摘要:冲压过程里,机械运动自始至终贯穿。各种冲压工艺得以实现,皆有其基础运动机理,这种运动和模具紧密相关,各类模具的结构设计以及力学设计,最终目的都是满足能实现特定运动的要求。设计的模具能不能严格达成实现冲压工艺所需的运动,直接对冲压件的品质产生影响,故而在模具设计中要对机械运动加以控制。为了达到产品关于形状尺寸的要求,不能拘泥于各种工艺的基本运动模式,不能局限各种工艺的基本运动模式,而要不断发展,要不断创新,在模具设计里对机械运动灵活加以运用。摘要:在冲压进程当中,机械运动贯穿于整个过程。各种冲压工艺得以实现均有其基本运动机理,这种运动和模具关联紧密这种基本运动,各种模具的结构设计以及力学设计最终都是为了满足能实现特定运动的要求。关于设计的模具,其能不能严格完成达成冲压工艺所需的运动,这直接影响波及到冲压件的品质,因此所以在模具设计当中应对机械运动进行控制。与此同时与此同时,为了达到实现产品形状尺寸的要求,不可以不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式里,反而而应不断发展和创新,在模具设计里对机械运动灵活运用。
关键词:冲压模具设计 机械运动 控制 灵活运用
1.引言
本论文依据冲压工艺学基本理论,对各种冲压工艺基本运动展开分析,进而提出冲压模具设计要求。首先就冲压过程中机械运动的基本概念予以阐述,接着逐项对冲裁工艺基本运动机理进行分析,再对弯曲工艺基本运动机理加以分析,随后对拉深工艺基本运动机理予以分析,指出模具设计里着重应控制到的内容,还介绍了模具设计时对机械运动灵活运用的方法以及一些实例。最后,总结了方法,该方法是根据具体情况进行产品工艺运动分析,并且强调了在模具设计中,对机械运动的控制具有重要意义,对机械运动的灵活运用也具有重要意义,这二者对提高设计水平和保证冲压件品质而言很重要。
2.冲压过程中机械运动的概述 中国塑料模具网
各种不同规格的板料或坯料,会被冷冲压,利用模具和冲压设备(压力机,也就是冲床),对其施加压力,让它产生变形或分离,从而获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产采用立式冲床,这就决定了冲压过程的主运动是上下运动,此外,还有模具与板料以及模具中各结构件之间的各种相互运动。
机械运动能被划分成滑动、转动以及滚动等三种基本运动形式,在冲压过程当中都有存在,然而各种运动形式具备的特点各异,对冲压产生的影响也都不一样。
由于冲压过程有着这般多样的运动,所以在冲压模具设计里,就需要针对各类运动实施严格控制,从而达成模具设计的要求,并且,在设计期间,还得按照具体情形,灵活运用各类机械运动,进而达成产品的要求。
冲压过程的主运动,是上下运动,然而,在模具中设计斜楔结构,设计转销结构,设计滚轴结构,设计旋切结构等,能够相应地把主运动转化为水中运动,转化为模具中的转动,转化为模具中的滚动,在模具设计里,这些特殊结构较为复杂,较为困难,成本也较高,可是,为了达到产品的形状要求,为了达到产品的尺寸要求,却不失为一种有效的解决方法。
3.冲裁模具中机械运动的控制和运用
冲裁工艺的基本运动中,卸料板会先和板料接触,接着压牢板料,之后凸模下降,直至与板料接触,随后继续下降进入凹模,在凸、凹模及板料产生相对运动时,会致使板料分离,然后凸、凹模分开,卸料板会把工件或者废料从凸模上推落,此时完成冲裁运动。卸料板的运动极为关键,为保证冲裁质量,会控制卸料板的运动,必然要让它先于凸模与板料接触,而且压料力要充足,不然冲裁件切断面质量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具寿命会减少。
以通常方法设计落料冲孔模具,常常冲压后工件跟废料边 separation challenges exist. 于不影响工件质量的前提条件下,能够采用在凸凹模卸料板上加一些凸出的限位块,让落料冲孔运动完成后,凹模卸料板先将工件从凹模中推出,接着凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落,如此这般,工件与废料便自然分开了。
对于一些较大的冲压件,且这些冲压件有局部凸起,可在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模,同时施加足够的弹簧力,旨在保证卸料板上压型凸模与板料接触时,先使材料变形进而达到压型目的,之后再继续落料冲孔运动,如此往往可以减少一个工步的模具,还能降低成本。
有些冲孔模具,冲孔数量相当多,这就需要极大的冲压力,然而这对冲压生产是不利的,甚至在没有足够吨位冲床的情况下,存在一种简单的方法,那便是采用不同长度的冲头,这些冲头分为2至4批,在冲压的时候,让冲孔运动按照分时的方式来进行,如此便能够有效地减小冲裁力。
弯曲面上,有位置精度要求高的孔,比如对侧弯曲上两孔的同心度等,针对这类冲压件,若先冲孔再弯曲,很难达到孔位要求,必须设计斜楔结构,弯曲后再冲孔,利用水平方向的冲孔运动,可达到目的。翻边、拉深高度要求较严,需做修边工序的,也可采用类似的结构设计。
4.弯曲模具中机械运动的控制和运用
弯曲工艺的基本运动是,卸料板先行与板料接触且压死,凸模接着下降至与板料接触,随后继续下降进入凹模,凸、凹模以及板料进而产生相对运动,致使板料变形折弯,之后凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆或者滑块把弯曲边推出,完成弯曲运动。卸料板的运动很关键,顶杆的运动也很关键,为保证弯曲质量,为保证生产效率,要先控制卸料板运动,让其先于凸模与板料接触,且压料力得足够,不然弯曲件尺寸精度差,不然平面度不良,其次要确保顶杆力足够,让其顺利推出弯曲件,不然弯曲件变形,不然生产效率低,对于精度要求高的弯曲件,有一点要特别注意,最好在弯曲运动中,有个运动死点,就是所有相关结构件能碰死。
有些工件,其弯曲形状颇为奇特,或者弯曲之后,无法依照正常方式从凹模上脱落,在这种时候,往往是需要采用斜楔结构或者转销结构的,比如说,若采用斜楔结构,那么就能够完成小于90度的弯曲或者回钩式弯曲,要是采用转销结构,则可以实现圆筒件的一次成型 。
冲头R角处嵌入滚轴,通过这种方式把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动状态,鉴于滚动比滑动的摩擦力小得多,所以不容易擦伤工件。