摘要:每种冲压工艺都有着各自的基本运动机理,而这些运动的实现是离不开模具支持的,我们在进行模具的设计时,所用到的结构设计和力学分析等手段,都是为了实现指定的运动要求。设计的模具是否能够满足冲压工艺所要求的运动,将直接决定冲压件的质量。故而,在模具设计中必须要严谨的计算机械运动的各项参数。与此同时,产品的规格都是随着市场不断变化的,我们不能受教科书式的工艺基本运动模式的局限,而应该不停的进行自我革新,实现在模具设计中对机械运动的灵活运用。
关键词:冲压模具设计中对机械运动的控制和运用
1导言
模具设计以及发展可以代表着国家工业化生产的发展程度,因此一定要做好模具生产工作,使模具生产具有高精度、高效性以及高速性。在发展模具工业时,需要开发投入专门的模具材料,减少生产成本,考虑分析我国的环境承载力以及经济实力,通过现代化设备的投入,来减少操作失误,另外更需要使机械运动具有更强的合理性以及科学性,降低各种不良罂粟对模具制造的影响,以使机械运动以及模具生产技术间具有更强的协调性,以通过机械运动来促进模具生产优化,提升模具生产的科学性以及实用价值。
2冲压阶段的机械运动简述
通过冲压模具以及各个设备对不同类型的胚料或者是板料进行压力施加,以使板料或者是胚料发生变形问题、分离情况,从而得到规定所要求性能、尺寸的大小以及形状的零件,这一过程即为冷冲压。一般需要使用立式冲床进行生产作业,同时冲压过程通常为上下运动,并且在冲压阶段模具中不同板料以及结构件之间存在多种相互运动。冲压阶段所出现的机械运动可以分为三种运动形式,即滚动、转动以及滑动。尽管在进行冲压作业时,这些运动方式均存在,然而因为其本身的特点,其对于冲压作业的影响也会各不相同。另外,不同的组合运动方式同样会使冲压作业受到不同的影响,因此在进行冲压作业时,一定要对机械运动展开严格的控制,使其可以符合模具使用需求,产品质量得以提升。冲压过程中的机械运动共有三种运动形式,分别是转动、滑动和滚动基本运动形式,这三种基本运动形式虽然在冲压过程中都存在,但由于自身的特点,它们各自对冲压过程的影响也大不相同。除此之外,不同的运动组合方式也会影响到冲压过程,所以在具体的冲压过程中必须要对机械运动的形式进行严格控制,确保其能够与模具设计的要求相适应,从而确保产品的质量。在冲压过程中冲压机床属于主要的设备,而上下运动则是冲压机床的主要运用形式。因为模具设计工作本身与机械运动水平相关,所以必须要将上下运动的方式转变成为水平运动,才能够保证顺利的完成模具加工。如果想达到模具设计的要求,必须在冲压过程中达到多样运动,同时在冲压模具设计中必须严格控制。并且在冲压模具的设计中按照实际情况对机械运动进行运用,这样才能完全的达到产品的标准要求。总之,虽然冲压过程中一般都是上下运动,但模具设计中的转销结构、旋切结构等无法完全适应上下运动,对于这些结构就应当将主运动改变为水平运动。因这些特殊结构的成本较高,结构也比较困难复杂,要想完全达到产品的尺寸、形状要求,就必须对其运动模式进行相应的转化。
3冲裁模具中机械运动的控制和运用
冲裁工艺主要包括如下几个动作,首先要做的就是实现卸料板与板料的紧密贴合,然后凸模移动到板料处,一直下降直到切入凹模,这三个部件的相对运动将板料分离开来,之后凸、凹模实现分离,卸料板发挥作用,将工件从凸模上取下,至此,冲裁运动全部结束。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这个过程中我们可以看见,卸料板充当了极为重要的角色,只有调控好卸料板的运动,才能够确保冲裁的质量。其中重要环节就是,压料力一定要达标,不然将会导致冲裁件切断面变得十分粗糙,精度无法保证,模具寿命受到影响。有部分冲孔模具具有较多的冲孔数,这就意味着它需要极大的冲压力,显然,过大的压力是不利于冲压生产的,更有一些车间根本就不具备这种吨位的冲床。那么就可以使用一个简单的技巧,即使用不同规格的2~4批冲头,在冲压的过程中,分时段进行冲孔运动,这就能够充分的削弱冲裁力了。
4弯曲模具中机械运动的控制和运用
弯曲工艺与冲裁工艺有几点类似之处,它们开始都是先将卸料板与板料紧密贴合,然后凸模移动到板料处,一直下降直到切入凹模,这三个部件的相对运动使得板料变形折弯,之后就是将凸、凹模分离,凹模上的杆件将弯曲边推出,继而实现整个弯曲运动。在这个过程中,卸料板及顶杆的相对运动是十分重要的,只有调控好卸料板的运动,弯曲的质量才能够得到保证,进而也能够实现生产效率的提升。卸料板必须要首先和板料贴合,此外,压料力也必须要够大,不然就保证不了弯曲件的精度与平面度;再者,顶杆力也是要控制的一个重要参数,这关系到能否顺利地取出弯曲件,以及弯曲件的合格率。当弯曲件精度很高时,就必须要在弯曲运动过程中设置一个运动死点。在这个过程中难免会遇到一些问题,比如工件弯曲形状不规则,弯曲后脱落比较困难等,这就需要引入新的结构,比如斜楔结构或转销结构,前者能够完成90度以内以及回钩形式的弯曲,转销结构功能就更加强大了,它能够完成圆筒件的一次成型。经过长时间的摸索,业界总结的处理方案就是将弯曲冲头镀钛,进而实现其光洁度和耐磨性的优化;还有一种处理措施就是在弯曲冲头圆角出加上滚轴,这完成的是一种运动形式的转化,即将弯头与板料的滑动转变为一种滚动,众所周知,滚动比滑动面临的摩擦阻力要小,因此对工件的保护也是最好的。
5拉深模具中机械运动的控制和运用
接下来对拉深工艺进行分析,首先要做的就是实现卸料板与板料的紧密贴合,然后凸模移动到板料处,一直下降直到切入凹模,这三个部件的相对运动使得板料体积成形,凸、凹模分离之后,凹模滑块将工件取出,实现整个的拉深运动。卸料板和滑块的相对动作极为重要,只有调控好卸料板,拉深件的品质才能够得到保证,不然拉深件极易出现起皱,甚至裂开;凹模滑块的压力值也是一个关键的参数,这将直接影响到底面的平面度。还有需要注意的是,部分生活用品的拉深件还要装饰卷边,这就需要在模具中引入滚轴结构,在卷边环节中,滚动形式的摩擦力比较小,对工件表面伤害不大。
6结语
冲压主要是通过外力作用来使零件的形状以及大小得到改变,使其更能够满足工业生产需求。冲压模具作为冲压作业中非常重要的零件,其生产材料、质量以及大小等均会影响到模具的生产制造结果。在整个工业行业中,冲压模具的生产发展速度非常快,其生产与发展速度、质量代表着一个国家的生产水平以及工业发展程度。
参考文献:
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[4]牛水强.浅谈冲压模具设计中对机械运动的控制和运用[J].科技与创新,2016(02):142.
论文作者:蔡雄文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/18
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