1.引言

　　本論文是以沖壓工藝學(xué)基本理論為依據(jù)葱妒，通過對各種沖壓工藝基本運(yùn)動的分析搪花，提出了對沖壓模具設(shè)計(jì)的要求搓谆。首先闡述沖壓過程中刁愿，機(jī)械運(yùn)動的基本概念街赊，然后逐項(xiàng)分析了沖裁、彎曲宋旭、拉深工藝的基本運(yùn)動機(jī)理娘介，指出模具設(shè)計(jì)中應(yīng)著重控制到的內(nèi)容，并介紹了在模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動靈活運(yùn)用的方法和一些實(shí)例每访。最后總結(jié)了根據(jù)具體情況進(jìn)行產(chǎn)品工藝運(yùn)動分析的方法盘肺，并強(qiáng)調(diào)在模具設(shè)計(jì)中稠臣，對機(jī)械運(yùn)動的控制和靈活運(yùn)用對提高設(shè)計(jì)水平和保證沖壓件品質(zhì)的重要意義康蚯。

　　2.沖壓過程中機(jī)械運(yùn)動的概述

　　冷沖壓就是將各種不同規(guī)格的板料或坯料，利用模具和沖壓設(shè)備（壓力機(jī)爵倚，又名沖床）對其施加壓力侦纳，使之產(chǎn)生變形或分離，獲得一定形狀也您、尺寸和性能的零件勤焕。一般生產(chǎn)都是采用立式?jīng)_床，因而決定了沖壓過程的主運(yùn)動是上下運(yùn)動愕炸，另外疮丛，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(yùn)動。

　　機(jī)械運(yùn)動可分為滑動辆它、轉(zhuǎn)動和滾動等三種基本運(yùn)動形式誊薄，在沖壓過程中都存在履恩，但是各種運(yùn)動形式的特點(diǎn)不同，對沖壓的影響也各不相同呢蔫。

　　既然沖壓過程存在如此多樣的運(yùn)動切心，在沖壓模具設(shè)計(jì)中就應(yīng)該對各種運(yùn)動進(jìn)行嚴(yán)格控制，以達(dá)到模具設(shè)計(jì)的要求片吊；同時绽昏，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況，靈活運(yùn)用各種機(jī)械運(yùn)動俏脊，以達(dá)到產(chǎn)品的要求全谤。

　　沖壓過程的主運(yùn)動是上下運(yùn)動，但是在模具中設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu)联予、轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)啼县、滾軸結(jié)構(gòu)和旋切結(jié)構(gòu)等，可以相應(yīng)把主運(yùn)動轉(zhuǎn)化為水平運(yùn)動偏团、模具中的轉(zhuǎn)動和模具中的滾動献凫。在模具設(shè)計(jì)中這些特殊結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜和困難，成本也較高库忽，但是為了達(dá)到產(chǎn)品的形狀攘宗、尺寸要求，卻不失為一種有效的解決方法拌九。

　　3.沖裁模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

　　沖裁工藝的基本運(yùn)動是卸料板先與板料接觸并壓牢猾蔫，凸模下降至與板料接觸并繼續(xù)下降進(jìn)入凹模，凸恐丧、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動導(dǎo)致板料分離瀑乡，然后凸、凹模分開晚沙，卸料板把工件或廢料從凸模上推落橙挽，完成沖裁運(yùn)動。卸料板的運(yùn)動是非常關(guān)鍵的喝赎，為了保證沖裁的質(zhì)量冶驴，必須控制卸料板的運(yùn)動，一定要讓它先于凸模與板料接觸田炭，并且壓料力要足夠师抄，否則沖裁件切斷面質(zhì)量差，尺寸精度低教硫，平面度不良叨吮，甚至模具壽命減少。

　　按通常的方法設(shè)計(jì)落料沖孔模具瞬矩，往往沖壓后工件與廢料邊難以分開茶鉴。在不影響工件質(zhì)量的前提下谚殊，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊，以使落料沖孔運(yùn)動完成后蛤铜，凹模卸料板先把工件從凹模中推出嫩絮，然后凸凹模卸料板再把廢料也從凸凹模上推落，這樣一來围肥，工件與廢料也就自然分開了剿干。

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

　　有些沖孔模具的沖孔數(shù)量很多挤胃，需要很大沖壓力诞茶，對沖壓生產(chǎn)不利，甚至無足夠噸位的沖床君博，有一個簡單的方法哆幸，是采用不同長度的2～4批沖頭，在沖壓時讓沖孔運(yùn)動分時進(jìn)行慧贩，可以有效地減小沖裁力凫体。

　　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，如果先沖孔再彎曲是很難達(dá)到孔位要求的抡悼，必須設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu)卿俺，在彎曲后再沖孔，利用水平方向的沖孔運(yùn)動可以達(dá)到目的篮烈。對那些翻邊颜说、拉深高度要求較嚴(yán)需要做修邊工序的，也可以采用類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)员舵。

　　4.彎曲模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

　　彎曲工藝的基本運(yùn)動是卸料板先與板料接觸并壓死脑沿，凸模下降至與板料接觸藕畔，并繼續(xù)下降進(jìn)入凹模马僻，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動注服，導(dǎo)致板料變形折彎韭邓，然后凸、凹模分開溶弟，彎曲凹模上的頂桿（或滑塊）把彎曲邊推出女淑，完成彎曲運(yùn)動瞭郑。卸料板及頂桿的運(yùn)動是非常關(guān)鍵的，為了保證彎曲的質(zhì)量或生產(chǎn)效率鸭你，必須首先控制卸料板的運(yùn)動屈张，讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力一定要足夠袱巨，否則彎曲件尺寸精度差讽益，平面度不良；其次遥喘，應(yīng)確保頂桿力足夠泞叉，以使它順利地把彎曲件推出，否則彎曲件變形纯殖，生產(chǎn)效率低嫡决。對于精度要求較高的彎曲件，應(yīng)特別注意一點(diǎn)动荚，最好在彎曲運(yùn)動中坷疙，要有一個運(yùn)動死點(diǎn)，即所有相關(guān)結(jié)構(gòu)件能夠碰死悉通。

　　有些工件彎曲形狀較奇特烫毡，或彎曲后不能按正常方式從凹模上脫落，這時坠地，往往需要用到斜楔結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)弄萨，例如，采用斜楔結(jié)構(gòu)圾纤，可以完成小于90度或回鉤式彎曲瓣颅，采用轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)圓筒件一次成型。

　　值得一提的是譬正，對于有些外殼件宫补，如電腦軟驅(qū)外殼，因其彎曲邊較長曾我，彎頭與板料間的滑動粉怕，在彎曲時，很容易擦出毛屑抒巢，材料鍍鋅層脫落贫贝，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蛉谜，提高其光潔度和耐磨性稚晚；或者在彎曲沖頭R角處嵌入滾軸，把彎頭與板料的彎曲滑動轉(zhuǎn)化為滾動型诚，由于滾動比滑動的摩擦力小得多客燕，所以不容易擦傷工件鸳劳。

　　5.拉深模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

　　拉深工藝的基本運(yùn)動是，卸料板先與板料接觸并壓牢张鸟，凸模下降至與板料接觸念澜，并繼續(xù)下降，進(jìn)入凹模牌度，凸诽檬、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動，導(dǎo)致板料體積成形帚孔，然后凸殿扮、凹模分開，凹娜担滑塊把工件推出篓围，完成拉深運(yùn)動。

　　卸料板和滑塊的運(yùn)動非常關(guān)鍵健需，為了保證拉深件的質(zhì)量培按，必須控制卸料板的運(yùn)動，讓它先于凸模與板料接觸蕴来，并且壓料力要足夠沪识，否則拉深件容易起皺，甚至裂開娱局；其次應(yīng)確保凹恼煤ィ滑塊壓力足夠，以保證拉深件底面的平面度衰齐。

　　拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)合理任斋，可以很好地控制結(jié)構(gòu)件的運(yùn)動過程，達(dá)到多工序組合的目的耻涛。例如典型的落料拉深切邊沖孔復(fù)合模具的設(shè)計(jì)废酷。

　　另外，有些裝飾品和日用品的拉深件需要有卷邊（或滾邊）工序抹缕，模具設(shè)計(jì)中也用到了滾軸結(jié)構(gòu)澈蟆，所以在卷邊過程中滾動的摩擦力非常小，不容易擦傷工件表面卓研。

　　對那些需要在馬達(dá)中旋轉(zhuǎn)的拉深結(jié)構(gòu)件,切邊的高度趴俘、跳動度等要求相當(dāng)高，需要在模具中設(shè)計(jì)特別的旋切結(jié)構(gòu)鉴分，利用旋轉(zhuǎn)（切）運(yùn)動修邊哮幢，不僅能保證切邊的尺寸精度高带膀，甚至切邊的毛刺及沖切紋路亦相當(dāng)美觀欣慰。值得一提的是市黔，此旋切結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計(jì)改良后，已經(jīng)非常易于模具加工制作氮栏，并且已運(yùn)用于連續(xù)拉深模具當(dāng)中插棱。

　　6.連續(xù)模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)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左蛙，因而其沖壓過程中的機(jī)械運(yùn)動也包括了這三種工藝的基本運(yùn)動模式肘何，對連續(xù)模具中運(yùn)動的控制，應(yīng)分成各基本工藝分別進(jìn)行控制裁甘。

　　通常連續(xù)模具要求不斷加快沖壓速度艰膀，提高生產(chǎn)效率，有些形狀較復(fù)雜区蛹、較特別的沖壓件辫田，其沖壓運(yùn)動較費(fèi)時，在連續(xù)模具設(shè)計(jì)中可以分解成效率較高的沖壓運(yùn)動艺挽。例如嚎论，工程膨脹螺釘圓筒件在連續(xù)模具設(shè)計(jì)中即可將其圓筒成型運(yùn)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，不僅提高效率麦撵，亦能保證沖壓件圓度刽肠。

　　需要特別指出的是，連續(xù)模具因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中還牽涉到送料機(jī)免胃、吹風(fēng)裝置等音五，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮到這些因素，讓沖床羔沙、模具放仗、送料機(jī)和吹風(fēng)裝置的運(yùn)動在時間上配合好，連續(xù)模具才能真正順利生產(chǎn)撬碟。

　　7.結(jié)束語

　　盡管各種工藝的基本運(yùn)動原理是不同的诞挨，但是也有共同點(diǎn)，就是卸料板（或滑塊）的運(yùn)動是重要的控制因素呢蛤。實(shí)際上惶傻，在模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，產(chǎn)品的沖壓工藝不可能都象各種工藝的基本運(yùn)動那樣簡單其障，應(yīng)當(dāng)要根據(jù)具體情況對產(chǎn)品工藝作好運(yùn)動分析银室，再據(jù)此作進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。

　　在對產(chǎn)品工藝運(yùn)動作分析時斜曾，應(yīng)主要考慮其必要性螺喂、時間性、可行性，還應(yīng)具有創(chuàng)造性范咖。必要性是指運(yùn)用基本運(yùn)動原理判斷需要那些運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝坊蕴；時間性是指所需各項(xiàng)運(yùn)動的先后順序；可行性是指能否通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和力學(xué)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)所需運(yùn)動鳄盗；創(chuàng)造性是指在前述運(yùn)動無法被實(shí)現(xiàn)或運(yùn)動無法完全實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝的情況下扫觅，要善于大膽采用新方法去努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝，也就是前面所說的對機(jī)械運(yùn)動的靈活運(yùn)用送写。

　　沖壓過程存在多種多樣的機(jī)械運(yùn)動硅枷，而各種機(jī)械運(yùn)動對沖壓工藝實(shí)現(xiàn)與沖壓件品質(zhì)的影響也各不相同，因而在沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動的控制和靈活運(yùn)用對提高設(shè)計(jì)水平和保證沖壓件品質(zhì)具有重要意義婉劲。

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