沖裁側(cè)向力改善途徑淺析

整車覆蓋件產(chǎn)品造型復(fù)雜，為滿足加工角度常需采用斜楔沖裁。不同于正向沖裁的側(cè)向力可通過對(duì)稱布置的刃口、防側(cè)導(dǎo)板等抵消，同一斜楔上的沖裁刃口絕大部分時(shí)候無法做到完全對(duì)稱。受廢料排放空間影響，斜楔沖裁的防側(cè)導(dǎo)板通常也只能抵消斜面沖裁及斜刃沖裁產(chǎn)生的側(cè)向力，切邊間隙產(chǎn)生的側(cè)向力還是會(huì)傳遞到斜楔滑塊機(jī)構(gòu)。隨著生產(chǎn)數(shù)量的增加，經(jīng)常導(dǎo)致斜楔導(dǎo)板、壓板的不均勻磨損，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大毛刺，影響制件表面質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)影響自動(dòng)化取件。但手推斜楔滑塊檢查刃口靜態(tài)間隙時(shí)，卻經(jīng)常發(fā)現(xiàn)切邊凸凹模間隙合理，刃口硬度正常，無明顯磨損及崩刃現(xiàn)象。本文結(jié)合沖裁過程中模具受力的維度進(jìn)行分析，從沖裁側(cè)向力的產(chǎn)生原理上對(duì)切邊間隙導(dǎo)致的側(cè)向力進(jìn)行分析，并提出針對(duì)性優(yōu)化措施。

非標(biāo)斜楔切邊過程中的側(cè)向力分析

典型非標(biāo)斜楔側(cè)切邊的運(yùn)動(dòng)過程

以某車型翼子板側(cè)切邊模具為例，圖1為典型的側(cè)楔切邊機(jī)構(gòu)剖視圖，工作時(shí)，斜楔驅(qū)動(dòng)塊下行，通過驅(qū)動(dòng)導(dǎo)板推動(dòng)斜楔滑塊向前運(yùn)動(dòng)，斜楔滑塊底部的支撐導(dǎo)板，V形導(dǎo)板和斜楔壓板對(duì)斜楔滑塊的運(yùn)動(dòng)起約束和導(dǎo)向作用。斜楔回程氮?dú)飧讐嚎s。隨著斜楔滑塊的前行，斜楔壓料板開始側(cè)壓料，側(cè)切邊鑲塊完成切邊工作。之后斜楔滑塊在回程氮?dú)飧椎淖饔孟拢氐匠跏嘉恢?。完成一個(gè)工作循環(huán)。

在斜楔驅(qū)動(dòng)塊和斜楔滑塊接觸時(shí)，斜楔滑塊沿與接觸面垂直的方向受驅(qū)動(dòng)力F

作用,同時(shí)斜楔滑塊向前運(yùn)動(dòng)時(shí)壓縮回程氮?dú)飧?，斜楔滑塊受到回程力F

，當(dāng)繼續(xù)前行至斜楔壓料板開始工作后，斜楔壓料氮?dú)飧组_始?jí)嚎s，斜楔滑塊收到壓料氮?dú)飧椎姆醋饔昧

(圖2)。

圖2中F

和F

形成沿逆時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)力矩，該力矩主要靠斜楔壓板、支撐導(dǎo)板和V形導(dǎo)板來平衡。也是在切邊開始前造成上述部件不均勻磨損的主要原因。側(cè)壓料力F

開始作用后，對(duì)該旋轉(zhuǎn)力矩起到一定程度的平衡作用。

因此，避免回程氮?dú)飧讐毫^大，增大斜楔驅(qū)動(dòng)塊和斜楔滑塊的初始接觸面積，使斜楔驅(qū)動(dòng)塊和斜楔滑塊的初始接觸位置盡量靠近F

作用線(減小旋轉(zhuǎn)力矩)，和選擇適度的斜楔壓料力F

(增大平衡力)，均有助于減小上述旋轉(zhuǎn)力矩，減輕斜楔壓板和導(dǎo)板的不均勻磨損程度。

開始切邊后的沖裁變形過程

板料沖裁的變形過程分為彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段三個(gè)階段。在沖裁起始階段，板料剛與上模刃口接觸時(shí)產(chǎn)生彈性變形，受力狀態(tài)如圖3中O-C段曲線；當(dāng)刃口對(duì)板料施加的力超過其屈服強(qiáng)度時(shí)，板料進(jìn)入塑性變形階段，此時(shí)板料與上模刃口接觸邊緣產(chǎn)生塌角，受力狀態(tài)如圖3中C-D段曲線；刃口切入板料一定深度時(shí)，板料靠近刃口處出現(xiàn)裂紋，進(jìn)入斷裂分離階段。至上下模刃口附近產(chǎn)生的裂紋貫通時(shí)，板料完全分離。此階段受力狀態(tài)如圖3中D-E段曲線。在曲線上的D位置，沖裁力達(dá)到最大值，此時(shí)板料受力狀態(tài)如圖4所示。

從表9的“假設(shè)方差相等”行讀取數(shù)值，t值是-0.9166，Sig.(雙側(cè))是雙尾T檢驗(yàn)的顯著性概率0.4112，大于0.05。可以得出結(jié)論：直道與彎道的裂縫率無顯著差異，這表明路面裂縫率應(yīng)該與道路的曲直沒有必然的聯(lián)系。

沖裁過程中的受力分析及沖裁側(cè)向力計(jì)算

δ%：沖裁間隙占料厚的百分比。

一般在斜楔切邊中很難設(shè)置對(duì)稱的刃口來實(shí)現(xiàn)側(cè)向力自我平衡，同時(shí)為了保證廢料下落空間，通常也難以在刀背處設(shè)置平衡刃口，但可以通過以下途徑嘗試減小切邊側(cè)向力。

t：板料厚度/mm；

一般沖裁情況下，破裂角β的值一般在4°～11°，但由于汽車沖壓件的毛刺有嚴(yán)格的質(zhì)量要求，對(duì)沖裁間隙控制比較嚴(yán)格，實(shí)際破裂角在一個(gè)更小的范圍區(qū)間內(nèi)。

而采用波浪刃口切邊時(shí)，按大眾標(biāo)準(zhǔn)39V-961規(guī)定，沖裁力波浪刃口高度差取H=1.5t

由田間調(diào)查表（1）可見，處理前期發(fā)苗較慢，6月15日和29日調(diào)查較對(duì)照低0.49cm和2.2cm;而7月11日調(diào)查看較對(duì)照高出21.1cm，說明后期長勢(shì)強(qiáng)，說明與秸稈腐熟發(fā)揮肥效有關(guān)。另有通過對(duì)照與處理地上部植株干鮮重稱量來看，對(duì)照6月15日和29日測(cè)鮮重和干重分別高于處理，鮮重高 13.2g和17.75g，干重高 0.29g和1.79g；而到 7月11日測(cè)量處理的干重和鮮重均高于對(duì)照；干重高0.4g，鮮重高1.8g。

常見刃口斷面形式及沖裁受力矢量合成情況如圖5、圖6所示。

在圖3中受力曲線的D位置，即圖5中上模切入板料的深度達(dá)到h

(板料靠近刃口處開始出現(xiàn)裂紋)時(shí)，圖6中的正向沖裁力P以及刃口側(cè)向擠壓力F同時(shí)達(dá)到最大值。刃口受到的最大側(cè)向力為F與T的合力。

王淦緒先生在《沖裁中材料受力分析》一文中闡述了破裂角、剪切擠入正向深度h

/t與刃口間隙百分比z/2t的關(guān)系，見公式3。

t：板料厚度；

z/2：單邊料厚間隙；

τ

：最大剪切強(qiáng)度/MPa(對(duì)于常用汽車鋼板，一般可近似取τ

=0.8σ

)；

根據(jù)凸凹模受力平衡原理，王淦緒先生又推導(dǎo)出了最大側(cè)向力計(jì)算公式，見公式(4)。

其次，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平能夠影響基本公共服務(wù)水平。經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較高的城市，把主要資源投入經(jīng)濟(jì)發(fā)展，其基本公共服務(wù)水平未必很高。然而，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的城市，其基本公共服務(wù)水平卻普遍較低。在中國當(dāng)今的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展體制下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的地方，往往會(huì)首先把主要資源投入經(jīng)濟(jì)發(fā)展，投入對(duì)經(jīng)濟(jì)增長拉動(dòng)較大的項(xiàng)目中，而對(duì)于與GDP關(guān)系不大的民生類項(xiàng)目的投入則缺乏應(yīng)有的動(dòng)力。反過來說，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的地區(qū)，財(cái)政收入也直接制約了各項(xiàng)基本公共服務(wù)財(cái)政支出的規(guī)模。

F：側(cè)向力；

P：沖裁力；

在沖裁過程中，刃口作用下的材料受力狀態(tài)較為復(fù)雜，由于沖裁間隙的存在，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生正向沖裁力P，側(cè)向沖裁力F和板料拉伸力T。

非標(biāo)斜楔切邊側(cè)向力減小及平衡方法

減小斜楔切邊側(cè)向力的方法

L：切邊長度/mm；

⑴減小沖裁力。

根據(jù)公式(4)～(5) ，切邊間隙一定時(shí)，切邊側(cè)向力的大小和沖裁力大小成正比。因此，減小沖裁力可減小刃口所受側(cè)向力。在工藝設(shè)計(jì)階段減小同一斜楔上的切邊長度和采用波浪刃口都是有效減小沖裁力的手段。

3)要判斷 12∶00至14∶00 建筑的遮擋情況，需計(jì)算3個(gè)時(shí)刻(即 12∶00 、 13∶00和14∶00)的日照情況，近似模擬該時(shí)間段內(nèi)的陰影范圍，如果在這3個(gè)時(shí)刻都沒有遮擋，則建筑間距滿足日照要求。最后，通過分析陰影與建筑物的空間疊加關(guān)系，找出不符合日照標(biāo)準(zhǔn)的建筑物。

行政主樓景觀： 行政主樓至學(xué)生公寓(一期)是校園的南北軸線，是貫穿校園的最長軸線且與圖書館軸線交叉，并有著良好的區(qū)位和氣候條件，適宜塑造成為工師校園的綠化美化走廊，形成景觀綠肺。

關(guān)于刃口最大側(cè)向力的計(jì)算，相關(guān)文獻(xiàn)研究較少，且說法不統(tǒng)一。一些文獻(xiàn)中，規(guī)定了側(cè)向力取沖裁力的1/3的估算方法；劉仲穎先生在《切邊沖孔模設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中提出了刃口間隙側(cè)向力取沖裁力乘以單邊沖裁間隙占料厚百分比的的工程算法；在公式3中代入0.7mm汽車鋼板常用沖裁間隙及h

正常值范圍后，再將β值代入公式4計(jì)算出的切邊側(cè)向力結(jié)果與劉仲穎先生提出的算法結(jié)果接近。而根據(jù)孫繼剛先生在《沖壓過程中的側(cè)向力及其平衡》文中的分析，側(cè)向力取沖裁力1/3更接近無壓料板的情況下沖裁側(cè)向力的算法。因此，在本文的研究中，采用劉仲穎先生提出的公式5的算法作為切邊刃口側(cè)向力的定量計(jì)算方法。

沖裁力本身與沖裁間隙無關(guān)，但同樣根據(jù)公式(5)，小的沖裁間隙可以減小側(cè)向力分量。但沖裁間隙過小會(huì)導(dǎo)致雙光亮帶等副作用，甚至影響刃口的使用壽命，因此，通過沖裁間隙可實(shí)際減小的側(cè)向力有限。

我們記憶的地圖如同海星那樣慢慢以過去為圓心，向我們的現(xiàn)在慢慢展開。過去與未來的關(guān)系是繪畫的一個(gè)中心，也是一條用于凝視徐浡君（中國云南，1964年出生）作品的精確的軸，他的很多作品都是誕生于這種時(shí)間差中。這種時(shí)間差有時(shí)候像天象那樣神秘，伴隨著破壞性。而這種破壞性，即在創(chuàng)作中表現(xiàn)出來的這種破壞性，正是徐浡君的表現(xiàn)力所在。是他在路上的家，他跨越在國境線上的祖國。

⑵減小沖裁間隙。

⑶適當(dāng)增加壓邊力，提升壓料功能區(qū)著色率，保證壓料板邊緣距離刃口間隙不要過大。

根據(jù)岳學(xué)虎等人在《沖裁過程中壓邊力對(duì)沖裁質(zhì)量的影響》一文中有限元分析的結(jié)果，一定程度上增大壓邊力，能有效減小塌角，一定程度上增加光亮帶寬度，減小剪切角β的實(shí)際值，進(jìn)而減小沖裁力在刃口側(cè)向力上的分量[公式(4)]；因此，提升壓料板在切邊壓料功能區(qū)著色率，保證壓料板與刃口間隙(即保證壓邊量)，有助于減少側(cè)切刃口所受側(cè)向力。但壓邊力并非越大越好，當(dāng)切邊力大到一定程度時(shí)，板料在壓邊力作用下產(chǎn)生塑性流動(dòng)，反而會(huì)增大塌角和剪切角。

平衡斜楔切邊側(cè)向力的方法

斜楔切邊側(cè)向力無法完全抵消，可考慮通過以下方式，在一定程度上平衡斜楔切邊的側(cè)向力，減少側(cè)向力對(duì)模具壽命和沖壓件質(zhì)量的影響程度。

⑴加長斜楔滑塊底部支撐面的長度，在保證排廢料空間的前提下，使支撐點(diǎn)盡量靠近刃口所受側(cè)向力的作用線。從而減小斜楔滑塊所受切邊側(cè)向力的力矩(圖7)。

⑵通過適當(dāng)增加側(cè)壓料氮?dú)飧椎膲毫?，通過加大壓料力減小實(shí)際側(cè)向力的同時(shí)，一定程度上平衡斜楔滑塊受切邊側(cè)向力產(chǎn)生的力矩。

SLAM能同時(shí)達(dá)到全景影像與激光點(diǎn)云同步采集與匹配的目的，提高了城市地下空間三維數(shù)據(jù)的效率和精度，并能大幅降低數(shù)據(jù)采集與處理成本，廣泛應(yīng)用于城市地下綜合管廊測(cè)量。

⑶保證斜楔壓板和斜楔滑塊底面的平行度，以及斜楔壓板和斜楔滑塊的導(dǎo)滑間隙。

斜楔壓板是約束斜楔滑塊受側(cè)向力矩產(chǎn)生的主要部件，保證斜楔壓板、導(dǎo)板、V形導(dǎo)板與斜楔滑塊的間隙，可在很大程度上抵消切邊側(cè)向力產(chǎn)生的力矩，保證刃口動(dòng)態(tài)間隙不會(huì)過分增大。根據(jù)陳華娟等人在《沖模斜楔機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向改進(jìn)》一文中提到的試驗(yàn)結(jié)果，燒結(jié)型導(dǎo)板的耐磨性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的石墨銅導(dǎo)板。在非標(biāo)斜楔中采用燒結(jié)型導(dǎo)板，有助于減少斜楔壓板等部件的磨損程度，保證合理的導(dǎo)滑間隙及防側(cè)性能。

SPOT5衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)空間分辨率為5 m，具有大范圍覆蓋、高重訪率、高分辨率、多光譜獲取方式的優(yōu)點(diǎn)，日覆蓋范圍達(dá)400萬平方公里，將其用于地質(zhì)災(zāi)害方面則可以清晰地解譯出一般的地質(zhì)災(zāi)害。但SPOT5衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)也有其局限性，主要是地面分辨力低，成圖比例尺偏小，不能滿足工作區(qū)1∶1萬的解譯要求。航空像片分辨率高，影像清晰細(xì)致，反映的地物內(nèi)容豐富，容易判讀。

⑷加大波浪刃口高度差，做成局部先切入的形式。并在先切入位置刀背做防側(cè)，通過此種方式抵消切邊側(cè)向力。

⑸當(dāng)側(cè)切刃口附近有型面時(shí)，可增大刃口附近的側(cè)壓料面積，通過型面來抵消側(cè)向力。

1）教育資源互聯(lián)互通、共同分享。智慧教育培養(yǎng)的人才不僅僅針對(duì)一般意義上的國家公民，而是針對(duì)全世界性質(zhì)的公民，這就要求人們適應(yīng)21世紀(jì)發(fā)展的需要，具有獨(dú)特的全球視野以及創(chuàng)新思維能力。智慧的教學(xué)可根據(jù)實(shí)際需求，在全球信息化的背景下快速便捷地獲取大量的優(yōu)質(zhì)教育資源，拓展教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的、靈活的、開放的課堂教學(xué)[2]。

結(jié)束語

⑴通過分析斜楔在開始切邊前的運(yùn)動(dòng)過程和受力狀態(tài)，提出了在斜楔運(yùn)動(dòng)起始階段減少斜楔滑塊所受旋轉(zhuǎn)力矩，減輕斜楔導(dǎo)板和壓板不均勻磨損的方法和途徑。

⑵通過沖裁過程的受力分析，結(jié)合前人研究結(jié)論，對(duì)切邊側(cè)向力的計(jì)算方式進(jìn)行了考證，找出更適合常用汽車外覆蓋件切邊側(cè)向力的計(jì)算方法。并據(jù)此分析了減小切邊側(cè)向力的方法。

信用卡和PayPal是目前使用最廣泛的國際網(wǎng)購支付方式，因此本課程應(yīng)對(duì)信用卡的主要類型以及PayPal的交易流程做必要的講授。另外對(duì)我國的國際支付寶、Money booker等幾種國內(nèi)外常用的第三方支付平臺(tái)也應(yīng)給予適當(dāng)介紹。線下匯款則至少應(yīng)增加西聯(lián)匯款的內(nèi)容。

⑶結(jié)合斜楔滑塊在沖裁過程中受力情況，總結(jié)了平衡斜楔滑塊所受側(cè)向力矩的方法。