趙思超 劉 琦 劉曉龍
(沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧沈陽(yáng) 110000)
試析沖壓模具設(shè)計(jì)中對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用
趙思超 劉 琦 劉曉龍
(沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧沈陽(yáng) 110000)
沖壓過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列機(jī)械運(yùn)動(dòng),為了保證沖壓件的整體質(zhì)量,使模具能夠順利完成沖壓過(guò)程中的運(yùn)動(dòng),在設(shè)計(jì)模具時(shí),必須嚴(yán)格控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)。本文簡(jiǎn)要闡述了沖壓過(guò)程中的機(jī)械運(yùn)動(dòng),探討了具體的控制和運(yùn)用方法,以期為日后的相關(guān)工作提供參考。
沖壓模具設(shè)計(jì);機(jī)械運(yùn)動(dòng);控制和運(yùn)用
機(jī)械運(yùn)動(dòng)貫穿于沖壓全過(guò)程,它在其中起到了非常關(guān)鍵的作用。在運(yùn)用沖壓工藝時(shí),會(huì)有專門(mén)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理,而這種運(yùn)動(dòng)機(jī)理與模具是相輔相成的。因此,無(wú)論設(shè)計(jì)何種結(jié)構(gòu)的模具,都要遵循特定的運(yùn)動(dòng)機(jī)理標(biāo)準(zhǔn)。如果模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)符合運(yùn)動(dòng)機(jī)理的要求,就能夠有效提高沖壓件的質(zhì)量;如果模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不能滿足運(yùn)動(dòng)機(jī)理的要求,沖壓件的質(zhì)量就會(huì)大打折扣。針對(duì)這些問(wèn)題,必須嚴(yán)格控制模具設(shè)計(jì)中的機(jī)械運(yùn)動(dòng),保障沖壓件的制作品質(zhì)。
在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中,沖壓是一個(gè)非常重要的概念。沖壓指的是使在沖壓設(shè)備和模具的雙重壓力下使不同規(guī)格的材料發(fā)生變形或者分離的現(xiàn)象,在對(duì)材料和坯料進(jìn)行不同程度的加工后就產(chǎn)生的不同大小的零件,這些零件可以不斷滿足各個(gè)工業(yè)的需要。進(jìn)行沖壓的主要設(shè)備是沖床,準(zhǔn)確的說(shuō)是立式?jīng)_床,其在使用的過(guò)程中是上下運(yùn)動(dòng)的,因此決定了在沖壓的過(guò)程中也是上下運(yùn)動(dòng)的。除了機(jī)械的運(yùn)動(dòng),模具和模料之間也會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),生產(chǎn)出不同的材料,但機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)是主要的運(yùn)動(dòng)方式,可以說(shuō)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的尺度直接決定了零件的制造精度。
從物理的角度來(lái)分析,主要有三種形成的機(jī)械運(yùn)動(dòng),分別是轉(zhuǎn)動(dòng)、滾動(dòng)和滑動(dòng)。由于運(yùn)動(dòng)的形式是不同的,因此其產(chǎn)生的對(duì)沖壓的影響也是不同的。另外,不同組合的運(yùn)動(dòng)方式,亞輝對(duì)沖壓產(chǎn)生不同的影響。因此,在具體的沖壓過(guò)程中,必須要對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的形式嚴(yán)格控制好,使其復(fù)合模具設(shè)計(jì)的要求,只有這樣才能從根本上保證產(chǎn)品的質(zhì)量。通過(guò)以上分析,可以知道,沖壓的形式會(huì)對(duì)沖壓質(zhì)量產(chǎn)生非常重要的影響,線面簡(jiǎn)單對(duì)沖壓的過(guò)程進(jìn)行了分析。
由于沖壓機(jī)床在沖壓的過(guò)程中是主要使用的設(shè)備,上下運(yùn)動(dòng)是沖壓機(jī)床最主要的運(yùn)動(dòng)形式,因此在實(shí)際沖壓的過(guò)程中也是上下運(yùn)動(dòng)的。由于模具設(shè)計(jì)中可能還會(huì)有旋切結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)等,所以,在實(shí)際的沖壓過(guò)程中還涉及到機(jī)械的水平運(yùn)動(dòng),必須要將上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平運(yùn)動(dòng)才能保證模具的順利完成。這些結(jié)構(gòu)使得模具在設(shè)計(jì)的過(guò)程中更加的困難,成本也在不斷提高,但由于模具存在的特殊性,水平運(yùn)動(dòng)是難以避免的。因此必須要采取合理的方法解決這些問(wèn)題,不斷加強(qiáng)模具設(shè)計(jì)中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用。下面對(duì)不同的模具中在機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用進(jìn)行探究。
2.1 沖裁模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用
對(duì)于沖裁模具,它的基本運(yùn)動(dòng)是先緊緊壓牢板料和卸料板,然后在此基礎(chǔ)上完成后續(xù)工作。一旦板料與凸模接觸進(jìn)入到凹模后,它們就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),然后模具與板料就會(huì)慢慢分開(kāi),最終多余的廢料就會(huì)脫落。在整個(gè)沖裁工藝中,為了最大限度地保證沖裁質(zhì)量,必須要重視和把控卸料板運(yùn)動(dòng)。在控制卸料板運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,最關(guān)鍵的步驟是把握先后順序,嚴(yán)格按照相關(guān)流程進(jìn)行。而沖裁時(shí)先要有一定的壓力。為了有效延長(zhǎng)模具的使用壽命,沖裁模具的尺寸必須符合要求,不能有偏差,而且還要保證其質(zhì)量。在設(shè)計(jì)沖裁模具時(shí),仍然存在一些問(wèn)題,比如廢料分離有一定的難度,必須人工操作,
2.2 彎曲模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用
彎曲模具中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)主要是先實(shí)現(xiàn)板料與卸料板的接觸,然后將其壓死,使凸模緩緩下降,直至其進(jìn)入凹模,這時(shí)三者之間就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)板料彎曲時(shí),將凸模與凹模相互分離,彎曲邊就會(huì)被滑塊滑推出去,最終順利完成整個(gè)彎曲運(yùn)動(dòng)。由于彎曲的形狀各不相同,所以,會(huì)導(dǎo)致其脫落時(shí)偏離正常的運(yùn)行方式。為了預(yù)防這種情況的發(fā)生,可使用斜楔結(jié)構(gòu)。
2.3 拉深模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用
模具設(shè)計(jì)常用的是拉深工藝。一般來(lái)說(shuō),拉深工藝是在卸料板與板料接觸之后進(jìn)行壓實(shí)操作,并將凸模下放,直至其接觸板料,之后再將凸模下放至凹模內(nèi)。在這個(gè)過(guò)程中,凸模、凹模、板料之間會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),使板料成形,然后將凸模與凹模分離。這時(shí),凹模滑塊就會(huì)將成形的工件推出,從而完成拉深的整套運(yùn)作。在拉深運(yùn)動(dòng)中,滑塊和卸料板的運(yùn)動(dòng)極為重要。只有操作、控制好后者的運(yùn)動(dòng),使其在凸模中與板料接觸,才能保證拉深件的質(zhì)量。在完成設(shè)計(jì)之后,要讓人們看到其中的成效和所占的比例,以便于下一次工作的順利進(jìn)行。
2.4 連續(xù)模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用
連續(xù)模具的主要工作是設(shè)計(jì)沖壓工具和連續(xù)制造超過(guò) 2個(gè)沖壓工具的模具。設(shè)計(jì)連續(xù)模具的前提是明確連續(xù)模具的工作運(yùn)轉(zhuǎn)理論,利用高科技手段進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算。平時(shí)的連續(xù)模具需要提升沖壓速度,加快生產(chǎn)速度,尤其是對(duì)那些比較特殊的沖壓件,當(dāng)沖壓運(yùn)動(dòng)耗費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)時(shí),要分別運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)模具,減緩運(yùn)動(dòng)過(guò)程中模具的沖壓摩擦,從而正確設(shè)置整個(gè)連續(xù)模具,提高模具的使用效率,節(jié)約成本。在保證各個(gè)模具能夠正常使用的情況下,要相互協(xié)調(diào)配合,更好地提高模具的工作效率,使連續(xù)模具的設(shè)計(jì)工作能夠正常進(jìn)行。
綜上所述,不同沖壓工藝的模具的設(shè)計(jì)都和機(jī)械運(yùn)動(dòng)有著密切的聯(lián)系,因此,在模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和力學(xué)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)沖壓出精度更高的工件。工件的質(zhì)量受模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的直接影響,而沖壓的質(zhì)量又受機(jī)械運(yùn)動(dòng)的影響,最終影響到模具的質(zhì)量。在機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制的過(guò)程中,要使不同工藝的模具達(dá)到產(chǎn)品所需的要求,需要對(duì)工藝不同的運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行控制,并在實(shí)踐的過(guò)程中不斷地發(fā)展和創(chuàng)新,只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)具設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的靈活控制和運(yùn)用。
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