1.以衝壓工藝學(xué)基(jī)本理論為依據,通過(guò)對各種衝壓工藝基本運動的分析,提出了對衝壓模具(jù)設(shè)計的(de)要求(qiú)
首先闡述衝(chōng)壓過程中,機械運動的基本概念,然後(hòu)逐項分析了衝裁、彎曲、拉深工藝的基本運動機理,指出模具設計中應著重控製的(de)內容,並介紹了在模(mó)具設計中對機械運動靈(líng)活運用的方法和一些實例。最後(hòu)總結了根據具體情況(kuàng)進行產品工藝運(yùn)動分析的方法(fǎ),強調(diào)在模具設計中(zhōng),對機械運動(dòng)的控製和靈活運用對提高保證衝壓件品質的重要意義。
2.衝壓過程中機械運動的概述
冷衝壓就是將各種不同(tóng)規格的板料或(huò)坯料,利用模具和衝壓設備(壓力機,又名衝床)對其施加壓力,使之產生變形或分(fèn)離,獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。一般生產都是采用立式衝床,因而決定了衝壓過程的主運動是上下運(yùn)動,另外,還有模具與板料和模(mó)具中各結構件之間的各種相(xiàng)互運動(dòng)。機械運動可分為(wéi)滑動、轉動和滾動等三(sān)種基本運動形(xíng)式,在衝(chōng)壓過程中都(dōu)存在,但是各種運動形式的特點不同,對衝壓的影響(xiǎng)也各不相(xiàng)同。既然衝壓過程存在如此多樣的運動,在衝壓模具設計中就(jiù)應該(gāi)對各種運動(dòng)進行(háng)嚴格(gé)控製,以達到模具設(shè)計的要求;同時,在設計中還應當(dāng)根據具體情況,靈活運用各種機械運動,以達到產品(pǐn)的要求。衝壓過程的主運(yùn)動是上下運動,但是在模具中設計斜楔(xiē)結構、轉(zhuǎn)銷結構、滾軸結構和旋切結構等,可以相應把主運動轉化為(wéi)水平運動、模具中的轉動和模具中的滾(gǔn)動。在模(mó)具設計中這些特殊(shū)結構是比較複雜和困難,成本(běn)也較高,但是為了達到產(chǎn)品的(de)形狀(zhuàng)、尺寸要求,卻(què)不失為一種有(yǒu)效的解決方法。
3.衝裁模(mó)具中機械運動的控製和運用
衝裁工藝的基本運動是卸料板先與板料接觸(chù)並壓牢,凸模下降(jiàng)至與板料接觸並繼續下(xià)降進入凹(āo)模,凸、凹模(mó)及板料產生相(xiàng)對運動導致板料分離,然後凸、凹模分開(kāi),卸料板把工件或廢料從凸模上(shàng)推落,完(wán)成衝裁運動。卸料板的運動是非常關鍵的,為了保證衝裁(cái)的(de)質量(liàng),必須控製卸料板的運動,一定(dìng)要讓它先於凸模與板料接觸(chù),並且壓力要足夠,否則衝裁件切斷麵質量差,尺寸精度低,平麵度不良,甚至模具壽命減少。按通常的方法設計落料衝孔模具,往往衝壓後工件(jiàn)與廢料邊難以分開。在(zài)不影響(xiǎng)工件質量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊,以使落料衝孔運動完成後,凹模卸料(liào)板先把工件從凹模中推出,然後凸凹模卸料板(bǎn)再把廢料也從凸凹模上推落(luò),這樣一來,工件與廢料(liào)也(yě)就自然分開(kāi)了。對於一些有局部凸起的較大的衝壓件,可以在落料衝孔模的凹(āo)模卸料板(bǎn)上增(zēng)加壓型凸模,同時施(shī)加足(zú)夠的彈簧力,以保(bǎo)證卸料板上壓型凸模與板料接觸時先使材料變形達(dá)到壓型目的,再繼續落料衝孔運動,往往可以減(jiǎn)少一個工步的模具,降低成(chéng)本。有些衝孔模具的衝孔數量很多,需要很大(dà)衝壓力,對衝壓生(shēng)產(chǎn)不利,甚至無足夠噸位的衝床,有一個簡單的方法,是采用不同長度的2~4批衝頭,在衝壓時讓衝孔運動分時進行,可以有效地減(jiǎn)小衝(chōng)裁力。對那些在(zài)彎曲麵上有位置精(jīng)度要求高的孔(例(lì)如對側彎曲上兩孔的同心度等)的衝壓件,如果先衝孔再(zài)彎曲是很難達到孔位要求的,必須設計(jì)斜楔結構,在彎(wān)曲後再衝孔,利用(yòng)水平方向的衝孔運動可以達(dá)到目的。對那些翻邊、拉深高(gāo)度要求較嚴需要做修邊(biān)工序的,也可以(yǐ)采用類似的結構設計。
4.彎曲(qǔ)模具中(zhōng)機械運動的控製和運用彎曲(qǔ)工藝的基本運動
卸料(liào)板先(xiān)與(yǔ)板料接觸並壓(yā)死,凸模下降至與板料(liào)接觸(chù),並繼續(xù)下降進入凹模,凸、凹模及板(bǎn)料產生相對運動,導致板料變形折彎,然(rán)後凸、凹模分開,彎曲凹模上的頂杆(或滑塊)把彎曲(qǔ)邊推出,完成彎曲運動。卸料板及頂杆的運動是非常關鍵的,為了保證彎曲的質量或(huò)生(shēng)產效率,必須首先控製卸料板的運動,讓它先於凸模與板料接觸,並且壓料(liào)力一定要足夠,否則彎曲件尺寸精度(dù)差,平麵度不良;其次,應確保頂杆力足夠,以使它順利地把彎曲件推出,否則彎曲件變形,生產效率低。對於精度要求較高的彎曲件,應特別注意一點,最好在彎曲運動中,要有一個運動死點,即所有相關結構件能夠碰死(sǐ)。有些工件彎曲形(xíng)狀較奇特,或彎(wān)曲後不能按正常方式從凹模(mó)上脫(tuō)落,這(zhè)時,往往需要用到斜楔結構或(huò)轉銷結構,例如,采用斜楔結構,可以完成小(xiǎo)於90度或回鉤式彎曲,采用轉銷結構(gòu)可以實現圓筒件一次成型。值得一提的是,對於有些外殼(ké)件,如電腦軟驅外殼,因其彎曲邊較長,彎頭與板料(liào)間的滑(huá)動,在彎(wān)曲時,很容易(yì)擦出毛屑,材料鍍鋅(xīn)層脫落,頻繁(fán)拋(pāo)光彎曲(qǔ)衝頭效果也不理(lǐ)想。通常的做法是把彎曲衝頭鍍鈦(tài),提高其光潔度和耐磨性;或者在彎曲衝頭R角處嵌入滾軸,把彎頭與板料的彎曲滑動轉化為滾(gǔn)動,由於滾動比(bǐ)滑動的摩擦力小得多,所以不容易擦傷工件。
5.拉深模具中機械運動(dòng)的控製和運用拉深工(gōng)藝的基本運動
6.連(lián)續模具中機械運動
連續模具中機械運動的控製和運用連續模具中常(cháng)常同(tóng)時包括了(le)衝裁、彎曲和拉深等衝壓工藝,因而其衝壓過程中的機械運動也包括了這三種工藝的基本(běn)運動模式,對連續模具中運動的控製,應分成各基本工藝分別進行控製。通常(cháng)連續模具要求不斷加快衝壓速度,提高生產效率,有些形狀較複雜、較特(tè)別的衝壓件,其衝壓運動較費時,在連續模具設計中(zhōng)可以分解成效率較高的衝(chōng)壓運(yùn)動。例如,工程膨脹螺釘圓筒(tǒng)件在連續模具設計中即可將其圓筒成型運動分解(jiě)為兩側90度圓弧彎曲~中間60度圓(yuán)弧(hú)彎曲~整體抱圓~圓度校正四(sì)個工序,不僅提高效率,亦能保證衝壓件(jiàn)圓(yuán)度。需要特別指出的是,連續模具因為在實際生產中還牽涉到送料機、吹風(fēng)裝(zhuāng)置等,在設計中應充分考慮到這些(xiē)因(yīn)素,讓衝床、模具、送料機和吹風裝置的運(yùn)動在時間上配合好,連續模(mó)具才能真正順利生產。
盡管各種工藝的基本運動原理是不同的,但(dàn)是也有共同點,就是卸料板(或滑塊)的運動是重(chóng)要的控製(zhì)因素。實(shí)際上(shàng),在模具設計當中,產品的衝壓工藝不可能都像各種(zhǒng)工藝的基本運動那樣簡單(dān),應(yīng)當要(yào)根(gēn)據具體情況對產品工藝作好運動分析,再據此作進一步的(de)設計。在對產品工(gōng)藝運(yùn)動作分析時,應主要考慮其必要性、時間性、可行性,還應具有創造性。必要性是(shì)指運用(yòng)基本(běn)運動原理判斷(duàn)需要那(nà)些運動來實現產品工藝;時間性是指所需各(gè)項運動的先後順序;可行性是指能否(fǒu)通(tōng)過結構設計和力學設計來實現所需運動;創造性是指在前述運動無法被實現(xiàn)或運動無法完全實現產品(pǐn)工藝的情況下(xià),要善於大膽采用新方法去努力(lì)實現產品工(gōng)藝,也就是前麵所說的對機械運動的靈活運用。衝壓過程(chéng)存(cún)在多(duō)種多樣的機械運(yùn)動(dòng),而各種機(jī)械運動對衝壓工藝實現與衝壓件品質的影響也各不相同,因而在衝壓模具設計中對(duì)機械運(yùn)動的控製和靈活運用對提(tí)高設計水平和(hé)保證衝壓件品質具有重要意義。
如果您(nín)有(yǒu)機床行業、企業相關新聞稿件發表,或進行資訊合作,歡迎聯係本網編輯部, 郵箱(xiāng):skjcsc@vip.sina.com