免責聲明：本文援引自網絡或其他媒體（tǐ），與揚鍛官網（wǎng）無關。其原創性以及文中陳述文字和（hé）內容未經（jīng）本站證實，對本文以及其（qí）中全（quán）部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參（cān）考，並請自行（háng）核實相關內容。

轉（zhuǎn）發自：專題報（bào）道（dào）

作（zuò）者：文/羅丞，屈亞奇，張祥林（lín），華中科技（jì）大學材料科（kē）學與工程學院

減小精衝齒形件（尖角處）的塌角是業界十分關注的工作，本文通過成形流速仿真（zhēn）形象（xiàng）說明（míng）了塌（tā）角的形成機（jī）理，即條料上壓邊部分對零件部分的牽扯力，導致零件塌角部分材料向下運（yùn）動的速度小於其他部分（fèn）的材料（liào）。目前減小塌角的改進方法有增（zēng）大反頂力、對向凹模精衝、負間隙精（jīng）衝、修整、預壓以及級進分步切（qiē）角等方法。揚州鍛壓\揚州衝（chōng）床（chuáng）\揚鍛\yadon\衝床廠家\壓力機廠家\鍛造（zào）廠家\

同時反壓力（lì）使（shǐ）變形區的靜水壓增大，變形區材料的塑性得以提高。反壓力模擬參數見表2，經過數值模擬得到，不同反壓力參數下的塌角大小，如圖4所示（shì）。可以看出，隨著反壓力的增大（dà），塌角逐漸減小，所以可以（yǐ）通（tōng）過增（zēng）大反壓力來減小塌角。反壓力的（de）增大可以使得零件中心部分的運動速度減（jiǎn）小，變相的使塌角部分的速度接近零件中心的速（sù）度（dù），導致（zhì）塌角的減小，但是反壓力使塌角減小的同時會導致能耗增多，並且會一定程度上減小零件的厚度，導（dǎo）致零件精度得不到保障（zhàng），此外，其對塌角的減小也有一定的極（jí）限，並不適合在（zài）精衝工藝（yì）設（shè）計中當作解決塌角的獨立方法（fǎ），可以和其他方法進行組合，在其他（tā）方案中將反（fǎn）壓力調整到一個合適的大小來進一步的減小塌角的大

表2反壓力模擬參數（shù）

o，03 8

2 3．2 o．03

3 3、2 o．03 0

一

4 3，2 o，03 1， 0

5 3．2 0 03 0

F =22OkN

圖4不同反壓力下的塌角大小

對向凹精衝

對向凹模精（jīng）衝是一（yī）種新型的減小塌（tā）角（jiǎo）的精衝（chōng）工藝（yì）方式，可通過對向凹模產生方向（xiàng）壓得（dé）到無毛刺、無塌角的衝裁，如圖5所示。在對向凹模衝裁中，使用（yòng）一個特殊（shū）的帶凸起的上凹模（凸起（qǐ）凹模）。凸起凹模的頂部是（shì）一個平麵，平麵的寬度為料厚的30％一40％，凸起的高度取料厚（hòu）的（de）1、2倍左右。衝（chōng）裁行程開始，首先（xiān）是凹模上（shàng）升（shēng），接（jiē）著就開（kāi）始衝裁夾在

題

凹模和突（tū）起凹模之間的材料（liào）。在行程為料厚的 70％一80％時，停止衝裁，此時切斷凸模進行分離落料（liào），對向凹模精衝采用的是伺服壓力機驅動。

3

1一切斷凸模2一凸起凹（āo）模3一材料4一凹模5一頂杆 6一衝裁廢料7一製（zhì）件

根據對向凹模精衝原理，草莓视频污在线观看設計了如圖 6所示的對向凹模精衝的DEFORM有限元模型，在對（duì）向凹模精衝的第一階段，切斷凸（tū）模和頂杆分別設置對板料的壓力為110kN，凹模設置為不動的剛體，凸起凹模向下（xià）運動。第二階段將凸起凹模（mó）設置為向下產生280kN的壓力，讓切斷凸模向下運動，具體模擬結果如（rú）圖7所示。通過圖7a、圖7b中PI、P2兩點的速度曲線看出，在對向凹模精衝（chōng）中（zhōng）零件中心和零件邊緣處的點的運動速度（dù）基本一致，因此產生的塌角極小。第（dì）一階段，為凹模驅動廢料部分運動使得零件的兩端預成形，第二階（jiē）段相（xiàng）當於普通精衝的結（jié）尾階段，根據前文研（yán）究（jiū）可知在普通精衝的結（jié）尾階段（duàn）塌（tā）角不會增大，因此對向凹模精衝較普（pǔ）通精（jīng）衝的塌角有了很大的減小。目（mù）前，對向凹（āo）模精衝的方法已經在日本企業得到應用，並且得到了微小模數(m=0.3mm)的齒輪。

專題（tí）報道

Features

圖6對向凹模精衝有限元（yuán）模型

時間丿（piě）

圄第一階段速度狀態

時（shí）間丿s

(b)第二階段速（sù）度狀態圖7對向凹模精衝模（mó）擬

負間隙精衝

負間隙（xì）精（jīng）衝是一種凸模尺寸大於凹模型腔尺寸（cùn）的一種擠壓式的精衝方法。草莓视频污在线观看設計了如圖8所示的負間隙精衝（chōng）有限（xiàn）元（yuán）模型，衝頭半徑

32 |鍛造與衝壓2016 / 2

為12mm,凹模型腔半徑為10mm,其他工藝（yì）參數與表1一致。

圖8負（fù）間隙精衝有限元模型（xíng）

模擬（nǐ）結果如圖9所示，由圖（tú）9a中（zhōng）PI、P2 兩點的速度曲線可看出，在負（fù）間隙精衝過程中，零件中（zhōng）心和零件邊緣處的點的運動速度基本一致，因此產生的塌角極（jí）小，凸模超出凹模型腔的（de）部分可以給廢料區域等同於零件區域的壓（yā）力，讓廢料區域不（bú）需要零件區域的帶動即可產生速度（dù）變化，相當於減（jiǎn）小了廢料區域對零（líng）件邊緣區域的牽扯，使得零件邊緣的速度（dù）基本等於零件中心（xīn）的速度。因此產生的（de）塌角較普通精衝有了很大的（de）減（jiǎn）小。

圖9負間隙精（jīng）衝模擬結果

重疊修整法

通過修整的方法同樣可以（yǐ）解決零件的塌（tā）角問題，日本對普（pǔ）通的修整進行了改進，設計了名叫重疊修整的方法，如圖10所示。通過重疊修整的（de）方法，可以（yǐ）使得零件的剪切麵無（wú）缺陷，提高光潔度，去除塌角和毛刺，這種方法比普通修整好在極大的（de）提高了修整區域的三向應力，使得塑性變形更加容易，避免了裂痕的產生。

圖10重（chóng）疊（dié）修整（zhěng）的原理圖

1一衝（chōng）頭2一待加工（gōng）材料3一導向（xiàng）板4一加工中材料5一凹模

雙向修整法

雙向修整法的加（jiā）工步驟與對向凹模精衝一致，其實就是將對向凹模（mó）精衝的方法用在了零件的修整上，和重疊修（xiū）整的區別在（zài）於，重疊修整是單邊修整，雙向修整是雙邊修整。這種方法使（shǐ）修整過程的靜水壓達到一個很大的值，可使塑性（xìng）變形（xíng）更加容易，不容（róng）易產生裂紋。

預壓法

預壓（yā）法就是在衝裁之前，先用壓印衝頭對零件的上下（xià）部分各進（jìn）行一（yī）次預壓，將平麵（miàn）壓（yā）成一個鋸齒形，再進（jìn）行精衝。這樣可以讓原本產生塌（tā）角的地方的料（liào）提前（qián）向外凸出一部分，然後在（zài）衝裁過程中，凸出的（de）部分會受到廢料的影響往廢料的方向移動，讓塌角（jiǎo）的形成得到緩解，預壓法原理如圖（tú）1 1所示。預（yù）壓法（fǎ）對塌角的減小（xiǎo）有一定的效果，但是存在的問題是在零件（jiàn）兩端的鋸（jù）齒（chǐ）處衝裁完成之後的（de）形狀不好控製。

級進分步法

級進分步法的原（yuán）理是，對尖角采用相交切角的方式，在切角的過程（chéng）中采用保壓技術保證（zhèng）變形區靜水壓的存（cún）在，這種方法可將小角度衝裁轉變成兩個180。的直線衝裁，可（kě）以使（shǐ）尖角部分受（shòu）到廢料影響，使得向下的速度減小情況

題

1一（yī）壓印衝頭（刀刃型）2一材料3一墊板

4一（yī）落料衝頭5一凹模

得到緩解，從而減小塌角。但是這種方法（fǎ）存在（zài）的問題是，無法加工出尖角部分的圓角，加工出的是一個尖（jiān）銳的尖角，故需要在後（hòu）續加工中增加圓角。

結束（shù）語

（1） 精衝塌角的產生（shēng）是由於廢料部分對（duì）零件邊緣的（de）牽扯，導致零件邊緣部分（fèn）材料流動速度小於零件中心部分材料流動速度，從而表現（xiàn）出材料塌陷的狀態。

（2） 對向凹模精衝和負間隙精衝都是一種很（hěn）好地可以（yǐ）將零件邊緣速（sù）度和零件中心速度（dù）控製在很接近的狀態下的（de）精衝方（fāng）法，並且對塌角（jiǎo）的減小有很明顯的效果。

囹重疊（dié）修整工藝優越於普（pǔ）通修整工藝，可以得到更高加工要求的零（líng）件剪切麵。

（4）根據能量守（shǒu）恒原理，可以從減小影響零（líng）件邊緣速度的（de）廢料質量（即廢料體積）同時保證靜水壓的方（fāng）向設計工藝方案（àn）減小塌角（jiǎo）。FM

33