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轉發(fā)自：生產(chǎn)主輔工藝 Manufacture

作者：談?wù)?middot;無(wú)錫鵬德汽車(chē)配件有限公司張雨·南京工程學(xué)院

齒圈壓板一般被安裝在凹模上以便于使坯料在精沖過(guò)程中始終受到壓邊力作用，從而提高坯料的塑性變形能力壓邊力的作用顯著(zhù)。壓邊力過(guò)大，坯料與模具之間產(chǎn)生的摩擦力會(huì )變大，導致坯料難以被拉入凹模 此時(shí)坯料將會(huì )在底部轉角處發(fā)生裂紋。

壓邊力過(guò)小 坯料在精沖過(guò)程中容易發(fā)生起皺現象，降低精沖質(zhì)量 況且起皺的坯料若拉入凸凹模間隙中就會(huì )被卡住，既易損壞模具，又使工件底部拉裂眾人對齒圈壓板的作用進(jìn)行了理論分析和有限元仿真。早年曾有人對齒圈壓板進(jìn)行仿真研究，由于當時(shí)受有限元技術(shù)水平的限制，所得結果不夠準確。程萬(wàn)軍就齒圈壓板在理論上進(jìn)行靜水壓力影響的研究，提出了靜水壓力和齒圈壓板齒形角的關(guān)系。

為分析v 形齒圈壓板對剪切面的影響，T．s水wak對精沖過(guò)程中的v形齒圈壓板進(jìn)行有限元仿真，結果表明齒圈越高光亮帶越大，齒距越大光亮帶越小。Lazarev和 K。c。v利用有限元方法模擬后提出了合適的v形齒圈形狀，并通過(guò)試驗確定了v形齒圈的位置和外斜量的關(guān)系

齒圈壓板的齒形參數

根據精沖件的厚度、坯料材質(zhì)和精沖件的性能要求，需要合理選用不同的齒圈壓板齒形參數。圖1為齒形參數符號含意的圖解

圖1齒形參數圖解

o嚙形角以和阝，選擇如表1所示

（2嚙高h。齒高的選擇受到坯料的厚度和性能等因素的影響。坯料越厚、坯料強度越低，選用的齒高就大，反之選用的齒高就小。齒高h和料厚s之間有關(guān)系h：KS，其中K為系數

〈3）齒距a。齒距是指凹模刃口到齒頂的距離 實(shí)際生產(chǎn)中會(huì )把齒頂位置設計得靠近凹模刃口一些 般取a/S：0、6一0，8

（4）齒根半徑r。一般r/h：0．3一0．5，或著(zhù)r：h。

表1齒形角的數值

帶狀斜齒分段齒圈壓板

傳統的V形齒圈壓板，其齒圈具有封閉線(xiàn)狀的模式。為了提高齒圈壓板的壽命，以下將會(huì )對齒圈結構進(jìn)行改進(jìn)，如圖2所示

改進(jìn)后的齒圈壓板沿零件輪廓線(xiàn)切線(xiàn)方向設置呈一定角度的多段斜齒，變原來(lái)的線(xiàn)狀直齒連續齒圈為帶狀斜齒分段齒圈，成組形成斜向分段齒圈，每段斜齒的兩端具有菱形結構。這種齒圈結構具有以下特占 (l)用具有一定寬度的帶狀斜齒齒圈取代原來(lái)的線(xiàn)狀直齒齒圈，增加了垂直于沖裁方向限制坯料移動(dòng)的

1 2 3 4 5 10 11 7 9

1一斜齒2一斜齒間平面3一小孔4一排氣法蘭外輪廓5一大孔

7一斜齒內端輪廓9一齒圈壓板10一斜齒外端輪廓11一排氣法蘭

1一斜齒2一斜齒間平面4一排氣法蘭外輪廓6一齒頂角

(b)齒廓剖面

圖2配套厚法蘭精沖模具的齒圈壓板示意圖

材料尺寸，相當于增大了壓邊量可提供更大和更可靠的壓邊力，從而可為精沖剪切變形區提供更大的靜水壓應力，對限制坯料在沖裁過(guò)程中向剪切區流動(dòng)有

〈2）使用帶狀斜齒齒圈后在需要提供同樣的壓邊力時(shí)，能縮小齒圈高度，減小壓機對齒圈的壓力，延長(cháng)了齒圈壓板的壽命。

（3）使用帶狀斜齒齒圈后增強了齒圈的強度，類(lèi)似于使用斜齒輪代替直齒輪，能達到減小搭邊尺寸的目的，延長(cháng)了齒圈壓板的壽命。

@由于斜齒端部的菱形結構，使得單段斜齒的結構合理，每段斜齒的兩端不易崩裂，強度更好。

設計帶狀斜齒分段齒圈時(shí)，采用Abaqus軟件獲得精沖模具和坯料在精沖過(guò)程中的靜水壓應力分布云圖，據此調整并設計帶狀斜齒分段齒圈壓板的斜齒角度、齒圈寬度、帶狀長(cháng)度和分布等，使得坯料剪切變形區具有最大靜水壓應力。

齒圈壓板的其他問(wèn)題

〈1嚙圈壓板選材。齒圈材料對壽命的影響主要體現在材料的材質(zhì)、硬度和韌性等方面。齒圈材料硬度要遠大于加工坯料硬度

〈2嚙圈壓板制造。齒圈壓板制造時(shí)，平行度、垂直度、同軸度等形位公差，加工工藝、裝配精度等因素都會(huì )對齒圈壽命產(chǎn)生影響

（3）齒圈壓板表面強化。對齒圈壓板進(jìn)行表面硬化處理，提高其綜合力學(xué)性能。除氮碳共滲、離子氮化、滲硼、滲鈮、滲釩、表面鍍硬鉻和電火花強化外，化學(xué)氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積〈PVD）已逐步采用，良好的表面強化可提高壽命幾倍到幾十倍。