1.引言

　　本論文是以沖壓工藝學(xué)基本理論為依據(jù)，通過(guò)對(duì)各種沖壓工藝基本運(yùn)動(dòng)的分析暮态，提出了對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的要求邢入。首先闡述沖壓過(guò)程中，機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本概念讼载，然后逐項(xiàng)分析了沖裁轿秧、彎曲、拉深工藝的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理咨堤，指出模具設(shè)計(jì)中應(yīng)著重控制到的內(nèi)容菇篡，并介紹了在模具設(shè)計(jì)中對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)靈活運(yùn)用的方法和一些實(shí)例漩符。最后總結(jié)了根據(jù)具體情況進(jìn)行產(chǎn)品工藝運(yùn)動(dòng)分析的方法，并強(qiáng)調(diào)在模具設(shè)計(jì)中驱还，對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和靈活運(yùn)用對(duì)提高設(shè)計(jì)水平和保證沖壓件品質(zhì)的重要意義嗜暴。

　　2.沖壓過(guò)程中機(jī)械運(yùn)動(dòng)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)议蟆，又名沖床）對(duì)其施加壓力闷沥，使之產(chǎn)生變形或分離，獲得一定形狀咐容、尺寸和性能的零件舆逃。一般生產(chǎn)都是采用立式?jīng)_床，因而決定了沖壓過(guò)程的主運(yùn)動(dòng)是上下運(yùn)動(dòng)戳粒，另外路狮，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(dòng)。

　　機(jī)械運(yùn)動(dòng)可分為滑動(dòng)恼芙、轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)等三種基本運(yùn)動(dòng)形式结晒，在沖壓過(guò)程中都存在，但是各種運(yùn)動(dòng)形式的特點(diǎn)不同龟冻，對(duì)沖壓的影響也各不相同碎准。

　　既然沖壓過(guò)程存在如此多樣的運(yùn)動(dòng)，在沖壓模具設(shè)計(jì)中就應(yīng)該對(duì)各種運(yùn)動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格控制陋抵，以達(dá)到模具設(shè)計(jì)的要求焚怨；同時(shí)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況钱挺，靈活運(yùn)用各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)惕拍，以達(dá)到產(chǎn)品的要求。

　　沖壓過(guò)程的主運(yùn)動(dòng)是上下運(yùn)動(dòng)辣沧，但是在模具中設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu)狼棠、轉(zhuǎn)銷(xiāo)結(jié)構(gòu)、滾軸結(jié)構(gòu)和旋切結(jié)構(gòu)等哀铡，可以相應(yīng)把主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平運(yùn)動(dòng)杯聚、模具中的轉(zhuǎn)動(dòng)和模具中的滾動(dòng)。在模具設(shè)計(jì)中這些特殊結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜和困難抒痒，成本也較高幌绍，但是為了達(dá)到產(chǎn)品的形狀、尺寸要求故响，卻不失為一種有效的解決方法傀广。

　　3.沖裁模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用

　　沖裁工藝的基本運(yùn)動(dòng)是卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸并繼續(xù)下降進(jìn)入凹模，凸伪冰、凹模及板料產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致板料分離誓酒，然后凸、凹模分開(kāi)贮聂，卸料板把工件或廢料從凸模上推落靠柑，完成沖裁運(yùn)動(dòng)。卸料板的運(yùn)動(dòng)是非常關(guān)鍵的吓懈，為了保證沖裁的質(zhì)量歼冰，必須控制卸料板的運(yùn)動(dòng)，一定要讓它先于凸模與板料接觸拷拥，并且壓料力要足夠众桨，否則沖裁件切斷面質(zhì)量差，尺寸精度低们灵，平面度不良稳虱，甚至模具壽命減少怔于。

　　按通常的方法設(shè)計(jì)落料沖孔模具禀蜒，往往沖壓后工件與廢料邊難以分開(kāi)。在不影響工件質(zhì)量的前提下姚详，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊槐猪，以使落料沖孔運(yùn)動(dòng)完成后，凹模卸料板先把工件從凹模中推出腮稚，然后凸凹模卸料板再把廢料也從凸凹模上推落许食，這樣一來(lái)，工件與廢料也就自然分開(kāi)了挽饺。

　　對(duì)于一些有局部凸起的較大的沖壓件够菊，可以在落料沖孔模的凹模卸料板上增加壓型凸模，同時(shí)施加足夠的彈簧力恨溜，以保證卸料板上壓型凸模與板料接觸時(shí)先使材料變形達(dá)到壓型目的符衔，再繼續(xù)落料沖孔運(yùn)動(dòng)，往往可以減少一個(gè)工步的模具糟袁，降低成本判族。

　　有些沖孔模具的沖孔數(shù)量很多，需要很大沖壓力项戴，對(duì)沖壓生產(chǎn)不利形帮，甚至無(wú)足夠噸位的沖床，有一個(gè)簡(jiǎn)單的方法周叮，是采用不同長(zhǎng)度的2～4批沖頭辩撑，在沖壓時(shí)讓沖孔運(yùn)動(dòng)分時(shí)進(jìn)行，可以有效地減小沖裁力。

　　對(duì)那些在彎曲面上有位置精度要求高的孔（例如對(duì)側(cè)彎曲上兩孔的同心度等）的沖壓件合冀，如果先沖孔再?gòu)澢呛茈y達(dá)到孔位要求的锄蹂，必須設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu)，在彎曲后再?zèng)_孔水慨，利用水平方向的沖孔運(yùn)動(dòng)可以達(dá)到目的得糜。對(duì)那些翻邊、拉深高度要求較嚴(yán)需要做修邊工序的现熔，也可以采用類(lèi)似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)服骚。

　　4.彎曲模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用

　　彎曲工藝的基本運(yùn)動(dòng)是卸料板先與板料接觸并壓死，凸模下降至與板料接觸展霸，并繼續(xù)下降進(jìn)入凹模蝎蛤，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)莺肌，導(dǎo)致板料變形折彎挪吱，然后凸、凹模分開(kāi)辈喜，彎曲凹模上的頂桿（或滑塊）把彎曲邊推出捺柬，完成彎曲運(yùn)動(dòng)。卸料板及頂桿的運(yùn)動(dòng)是非常關(guān)鍵的砖伴，為了保證彎曲的質(zhì)量或生產(chǎn)效率望泪，必須首先控制卸料板的運(yùn)動(dòng)，讓它先于凸模與板料接觸愧汽，并且壓料力一定要足夠宾芥，否則彎曲件尺寸精度差，平面度不良横朋；其次仑乌，應(yīng)確保頂桿力足夠，以使它順利地把彎曲件推出琴锭，否則彎曲件變形晰甚，生產(chǎn)效率低。對(duì)于精度要求較高的彎曲件祠够，應(yīng)特別注意一點(diǎn)压汪，最好在彎曲運(yùn)動(dòng)中，要有一個(gè)運(yùn)動(dòng)死點(diǎn)古瓤，即所有相關(guān)結(jié)構(gòu)件能夠碰死止剖。

　　有些工件彎曲形狀較奇特，或彎曲后不能按正常方式從凹模上脫落落君，這時(shí)穿香，往往需要用到斜楔結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，例如，采用斜楔結(jié)構(gòu)皮获，可以完成小于90度或回鉤式彎曲焙蚓，采用轉(zhuǎn)銷(xiāo)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)圓筒件一次成型。

　　值得一提的是裸岁，對(duì)于有些外殼件届辽，如電腦軟驅(qū)外殼，因其彎曲邊較長(zhǎng)郊啄，彎頭與板料間的滑動(dòng)映贞，在彎曲時(shí)，很容易擦出毛屑寄菲，材料鍍鋅層脫落裁堤，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起胡，提高其光潔度和耐磨性灵吃；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(dòng)轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)息沐，由于滾動(dòng)比滑動(dòng)的摩擦力小得多灵界，所以不容易擦傷工件。

　　5.拉深模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用

　　拉深工藝的基本運(yùn)動(dòng)是祭昏，卸料板先與板料接觸并壓牢耙厚，凸模下降至與板料接觸，并繼續(xù)下降岔霸，進(jìn)入凹模，凸俯渤、凹模及板料產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)呆细，導(dǎo)致板料體積成形，然后凸八匠、凹模分開(kāi)絮爷，凹模滑塊把工件推出梨树，完成拉深運(yùn)動(dòng)坑夯。

　　卸料板和滑塊的運(yùn)動(dòng)非常關(guān)鍵，為了保證拉深件的質(zhì)量抡四，必須控制卸料板的運(yùn)動(dòng)柜蜈，讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力要足夠指巡，否則拉深件容易起皺淑履，甚至裂開(kāi)；其次應(yīng)確保凹模滑塊壓力足夠蹂曾，以保證拉深件底面的平面度雁韵。

　　拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)合理，可以很好地控制結(jié)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)過(guò)程蕴嘹，達(dá)到多工序組合的目的颊嫁。例如典型的落料拉深切邊沖孔復(fù)合模具的設(shè)計(jì)。

　　另外闹只，有些裝飾品和日用品的拉深件需要有卷邊（或滾邊）工序蛆骨，模具設(shè)計(jì)中也用到了滾軸結(jié)構(gòu)，所以在卷邊過(guò)程中滾動(dòng)的摩擦力非常小裙澎，不容易擦傷工件表面洒妈。

　　對(duì)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、跳動(dòng)度等要求相當(dāng)高艘彭，需要在模具中設(shè)計(jì)特別的旋切結(jié)構(gòu)蛮碾，利用旋轉(zhuǎn)（切）運(yùn)動(dòng)修邊，不僅能保證切邊的尺寸精度高跟狱，甚至切邊的毛刺及沖切紋路亦相當(dāng)美觀俭厚。值得一提的是，此旋切結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計(jì)改良后驶臊，已經(jīng)非常易于模具加工制作挪挤，并且已運(yùn)用于連續(xù)拉深模具當(dāng)中。

　　6.連續(xù)模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用

　　連續(xù)模具中常常同時(shí)包括了沖裁关翎、彎曲和拉深等沖壓工藝扛门，因而其沖壓過(guò)程中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)也包括了這三種工藝的基本運(yùn)動(dòng)模式，對(duì)連續(xù)模具中運(yùn)動(dòng)的控制纵寝，應(yīng)分成各基本工藝分別進(jìn)行控制论寨。

　　通常連續(xù)模具要求不斷加快沖壓速度，提高生產(chǎn)效率爽茴，有些形狀較復(fù)雜葬凳、較特別的沖壓件，其沖壓運(yùn)動(dòng)較費(fèi)時(shí)室奏，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(dòng)火焰。例如，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(dòng)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(gè)工序胧沫，不僅提高效率塘憨，亦能保證沖壓件圓度。

　　需要特別指出的是执峰，連續(xù)模具因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中還牽涉到送料機(jī)涎花、吹風(fēng)裝置等喊宿，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮到這些因素，讓沖床瞒酪、模具荞宰、送料機(jī)和吹風(fēng)裝置的運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上配合好，連續(xù)模具才能真正順利生產(chǎn)测佛。

　　7.結(jié)束語(yǔ)

　　盡管各種工藝的基本運(yùn)動(dòng)原理是不同的度潜，但是也有共同點(diǎn)，就是卸料板（或滑塊）的運(yùn)動(dòng)是重要的控制因素影凿。實(shí)際上致殉，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(dòng)那樣簡(jiǎn)單第勉，應(yīng)當(dāng)要根據(jù)具體情況對(duì)產(chǎn)品工藝作好運(yùn)動(dòng)分析逃铝，再據(jù)此作進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。
在對(duì)產(chǎn)品工藝運(yùn)動(dòng)作分析時(shí)叽赊，應(yīng)主要考慮其必要性恋沃、時(shí)間性、可行性必指，還應(yīng)具有創(chuàng)造性囊咏。必要性是指運(yùn)用基本運(yùn)動(dòng)原理判斷需要那些運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝；時(shí)間性是指所需各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的先后順序塔橡；可行性是指能否通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和力學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)所需運(yùn)動(dòng)梅割；創(chuàng)造性是指在前述運(yùn)動(dòng)無(wú)法被實(shí)現(xiàn)或運(yùn)動(dòng)無(wú)法完全實(shí)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝葛家，也就是前面所說(shuō)的對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的靈活運(yùn)用户辞。
沖壓過(guò)程存在多種多樣的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，而各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)沖壓工藝實(shí)現(xiàn)與沖壓件品質(zhì)的影響也各不相同惦银，因而在沖壓模具設(shè)計(jì)中對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和靈活運(yùn)用對(duì)提高設(shè)計(jì)水平和保證沖壓件品質(zhì)具有重要意義咆课。

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