筒形件的沖壓工藝及模具設計分析

劉璐

摘要：本文主要研究圓柱零件的沖壓工藝和模具設計。通過介紹圓柱形零件拉伸模具的設計方法，包括沖壓工藝分析、工藝方案制定、模具結構等，通過計算刀具壓力，用壓力機法確定壓力中心。并確定模具結構，繪制相應的模具裝配總圖。最后對凹凸模進行公差計算、半徑確定、材料準備、總裝和非標件的設計和圖紙繪制。經過以上步驟，基本完成了圓柱零件的沖壓工藝和模具設計。

關鍵詞：筒形件;沖壓工藝;模具設計

引言：

由于沖壓工藝和模具設計在工業生產特別是大批量生產中具有較大的優勢，沖壓工藝和模具設計在實際生產中得到了廣泛的應用。在壓鑄機的加工過程中，其加工性能好、生產效率高、材料利用率高、零件質量好以及工藝適應性強等，沖壓模具技術在我國取得了長足的進步。但與國內經濟和世界先進水平相比，仍存在較大差距。為此，加大力度發展模具產業，能有效地推動我國的發展。走出了“中國制造”的目標，推動了我國工業化進程。

一、沖壓工藝和相關概念

沖孔加工按工藝分類，主要可分為兩大類，分別為分選工藝和成形工藝。分片即沖裁，其主要目的是使沖裁件能按一定的輪廓線與板料分開，同時應充分保證橫截面質量能滿足相應要求。成型工藝的目的主要是讓板材在不破壞坯料的前提下進行塑性變形，進而獲得所需形狀、規格等產品工件。實際生產過程中，常常選用多種多樣工藝流程綜合性應用的產品工件生產過程。沖孔機、裁切、拉撥等全是沖壓模具的關鍵工藝流程。料管的準確度和結構特征立即危害到沖壓模具零件的成型和精密度，因此，沖壓模具也是一個關鍵步驟。五金沖壓件的產品質量和成本費立即危害到注塑模具的產品成本和模具的使用期限。此外，在壓鑄生產過程中，必須非常重視安全生產，以避免人身傷害。設備事故和質量事故。拉深是把已經打好的板料拉模壓成各種中空零件，或把已完成的開口空心件繼續加工成其他形狀的空心件。用來拉拔的模具變成拉模，拉緊成型時，易產生起皺和拉裂等問題。在拉伸時，會產生皺褶，對坯料的拉伸變形不利。形狀也有可能被拉斷或留在筒壁上，影響產品質量，可選用包便條圈作相對應的防皺解決措施。拉撥全過程中產生開裂狀況，即筒節的總抗拉力超出了壁筒較弱位置的材質的抗壓強度，則易產生拉撥破裂。一方面，主要是因為比較大的包邊力，造成軸向拉應力持續提升，另一方面，這也是因為形變過大。

二、筒形件的沖壓模具設計

對于筒形件的沖孔機加工工藝難題，可區劃為好多個階段。一是加工工藝設計階段，應對于產品工件原材料開展剖析，明確適宜的加工工藝計劃方案，明確幾類行得通的加工工藝計劃方案，隨后逐漸剖析各計劃方案的優點和缺點，挑選最佳的加工工藝計劃方案開展生產制造。明確坯料直徑時，應嚴苛遵循相關測算標準：拉申坯料一般與拉申件橫截面積類似，轉動零件的拉申坯料可選用環形的坯料;拉申前后左右應用的原材料其容積是一致的，在預估坯料拉申全過程中，依據坯料拉申前的面積和拖出后產品工件的面積相同基本原理，可在預估坯料規格時，壓邊容量一定要帶進測算，不能忽視，一般而言，在不會改變薄拉撥全過程中，按前一條等總面積標準，對各種拉深產品工件的毛坯規格進行確定。之后，還需要開展拉撥頻次地分辨，要測算出包便條力、抗拉力和磅級，如此便完成了沖壓模具各工藝流程及有關階段。

三、筒形件的模具制造

在模具制造過程中，最重要的一步就是計算模具各工作部位的尺寸，這一過程可以分成若干步。第一，對拉模間隙進行了計算，間隙過小可使工件質量提高，但由于拉力過大，產品工件非常容易造成開裂，導致模具損壞比較嚴重，與之反過來，空隙過會造成抗拉力過大，模具使用壽命逐步提高，但產品工件易造成發皺、變厚等狀況，對產品工件品質有明顯危害。因此，在明確空隙時，應遵循的基本原則是對產品工件使用壽命和產品工件品質開展充足的均衡考慮到。隨后測算模具的圓弧半經，將其區劃為模座圓弧半經和型腔圓弧半經，這兩個標值都是會對壓鑄模具的拉深工作質量有較大危害，應作詳盡測算并明確。第三，應開展輸出精度測算。隨后進到模具總體方案設計環節。拉伸模是在單動拉機里開展拉伸，包便條可以用平壓圈來拉申，包便條可以用包便條圈來精準定位型腔，型腔的深層應低于0.8mm，便于開展脫料。包便條能夠選用彈性元件開展操縱，模且可選用倒裝句構造，倒料時要選用卸灰閥壓射。第三步是卸載掉機器設備和壓力機的型號選擇。如此，產品工件模具的設計就完成了。

四、沖孔機和脹形逐層復合型沖壓模具

（一）模具的構造和制作工藝

膨脹、沖孔機等級分類復合型模構造。操作流程：開啟模縣情況，產品工件28置放在精準定位塊11上，下模1推動下模降落，脫料板7先壓著產品工件28，下模座1再次降落，脫料板7終止健身運動，扭簧19和扭簧26造成縮小，包便條力增大，成型模座逐漸觸碰產品工件，隨后隨上模降低，逐漸進行發脹。膨脹進行后扭簧19沒法壓縮，扭簧26也有一定的縮小量，脹形工藝流程需要的成型力由扭簧26給予，包便條力由扭簧19給予。下模再次往下，扭簧26再次卡緊，模座18經成型模座17正確引導慢慢貼近件件產品工件28至2mm，沖孔機工藝流程完畢。然后，下模上漲，扭簧19.26逐漸回彈力，當倒料螺釘21與墊塊5產生徑向壓擠后，扭簧19不會再回彈力;當卸灰閥27與下模座1造成徑向壓擠后，扭簧26不會再回應。下模1再次往上運作，離合器壓盤7離去產品工件。將成形后的產品工件移除，再次置放原材料，逐漸下一個運行循環系統。

（二）模具構件構造和規范構件的挑選

本產品的模座逐層復合型模相對性于一般復合型規模較大的特征是：在模座穩固板2與墊塊5中間，模座穩固板6與脫料板7中間，各自配有4個扭簧。模座形成固定不動板6與脫料板7中間的扭簧19關鍵起延展性包便條功效，模座2與墊塊5中間的扭簧26關鍵起著給予脹形力和完成逐漸成形（先脹后沖）的功效，脫料板7與此同時兼具包便條與成形的功效，墊塊5及成型模座穩固板66固定不動成形模座17，模座穩固板2固定不動沖孔機模座。墊片5和成型模座穩固板6用螺栓連接，脫料7一塊由內定位銷正確引導。模座穩固板2確定于下模座1上，并與下模座和壓力機的滾輪同步。成形模座17在沖孔機工藝流程中起指引和脫料的功效。在設計方案模時時，要留意扭簧主要參數的選擇，要依據包便條力或整形力的大小來選擇主要參數。

采用TM30×15mm×40mm，挑選扭簧26時必須參照脹形力的大小，挑選TH30×15mm×50mm。根據具體生產制造認證，改善后的成型計劃方案是有效的，凸形-沖孔機逐層復合型模構造合理，在設計方案相近模時時，要特別注意有效采用扭簧的類型及主要參數。根據本模具加工出的產品工件規格達標，模具使用期限長，節約項目成本，提升生產率。

五、結束語

綜合來看，筒形件的沖壓工藝及模具設計是一個比較復雜的整體生產過程，在筒形件的制造中，應高度重視其沖壓工藝工作過程，而且在模具設計環節完成了各種測算，以防止較大的誤差度或錯誤的選擇等，只有在技術上留意細節，才可以更快地提升筒形件的產品質量和使用期限。

參考文獻

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