冲压模具设计中机械运动的应用

刘莉莉

摘要：在冲压过程中存在着各种各样的机械运动。机械运动在冲压过程中是不可缺失的，在冲压过程中有着十分重要的作用。进行冲压工艺的运动机理和冲压模具是相得益彰的。所以在设计任何模具的过程中都必须遵守运动机理的统一标准。本文就冲压模具设计中机械运动的应用展开探讨。

关键词：冲压模具;机械运动;控制

引言

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。

1冲压过程中机械运动的概述

冷冲压的实施流程如下，首先准备好各种板料或坯料作为原材料，然后通过模具和冲压装置增加其压力，目的就是让其发生变形乃至分离，以此获得指定规格和性能的零件。在这个过程中施加压力的设备一般都是立式冲床，这也就意味着冲压环节的主运动就是上下运动，除此之外，其他的运动有模具与板料的运动，模具内各种部件的运动等。我们对机械运动进行分类，一般可以分为三种：滑动、转动和滚动。这几个运动形式在冲压环节都会有所涉及，不过每种运动形式都有其各自的特点，这也就意味着他们会对冲压带来不同的影响。显然，设计人员在进行冲压模具的设计时，就必须要对各种运动做出充足的考虑，继而满足模具设计的各种需求;不仅如此，在进行设计时，必须要基于当时的实际情况，通过多种机械运动的组合实现产品的各项要求。由上可知，上下运动是冲压环节的主运动，不过，在进行斜楔、转销等结构的设计时，可以转化它的主运动，一般转为水平运动、转动和滚动。所有模具设计中涉及的特殊结构都是十分复杂的，这也就意味着它的成本比较高昂，不过，为了满足产品的规格要求，这也是不可避免的解决方案。

2机械运动在冲裁模具中的控制和运用

在冲裁模具中的机械基本运动一般先将板料和卸料板紧紧的压牢，然后在继续完成后续的各种工作。凸模只有跟板料接触就会进入到凹模，两者产生相对的运动，之后板料和模具就会渐渐分开，而多余的模料就会自行脱落。只有在冲载工艺中重视卸料板运动，同时对卸料板运动进行控制，才能完全保证冲裁的质量。严格遵守卸料板先后顺序，并根据相关的规定来执行是控制卸料板运动的主要措施。冲裁模具的尺寸不能与规定的尺寸有丝毫的差异，冲裁模具的质量也必须得到保证，这样才能够将模具的使用寿命最大程度的延长。而在冲裁模具的设计当中，仍然还存在着许多的问题，例如只有利用人工操作来对废料进行分离，这就将分离废料的工作效率大大的降低。若想解决这个问题，可以在卸料板上增加对限位块再进行冲孔运动，利用对限位块来推出多余的废料，完成废料的分离。但在添加对限位块的过程中必须根据实际情况来决定对限位块的增加数量。

3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。

4机械运动在拉深模具中的控制和运用

拉深工艺模具设计中比较常用的工艺。拉深工艺就是让卸料板接触板料然后压实，同时将凸模下降到能够接触板料的高度，之后将凸模放入凹模。板料、凸模、凹模在这个过程中会相互发生运动，使板料发生变形，最后再对凸模和凹模进行分离，凹模滑块就会推出完全成形的工件，完成拉深工艺的整个过程。卸料板和滑块在拉深运动中属于比较重要的部件，若想保证拉深工件的整体质量，就必须合理的操作卸料板的运动，同时对其进行控制，使其能够在凸模中接触板料。若是操作过程中压料力不足，就会导致拉深件有起皱或开裂的现象。若凹模滑块没有足够的压力，会无法保证拉深件地面的平整度。在拉深模具的设计中，需要对符合材料的外观等进行完整设计，为工序的正常操作提供依据。同时其设计成果也必须要使人们能够看到直观的效果，保证下次工作的正常顺利运行。与此同时，在对一些日用品和装饰品的拉伸件中也要进行卷边的工序，而且滚轴解构也在模具设计中得到了广泛的应用。除此之外，由于在卷边过程中具有非常小的滚动摩擦力，不容易对工件的表面产生擦伤。包括馬达中的旋转结构等一些拉深结构件在切边高度、跳动高度等方面具有较高的要求。所以在具体的模具设计中必须要做到精心设计，特别是在对旋切结构进行处理的时候，必须要对旋转运动进行充分利用进行修边，从而确保切边具有较高的尺寸和精度，而且还能够保证冲切纹路和切边毛刺。

结语

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。

参考文献：

[1] 王佞.冲压模具在机械零件精加工中的应用研究[J].技术与市场，2015，21（07）：204.

[2] 王金宏.冷冲压工艺及冲模设计中的机械运动[J].金属加工（冷加工），2017（11）：47-48.

[3] 李宏伟，何文学.冲压模具与自动冲压线的动态仿真研究[J].模具制造，2015，10（11）：44-48.

[4] 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.

[5] 蔡宇明.浅谈冲压模具设计[J].橡塑技术与装备，2015（16）.

[6] 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）.

[7] 杨俊秋.冲压模具设计课程建设的探索[J].塑料制造，2015（Z1）.

[8] 何修旭，黄瑶，王雷刚.基于Pro/E和MasterCAM的注塑模设计与加工[J].模具技术，2016（1）.

[9] 黄志明.冲压模具设计的重点分析[J].现代工业经济和信息化，2015（15）.

（作者单位：大连长丰实业总公司 机械加工车间）