摘要:沖壓模具是現代機械製造行業研究的重點,由於沖壓過程會受到不同機械運動的影響,導致整個機械過程出現問題,從而降低了沖壓工具執行的效率,這對於機械產品精度的提公升是不利的。針對這一點,本文主要對沖壓模具設計中機械運動的作用詳細分析。
機械運動是沖壓階段不可少的執行形式,關係著後期沖壓的質量水平。而設計的模具是否可以順利完成沖壓工藝所需的運動,對沖壓件的質量也有很大的影響,這就需要在設計模具時做好各個方面的控制工作。並且,考慮到產品的尺寸標註,還要採取多元化的設計模式,以更新整個產品的各項指標要求。
1 沖壓過程中機械運動的介紹
冷衝壓主要是對不同形式的板料或坯料進行處理,採用模具和沖壓裝置造成壓力之後進行沖壓,最後利用變形或分離實現加工,得到了相應尺寸、形狀、效能的產品。在沖壓生產過程中運用最多的則是立式沖床,而上下運動是沖壓過程的主要運動方式。另外,對於不同材料或結構之間的運動,沖壓過程採用的工藝也不一樣。
機械運動包括了很多不同的形式,主要包括:滑動、轉動、滾動等,這些運動都可以在沖壓加工中得到體現。而受到各種運動形式的特點影響,對沖壓造成的問題也是各不相同的。
為了使用沖壓過程的運動需要,在沖壓模具設計中則要採取針對性的措施防範處理,以滿足模具設計的需要。
2 彎曲模具中機械運動的調控
彎曲工藝的運動流程為卸料板先與板料接觸並壓死,接著讓凸模降低到與板料接觸,再持續下降到凹模,凸模、凹模及板料之間形成運動趨勢,最後引起不同的板料變形,接著凸、凹模分開,彎曲凹模上的頂杆將彎曲邊推出,最終實現了彎曲運動。卸料板及頂桿的運動對於模具而言十分重要,考慮到維持正常的彎曲質量或生產效率,對卸料板的運動要採取嚴格的控制方式。一般都是先和凸模與板料接觸,同時保證壓料力達到標準大小,否則會造成彎曲件尺寸精度差或平面度達不到要求。
另外,要維持頂桿力在標準狀態下,使其能將彎曲件正常推出,防止彎曲件變形而影響到正常的加工秩序。若彎曲件的精度要求較高,則要對每個生產加工流程嚴格控制,避免出現各種質量問題而影響生產秩序。在加工過程中常常會遇到高精密要求的產品,利用沖壓模具加工時不得採取常規方式從凹模上脫落,一般要採取斜楔結構或轉銷結構,如:
斜楔結構以實現＜90°或回鉤式彎曲,選擇轉銷結構來保證產品的成型處理。
需要注意的是在外殼件加工時,由於其其彎曲邊較長使得彎頭與板料間的滑動在彎曲時會產生毛屑,且造成材料鍍鋅層脫落,這些都會影響到產品的質量,加工人員要採取合理的方法控制。最常見的處理方式是把彎曲衝頭鍍鈦,不斷改善產品的光潔度和耐磨性;也可以在彎曲衝頭r角處嵌入滾軸,將彎頭與板料的彎曲滑動轉化為滾動,通過降低摩擦力的方式來優化質量。
3 衝裁模具中機械運動的調控
在衝裁工藝中,卸料板先與板料接觸並壓牢是最基本的運動,凸模下降至與板料接觸後下降進入凹模,凸模、凹模及板料,最後通過此昂對運動而造成板料分離,接著凸、凹模分開,卸料板將工件或廢料從凸模上推落之後結束衝裁運動。卸料板在整個裝置結構中有著重要的作用,關係著沖壓工藝的生產質量,技術人員應該對卸料板動作嚴格控制,必須保證其先於凸模與板料接觸,以此來維持理想的產品質量和精度。根據常規方式設計落料沖孔模具,一般沖壓後工件與廢料無法區分。
加工過程可對一些流程適當調整,保證產品質量的前提下使用在凸凹模卸料板上新增凸出的限位塊,在結束落料沖孔運動之後由凹模卸料板將工件從凹模中推出,接著由凸凹模卸料板將廢料也從模上推落,從而將工件與廢料合理地區分開來。
若遇到一些特殊的工件時要及時調整沖壓工藝,如:對區域性凸起的沖壓件,需在落料沖孔模的凹模卸料板上設定壓型凸模,並且維持充足的彈簧力來確保卸料板上壓型凸模與板料的充分接觸,最終實現正常的落料沖孔運動,讓整個加工流程更加科學合理。對於沖孔模具的沖孔數量多的則要具備很大的衝壓力條件,這樣會給生產操作帶來難度。
對於這種問題的處理,一般選擇不同長度的2～4批衝頭,在沖壓時引導沖孔運動分段操作,這樣能顯著控制衝裁力。而在彎曲面上有位置精度要求高的孔的沖壓件,則要設定科學的斜楔結構,需彎曲之後完成相應的沖孔,結合水平方向的沖孔運動能實現加工要求。
4 連續模具中機械運動的調控
連續模具涉及到多個不同的工藝,如:衝裁、彎曲和拉深等沖壓工藝,在沖壓過程中里的機械運動同樣也具備這些工藝特點。在控制連續模具時期可以分成各基本工藝有序進行,從而保證每個階段的加工流程滿足質量要求。
一般在連續模具中需要逐漸提公升沖壓速度,這樣能顯著改善產品的生產效率。對於形狀複雜、加工困難的產品,在沖壓時會遇到很大的難度,需要加工人員採取特殊的工藝處理。可以把連續模具設計中劃分為效率較高的沖壓運動,如:
工程膨脹螺釘圓筒件,其連續模具設計則能把其圓筒成型運動分解為兩側90°圓弧彎曲、中間60°圓弧彎曲、整體抱圓、圓度校正等工藝流程,從而顯著改善了產品的加工效率,維持了沖壓件的圓度符合設計要求。在沖壓加工時要注意連續模具因為在實際生產中還牽涉到送料機、吹風裝置等,這就需要設計人員安排計畫時充分考慮這些因素,保證各個裝置之間能協調執行,這有助於連續模具的政策生產加工。
5 拉深模具中機械運動的調控
在拉深工藝中,其基本運動是卸料板先與板料接觸並壓牢,凸模下降至與板料接觸,且維持下降趨勢,進入凹模,凸模、凹模及板料形成相對運動,造成板料體積成形,最後把凸、凹模分開,凹模滑塊將工件推出後完成拉深運動。
卸料板和滑塊的運動是很重要的,其關係著整個模具的加工質量。操作人員要對卸料板的運動嚴格控制,使其在凸模與板料接觸之前完成操作。此外,還要對壓料力要嚴格控制,避免拉深件發生起皺等,這樣可以避免整個結構體系出現問題。
科學設計拉深復合模需要對不同構建的過程嚴格控制,從而滿足產品生產加工的需要。此外,對於裝飾品和日用品的拉深件需要有捲邊(或滾邊)工序,模具設計對滾軸結構要採取合理的布局,因而卷邊過程中滾動的摩擦力很小,不會對工件的層面造成損壞。對需在馬達中旋轉的拉深結構件,切邊的高度、跳動度等要求相當高,這就要對旋切結構進行合理轉換,保持正常的處理防範,這樣才能達到各種尺寸精度的要求。
根據使用情況看,旋切結構在實際設計改良後的質量、效能都顯著改善,使得沖壓模具的工藝效果得到了最大的發揮。
6 結語
沖壓模具加工是現代機械製造行業的新方式,在加工過程中要採取綜合性的設計方法。企業在引進沖壓模加工後,要做好各個方面的控制工作,滿足不同的生產加工要求,最終保持產品質量符合要求。
參考文獻
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