1.引言

　　本論文是以沖壓工藝學(xué)基本理論為依據(jù)，通過對各種沖壓工藝基本運動的分析，提出了對沖壓模具設(shè)計的要求每界。首先闡述沖壓過程中，機械運動的基本概念家卖，然后逐項分析了沖裁盆犁、彎曲、拉深工藝的基本運動機理故弟，指出模具設(shè)計中應(yīng)著重控制到的內(nèi)容，并介紹了在模具設(shè)計中對機械運動靈活運用的方法和一些實例噪怜。最后總結(jié)了根據(jù)具體情況進行產(chǎn)品工藝運動分析的方法又蝌，并強調(diào)在模具設(shè)計中，對機械運動的控制和靈活運用對提高設(shè)計水平和保證沖壓件品質(zhì)的重要意義予售。

　　2.沖壓過程中機械運動的概述

　　冷沖壓就是將各種不同規(guī)格的板料或坯料场致，利用模具和沖壓設(shè)備(壓力機，又名沖床)對其施加壓力湿斩，使之產(chǎn)生變形或分離籍投，獲得一定形狀、尺寸和性能的零件忧埠。一般生產(chǎn)都是采用立式?jīng)_床圣烤，因而決定了沖壓過程的主運動是上下運動，另外坤乌，還有模具與板料和模具中各結(jié)構(gòu)件之間的各種相互運動喘建。

　　機械運動可分為滑動、轉(zhuǎn)動和滾動等三種基本運動形式哼御，在沖壓過程中都存在坯临，但是各種運動形式的特點不同，對沖壓的影響也各不相同恋昼。

　　既然沖壓過程存在如此多樣的運動看靠，在沖壓模具設(shè)計中就應(yīng)該對各種運動進行嚴(yán)格控制赶促，以達到模具設(shè)計的要求；同時挟炬，在設(shè)計中還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況鸥滨，靈活運用各種機械運動，以達到產(chǎn)品的要求辟宗。

　　沖壓過程的主運動是上下運動爵赵，但是在模具中設(shè)計斜楔結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)泊脐、滾軸結(jié)構(gòu)和旋切結(jié)構(gòu)等空幻，可以相應(yīng)把主運動轉(zhuǎn)化為水平運動、模具中的轉(zhuǎn)動和模具中的滾動容客。在模具設(shè)計中這些特殊結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜和困難秕铛，成本也較高，但是為了達到產(chǎn)品的形狀蛙途、尺寸要求讯完，卻不失為一種有效的解決方法。

　　3.沖裁模具中機械運動的控制和運用

　　沖裁工藝的基本運動是卸料板先與板料接觸并壓牢汤袭，凸模下降至與板料接觸并繼續(xù)下降進入凹模于扳，凸席栅、凹模及板料產(chǎn)生相對運動導(dǎo)致板料分離，然后凸署霸、凹模分開，卸料板把工件或廢料從凸模上推落赠魂，完成沖裁運動。卸料板的運動是非常關(guān)鍵的缆刁，為了保證沖裁的質(zhì)量，必須控制卸料板的運動诗舰，一定要讓它先于凸模與板料接觸崔涂，并且壓料力要足夠，否則沖裁件切斷面質(zhì)量差始衅，尺寸精度低冷蚂，平面度不良，甚至模具壽命減少汛闸。

　　按通常的方法設(shè)計落料沖孔模具蝙茶，往往沖壓后工件與廢料邊難以分開艺骂。在不影響工件質(zhì)量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊隆夯，以使落料沖孔運動完成后钳恕，凹模卸料板先把工件從凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把廢料也從凸凹模上推落忧额，這樣一來愧口，工件與廢料也就自然分開了。

　　對于一些有局部凸起的較大的沖壓件称海，可以在落料沖孔模的凹模卸料板上增加壓型凸模苫担，同時施加足夠的彈簧力，以保證卸料板上壓型凸模與板料接觸時先使材料變形達到壓型目的茅祠，再繼續(xù)落料沖孔運動禁糖，往往可以減少一個工步的模具，降低成本。

　　有些沖孔模具的沖孔數(shù)量很多喊解，需要很大沖壓力，對沖壓生產(chǎn)不利杉武，甚至無足夠噸位的沖床辙售，有一個簡單的方法，是采用不同長度的2～4批沖頭祈搜，在沖壓時讓沖孔運動分時進行士八，可以有效地減小沖裁力梁呈。

　　對那些在彎曲面上有位置精度要求高的孔(例如對側(cè)彎曲上兩孔的同心度等)的沖壓件官卡，如果先沖孔再彎曲是很難達到孔位要求的僚洋，必須設(shè)計斜楔結(jié)構(gòu)，在彎曲后再沖孔斧炎，利用水平方向的沖孔運動可以達到目的酗裕。對那些翻邊、拉深高度要求較嚴(yán)需要做修邊工序的匣诉，也可以采用類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計骏芍。

　　4.彎曲模具中機械運動的控制和運用

　　彎曲工藝的基本運動是卸料板先與板料接觸并壓死既憔，凸模下降至與板料接觸，并繼續(xù)下降進入凹模扬跋，凸凌节、凹模及板料產(chǎn)生相對運動，導(dǎo)致板料變形折彎朴上，然后凸卒煞、凹模分開，彎曲凹模上的頂桿(或滑塊)把彎曲邊推出畔裕，完成彎曲運動扮饶。卸料板及頂桿的運動是非常關(guān)鍵的垢粮，為了保證彎曲的質(zhì)量或生產(chǎn)效率抬奠，必須首先控制卸料板的運動，讓它先于凸模與板料接觸蚓绞，并且壓料力一定要足夠派料，否則彎曲件尺寸精度差，平面度不良盼蝴；其次隙趣，應(yīng)確保頂桿力足夠，以使它順利地把彎曲件推出萤晴，否則彎曲件變形店读，生產(chǎn)效率低攀芯。對于精度要求較高的彎曲件，應(yīng)特別注意一點侣诺，最好在彎曲運動中，要有一個運動死點剃氧，即所有相關(guān)結(jié)構(gòu)件能夠碰死阻星。

　　有些工件彎曲形狀較奇特已添，或彎曲后不能按正常方式從凹模上脫落鹰觅，這時棍丽，往往需要用到斜楔結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)慈翔，例如，采用斜楔結(jié)構(gòu)因镊，可以完成小于90度或回鉤式彎曲武慨，采用轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)圓筒件一次成型行掰。

　　值得一提的是，對于有些外殼件坪江，如電腦軟驅(qū)外殼仲闽，因其彎曲邊較長，彎頭與板料間的滑動蔼囊，在彎曲時衣迷，很容易擦出毛屑，材料鍍鋅層脫落壶谒，頻繁拋光彎曲沖頭效果也不理想。通常的做法是把彎曲沖頭鍍鈦汗菜，提高其光潔度和耐磨性；或者在彎曲沖頭R角處嵌入滾軸巡揍，把彎頭與板料的彎曲滑動轉(zhuǎn)化為滾動菌瘪，由于滾動比滑動的摩擦力小得多莱芥，所以不容易擦傷工件葬陡。

　　5.拉深模具中機械運動的控制和運用

　　拉深工藝的基本運動是，卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸抬宽，并繼續(xù)下降岸寿，進入凹模硝僻，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運動鸭乱，導(dǎo)致板料體積成形，然后凸奶膘、凹模分開橱奶，凹模滑塊把工件推出慈俯，完成拉深運動渤刃。

　　卸料板和滑塊的運動非常關(guān)鍵，為了保證拉深件的質(zhì)量卖子，必須控制卸料板的運動洋闽，讓它先于凸模與板料接觸突梦，并且壓料力要足夠诫舅，否則拉深件容易起皺，甚至裂開宫患；其次應(yīng)確保凹目福滑塊壓力足夠，以保證拉深件底面的平面度娃闲。

　　拉深復(fù)合模設(shè)計合理逛徽，可以很好地控制結(jié)構(gòu)件的運動過程珊辛，達到多工序組合的目的障渡。例如典型的落料拉深切邊沖孔復(fù)合模具的設(shè)計。

　　另外络跷，有些裝飾品和日用品的拉深件需要有卷邊(或滾邊)工序绑僵，模具設(shè)計中也用到了滾軸結(jié)構(gòu)，所以在卷邊過程中滾動的摩擦力非常小俺阻，不容易擦傷工件表面池致。

　　對那些需要在馬達中旋轉(zhuǎn)的拉深結(jié)構(gòu)件,切邊的高度、跳動度等要求相當(dāng)高督靶，需要在模具中設(shè)計特別的旋切結(jié)構(gòu)剥犯，利用旋轉(zhuǎn)(切)運動修邊，不僅能保證切邊的尺寸精度高铃挠，甚至切邊的毛刺及沖切紋路亦相當(dāng)美觀应结。值得一提的是刨疼，此旋切結(jié)構(gòu)在實際設(shè)計改良后，已經(jīng)非常易于模具加工制作鹅龄，并且已運用于連續(xù)拉深模具當(dāng)中揩慕。

　　6.連續(xù)模具中機械運動的控制和運用

　　連續(xù)模具中常常同時包括了沖裁、彎曲和拉深等沖壓工藝迎卤，因而其沖壓過程中的機械運動也包括了這三種工藝的基本運動模式，對連續(xù)模具中運動的控制玷坠，應(yīng)分成各基本工藝分別進行控制蜗搔。

　　通常連續(xù)模具要求不斷加快沖壓速度，提高生產(chǎn)效率八堡，有些形狀較復(fù)雜樟凄、較特別的沖壓件，其沖壓運動較費時兄渺，在連續(xù)模具設(shè)計中可以分解成效率較高的沖壓運動不同。例如，工程膨脹螺釘圓筒件在連續(xù)模具設(shè)計中即可將其圓筒成型運動分解為兩側(cè)90度圓弧彎曲～中間60度圓弧彎曲～整體抱圓～圓度校正四個工序专运，不僅提高效率酵吴，亦能保證沖壓件圓度。

　　需要特別指出的是壮畏，連續(xù)模具因為在實際生產(chǎn)中還牽涉到送料機律腊、吹風(fēng)裝置等，在設(shè)計中應(yīng)充分考慮到這些因素铭歪，讓沖床辑蛔、模具、送料機和吹風(fēng)裝置的運動在時間上配合好搀薛，連續(xù)模具才能真正順利生產(chǎn)昔主。

　　7.結(jié)束語

　　盡管各種工藝的基本運動原理是不同的蹂勺，但是也有共同點，就是卸料板(或滑塊)的運動是重要的控制因素字钓。實際上携帘，在模具設(shè)計當(dāng)中，產(chǎn)品的沖壓工藝不可能都象各種工藝的基本運動那樣簡單姊象，應(yīng)當(dāng)要根據(jù)具體情況對產(chǎn)品工藝作好運動分析旨椒，再據(jù)此作進一步的設(shè)計。

　　在對產(chǎn)品工藝運動作分析時堵漱，應(yīng)主要考慮其必要性综慎、時間性、可行性勤庐，還應(yīng)具有創(chuàng)造性示惊。必要性是指運用基本運動原理判斷需要那些運動來實現(xiàn)產(chǎn)品工藝；時間性是指所需各項運動的先后順序愉镰；可行性是指能否通過結(jié)構(gòu)設(shè)計和力學(xué)設(shè)計來實現(xiàn)所需運動涝涤；創(chuàng)造性是指在前述運動無法被實現(xiàn)或運動無法完全實現(xiàn)產(chǎn)品工藝的情況下，要善于大膽采用新方法去努力實現(xiàn)產(chǎn)品工藝岛杀，也就是前面所說的對機械運動的靈活運用阔拳。

　　沖壓過程存在多種多樣的機械運動，而各種機械運動對沖壓工藝實現(xiàn)與沖壓件品質(zhì)的影響也各不相同类嗤，因而在沖壓模具設(shè)計中對機械運動的控制和靈活運用對提高設(shè)計水平和保證沖壓件品質(zhì)具有重要意義糊肠。

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