摘要:文章詳細分析了沖壓工藝的發(fā)展現(xiàn)狀,同時對沖壓工藝的基本類型進行了簡要歸納,進而詳細介紹了沖壓模具設(shè)計過程中的基本思路,能夠為沖壓模具設(shè)計的規(guī)范化、系統(tǒng)化發(fā)展提供一定的參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:沖壓工藝;沖壓模具;模具設(shè)計
中圖分類號:TG386 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)14-0008-02
1 沖壓工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 沖壓工藝的基本類型
在實際工作過程當中,為最大限度地保障沖壓件在尺寸、形狀以及精度等方面的要求能夠得到充分滿足,就涉及到對多種類型沖壓加工工藝的應(yīng)用。一般而言,可將沖壓工藝簡單劃分為兩種類型:成形工藝、分離工藝。其中,對于成形工藝,此項工藝技術(shù)主要是指,在不會對坯體產(chǎn)生破壞性影響的前提條件下,使待加工板料能夠產(chǎn)生塑性變形,進而獲取相應(yīng)規(guī)格的沖壓件加工工藝。對于成形工藝而言,所應(yīng)用工序可進一步劃分為以下九種類型:(1)彎曲工序;(2)拉深工序;(3)翻邊工序;(4)脹形工序;(5)縮口工序;(6)擠壓工序;(7)卷圓工序;(8)擴口工序;(9)校形工序。
而對于分離工藝,此項工藝技術(shù)主要是指,將沖壓件沿相應(yīng)的輪廓線,將其與加工板料實現(xiàn)分離,同時確保其分離斷面的質(zhì)量要求能夠得到充分滿足,以此種方式保障沖壓件質(zhì)量。對于分離工藝而言,所應(yīng)用工序可進一步劃分為以下六種類型:(1)落料工序;(2)沖孔工序;(3)切斷工序;(4)切邊工序;(5)沖槽工序;(6)剖切工序。
1.2 沖壓工藝的發(fā)展方向
在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展、機械化成形技術(shù)高速進步的背景作用之下,現(xiàn)代意義上的沖壓工藝技術(shù)勢必會呈現(xiàn)出極為顯著與蓬勃的發(fā)展趨勢。沖壓工藝的發(fā)展呈現(xiàn)出了極為突出的集成化、綜合化、智能化以及復(fù)合化發(fā)展趨勢。具體而言,可將現(xiàn)代技術(shù)條件支持下的沖壓工藝發(fā)展方向歸納為以下三個方面:
(1)沖壓成形工藝技術(shù)的發(fā)展在數(shù)字化以及可控化方向取得了極為長足的發(fā)展與進步。與此同時,受到現(xiàn)代計算機技術(shù)的影響,沖壓成形工藝實施過程當中,對數(shù)字模擬技術(shù)的應(yīng)用可顯著提高沖壓工藝所產(chǎn)出成品的實用性特征。同時,這種數(shù)字模擬技術(shù)的應(yīng)用能夠與數(shù)字化的制造系統(tǒng)實現(xiàn)高度的集成與統(tǒng)一。不但如此,配合對智能化技術(shù)以及控制技術(shù)的綜合應(yīng)用,沖壓成形技術(shù)不單單能夠適用于簡單形狀零件的成形操作,同時也可作用于對諸如覆蓋件一類零件的成形操作。
(2)對沖壓產(chǎn)品制造全過程加以了特別重視,單一性的成形環(huán)節(jié)逐步向著全過程性乃至全生命性的整體性系統(tǒng)方向發(fā)展。借助于此種方式,可實現(xiàn)在沖壓工藝實施過程中多目標、全局性的綜合優(yōu)化。
(3)沖壓工藝技術(shù)在靈活性方面取得了長效的發(fā)展。在沖壓成形技術(shù)的發(fā)展過程當中,對于復(fù)合工藝技術(shù)的應(yīng)用使得沖壓工藝所生成產(chǎn)品不單單表現(xiàn)為毛坯模式,同時也可以直接完成對零件的制造。與此同時,單個零件的沖壓制造工藝也逐步向著整體性結(jié)構(gòu)沖壓制造工藝方向發(fā)展。借助于此種方式,也可顯著提高沖壓工藝技術(shù)的柔性優(yōu)勢。
2 沖壓模具設(shè)計的基本思路
在整個沖壓工藝當中,為產(chǎn)出以技術(shù)密集型為主體的產(chǎn)品,沖壓模具所占據(jù)的地位可以說是最為關(guān)鍵的。大量的實踐研究結(jié)果同時證實:沖壓模具所對應(yīng)的精度指標以及結(jié)構(gòu)可靠性會對沖壓件的成形質(zhì)量以及作業(yè)精度產(chǎn)生極為關(guān)鍵的影響,并在很大程度上對沖壓件質(zhì)量水平的高低產(chǎn)生直接性的影響。換句話來說,為最大限度地保障沖壓工藝所產(chǎn)成品的精度質(zhì)量,就要求在沖壓模具設(shè)計過程當中,對其進行嚴格且有效的質(zhì)量控制,明確基本設(shè)計思路,以此種方式保障沖壓模具的設(shè)計質(zhì)量。具體而言,主要可以歸納為以下五個方面:
2.1 圖紙轉(zhuǎn)換
在圖紙轉(zhuǎn)換操作環(huán)節(jié)當中,無論是對于何種樣式、類型的零件圖及產(chǎn)品而言,工作人員均需要完成對其的測定與繪制作業(yè),并以所測繪的圖紙為依據(jù),將其轉(zhuǎn)換成為能夠為國內(nèi)外普遍企業(yè)所使用的標準型零件圖紙。
2.2 零件圖繪制
在沖壓模具的設(shè)計過程當中,對于已給定的零件圖而言,在零件圖繪制作業(yè)過程當中,通常應(yīng)用三維軟件來代替人工操作完成。同時,在零件圖繪制完成之后,還需要應(yīng)用計算機輔助軟件,將其轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)的工程圖(注意:所轉(zhuǎn)換工程圖當中應(yīng)當涵蓋與之相對應(yīng)的展開圖)。并且,帶有展開圖的工程圖需要進一步轉(zhuǎn)化成為*.dwg格式(確保其能夠為CAD制圖軟件調(diào)用),將其作為后續(xù)沖壓模具設(shè)計圖紙的參考圖紙。
2.3 工藝圖設(shè)計
需要以上一步驟中所繪制完成工程圖所對應(yīng)的展開圖進行工序圖或者說是排樣圖的繪制作業(yè)。在此基礎(chǔ)之上,同樣需要對排樣圖進行展開處理(對于直接繪制成為工序圖的,可省略此項操作步驟)。
2.4 工程圖轉(zhuǎn)化
將儲存于CAD制圖軟件當中的*.dwg格式的排樣圖導(dǎo)入三維軟件當中,以*.dwg格式排樣圖為依據(jù),在三維軟件輔助下,完成對排樣圖實體的繪制作業(yè)。繪制完成的排樣圖實體圖紙同樣需要轉(zhuǎn)化成為工程圖形式,并參照*.dwg格式,將其另存為能夠為CAD制圖軟件所識別的文件,用以后期調(diào)用。
2.5 模具圖繪制
工作人員需要在上述各相關(guān)步驟中所生成參考圖圖紙以及工藝圖圖紙的基礎(chǔ)之上,將關(guān)鍵圖紙信息調(diào)用至CAD制圖軟件當中,并完成對沖壓模具各硬件工藝模具圖的設(shè)計作業(yè)。在此基礎(chǔ)之上,還需要以已生成的模具圖為依據(jù),對每個沖壓模具零件應(yīng)當對應(yīng)的模具零件圖進行設(shè)計處理。
3 結(jié)語
沖壓工藝的核心是指:對板料進行必要的成形操作或者是分離操作,進而形成相關(guān)制件的工藝技術(shù)。沖壓工藝具有在運行過程中的操作簡單、可行度高、質(zhì)量穩(wěn)定且互換性突出的優(yōu)勢,因而在現(xiàn)階段的鋼材制造與加工領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。與此同時,在沖壓工藝實施過程當中,所涉及到的應(yīng)用模具即將其定義為沖壓模具。在整個沖壓工藝當中,沖壓模具作為直接關(guān)系到整個沖壓工藝質(zhì)量的關(guān)鍵要素之一,如何提高沖壓模具的設(shè)計質(zhì)量,這一問題同樣備受關(guān)注??偠灾?,本文針對有關(guān)沖壓工藝的發(fā)展以及沖壓模具設(shè)計過程中所涉及到的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明,希望能夠引起各方人員的特別關(guān)注與重視。
參考文獻
[1] 閆蘊琪,陳琦,翁文憑,等.AZ31合金板材的顯微組織、拉伸性能與沖壓工藝探索[J].稀有金屬材料與工程,2008,37(4):670-673.
[2] 劉偉,楊玉英,邢忠文,等.車身覆蓋件沖壓工藝多目標優(yōu)化系統(tǒng)的集成與應(yīng)用[J].計算機集成制造系統(tǒng),2006,12(6):888-892.
[3] 王昆,郭為忠,高峰,等.伺服沖壓工藝擬NURBS曲線建模的權(quán)因子優(yōu)化調(diào)節(jié)[J].東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,37(6):755-760.
[4] 余德泉,張瑞,陳軍,等.基于知識系統(tǒng)(KBS)的智能沖壓工藝設(shè)計與應(yīng)用[J].上海交通大學(xué)學(xué)報,2004,38(9):1438-1441、1452.
[5] 李彥波,劉榮豐,劉紅武,等.基于JSTAMP/NV和HEEDS的汽車前縱梁沖壓工藝優(yōu)化分析[J].計算機輔助工程,2012,21(2):72-75.
[6] 劉成軍,阮鋒,鄧玉泉,等.兩向同步進料精密級進沖壓工藝在生產(chǎn)中的應(yīng)用[A].泛珠三角第四屆塑性工程(鍛壓)學(xué)術(shù)年會論文集[C].2009.
作者簡介:彭忠(1968—),男,廣東潮陽人,廣東天樂通信設(shè)備有限公司機械工程師,工程碩士,研究方向:通信系統(tǒng)集成應(yīng)用及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
(責(zé)任編輯:周加轉(zhuǎn))