支架沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)

摘 要：在工業(yè)領(lǐng)域中，一般涉及到支架的制作，在制作過程中會(huì)使用到?jīng)_壓技術(shù)，需要技術(shù)人員遵循設(shè)計(jì)流程，這在較大程度上能夠降低制作成本，對(duì)支架的安全性能的提升奠定良好的基礎(chǔ)。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)后期沖壓操作會(huì)產(chǎn)生一定的影響，所以模具設(shè)計(jì)需要進(jìn)行多樣化設(shè)計(jì)要素的分析，以此提升模具的使用壽命。

關(guān)鍵詞：支架沖壓工藝；模具設(shè)計(jì)；模具結(jié)構(gòu)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.042

0 前言

支架是工業(yè)生產(chǎn)中最為重要的工具，因此支架沖壓工藝是工業(yè)生產(chǎn)過程中重要環(huán)節(jié)，由此可以看出支架的重要性。在進(jìn)行支架沖壓的過程中，需要嚴(yán)格按照規(guī)范的操作流程與步驟，在此之前需要進(jìn)行相應(yīng)模具形狀的設(shè)計(jì)，所以模具設(shè)計(jì)與支架沖壓的實(shí)效性有較大的關(guān)系。

1 支架沖壓概述

支架沖壓是一種壓力加工方法，主要是指利用沖壓設(shè)備中的模具，對(duì)材料進(jìn)行有效的加壓，使其進(jìn)行變形或者分離，以此獲得所需零件[1]。此外，沖壓主要是在常溫環(huán)境中，將材料變形加工，其中所需零件是通過板料加工而成。所以，支架沖壓從另一個(gè)角度分析也稱之為板料沖壓。沖壓也是塑性加工以及材料加工的有效方法。

2 沖壓模具優(yōu)點(diǎn)

沖壓模具的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）沖壓加工在較大程度上具有較高的生產(chǎn)效率，并且便于操作，同時(shí)在此基礎(chǔ)上能夠促進(jìn)自動(dòng)化以及機(jī)械化的有效實(shí)現(xiàn)；（2）沖壓是模具對(duì)沖壓件尺寸及形狀精度提供一定的保障，并在此基礎(chǔ)上會(huì)使沖壓件表面產(chǎn)生一定的破壞，一般情況下模具的壽命相對(duì)較長(zhǎng)，所以沖壓模具在較大程度上具有較高的質(zhì)量與互換性；（3）通過沖壓進(jìn)行零件的加工，一般情況下零件較為復(fù)雜，并且零件尺寸范圍相對(duì)較大，比如汽車覆蓋件、鐘表秒針等。在沖壓過程中，材料還具有一定的硬化效應(yīng)，大大提高了沖壓具的強(qiáng)度與剛度；（4）沖壓一般不會(huì)生產(chǎn)碎料，在一定程度上減少了材料的消耗，并且在此基礎(chǔ)上不用其他加熱設(shè)備，能夠有效節(jié)約成本。

3 設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)

3.1 沖裁模的設(shè)計(jì)

沖裁模型在進(jìn)行沖裁期間應(yīng)當(dāng)避免產(chǎn)生凸模情況，其中在進(jìn)行切舌操作過程中，首先需要對(duì)零件板料全面切開，再通過下彎處理，在進(jìn)行下彎處理過程中需要沿著一定輪廓進(jìn)行[2]。以上處理完成后，再將不同部位的下料深度保持一定的一致性，并且將模具兩側(cè)高差控制在一定的范圍內(nèi)，在進(jìn)行凸模制作的過程中，制作方式應(yīng)選擇平面為主，把中間位置進(jìn)行圓弧位置的設(shè)置，在此期間應(yīng)選擇斜面方式進(jìn)行，此種方式能夠有效縮短頂回距離。在對(duì)凹膜進(jìn)行處理的過程中，應(yīng)對(duì)小圓角進(jìn)行加工，并保留對(duì)應(yīng)邊，以此對(duì)壓痕寬度進(jìn)行一定的限制，并通過定位裝置進(jìn)行條料的處理。

3.2 彎曲模操作

支架不同部門在一些情況下會(huì)產(chǎn)生垂直彎曲，為了保證支架的順利處理，應(yīng)對(duì)支架中的孔位進(jìn)行有效的定位，為彎曲操作奠定良好的基礎(chǔ)。此外，在進(jìn)行零件彎曲的過程中，應(yīng)注重零件中間位置，這在較大程度上能夠有效避免該位置變形與扭曲的情況發(fā)生。同時(shí)，工件在處理期間，需要進(jìn)行脫出處理，在一些情況下需要把反向頂壓力施加在凹膜底面位置，這在較大程度上能夠有效保證零件的平整度。

4 確定沖壓方案

4.1 不同方案的對(duì)比

對(duì)不同類型充壓方案對(duì)比過程中，對(duì)運(yùn)本次沖壓方案進(jìn)行有效的選擇，一般情況下包括以下兩類：（1）連續(xù)模沖壓方案。此種方案的實(shí)施需要遵循一定的流程，首先進(jìn)行沖孔操作，切除窄槽中廢料，并且在此基礎(chǔ)上對(duì)異型孔位置中的廢料也需要進(jìn)行切除清理，同時(shí)對(duì)落料實(shí)施有效處理；（2）復(fù)合膜沖壓方案。在運(yùn)用該方案的過程中，應(yīng)當(dāng)保證成型處理過程一次完成。若技術(shù)人員運(yùn)用連續(xù)模沖壓方案，會(huì)采用較為復(fù)雜相關(guān)流程，在一定程度上提升了整體難度；復(fù)合膜沖壓方案在進(jìn)行操作時(shí)，尺寸誤差相對(duì)較小，外形尺寸精度較高。在進(jìn)行模具制造過程中，由于受到窄槽與孔邊距限制，需要提升模具自身強(qiáng)度。[3]由此可以看出，選擇連續(xù)模支架沖壓方式較為適宜，主要是指首先對(duì)不同孔位進(jìn)行有效的沖壓，再進(jìn)行二次沖裁。但是在進(jìn)行沖裁操作過程中，在進(jìn)行肥料切除的過程中，很難采用分段切除方法，應(yīng)通過切舌方法來完成，這在較大程度上能夠保證切舌部位與支架輪廓進(jìn)行有效的重合，以此為兩者重合進(jìn)行沖裁操作。

4.2 排樣方式

在進(jìn)行排樣方式選擇的過程中，不論采用何種方式，利用率基本相同，若條料寬度較大，且邊距小，應(yīng)提升支架沖壓質(zhì)量，在進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行排樣方式的有效選擇。其中具體操作是：首先應(yīng)進(jìn)行銷孔操作的完成，該操作需要針對(duì)零件的不同孔位，對(duì)整個(gè)零件輪廓進(jìn)行有效沖裁，在此過程中還需要保留支架連接部位，實(shí)施相應(yīng)的沖裁處理，以此對(duì)連接部位進(jìn)行有效的保留。在對(duì)孔位進(jìn)行確定的過程中，支架自身應(yīng)與孔位相符合，同時(shí)進(jìn)行邊緣面的有效裝配。在獲得材料的利用率時(shí)，需要通過剪料機(jī)對(duì)邊料進(jìn)行全面處理，以此得到較高的利用率，此外在進(jìn)行小批量支架制作的過程中，只需要通過單工序模便可完成以上操作。所以，應(yīng)當(dāng)對(duì)不同支架沖壓方式進(jìn)行全面的對(duì)比，以此選擇出最優(yōu)的沖壓方法。

5 結(jié)語

綜上所述，支架沖壓急速與模具設(shè)計(jì)是支架制作過程中核心內(nèi)容，根據(jù)支架的類型差異，需要使用不同的模具設(shè)計(jì)方式，并且在此基礎(chǔ)上還應(yīng)提高沖壓技術(shù)的精確度，最大程度上保證沖壓技術(shù)與支架尺寸相符。目前，所有工藝措施依然不夠完善，這就需要采取有效的方法對(duì)其進(jìn)行有效的改進(jìn)，同時(shí)在實(shí)踐過程中，對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的精確度進(jìn)行不斷探索，以此使支架的完整性得到有效完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]董陽華，郭海濤，孫克華.支架沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)[J].模具工業(yè)，2016（01）：27-29.

[2]趙桂紅.分析農(nóng)用汽車減震器上支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[J].廣東蠶業(yè)，2017（03）：42-43.

[3]鄔慶周.支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)的分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（10）：63.

作者簡(jiǎn)介：傅建紅（1968-），男，江西新余人，本科，副教授，研究方向：機(jī)械。