沖壓模具設計中機械運動的應用獲獎科研報告

沖壓模具設計中機械運動的應用獲獎科研報告摘要：在沖壓過程中存在著各種各樣的機械運動。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。所以在設計任何模具的過程中都必須遵守運動機理的統(tǒng)一標準。本文就沖壓模具設計中機械運動的應用展開探討。

關鍵詞：沖壓模具;機械運動;控制

引言

沖壓主要是通過外力作用來使零件的形狀以及大小得到改變，使其更能夠滿足工業(yè)生產需求。沖壓模具作為沖壓作業(yè)中非常重要的零件，其生產材料、質量以及大小等均會影響到模具的生產制造結果。在整個工業(yè)行業(yè)中，沖壓模具的生產發(fā)展速度非常快，其生產與發(fā)展速度、質量代表著一個國家的生產水平以及工業(yè)發(fā)展程度。

1沖壓過程中機械運動的概述

冷沖壓的實施流程如下，首先準備好各種板料或坯料作為原材料，然后通過模具和沖壓裝置增加其壓力，目的就是讓其發(fā)生變形乃至分離，以此獲得指定規(guī)格和性能的零件。在這個過程中施加壓力的設備一般都是立式沖床，這也就意味著沖壓環(huán)節(jié)的主運動就是上下運動，除此之外，其他的運動有模具與板料的運動，模具內各種部件的運動等。我們對機械運動進行分類，一般可以分為三種：滑動、轉動和滾動。這幾個運動形式在沖壓環(huán)節(jié)都會有所涉及，不過每種運動形式都有其各自的特點，這也就意味著他們會對沖壓帶來不同的影響。顯然，設計人員在進行沖壓模具的設計時，就必須要對各種運動做出充足的考慮，繼而滿足模具設計的各種需求;不僅如此，在進行設計時，必須要基于當時的實際情況，通過多種機械運動的組合實現產品的各項要求。由上可知，上下運動是沖壓環(huán)節(jié)的主運動，不過，在進行斜楔、轉銷等結構的設計時，可以轉化它的主運動，一般轉為水平運動、轉動和滾動。所有模具設計中涉及的特殊結構都是十分復雜的，這也就意味著它的成本比較高昂，不過，為了滿足產品的規(guī)格要求，這也是不可避免的解決方案。

2機械運動在沖裁模具中的控制和運用

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量。嚴格遵守卸料板先后順序，并根據相關的規(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，沖裁模具的質量也必須得到保證，這樣才能夠將模具的使用壽命最大程度的延長。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實際情況來決定對限位塊的增加數量。

3彎曲模具中機械運動的控制和運用

彎曲工藝與沖裁工藝有幾點類似之處，它們開始都是先將卸料板與板料緊密貼合，然后凸模移動到板料處，一直下降直到切入凹模，這三個部件的相對運動使得板料變形折彎，之后就是將凸、凹模分離，凹模上的桿件將彎曲邊推出，繼而實現整個彎曲運動。在這個過程中，卸料板及頂桿的相對運動是十分重要的，只有調控好卸料板的運動，彎曲的質量才能夠得到保證，進而也能夠實現生產效率的提升。卸料板必須要首先和板料貼合，此外，壓料力也必須要夠大，不然就保證不了彎曲件的精度與平面度;再者，頂桿力也是要控制的一個重要參數，這關系到能否順利地取出彎曲件，以及彎曲件的合格率。當彎曲件精度很高時，就必須要在彎曲運動過程中設置一個運動死點。在這個過程中難免會遇到一些問題，比如工件彎曲形狀不規(guī)則，彎曲后脫落比較困難等，這就需要引入新的結構，比如斜楔結構或轉銷結構，前者能夠完成90度以內以及回鉤形式的彎曲，轉銷結構功能就更加強大了，它能夠完成圓筒件的一次成型。經過長時間的摸索，業(yè)界總結的處理方案就是將彎曲沖頭鍍鈦，進而實現其光潔度和耐磨性的優(yōu)化;還有一種處理措施就是在彎曲沖頭圓角出加上滾軸，這完成的是一種運動形式的轉化，即將彎頭與板料的滑動轉變?yōu)橐环N滾動，眾所周知，滾動比滑動面臨的摩擦阻力要小，因此對工件的保護也是最好的。

4機械運動在拉深模具中的控制和運用

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。卸料板和滑塊在拉深運動中屬于比較重要的部件，若想保證拉深工件的整體質量，就必須合理的操作卸料板的運動，同時對其進行控制，使其能夠在凸模中接觸板料。若是操作過程中壓料力不足，就會導致拉深件有起皺或開裂的現象。若凹?；瑝K沒有足夠的壓力，會無法保證拉深件地面的平整度。在拉深模具的設計中，需要對符合材料的外觀等進行完整設計，為工序的正常操作提供依據。同時其設計成果也必須要使人們能夠看到直觀的效果，保證下次工作的正常順利運行。與此同時，在對一些日用品和裝飾品的拉伸件中也要進行卷邊的工序，而且滾軸解構也在模具設計中得到了廣泛的應用。除此之外，由于在卷邊過程中具有非常小的滾動摩擦力，不容易對工件的表面產生擦傷。包括馬達中的旋轉結構等一些拉深結構件在切邊高度、跳動高度等方面具有較高的要求。所以在具體的模具設計中必須要做到精心設計，特別是在對旋切結構進行處理的時候，必須要對旋轉運動進行充分利用進行修邊，從而確保切邊具有較高的尺寸和精度，而且還能夠保證沖切紋路和切邊毛刺。

結語

模具設計以及發(fā)展可以代表著國家工業(yè)化生產的發(fā)展程度，因此一定要做好模具生產工作，使模具生產具有高精度、高效性以及高速性。在發(fā)展模具工業(yè)時，需要開發(fā)投入專門的模具材料，減少生產成本，考慮分析我國的環(huán)境承載