構(gòu)造合理，在設(shè)計(jì)方案相近模時(shí)時(shí)，要特別注意有效采用扭簧的類型及主要參數(shù)。根據(jù)本模具加工出的產(chǎn)品工件規(guī)格達(dá)標(biāo)，模具使用期限長(zhǎng)，節(jié)約項(xiàng)目成本，提升生產(chǎn)率。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜合來(lái)看，筒形件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的整體生產(chǎn)過(guò)程，在筒形件的制造中，應(yīng)高度重視其沖壓工藝工作過(guò)程，而且在模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)完成了各種測(cè)算，以防止較大的誤差度或錯(cuò)誤的選擇等，只有在技術(shù)上留意細(xì)節(jié)，才可以更快地提升筒形件的產(chǎn)品質(zhì)量和使用期限。

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