金靈剛

（邵陽學院，湖南邵陽422000）

探析沖壓模具中機械運動的控制和運用

金靈剛

（邵陽學院，湖南邵陽422000）

機械運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。進行沖壓工藝的運動機理和沖壓模具是相得益彰的。

沖壓模具；機械運動；控制；運用

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

1 沖壓中的機械運動概論

模具的設計過程中，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。進行沖壓的主要設備是沖床，準確的說是立式?jīng)_床,其在使用的過程中是上下運動的，因此決定了在沖壓的過程中也是上下運動的。除了機械的運動，模具和模料之間也會產(chǎn)生運動，生產(chǎn)出不同的材料,但機械設備的運動是主要的運動方式，可以說機械運動的尺度直接決定了零件的制造精度。

使用沖壓設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動，同時在沖壓過程當中還有模具中各個結(jié)構(gòu)件和板料的多種相互運動。

沖壓過程中的機械運動共有三種運動形式，分別是轉(zhuǎn)動、滑動和滾動基本運動形式，這三種基本運動形式雖然在沖壓過程中都存在，但由于自身的特點，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械運動的形式進行嚴格控制，確保其能夠與模具設計的要求相適應，從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量。在沖壓過程中沖壓機床屬于主要的設備，而上下運動則是沖壓機床的主要運用形式。因為模具設計工作本身與機械運動水平相關，所以必須要將上下運動的方式轉(zhuǎn)變成為水平運動，才能夠保證順利的完成模具加工。

如果想達到模具設計的要求，必須在沖壓過程中達到多樣運動，同時在沖壓模具設計中必須嚴格控制。并且在沖壓模具的設計中按照實際情況對機械運動進行運用，這樣才能完全的達到產(chǎn)品的標準要求?？傊?，雖然沖壓過程中一般都是上下運動，但模具設計中的轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)、旋切結(jié)構(gòu)等無法完全適應上下運動，對于這些結(jié)構(gòu)就應當將主運動改變?yōu)樗竭\動。因這些特殊結(jié)構(gòu)的成本較高，結(jié)構(gòu)也比較困難復雜，要想完全達到產(chǎn)品的尺寸、形狀要求，就必須對其運動模式進行相應的轉(zhuǎn)化。

2 不同模具在機械運動中的控制與運用

（1）沖裁模具中機械運動的控制和運用。在沖裁模具中的機械基本運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入到凹模，兩者產(chǎn)生相對的運動，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動，同時對卸料板運動進行控制，才能完全保證沖裁的質(zhì)量。嚴格遵守卸料板先后順序，并根據(jù)相關的規(guī)定來執(zhí)行是控制卸料板運動的主要措施。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。而在沖裁模具的設計當中，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行沖孔運動，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)實際情況來決定對限位塊的增加數(shù)量。

（2）彎曲模具中機械運動的控制和運用。彎曲模具中的機械運動主要是先實現(xiàn)板料與卸料板的接觸，然后將其壓死，使凸模緩緩下降，直至其進人凹模，這時三者之間就會發(fā)生相對運動。當板料彎曲時，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動。由于彎曲的形狀各不相同，所以，會導致其脫落時偏離正常的運行方式。為了預防這種情況的發(fā)生，可使用斜楔結(jié)構(gòu)。

在彎曲模具中機械的基本運動一般是卸料板先接觸板料，再進行壓牢，使凸模下降能接觸板料，然后繼續(xù)下降進入凹模，之后板料會與凹凸模發(fā)生相互的運動，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動。在彎曲工藝的運動過程中，頂桿和卸料板的運動是十分重要的，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；在彎曲工藝的運動過程中，頂桿的運動力度若是不足，就無法將彎曲件完全推出，導致彎曲件變形，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動。

對于有些形狀比較奇特的彎曲件或一些進行彎曲后無法從凹模上脫落的彎曲件，應當利用轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)或斜楔結(jié)構(gòu)對其進行彎曲，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）拉深模具中機械運動的控制和運用。拉深工藝模具設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，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)生運動，使板料發(fā)生變形，最后再對凸模和凹模進行分離，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)模具中機械運動的控制和運用。連續(xù)模具的主要工作是設計沖壓工具和連續(xù)制造超過2個沖壓工具的模具設計，連續(xù)模具的前提是明確連續(xù)模具的工作運轉(zhuǎn)理論,利用高科技手段進行數(shù)據(jù)運算。

3 結(jié)語

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

［1］殷秋菊.試析沖壓模具設計中對機械運動的控制和運用［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：模具設計。