机械运动冲压模具设计研究

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摘要:冲压生产是当前企业生产中最常见的一个生产环节，其通过模具与冲压设施产生的压力实现不同形状、尺寸模具的设计与生产，并提供给市场，能满足人们生产生活的需要。在冲压模具的设计过程中，无处不在的机械运动对冲压模具的设计工艺有着较大影响，只有遵守运动机理的统一标准才能够满足模具设计的标准要求，因此必须要重视起冲压模具设计中对机械运动的控制和运用，为工件的生产质量以及效率提供保障。基于此，本文阐述了冲压过程中的机械运动，并分析了冲裁模具、弯曲模具、拉深模具以及连续模具都不同类型冲压模具设计中对机械运动的控制和运用。

关键词:冲压模具设计;机械运动;运用

模具设计的指令直接关系到企业的生产效益以及现代社会的建设发展质量，冲压工艺在近些年已经得到了长足的发展，但是冲压过程中的机械运动控制与运用仍然对冲压件的质量有着较大的影响，这就要求生产者能够深入分析冲压模具设计中涉及到的机械运动，了解其控制与运用的具体办法，从而灵活控制和运用模具设计过程中对机械运动，以便能够结合结构设计和力学设计的特点冲压出精度更高的工件。

一、冲压过程中的机械运动

冲压指的是利用相应的冲压设备以及模具对各种不同类型、材料的板料施加压力，使其发生变形后获得生产规定的尺寸、性能以及形状，即工件，当前市面上所用到的产品的大多是经过冲压上产这一工序而得来的。目前，在大多数生产企业中应用的都是立式冲床，其运动方式也是上下运动结合模具中各个结构件和板料的相互运动，其在单独运动或者组合运动的过程中都会对对冲压过程起着不同程度的影响。因此在冲压过程中需要严格控制其运动形式，以便能够保证其运动方式与模具设计的要求相符合，这就要求生产过程中严格分析模具设计的基本要求，并通过多种机械运动的组合实现产品的各项要求，从而为工件的生产质量以及效率提供保障。不同的模具设计要求也有着较大差异，因此需要按照实际情况对机械运动进行灵活控制，使其运用过程能够符合模具设计的实际要求，而且，虽然冲压过程都是上下运动，但是模具设计中的转销结构、旋切结构等也可以将主运动改变为水平运动，以便真正符合其设计要求。

二、不同冲压模具设计中对机械运动的控制和运用

(一)冲裁模具。在冲裁模具的设计过程中，其机械运动过程较为简单，首先就是要通过运动让卸料板与板料紧密贴合，之后让凸模移动到板料处并一直下降，直到切入凹模。之后的相对运动会将板料进行分离，凸、凹模分离后就完成了工件的加工，卸料板会发挥作用将凸模上的工件取下来，完成冲裁运动。在以上整个运动过程中可以发现，卸料板在其中起着重要的作用，卸料板的运行也直接会关系到冲裁模具设计的质量，因此要严格保障压料力的达标，防止冲裁件的切断面变得粗糙而影响其使用性能。目前，在冲裁模具的设计过程中还存在人工操作的方式来分离废料，严重降低了工作效率，因此，可以利用对限位块来推出多余的废料，杜绝人工操作带来的弊端，也节省了人工成本。(二)弯曲模具。弯曲模具的设计工艺与前文中所说的冲载工艺类似，前期都是先通过运动让卸料板与板料紧密贴合，之后让凸模移动到板料处并一直下降，直到切入凹模。这单各部件运动后会将板料变弯，凸、凹模分离后凹模上的杆件将弯曲边推出，弯曲运动结束。从以上整个运动过程中可以看出，卸料板及顶杆的相对运动是弯曲运动中较为重要的环节，其中卸料板的运动直接关系到弯曲的质量，比如压料力不足就会导致工件尺寸出现问题，因此需要保证卸料板与板料的紧密贴合，控制好顶杆力的参数，这样才能够顺利取到弯曲件，并保证其合格率。如果生产得到弯曲件精度较高，对顶杆和卸料板的正常运动要求则更高。在弯曲模具的设计生产中不可避免会出现工件弯曲形状不规则、弯曲后脱落比较困难等方面的问题，这会导致其脱落时偏离正常的运行方式，因此在实际生产中可以利用斜楔结构或转销结构来提高工件生产质量，其中斜楔结构能够完成90度以内以及回钩形式的弯曲，而转销结构则是能够完成圆筒件的一次成型，其应用效果较为显著。再者，如果某些材料在弯曲时会出现毛屑，比如类似电脑软驱外壳的外壳件，这种材料在弯曲中可能会导致材料的镀锌层持续脱落，这时候就可以将弯曲冲头镀钛，会使得电脑软驱外壳件的耐磨性和光洁度都得到提升。或者是通过在弯曲冲头圆角出加上滚轴的方式将弯头与板料的滑动转变为一种滚动的运动方式，这也能够对工件起到保护效果。(三)拉深模具。拉深模具也开始也是需要通过运动让卸料板与板料紧密贴合，之后让凸模移动到板料处并一直下降，直到切入凹模，其在相对运动过程中会使得板料的体积成型，凸、凹分离后凹模滑块将工件取出，完成整个拉深运动。在以上过程中，如果卸料板和滑块的相对动作出现问题就有可能导致拉深件出现这周、裂开等质量问题，其中尤其需要关注凹模滑块的压力值。在拉深模具的设计中，有些生活用品来的拉深件还需要有装饰卷边，因此可以在拉伸模具中引入滚轴结构来实现。(四)连续模具。连续模具的主要工作是设计冲压工具和连续制造超过2个冲压工具的模具设计，连续模具的设计过程中往往需要通过逐渐提升冲压速度而达到提升模具生产效率的目的。冲压模具的加工由于模具性能的复杂会有着一定的加工难度，因此在连续模具的设计中也可分为多个高效的冲压生产过程来提高其生产效率。

三、结语

综上所述，冲压模具设计过程中是由各种机械运动组成的，其运动方式、质量也直接关系到冲压工艺以及工件的质量，通过对上述不同冲压模具设计中的机械运动的控制和运用分析可以发现，在模具设计中必须要严谨的计算机械运动的各项参数，这样才能够保证其设计过程中的机械运动正常运行，从而提高工件生产的合格率，保证生产环节的正常运行。

参考文献:

［1］韩锋．冲压模具设计中机械运动分析［J］．黑龙江科学，2016(13):17-18．

［2］曹学锋，任佳勋，张红锐，郭向飞．试析冲压模具设计中机械运动的管控［J］．科技创新与应用，2014(22):104．

［3］殷秋菊．试析冲压模具设计中对机械运动的控制和运用［J］．科技与企业，2015(15):247．

作者:雷杰梦 单位:江铃控股有限公司