薄壁网孔工件在数控冲床加工中的变形分析

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1、第31卷第4期江苏师范大学学报(自然科学版)Vo1．31，No．42013年12月JournalofJiangsuNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Dec．，2013薄壁网孔工件在数控冲床加工中的变形分析陈辉华(三明职业技术学院机械电子系，福建三明365000)摘要：为了避免数控转塔冲床加工薄壁网孑L工件时的表面翘曲变形，实验中从控制加工网孑L工件的平整度、增大板料压紧力和选择合适冲切方向与顺序3个方面来减小薄壁网孔工件的变形量．结果表明，1m×2m以上的产品，通过以上方法，变形量由原来的4～5mm成功地控制到1mm的

2、范围内，能让数控机床正常工作，达到产品质量要求．关键词：冲切；变形；数控冲床；薄壁网孔工件中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：2O95—4298(2O13)04—0031—05DeformationanalysisofthinmeshworkpieceinCNCpunchprocessChenHuihua(DepartmentofElectronicMechinery，SanmingInstituteofTechnology，Sanming365000，Fujian，China)Abstract：Toavoidthesurfacebucklingdef

3、ormationofthinmeshworkpieceinCNCturretpunchpress，experimentsfromthecontrolofflatness，increasingthetightforceofmeshsheetdetainandchoosingasuitablecuttingdirectionandorderareperformedtoreducethemachining．Theresultsshowthattheoriginaldeformationof1m×2mofa—boveproducts，throughtheabovemet

4、hods，issuccessfullycontrolledfrom4～5mmto1mmrange．Inthemachi—ningprocess，CNCmachinecanworkproperly，andtheproductqualityisensured．Keywords：cutting；deformation；CNCpunch；thinmeshworkpiece0引言在薄壁工件的加工过程中，很多产品都会产生变形，对此，许多作者进行了研究．例如，文献Eli通过改进编程和冲压紧板料的方法来减小冲裁变形量；文献[2]通过优化薄板件装夹时的最佳支撑点位置来避免变形；文

5、献[3]对薄壁零件的装夹、切削参数、走刀路线与方式进行分析与优化，改进了工艺工序路线；文献E43对传统切削加工方法进行改进，提出了应用数控补偿切削加工、高速切削加工和振动切削加工的方法；文献[53使用有限元模拟作为分析和计算加工变形的方法．这些研究都是针对薄壁工件的加工的．而在冲切网孔加工的过程中，材料的变形量大，可能会导致板材撞击到机床的外壳，致使机床无法正常运行，必须停机处理异常，可能需要更换板材重新冲切，也可能造成模具损坏，或者需要临时改变程序才能继续正常生产．这些情况可能需要很长时间，影响工件交期．为此，本文采用数控转塔式冲床来加工薄壁网孔工件，通过控制

6、网孔工件的平整度、变更模具工位和选择合适冲切顺序的方式来解决五金薄壁网孔工件的冲切变形．1控制加工网孔工件的平整度对网孔工件翘曲的影响在冲裁或成型加工时，材料受到外力的挤压和拉伸，会产生弹性和塑性变形，材料内部的应力平衡被打破，就会产生挠曲变形．1．1增大凹模具的间隙与应用避让台阶模具间隙是指凹模的尺寸与相配合的冲头尺寸之差．只有选用合适间隙的凹模，才能有效地控制薄壁网孔工件的变形．在正常情况下，间隙适当时，工件上显示的切断面的光亮带约占全断面的1／／3～1／2，全周均匀，底面平整，拉伸力适中，变形不大，见图l-a)；当凹模间隙过大时，切断面的上表面塌角大，下表

7、面毛刺大，出现不平整现象，切断面小，此时光亮带小，冲头受力减小，冲头寿命增加，拉伸力减小，变形变大，见图1一收稿日期：2013—09—05作者简介：陈辉华，男，高级讲师，主要从事数控机加工和模具设计的研究．引文格式：陈辉华．薄壁网孔工件在数控冲床加工中的变形分析．江苏师范大学学报：自然科学版，2013，31(4)：31—35．ChenHuihua．DeformationanalysisofthinmeshworkpieceinCNCpunchprocess．JJiangsuNormUniv：NatSciEd，2013，31(4)：31—3532江苏师范大学学报(

8、自然科学版)第31卷b)