关于冲压模具设计中的机械运动分析

李占辉

【摘要】本文以机械运动为研究对象，着眼于冲压模具设计，从冲裁模具设计、弯曲模具设计以及拉深模具设计这三个方面入手，针对冲压模具在设计过程当中所表现出的机械运动特性及其控制方案展开了较为详细的分析与说明，旨在于为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

【关键词】冲压模具；设计；机械运动；控制；卸料版；分析

在现代科学技术不断发展的过程当中，相关研究证实：各种类型的冲压工艺在实现过程当中均表现有一定程度上的运动机理。与此同时，为最大限度的保障冲压运动过程中，机械运动的有效性，模具所发挥的重要意义是可想而知的。即便不同类型模具所表现出的结构设计方式与力学设计方式存在一定的差异性，然而设计的目的均表现为：对机械运动的可靠性满足与实现。从这一角度上来说，在冲压模具的设计过程当中，要想保障冲压工件综合质量的稳定性，关注机械运动状态，并对其进行有效控制是至关重要的。本文试对其作详细分析与说明。

1.冲裁模具设计中的机械运动分析

在冲裁模具设计过程当中，所涉及到的机械运动为：卸料版与板料保持良好的相互性压实及接触关系，在此过程当中，凸模逐步下降至与板料部件相接触的位置，在此基础之上再次下降至凹模部件内部。在这一过程当中，凹凸模与板料部件所表现出的相对运动状态最终将导致其与板料部件呈现出完全分离。按照此种方式，凸模位置所对应的工件会受到卸料版运动动作影响而表现出推落状态，由此也就完成了整个冲裁模具的设计工作。基于对冲裁模具设计过程中机械运动特征的分析，不难发现，在整个机械运动作业过程当中，卸料版所表现出的运动动作可以说是关键所在。从这一角度上来说，在整个冲裁模具的设计过程当中，为最大限度的保障冲裁模具设计质量的稳定性与可靠性，就需要针对卸料版部件的正常运行予以严格的控制。其中，最为关键的一点是：在保障压力指标充足的前提条件下，保障冲裁模具设计下卸料版部件与板料部件的接触能够先于凸模部件与板料部件的接触而完成。在此种机械运动控制状态作用下，一方面能够保障冲裁模具工件切断面质量的稳定性，另一方面能够有效延长冲裁模具的有效使用寿命。与此同时，在针对落料冲孔模具进行设计的过程当中，若仍然沿用传统意义上的设计方式，可能会导致落料冲孔模具在冲压运动作用下出现零部件与加工废料无法有效分离的问题，对于这一问题的处理同样需要借助于机械运动控制的方式予以实现。即要求现场工作人员在机械运动的执行过程当中，针对卸料版部件位置增设一块单独的限位块，该限位块能够在冲孔动作完成后，及时将工件推出于卸料版部件位置，从而达到了有效分离零部件与加工废料的重要目的。与此同时，从实践应用的角度上来说，此种方式一方面能够实现对整个加工零件精确度的有效提升，另一方面还能够保障加工效率得到进一步强化，值得重视。

2.弯曲模具设计中的机械运动分析

区别于一般意义上的机械运动方式，受到弯曲模具自身弯曲特性的因素影响，导致在弯曲模具设计所对应的机械运动过程当中，最先发生机械运动的是卸料版部件与板料部件的接触与压实处理。在此基础之上，配合弯曲模具设计所预先设定的机械运动程序，引导凸模部件逐步与板料部件发生接触反应。按照此种方式下降至凹模所在位置，从而通过凹模与板料部件、凸模与板料部件的相互性机械运动动作，达到合理改变板料性状的关键目的。在上述机械运动结束之后，弯曲模具所对应凹模部件上方的顶杆会通过推出板料性状改变后弯曲边的方式，结束整个弯曲模具机械运动动作。基于对以上问题的分析，不难发现，在弯曲模具设计所对应的机械运动过程当中，除卸料版部件发挥着重要意义以外，顶杆部件所起到的机械运动功能同样是不容忽视的。从弯曲模具实践操作的角度上来说，为最大限度的提升机械运动质量，保障模具弯曲性能的有效发挥，一方面需要针对卸料版部件在整个操作过程中的机械运动状态予以有效规范，另一方面还应当针对顶杆部件在参与机械运动过程当中的力度进行有效控制。只有同时保障上述两个方面指标控制的有效性，才能够确保在机械运动过程当中，顶杆能够顺利的将弯曲工件推出，同时也能够保障最终所获取的弯曲工件不过多的受到外力变形因素的影响。特别需要注意的一点是：在应用弯曲模具进行部分对加工精度有严格要求的工件进行加工操作的过程当中，需要弯曲模具操作人员结合所加工工件在弯曲性能方面的实际要求，采取以下两种处理方式：①于冲头位置进行镀钛处理，此种处理方式能够有效提高所加工弯曲工件的耐磨性能的稳定发挥，同时兼顾工件外观的光洁性能；②于弯曲冲头角位置进行镶嵌滚轴部件处理，此种处理方式能够实现对弯曲模具下工件受机械运动作用力影响而产生的摩擦作用力，从而避免弯曲加工工件受到运动擦伤而影响其整体质量。

3.拉深模具设计中的机械运动分析

在有关拉深模具设计作用下的机械运动过程当中，其机械运动的主要工作流程为：卸料版部件首先与板料部件保持紧密连接与压实关系，在此过程当中引导凸模部件逐步下降，并最终与板料部件发生接触反应。在此基础之上，凸模部件会进一步下降，直至达到凹模部位。按照此种方式，板料部件与凸模以及凹模之间所产生的相对运动动作引导拉深模具工件推出整个模具当中，并按照此种方式完成整个拉深模具的制作工作。基于对以上机械运动动作的分析，不难发现：为最大限度的保障在拉深模具作用工件在拉深质量方面的有效性欲可靠性，其关键在于：在针对卸料版部件运动状态进行有效控制的同时，保障滑块部件所表现出的运动状态能够得到有效的控制。通过对机械运动的此种控制方式，能够防止拉深模具作用下的加工工件不会出现起皱问题，同时也能够保障整个加工工件在外观上的平面性特征。特别需要注意的一点是，在当前技术条件支持下，通过增设包括马达旋转在内，一部分特殊性加工工件的应用，能够最大限度的保障切边与跳动性能的有效性，按照此种方式来保障拉深模具处理工件综合性能的有效性。

4.结束语

通过本文以上分析不难发现：在当前技术条件支持下，整个冲压模具的设计过程当中，冲压模具加工工件在各个方面的加工特性均与机械运动表现出了极为显著的相关性关系。为最大限度的保障冲压模具设计质量的可靠性与有效性，选择与之相对应的机械运动方式是至关重要的，需要引起关注。总而言之，本文针对有关冲压模具设计过程中机械运动所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。[科]

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