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轉發自：生產主輔工藝 Manufacture

作者：談正光·無錫鵬德汽車配件有限公司張雨·南京工程學院

齒圈壓板一般被安裝在凹模上以便于使坯料在精沖過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。壓邊力過大，坯料與模具之間產生的摩擦力會變大，導致坯料難以被拉入凹模 此時坯料將會在底部轉角處發生裂紋。

壓邊力過小 坯料在精沖過程中容易發生起皺現象，降低精沖質量 況且起皺的坯料若拉入凸凹模間隙中就會被卡住，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行了理論分析和有限元仿真。早年曾有人對齒圈壓板進行仿真研究，由于當時受有限元技術水平的限制，所得結果不夠準確。程萬軍就齒圈壓板在理論上進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對精沖過程中的v形齒圈壓板進行有限元仿真，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，并通過試驗確定了v形齒圈的位置和外斜量的關系

齒圈壓板的齒形參數

根據精沖件的厚度、坯料材質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 實際生產中會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，其齒圈具有封閉線狀的模式。為了提高齒圈壓板的壽命，以下將會對齒圈結構進行改進，如圖2所示

改進后的齒圈壓板沿零件輪廓線切線方向設置呈一定角度的多段斜齒，變原來的線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的線狀直齒齒圈，增加了垂直于沖裁方向限制坯料移動的

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程中向剪切區流動有

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

（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，采用Abaqus軟件獲得精沖模具和坯料在精沖過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、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，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對齒圈壽命產生影響

（3）齒圈壓板表面強化。對齒圈壓板進行表面硬化處理，提高其綜合力學性能。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。