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來源：研究與探索·工藝與技術(shù)

（上海電子工業(yè)學校，上海 201411）

沖壓加工是一種典型的物理加工方法，應(yīng)用外力破壞板材固有的物理特征，并通過模具對其進行規(guī)范，在這一過程中，板材首先受力，之后出現(xiàn)形變，并在整個過程中不斷回彈。

各國工業(yè)生產(chǎn)都面臨回彈問題，德國、日本等機械制造強國對回彈的控制最為成功，日本對各行業(yè)所用工件都給出十分嚴格的標準，而德國所用的加工材料性能突出、加工設(shè)備的剛性和精度也極為優(yōu)越，因此能夠有效控制回彈問題。

在板材受力的一瞬間，作用力和反作用力雖然在數(shù)值上基本是均等的，但會造成構(gòu)件的形變，作用力消失后，反作用力也消失，被導(dǎo)入板材中的力因此失去制約，會沿著力消失的方向快速擴散，擴散的力受到板料物理性質(zhì)影響，在擴散過程中不斷損耗，如果在工件邊緣已經(jīng)嚴重損耗，回彈也會相對輕微，反之則較為嚴重。

編輯

3.1 模具設(shè)計

模具的設(shè)計理念是往復(fù)式加工，其控制則依賴于自動化技術(shù)，模具加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上包括控制端、執(zhí)行端兩大部分，應(yīng)用集成技術(shù)和通信技術(shù)實現(xiàn)實際作業(yè)。

在往復(fù)加工的過程中，沖壓的負載是不同的，取往復(fù) 5 次加工模式，則負載變化的基本規(guī)律為：100％、90％、 80％、70％、60％。實際工作中可視工件精度要求調(diào)整負載水平，基本規(guī)律是逐步降低。

控制端主要由計算機構(gòu)成，在對工件進行加工前，要通過反復(fù)收集數(shù)據(jù)了解精度要求，設(shè)定默認程序控制加工過程，控制端與執(zhí)行端連為一體，依靠通信技術(shù)進行指令的下達，并將指令集和各類軟件、輸入、輸出系統(tǒng)、可視化結(jié)構(gòu)集成到一塊芯片中，控制全過程。

沖壓件模具實際工作的流程是：設(shè)定程序、粗加工、精加工、完成。

人員下達的指令通過輸入模塊和通信技術(shù)傳輸至控制段，并實現(xiàn)記憶，之后模具對板料進行沖壓加工，分割為規(guī)格要求下的小模塊，再利用往復(fù)加工法進行精加工，最終完成沖壓作業(yè)，實現(xiàn)工件的精度加工。

3 實驗分析

3.1 實驗過程

為檢驗往復(fù)式加工法的可行性，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立了實驗。實驗共進行 4 次，包括常規(guī)加工實驗 2 次以及往復(fù)式?jīng)_壓件模具加工實驗 4 次，比對兩組實驗后的回彈量，并模擬使用，了解兩類工件的使用價值。

實驗過程中，人工模擬了工作環(huán)境和往復(fù)式加工的作用力、反作用力。所選的工作模型如圖 1 所示。

該工件的加工重點為 AGFE 范圍內(nèi)的部分，要求將其突出工件表面 0.5cm。

3.1 實驗結(jié)果與分析

常規(guī)加工共進行四次，第一次加工所獲工件， AGFE 部分突出工件表面 0.5cm，但 DB 一側(cè)存在明顯的回彈問題，回彈量達到 0.6％，無法滿足使用。

第二次加工所獲工件回彈問題同樣在 DB 一側(cè)，回彈量超過1％，造成 AGFE 部分突出范圍大于 0.6cm，也難以滿足使用要求。

應(yīng)用往復(fù)式?jīng)_壓件模具進行加工，第一次加工完成后，AGFE 部分突出工件表面 0.5cm，工件回彈量為 0.03％，滿足使用需求，第二次加工完成后， AGFE 部分突出工件表面 0.5cm，工件回彈量為 0.02％，滿足使用需求。

實驗數(shù)據(jù)如表 1 所示。

在隨后進行的使用模擬中，以數(shù)控機床為模擬對象，為快速了解成果，人員加快了模擬速度，取 100 倍數(shù)值快速進行試驗。

1、2 號工件在作業(yè)中存在嚴重的不穩(wěn)定問題，使加工作業(yè)誤差增加。3、4 號工件工作性能較為良好，也能應(yīng)對電動穩(wěn)定性問題。

5 結(jié)語

通過分析補償回彈的沖壓件模具設(shè)計，了解了相關(guān)理論內(nèi)容。

回彈是板料沖壓中的主要缺陷之一，在工件制造等領(lǐng)域，回彈會帶來很多不利影響，比如降低工件精度、影響電動穩(wěn)定性、降低剛性等。

通過建立有限元模型，可以分析得到金屬板料受力、形變、回彈等情況，再根據(jù)具體情況設(shè)計往復(fù)式?jīng)_壓件模具。

應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對設(shè)計構(gòu)想進行模擬，結(jié)果證明了設(shè)計方法的可行性。深入了解上述理論，有利于在后續(xù)工作中控制回彈問題。

參考文獻：

[1]李貴 . 面向產(chǎn)品設(shè)計的回彈模擬與幾何補償方法研究 [D]. 華中科技大學 ,2014.

[2]解利娜 . 車身覆蓋件的回彈補償與模具型面設(shè)計方法的研究

[D]. 沈陽工業(yè)大學 ,2014.