探析沖壓模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

金靈剛

（邵陽學(xué)院，湖南邵陽422000）

探析沖壓模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

金靈剛

（邵陽學(xué)院，湖南邵陽422000）

機(jī)械運(yùn)動在沖壓過程中是不可缺失的，在沖壓過程中有著十分重要的作用。進(jìn)行沖壓工藝的運(yùn)動機(jī)理和沖壓模具是相得益彰的。

沖壓模具；機(jī)械運(yùn)動；控制；運(yùn)用

模具設(shè)計質(zhì)量會直接影響到國家工業(yè)化發(fā)展水平。實(shí)施沖壓工藝時，務(wù)必遵循機(jī)械運(yùn)動原理，并較好控制相應(yīng)的機(jī)械運(yùn)動，讓沖壓件的質(zhì)量得到提高，以生產(chǎn)出滿足實(shí)際要求的產(chǎn)品。不同沖壓工藝模具的設(shè)計都和機(jī)械運(yùn)動有著密切的聯(lián)系，因此,在模具設(shè)計的過程中，要結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計和力學(xué)設(shè)計的特點(diǎn)沖壓出精度更高的工件，但工件質(zhì)量受模具的設(shè)計質(zhì)量的直接影響，沖壓的質(zhì)量又受機(jī)械運(yùn)動的影響，最終影響到模具的質(zhì)量。在機(jī)械運(yùn)動控制的過程中，要使不同工藝的模具達(dá)到產(chǎn)品所需的要求，需要對工藝不同的運(yùn)動形式進(jìn)行控制，并在實(shí)踐的過程中不斷地發(fā)展和創(chuàng)新，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計過程中對機(jī)械運(yùn)動的靈活控制和運(yùn)用。

1 沖壓中的機(jī)械運(yùn)動概論

模具的設(shè)計過程中，沖壓是一個非常重要的概念。沖壓指的是使在沖壓設(shè)備和模具的雙重壓力下使不同規(guī)格的材料發(fā)生變形或者分離的現(xiàn)象，在對材料和坯料進(jìn)行不同程度的加工后就產(chǎn)生不同大小的零件，這些零件可以不斷滿足不同工業(yè)的需要。進(jìn)行沖壓的主要設(shè)備是沖床，準(zhǔn)確的說是立式?jīng)_床,其在使用的過程中是上下運(yùn)動的，因此決定了在沖壓的過程中也是上下運(yùn)動的。除了機(jī)械的運(yùn)動，模具和模料之間也會產(chǎn)生運(yùn)動，生產(chǎn)出不同的材料,但機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動是主要的運(yùn)動方式，可以說機(jī)械運(yùn)動的尺度直接決定了零件的制造精度。

使用沖壓設(shè)備和模具對各種不同類型的板料或胚料施加壓力，讓這些板料或胚料發(fā)生分離或變形的變化，最終獲得規(guī)定尺寸、形狀和性能的零件就是冷沖壓。在大部分的生產(chǎn)過程中，使用的都是立式?jīng)_床，所以其沖壓過程一般都是上下運(yùn)動，同時在沖壓過程當(dāng)中還有模具中各個結(jié)構(gòu)件和板料的多種相互運(yùn)動。

沖壓過程中的機(jī)械運(yùn)動共有三種運(yùn)動形式，分別是轉(zhuǎn)動、滑動和滾動基本運(yùn)動形式，這三種基本運(yùn)動形式雖然在沖壓過程中都存在，但由于自身的特點(diǎn)，它們各自對沖壓過程的影響也大不相同。除此之外，不同的運(yùn)動組合方式也會影響到?jīng)_壓過程，所以在具體的沖壓過程中必須要對機(jī)械運(yùn)動的形式進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保其能夠與模具設(shè)計的要求相適應(yīng)，從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量。在沖壓過程中沖壓機(jī)床屬于主要的設(shè)備，而上下運(yùn)動則是沖壓機(jī)床的主要運(yùn)用形式。因為模具設(shè)計工作本身與機(jī)械運(yùn)動水平相關(guān)，所以必須要將上下運(yùn)動的方式轉(zhuǎn)變成為水平運(yùn)動，才能夠保證順利的完成模具加工。

如果想達(dá)到模具設(shè)計的要求，必須在沖壓過程中達(dá)到多樣運(yùn)動，同時在沖壓模具設(shè)計中必須嚴(yán)格控制。并且在沖壓模具的設(shè)計中按照實(shí)際情況對機(jī)械運(yùn)動進(jìn)行運(yùn)用，這樣才能完全的達(dá)到產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)要求。總之，雖然沖壓過程中一般都是上下運(yùn)動，但模具設(shè)計中的轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)、旋切結(jié)構(gòu)等無法完全適應(yīng)上下運(yùn)動，對于這些結(jié)構(gòu)就應(yīng)當(dāng)將主運(yùn)動改變?yōu)樗竭\(yùn)動。因這些特殊結(jié)構(gòu)的成本較高，結(jié)構(gòu)也比較困難復(fù)雜，要想完全達(dá)到產(chǎn)品的尺寸、形狀要求，就必須對其運(yùn)動模式進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化。

2 不同模具在機(jī)械運(yùn)動中的控制與運(yùn)用

（1）沖裁模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用。在沖裁模具中的機(jī)械基本運(yùn)動一般先將板料和卸料板緊緊的壓牢，然后在繼續(xù)完成后續(xù)的各種工作。凸模只有跟板料接觸就會進(jìn)入到凹模，兩者產(chǎn)生相對的運(yùn)動，之后板料和模具就會漸漸分開，而多余的模料就會自行脫落。只有在沖載工藝中重視卸料板運(yùn)動，同時對卸料板運(yùn)動進(jìn)行控制，才能完全保證沖裁的質(zhì)量。嚴(yán)格遵守卸料板先后順序，并根據(jù)相關(guān)的規(guī)定來執(zhí)行是控制卸料板運(yùn)動的主要措施。沖裁模具的尺寸不能與規(guī)定的尺寸有絲毫的差異，沖裁模具的質(zhì)量也必須得到保證，這樣才能夠?qū)⒛＞叩氖褂脡勖畲蟪潭鹊难娱L。而在沖裁模具的設(shè)計當(dāng)中，仍然還存在著許多的問題，例如只有利用人工操作來對廢料進(jìn)行分離，這就將分離廢料的工作效率大大的降低。若想解決這個問題，可以在卸料板上增加對限位塊再進(jìn)行沖孔運(yùn)動，利用對限位塊來推出多余的廢料，完成廢料的分離。但在添加對限位塊的過程中必須根據(jù)實(shí)際情況來決定對限位塊的增加數(shù)量。

（2）彎曲模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用。彎曲模具中的機(jī)械運(yùn)動主要是先實(shí)現(xiàn)板料與卸料板的接觸，然后將其壓死，使凸模緩緩下降，直至其進(jìn)人凹模，這時三者之間就會發(fā)生相對運(yùn)動。當(dāng)板料彎曲時，將凸模與凹模相互分離，彎曲邊就會被滑塊滑推出去，最終順利完成整個彎曲運(yùn)動。由于彎曲的形狀各不相同，所以，會導(dǎo)致其脫落時偏離正常的運(yùn)行方式。為了預(yù)防這種情況的發(fā)生，可使用斜楔結(jié)構(gòu)。

在彎曲模具中機(jī)械的基本運(yùn)動一般是卸料板先接觸板料，再進(jìn)行壓牢，使凸模下降能接觸板料，然后繼續(xù)下降進(jìn)入凹模，之后板料會與凹凸模發(fā)生相互的運(yùn)動，從而使板料發(fā)生變形折彎，凹凸模分開后，彎曲凹模上的滑塊或頂桿會將彎曲邊完全推出，從而完成整個彎曲運(yùn)動。在彎曲工藝的運(yùn)動過程中，頂桿和卸料板的運(yùn)動是十分重要的，若是卸料板沒有比凸模先跟板料接觸，或壓料力不足，就會導(dǎo)致彎曲件的尺寸不符合要求或平面度不夠等問題；在彎曲工藝的運(yùn)動過程中，頂桿的運(yùn)動力度若是不足，就無法將彎曲件完全推出，導(dǎo)致彎曲件變形，生產(chǎn)效率也會大幅度的降低。所以有些精度要求比較高的彎曲件，特別注重頂桿和卸料板的正常運(yùn)動。

對于有些形狀比較奇特的彎曲件或一些進(jìn)行彎曲后無法從凹模上脫落的彎曲件，應(yīng)當(dāng)利用轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)或斜楔結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行彎曲，使用轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)能夠?qū)A筒件完成一次成型，而使用斜楔結(jié)構(gòu)能夠完成回購式彎曲或小于90°的彎曲。類似電腦軟驅(qū)外殼的外殼件因自身長度的原因在彎曲時極其容易擦出毛屑，導(dǎo)致材料的鍍鋅層持續(xù)脫落，頻繁拋光彎曲沖頭的效果也并不明顯。若想改變這種情況，可以將彎曲沖頭鍍鈦，將電腦軟驅(qū)外殼件的耐磨性和光潔度有效的提高。將滾軸嵌入彎曲沖頭R角處，使彎頭與板料的彎曲滑動改變成滾動也能有效的避免這種情況，因滾動的摩擦力比滑動的摩擦力小，所以電腦軟驅(qū)外殼件在彎曲時不容易擦傷材料。

（3）拉深模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用。拉深工藝模具設(shè)計中比較常用的工藝。拉深工藝就是讓卸料板接觸板料然后壓實(shí)，同時將凸模下降到能夠接觸板料的高度，之后將凸模放入凹模。板料、凸模、凹模在這個過程中會相互發(fā)生運(yùn)動，使板料發(fā)生變形，最后再對凸模和凹模進(jìn)行分離，凹?；瑝K就會推出完全成形的工件，完成拉深工藝的整個過程。

（4）連續(xù)模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用。連續(xù)模具的主要工作是設(shè)計沖壓工具和連續(xù)制造超過2個沖壓工具的模具設(shè)計，連續(xù)模具的前提是明確連續(xù)模具的工作運(yùn)轉(zhuǎn)理論,利用高科技手段進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算。

3 結(jié)語

在沖壓過程中存在著各種各樣的機(jī)械運(yùn)動，而這些機(jī)械運(yùn)動對于沖壓件質(zhì)量和沖壓工藝的影響也大不相同，所以必須根據(jù)沖壓工藝的基本運(yùn)動進(jìn)行分析，對各種工藝進(jìn)行創(chuàng)新，合理的在沖壓過程中運(yùn)用機(jī)械運(yùn)動，同時控制沖壓過程中的機(jī)械運(yùn)動。只有在沖壓模具設(shè)計中靈活的控制和運(yùn)用機(jī)械運(yùn)動，才能有效的提高沖壓模具的設(shè)計水平，同時保證沖壓件的整體質(zhì)量，進(jìn)而極大地促進(jìn)我國的工業(yè)制造水平的提升。

［1］殷秋菊.試析沖壓模具設(shè)計中對機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用［J］.科技與企業(yè)，2015，（15）：247.

Discussion on the Control and Application of Mechanical Motion in Stamping

JIN Ling-gang
（Shaoyang College，Shaoyang，Hunan 422000，China）

Mechanical motion is indispensable in the process of stamping，and it plays a very important role in the process of stamping.Stamping process of the movement mechanism and stamping die is complement each other.

stamping die；mechanical movement；control；application

TG385.2

A

2095-980X（2017）03-0024-02

2017-02-08

金靈剛（1993-），男，主要研究方向：模具設(shè)計。