韓 鋒（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

沖裁模具設(shè)計(jì)中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制與優(yōu)化設(shè)計(jì)

韓 鋒
（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

沖壓當(dāng)中必定會(huì)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，為確保沖壓件質(zhì)量，讓模具充分完成沖壓當(dāng)中所產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)動(dòng)，設(shè)計(jì)模具務(wù)必要嚴(yán)格掌控好機(jī)械運(yùn)動(dòng)。本文從沖壓中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)概論、把控沖裁模具的機(jī)械運(yùn)動(dòng)、優(yōu)化沖裁模具機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)等三個(gè)方面進(jìn)行闡述，以期為控制與設(shè)計(jì)工作提供可借鑒意見(jiàn)。

沖裁模具；設(shè)計(jì)；機(jī)械運(yùn)動(dòng)；控制；優(yōu)化設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.037

0　引言

現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)中沖壓加工占據(jù)重要位置，相比其它加工工藝，低工件成本、好的表面質(zhì)量、高生產(chǎn)率、高精度尺寸、良好互換性是其特點(diǎn)。依托裝置在壓力機(jī)上的模具，沖壓加工對(duì)模具內(nèi)板料施加壓力，致板料發(fā)生塑性變形或被分離，最終得到所需制造產(chǎn)品的形狀與尺寸。

1　沖壓中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)概論

沖壓時(shí)，會(huì)執(zhí)行有效分離不同類型的板料與各種坯料的工作，并對(duì)上述原料進(jìn)行變形操作，以構(gòu)成預(yù)想的部件。模具與沖壓設(shè)備是主要沖壓工具，沖壓工作原理是借助模具與沖壓設(shè)備施加壓力至板料與坯料上，以致轉(zhuǎn)變板料與坯料形狀，最終得到性能、形狀與尺寸都達(dá)到機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)的部件。在生產(chǎn)當(dāng)中，立式?jīng)_床是主要使用的設(shè)備，而沖壓當(dāng)中，上下運(yùn)動(dòng)與互相運(yùn)動(dòng)是主要的沖壓運(yùn)動(dòng)方式。

從機(jī)械運(yùn)動(dòng)角度來(lái)看，它參與整個(gè)沖壓過(guò)程，因?yàn)橛胁煌臋C(jī)械運(yùn)動(dòng)形式，也就有不同的沖壓。此外，沖壓的不同，機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式也就不同，也就有相對(duì)較多的數(shù)量，這就決定在設(shè)計(jì)沖壓模具時(shí)，務(wù)必依據(jù)不同的機(jī)械運(yùn)動(dòng)間產(chǎn)生的作用力，有效控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)，以保證沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)有效化與合理化。此外，設(shè)計(jì)沖壓模具當(dāng)中，要結(jié)合實(shí)際狀況，操作與管理不同類型的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，讓產(chǎn)品可以達(dá)到實(shí)際所需要求。

從沖壓運(yùn)動(dòng)角度來(lái)看，上下運(yùn)動(dòng)是主要運(yùn)用的運(yùn)動(dòng)類型。但是，采用運(yùn)動(dòng)形式需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。在設(shè)計(jì)模具的楔結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)時(shí)，不適合運(yùn)用上下運(yùn)動(dòng)方式。所以，需要于模具當(dāng)中，變上述結(jié)構(gòu)的主運(yùn)動(dòng)方式為水平運(yùn)動(dòng)方式，于模具內(nèi)轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)方式。通常來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)模具之時(shí)，難免會(huì)碰到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的類型，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，所以所包括的內(nèi)容也就很多，所以，需要投入大量的物力與財(cái)力，方可確保模具設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性。盡管設(shè)計(jì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，需要較高成本，但是可以有效規(guī)定產(chǎn)品形狀與尺寸，以利于生產(chǎn)的部件達(dá)到實(shí)際要求，就這點(diǎn)來(lái)看，這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)本身還是有著不少的應(yīng)用價(jià)值。

2　把控沖裁模具的機(jī)械運(yùn)動(dòng)

沖裁工藝擁有的基本運(yùn)動(dòng)就是實(shí)現(xiàn)卸料板與板料的最先接觸性處理，并實(shí)施壓實(shí)處置于卸料板與板料間。在沖裁運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，尤其要注意的就是卸料板運(yùn)動(dòng)，沖裁質(zhì)量的優(yōu)劣直接受到卸料板運(yùn)動(dòng)情況的好壞的制約。所以，需要有效控制卸料板的運(yùn)動(dòng)情況，最大程度上確保其優(yōu)先板料實(shí)現(xiàn)接觸。接著需要保證壓實(shí)處理做到位，讓沖裁工件切斷面的質(zhì)量得到保證，從而可以較好提高沖裁工件尺寸的精準(zhǔn)度，并讓工件表面平整度得到保持，以延長(zhǎng)模具的使用年限。

在部分區(qū)域會(huì)有顯著突出的沖壓件，針對(duì)這種情況，如果要保證這些沖壓件的質(zhì)量，就得在相應(yīng)的凹模上，實(shí)施加設(shè)壓型凸模處置。此外，需要注意的是配備對(duì)應(yīng)的彈簧力，以保證凹模上設(shè)定的壓型凸?？梢宰钤缃佑|到板料，增加壓實(shí)力度，讓板料得以順利完成變形工序。再下來(lái)，通過(guò)蟲(chóng)孔運(yùn)動(dòng)處置落料，在這一過(guò)程當(dāng)中，為減少投入的資金，就要參考實(shí)際情況，恰當(dāng)?shù)厝∠硞€(gè)模具，以保證局部凸起的沖壓件的質(zhì)量。

部分彎曲沖壓件的孔，會(huì)有更高的孔位精準(zhǔn)度的標(biāo)準(zhǔn)。因此，就這些沖壓件來(lái)說(shuō)，要想較好保證它們的孔位精準(zhǔn)度，就務(wù)必要設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要注意彎曲度的保證，再實(shí)施沖孔處置，從水平方向開(kāi)始沖孔運(yùn)動(dòng)，這樣以來(lái)，孔位就可以保證在最佳的方位上。

3　優(yōu)化沖裁模具機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

在保證沖裁件質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，要想處理好模具的問(wèn)題，就需要于凸凹模卸料板上增加凸出限位塊數(shù)量，以致待沖裁完成之后，凹模卸料板可以優(yōu)先從落料凹模中推出沖裁件，然后再由凸凹模卸料板從凸凹模中推出廢料，成功分離工件與廢料。針對(duì)部分沖裁件有局部較大凸起的問(wèn)題，就需要于落料沖孔模的凹模卸料板上增加壓型凸模數(shù)量，同時(shí)施于充分的彈力，以保障卸料板上壓型凸模與板料成功接觸后，讓板料發(fā)生變形，以實(shí)現(xiàn)壓型目標(biāo)，再開(kāi)始落料沖孔運(yùn)動(dòng)，從而讓工步模具減少一個(gè)，以提升效率，減少成本。針對(duì)部分同一模具之中會(huì)出現(xiàn)多個(gè)沖孔凸模的情況，由于沖裁當(dāng)中，各個(gè)凸模都會(huì)同時(shí)運(yùn)作，所需沖裁力也就更大，不利于沖裁，甚至沒(méi)有噸位足夠的壓力機(jī)，可以運(yùn)用長(zhǎng)度不等的凸模（以階梯方式布置），當(dāng)沖裁時(shí)，可以分時(shí)段開(kāi)展沖孔運(yùn)動(dòng)，以顯著減少?zèng)_裁力。如圖1所示。

4　結(jié)束語(yǔ)

模具設(shè)計(jì)質(zhì)量會(huì)直接影響到國(guó)家工業(yè)化發(fā)展水平。實(shí)施沖壓工藝時(shí)，務(wù)必遵循機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理，并較好控制相應(yīng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，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。

［1］謝曉麗.沖裁模具設(shè)計(jì)中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制與優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］.科技資訊，2012（16）：96.

［2］殷秋菊.試析沖壓模具設(shè)計(jì)中對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用［J］.科技與企業(yè)，2015（15）：247.

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［4］牛水強(qiáng).淺談沖壓模具設(shè)計(jì)中對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用［J］.科技與創(chuàng)新，2016（02）：142.

韓鋒（1978-）， 男，山東煙臺(tái)人，研究方向：工程師研究生機(jī)床設(shè)計(jì)。