沖裁模具設計中機械運動的控制與優化設計

韓 鋒（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

沖裁模具設計中機械運動的控制與優化設計

韓 鋒
（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

沖壓當中必定會有機械運動產生，為確保沖壓件質量，讓模具充分完成沖壓當中所產生的機械動動，設計模具務必要嚴格掌控好機械運動。本文從沖壓中的機械運動概論、把控沖裁模具的機械運動、優化沖裁模具機械運動設計等三個方面進行闡述，以期為控制與設計工作提供可借鑒意見。

沖裁模具；設計；機械運動；控制；優化設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.037

0　引言

現代機械制造行業中沖壓加工占據重要位置，相比其它加工工藝，低工件成本、好的表面質量、高生產率、高精度尺寸、良好互換性是其特點。依托裝置在壓力機上的模具，沖壓加工對模具內板料施加壓力，致板料發生塑性變形或被分離，最終得到所需制造產品的形狀與尺寸。

1　沖壓中的機械運動概論

沖壓時，會執行有效分離不同類型的板料與各種坯料的工作，并對上述原料進行變形操作，以構成預想的部件。模具與沖壓設備是主要沖壓工具，沖壓工作原理是借助模具與沖壓設備施加壓力至板料與坯料上，以致轉變板料與坯料形狀，最終得到性能、形狀與尺寸都達到機械標準的部件。在生產當中，立式沖床是主要使用的設備，而沖壓當中，上下運動與互相運動是主要的沖壓運動方式。

從機械運動角度來看，它參與整個沖壓過程，因為有不同的機械運動形式，也就有不同的沖壓。此外，沖壓的不同，機械運動形式也就不同，也就有相對較多的數量，這就決定在設計沖壓模具時，務必依據不同的機械運動間產生的作用力，有效控制機械運動，以保證沖壓模具設計實現有效化與合理化。此外，設計沖壓模具當中，要結合實際狀況，操作與管理不同類型的機械運動，讓產品可以達到實際所需要求。

從沖壓運動角度來看，上下運動是主要運用的運動類型。但是，采用運動形式需要根據實際情況來確定。在設計模具的楔結構與轉銷結構時，不適合運用上下運動方式。所以，需要于模具當中，變上述結構的主運動方式為水平運動方式，于模具內轉變運動方式。通常來說，設計模具之時，難免會碰到結構復雜的類型，由于結構設計較為復雜，所以所包括的內容也就很多，所以，需要投入大量的物力與財力，方可確保模具設計的合理性與科學性。盡管設計復雜結構，需要較高成本，但是可以有效規定產品形狀與尺寸，以利于生產的部件達到實際要求，就這點來看，這些復雜的結構本身還是有著不少的應用價值。

2　把控沖裁模具的機械運動

沖裁工藝擁有的基本運動就是實現卸料板與板料的最先接觸性處理，并實施壓實處置于卸料板與板料間。在沖裁運動當中，尤其要注意的就是卸料板運動，沖裁質量的優劣直接受到卸料板運動情況的好壞的制約。所以，需要有效控制卸料板的運動情況，最大程度上確保其優先板料實現接觸。接著需要保證壓實處理做到位，讓沖裁工件切斷面的質量得到保證，從而可以較好提高沖裁工件尺寸的精準度，并讓工件表面平整度得到保持，以延長模具的使用年限。

在部分區域會有顯著突出的沖壓件，針對這種情況，如果要保證這些沖壓件的質量，就得在相應的凹模上，實施加設壓型凸模處置。此外，需要注意的是配備對應的彈簧力，以保證凹模上設定的壓型凸模可以最早接觸到板料，增加壓實力度，讓板料得以順利完成變形工序。再下來，通過蟲孔運動處置落料，在這一過程當中，為減少投入的資金，就要參考實際情況，恰當地取消某個模具，以保證局部凸起的沖壓件的質量。

部分彎曲沖壓件的孔，會有更高的孔位精準度的標準。因此，就這些沖壓件來說，要想較好保證它們的孔位精準度，就務必要設計斜楔結構。設計當中，需要注意彎曲度的保證，再實施沖孔處置，從水平方向開始沖孔運動，這樣以來，孔位就可以保證在最佳的方位上。

3　優化沖裁模具機械運動設計

在保證沖裁件質量的基礎之上，要想處理好模具的問題，就需要于凸凹模卸料板上增加凸出限位塊數量，以致待沖裁完成之后，凹模卸料板可以優先從落料凹模中推出沖裁件，然后再由凸凹模卸料板從凸凹模中推出廢料，成功分離工件與廢料。針對部分沖裁件有局部較大凸起的問題，就需要于落料沖孔模的凹模卸料板上增加壓型凸模數量，同時施于充分的彈力，以保障卸料板上壓型凸模與板料成功接觸后，讓板料發生變形，以實現壓型目標，再開始落料沖孔運動，從而讓工步模具減少一個，以提升效率，減少成本。針對部分同一模具之中會出現多個沖孔凸模的情況，由于沖裁當中，各個凸模都會同時運作，所需沖裁力也就更大，不利于沖裁，甚至沒有噸位足夠的壓力機，可以運用長度不等的凸模（以階梯方式布置），當沖裁時，可以分時段開展沖孔運動，以顯著減少沖裁力。如圖1所示。

4　結束語

模具設計質量會直接影響到國家工業化發展水平。實施沖壓工藝時，務必遵循機械運動原理，并較好控制相應的機械運動，讓沖壓件的質量得到提高，以生產出滿足實際要求的產品。

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［3］韓順連.淺談沖壓模具設計中對機械運動的控制和運用［J］.網友世界，2013（Z1）：37.

［4］牛水強.淺談沖壓模具設計中對機械運動的控制和運用［J］.科技與創新，2016（02）：142.

韓鋒（1978-）， 男，山東煙臺人，研究方向：工程師研究生機床設計。