沖壓模具設計中對機械運動的控制和運用

任文志 劉明躍 劉雪鋒

摘要：沖壓生產是現階段企業生產中非常重要的一個生產流程，其主要是由模具和沖壓設施產生的壓力完成不一樣形狀、尺寸模具的設計和生產，并且給市場做供給，以此來符合人們生產的需求。在沖壓模具進行設計的時候，會對機械運動對沖壓模具的設計工藝具有較大的影響，唯有根據運動機理的統一要求才可以達到模具設計的基本要求。所以，務必注重對起沖壓模具設計中對機械運動的控制與運用，確保工件的生產質量與速度。對此，此文簡單介紹了在進行沖壓的時候所產生的機械運動，詳細分析了不一樣沖壓模具設計中對機械運動的控制與使用情況。

關鍵詞：沖壓模具設計;機械運動;運用

模具設計的指令直接關系到企業的生產效益以及現代社會的建設發展質量，沖壓工藝在近些年已經得到了長足的發展，但是沖壓過程中的機械運動控制與運用仍然對沖壓件的質量有著較大的影響，這就要求生產者能夠深入分析沖壓模具設計中涉及到的機械運動，了解其控制與運用的具體辦法，從而靈活控制和運用模具設計過程中對機械運動，以便能夠結合結構設計和力學設計的特點沖壓出精度更高的工件。

一、沖壓過程中的機械運動

沖壓指的是利用相應的沖壓設備以及模具對各種不同類型、材料的板料施加壓力，使其發生變形后獲得生產規定的尺寸、性能以及形狀，即工件，當前市面上所用到的產品的大多是經過沖壓生產這一工序而得來的[1]。目前，在大多數生產企業中應用的都是立式沖床，其運動方式也是上下運動結合模具中各個結構件和板料的相互運動，其在單獨運動或者組合運動的過程中都會對人沖壓過程起著不同程度的影響。因此在沖壓過程中需要嚴格控制其運動形式，以便能夠保證其運動方式與模具設計的要求相符合，這就要求生產過程中嚴格分析模具設計的基本要求，并通過多種機械運動的組合實現產品的各項要求，從而為工件的生產質量以及效率提供保障。不同的模具設計要求也有著較大差異，因此需要按照實際情況對機械運動進行靈活控制，使其運用過程能夠符合模具設計的實際要求，而且，雖然沖壓過程都是上下運動，但是模具設計中的轉銷結構、旋切結構等也可以將主運動改變為水平運動，以便真正符合其設計要求[2]。

二、不同沖壓模具設計中對機械運動的控制和運用

（一）沖裁模具

在沖裁模具的設計過程中，其機械運動過程較為簡單，首先就是要通過運動讓卸料板與板料緊密貼合，之后讓凸模移動到板料處并一直下降，直到切入凹模。之后的相對運動會將板料進行分離，凸、凹模分離后就完成了工件的加工，卸料板會發揮作用將凸模上的工件取下來，完成沖裁運動。在以上整個運動過程中可以發現，卸料板在其中起著重要的作用，卸料板的運行也直接會關系到沖裁模具設計的質量，因此要嚴格保障壓料力的達標，防止沖裁件的切斷面變得粗糙而影響其使用性能。目前，在沖裁模具的設計過程中還存在人工操作的方式來分離廢料，嚴重降低了工作效率，因此，可以利用對限位塊來推出多余的廢料，杜絕人工操作帶來的弊端，也節省了人工成本[3]。

（二）彎曲模具

彎曲模具的設計工藝與前文中所說的沖載工藝類似，前期都是先通過運動讓卸料板與板料緊密貼合，之后讓凸模移動到板料處并一直下降，直到切入凹模。這單各部件運動后會將板料變彎，凸、凹模分離后凹模上的桿件將彎曲邊推出，彎曲運動結束。從以上整個運動過程中可以看出，卸料板及項桿的相對運動是彎曲運動中較為重要的環節，其中卸料板的運動直接關系到彎曲的質量，比如壓料力不足就會導致工件尺寸出現問題，因此需要保證卸料板與板料的緊密貼合，控制好項桿力的參數，這樣才能夠順利取到彎曲件，并保證其合格率。如果生產得到彎曲件精度較高，對頂桿和卸料板的正常運動要求則更高。在彎曲模具的設計生產中不可避免會出現工件彎曲形狀不規則、彎曲后脫落比較困難等方面的問題，這會導致其脫落時偏離正常的運行方式，因此在實際生產中可以利用斜楔結構或轉銷結構來提高工件生產質量，其中斜楔結構能夠完成90度以內以及回鉤形式的彎曲，而轉銷結構則是能夠完成圓筒件的一次成型，其應用效果較為顯著。再者，如果某些材料在彎曲時會出現毛屑，比如類似電腦軟驅外殼的外殼件，這種材料在彎曲中可能會導致材料的鍍鋅層持續脫落，這時候就可以將彎曲沖頭鍍鈦，會使得電腦軟驅外殼件的耐磨性和光潔度都得到提升。或者是通過在彎曲沖頭圓角出加上滾軸的方式將彎頭與板料的滑動轉變為一種滾動的運動方式，這也能夠對工件起到保護效果[4]。

（三）拉深模具

拉深模具也開始也是需要通過運動讓卸料板與板料緊密貼合，之后讓凸模移動到板料處并一直下降，直到切入凹模，其在相對運動過程中會使得板料的體積成型，凸、凹分離后凹模滑塊將工件取出，完成整個拉深運動。在拉深模具的設計中，有些生活用品來的拉深件還需要有裝飾卷邊，因此可以在拉伸模具中引入滾軸結構來實現[5]。

（四）連續模具

連續模具的主要工作是設計沖壓工具和連續制造超過2個沖壓工具的模具設計，連續模具的設計過程中往往需要通過逐漸提升沖壓速度而達到提升模具生產效率的目的。沖壓模具的加工由于模具性能的復雜會有著一定的加工難度，因此在連續模具的設計中也可分為多個高效的沖壓生產過程來提高其生產效率。

三、結束語

綜上所述，沖壓模具設計過程中是由各種機械運動組成的，其運動方式、質量也直接關系到沖壓工藝以及工件的質量，通過對上述不同沖壓模具設計中的機械運動的控制和運用分析可以發現，在模具設計中必須要嚴謹的計算機械運動的各項參數，這樣才能夠保證其設計過程中的機械運動正常運行，從而提高工件生產的合格率，保證生產環節的正常運行。

參考文獻：

[1]楊春蔚，王智南，辛佳隆，高翔模具和沖壓技術的發展趨勢[J]科技風，2018（36）：188.

[2]齊歡，鄒喜濤，李軼靚，任建新側圍外板試制沖壓工藝及模具設計[J]汽車工藝與材料，2018（12）：26-30

[3]楊素華.優化汽車覆蓋件產品結構以提升模具壽命的研究[J].裝備維修技術，2018（04）：60-64

[4]李國兵，楊紅娟.數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用與探究[J]現代制造技術與裝備，2018（11）：46-47

[5]吳鳳洋，李沁逸.沖壓模具設計加工中數字化手段的實踐[J].南方農機，2018，49（20）：138.