冲压成形件挤压切边模的设计
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即 Ｐ＝ＫＴＬＩ Ｐ＝（ ４～７） ＫＰＣＴＧＸ Ｐ－ 式中水平切边力， Ｎ Ｐ－ 产生水平切边力所需的垂直压力， 即压力机的压力 Ｎ Ｔ－ 工件厚度， ㎜ 挤压切边模的优缺点： Ａ．成形和切边同时进行， 省去了专用切边模， 所以工序减少， 有利
于提高生产效率， 和提高经济效益。 Ｂ． 能有效地控制成形件的高度和侧壁的垂直度， 提高 产 品 质 量
（ 切边精度可达 ０．１～０．２㎜） 。 Ｃ．挤 压 边 缘 一 侧 带 有 圆 弧 和 斜 度 ， 与 其 它 零 件 装 配 性 好 ， 可 免 去
加工侧角或圆角。 缺点： １） 使用范围具有一定的局限性。 ２） 与切边刃口相对的模具工况恶劣， 容易磨损及擦伤， 寿命低。 ３） 所需压力机的吨位大。 ４） 需及时润滑模具刃口部分并清除切屑。科 ● 作者简介： 王超纲， 生于 １９６８ 年 ９ 月， 讲师。
１．２ 切边在拉深之后进行， 成形和切边由同一模具在一次冲压中 完成。
１．３ 切边后工件边缘形状 如 图 所 示 。 图 中 Ａ、Ｂ、Ｈ、▽ 的 大 小 与 模 具园角半径， 间隙等参数有关。
２．３ 凹模： 设计的主要参数是园角半径 Ｒ， 一般 （ ３～４） ｔ≤Ｒ≤２／３ （ ｈ＋△ｈ） 。
式中 ｈ—材料厚度， ㎜ ｈ—工件拉深高度， ㎜ △ｈ—修边余量， ㎜ 取△Ｈ＝（ ２～３） Ｔ， 但不得小于 ２㎜。当 Ｒ≤３Ｔ 时， 拉深件切边后， 内 壁 斜 度 增 大 ， （ 即 图 ２ 中 ， Ａ、Ｂ 值 增 大 ） ， 当 Ｒ∠２／３（ ｈ＋△ｈ） 时 ， 坯 料 在 凹模表面较难定位。根据经验， Ｒ 边可以超出（ ３～４） Ｔ， Ｒ 增大则工件边 缘产生纵向毛刺的倾向增大， 切边所需的垂直压力也增大， 反之则减 小。 另外， Ｒ 还应与其侧壁垂直壁等不相切， 而是相交于一点 Ｐ， Ｐ 点 的位置既要满足形成棱角， 同 时 又 不 妨 碍 坯 料 成 形 ， 一 般 取 Ｚ＝（ ０．０５～ ０．１） Ｒ。 凹 模 园 角 处 最 易 磨 损 或 擦 伤 ， 应 当 选 用 高 耐 磨 、低 变 形 的 冷 作 模 具钢， 如 Ｃｒ１２．Ｃｒ１２Ｍ．Ｖ．ＣｒＷＭｎ． Ｃｒ２ＭｎＳｉＷＭ．Ｖ 等。 ２．４ 间隙值的选取 切边间隙 Ｚ＝０．０２～０．０５㎜， 对薄料、软料等取小值， 厚料、较硬料取 大值。Ｚ 过大， 挤切边缘产生纵向毛刺， 甚至工件与余边相连； Ｚ 越小， 则模具精度越高， 制造难度大。Ｚ 不均匀则模具易损坏。 拉深间隙值 Ｚ 的确定原则是既要保证拉深的顺利进行， 以要求不 损伤材料表面， 一般取 Ｚ＝（ １～１．２） Ｔ， 工件边缘也不会有毛刺。 ２．５ 顶件、 料装置的设计： 基本形式与普通冲模结构相似， 但要求与工件接触面大， 施力要 均匀， 以防推、顶时变形。对于较厚筒形件的拉深、挤压切边， 如无法采 用常规方法， 料。可采用图 ６ 所示的装置， 切边圈兼作 料板用。在 特殊情况下， 也可加大切边间隙 Ｚ， 有意进行不完全挤切， 使余边 与 工 件相连， 料时余边就推着工件出来， 出模后将余边与工件分离。
０．前言
冲压件在拉深、翻边、弯曲成形后通常要进行切边处理， 而通常的 方法是设计切边模进行切边； 但这种方法适合于大批生产的情， 对小 批生产， 和 形 状 简 单 的 零 件 能 否 将 拉 深 、翻 边 和 弯 曲 成 形 合 并 成 一 道 工序， 是我们研究的一个课题， 下面介绍一种挤压切边的方法， 以供模 具的设计时参考：
● 【参 考 文 献 】
［ １］ Ｇｅｏｓｐａｔｉａｌ ｆｕｓｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｔｅｓｔｂｅｄ． Ｔｈｅ Ｏｐｅｎ ＧＩＳ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＯＧＣ）， Ｗａｙｌａｎｄ， Ｍａ，，ＵＳＡ，２０００． ［ ２］ 那彦、焦李成 主编， 基于多分辨分析理论的图像融合方法， 西安电子科技大 学出版社， ２００７．５ 第一版． ［ ３］ 杨守义，一种基于高阶统计量的图像质量客观评价方法， 北京理工大学学报 ２００１／ ２１／０５ ６１０－ ６１３．
１．挤压切边的特点 以直壁筒形零件为例， 如图 １ 所示为拉深， 挤压切边复合模， 左边
为开始切边状态， 右侧为切边终了时的状态， 这种切边方式具有以下 特点：
１．１ 在挤压切边复合模具中， 凹凸模均设计图弧 Ｒ， 而凸模成台阶 状， 端部有圆弧 Ｒ， 台阶处为带尖刃的切边部分。切边过程是后者利用 尖刃的环状台阶从水平方向挤压工件， 使侧壁与余边分离。
１．４ 适用于软质材料， 如低碳钢、铜、铝 １．５ 适 用 于 ０．５～４㎜ 厚 的 板 料 ， 料 薄 则 制 模 困 难 ， 切 边 质 量 难 于 保 证， 反之， 挤切困难， 切边畸变明显。 １．６ 适 用 于 形 状 简 单 的 拉 深 件 ， 翻 边 件 ， Ｕ 形 件 ， 对 形 状 复 杂 的 成 形件由于模具制造难度高， 维修成本高， 故一般情况下不宜采用此法。 ２．挤压切边模的设计要点 ２．１ 模架设计要求： 要求切边间隙很小， 且在冲压过程中切边间隙 和拉深间隙稳定地保持均匀， 因此， 要求模架有较高的精度和刚度。通 常宜选用滑动导向模架或滚动导向模架， 带浮动模柄， 避免后侧导柱。 ２．２ 凸模： 通常设计成组合式， 便于更换， 可设计成如图所示的上、 下结构型或图 ４ 所示， 垂直方向组合形， 凸模上应开排气孔， 必要时内 部设置顶件装置。
５．相 关 熵 相 关 熵 反 映 的 是 两 个 变 量 之 间 相 关 性 的 量 度，或 一 个 变量包含另一个变量的信息量的量度。
６．联合熵 联合熵反映三幅图像之间相关性 限 于 本 文 篇 幅 具 体 评 价 过 程 就 不 展 开 计 算 论 述 了 。试 验 结 果 表 明 基于多分辨分析理论的图像融合效果明显好于其他方法的图像融合 效果， 并且基于该算法设计利用 ＩＴＫ 工具包开发得图像融合平台明显 提 高 了 计 算 机 图 像 融 合 的 处 理 性 能 和 效 率 。科
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２００８ 年 第 １３ 期
实验结果
图 ５ 算法流程图
图 ６ 是将不同方法产生结果进行对比显示的效果。左上： Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ； 右上： ＩＨＳ 融合结果； 左下： ＬＨＳ 融合结果； 右下： 小波融合结果。当 前融合效果的评价问题一直未得到很好的解决， 还没有一个全面 、客 观和统一的标准。原因是同一融合算法，对不同类型的图像，其融合效 果 不 同；同 一 融 合 算 法，对 同 一 图 像 ， 观 察 者 感 兴 趣 的 部 分 不 同 ，则 认 为 效 果 不 同；不 同 的 应 用 方 面，对 图 像 各 项 参 数 的 要 求 不 同 ， 导 致 选 取 的 评 价 方 法 不 同 。不 同 图 像 融 合 以 后，目 视 判 别 可 以 作 为 一 种 最 简 单 、最 直接的评价方法，其优点在于，可以直接根据图像融合前后的对比作出 评价，缺点是主观性较强。融合前后的图像，其统计量和信息量必然会 发生变化。因此，利用融合前后图像的统计特性和信息量，可以客观地 评价图像在融合前后的变化情况。以目视判读和图像显示为出发点， 从高光谱资料中选择出最佳遥感波段的图像信息并组成彩色图像进 行解译， 波段的选择不是随意的， 最佳波段选择的理论模型主要有 ３ 类： 信息熵与联合熵模型、协方差矩阵行列式模型、最佳指数模型。我 们 在 这 里 采 用 了 如 下 的 评 价 标 准 ［３］：
［ 责任编辑： 张新雷］
图 ６ 融合结果效果对比图 ●
（ 上接第 ４１４ 页） ２．６ 用正反拉深、挤压切边复合模冲压， 冲压如图 ３ 所示的零件时， 可在坯料中心先冲工艺孔， 以便材料流动， 防止破 裂。
３．挤压切边压力机的选取 由于挤压切边进行的位置随工件形状， 料厚及模具 Ｒ 大小而变，
且最低位置低于压力机下孔点， 这时压力机能发挥的最大实际压力小 于公称压力， 具体数值因压力机的行程曲线而异， 因此， 准确计算切边 所用压力机的吨位比较困难， 采用以下公式进行估算：
［ 责任编辑： 韩铭］
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２００８ 年 第 １３ 期
冲压成形件挤压切边模的设计
王超纲 （ 湖南衡阳技师学院 湖南 衡阳 ４２１１０１）
【摘 要】本文介绍了冲压件切边的方法， 挤压切边的原理， 特点及挤压切边模模具的设计要点， 并阐述挤压切边的应用范围。 【关键词】挤压切边模； 工作原理； 设计方法。 【Ａｂｓｔｒ ａｃｔ】Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｈａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｒｅｓｓｉｎｇ ｐａｒｔ ｔｒｉｍｍｉｎｇ， ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｒｉｍｍｉｎｇ． Ａｎｄ ａｌｓｏ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｒｉｍｍｉｎｇ ｄｉｅ ｍｏｌｄ’ｓ ｄｅｓｉｇｎ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ．ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｃｏｐｅ ｏｆ ｔｒｉｍｍｉｎｇ． 【ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ】ｓｑｕｅｅｚｉｎｇ ｔｒｉｍｍｉｎｇ ｄｉｅ； ｗｏｒｋ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ； ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ
１．标 准 差 反 映 了 图 像 灰 度 相 对 于 灰 度 均 值 的 离 散 情 况，可 用 来 评价图像反差的大小标准差小。
２．斜方差 描述同一目标的低分辨率图像的一个像素涵盖了高分 辨率图像的多个像素的信息。
３．偏差度 偏差度反映了融合图像与原始图像在光谱信息上的匹 配程度。
４．平均梯度 平均梯度敏感地反映图像对微小细节反差表达的能 力
于提高生产效率， 和提高经济效益。 Ｂ． 能有效地控制成形件的高度和侧壁的垂直度， 提高 产 品 质 量
（ 切边精度可达 ０．１～０．２㎜） 。 Ｃ．挤 压 边 缘 一 侧 带 有 圆 弧 和 斜 度 ， 与 其 它 零 件 装 配 性 好 ， 可 免 去
加工侧角或圆角。 缺点： １） 使用范围具有一定的局限性。 ２） 与切边刃口相对的模具工况恶劣， 容易磨损及擦伤， 寿命低。 ３） 所需压力机的吨位大。 ４） 需及时润滑模具刃口部分并清除切屑。科 ● 作者简介： 王超纲， 生于 １９６８ 年 ９ 月， 讲师。
１．２ 切边在拉深之后进行， 成形和切边由同一模具在一次冲压中 完成。
１．３ 切边后工件边缘形状 如 图 所 示 。 图 中 Ａ、Ｂ、Ｈ、▽ 的 大 小 与 模 具园角半径， 间隙等参数有关。
２．３ 凹模： 设计的主要参数是园角半径 Ｒ， 一般 （ ３～４） ｔ≤Ｒ≤２／３ （ ｈ＋△ｈ） 。
式中 ｈ—材料厚度， ㎜ ｈ—工件拉深高度， ㎜ △ｈ—修边余量， ㎜ 取△Ｈ＝（ ２～３） Ｔ， 但不得小于 ２㎜。当 Ｒ≤３Ｔ 时， 拉深件切边后， 内 壁 斜 度 增 大 ， （ 即 图 ２ 中 ， Ａ、Ｂ 值 增 大 ） ， 当 Ｒ∠２／３（ ｈ＋△ｈ） 时 ， 坯 料 在 凹模表面较难定位。根据经验， Ｒ 边可以超出（ ３～４） Ｔ， Ｒ 增大则工件边 缘产生纵向毛刺的倾向增大， 切边所需的垂直压力也增大， 反之则减 小。 另外， Ｒ 还应与其侧壁垂直壁等不相切， 而是相交于一点 Ｐ， Ｐ 点 的位置既要满足形成棱角， 同 时 又 不 妨 碍 坯 料 成 形 ， 一 般 取 Ｚ＝（ ０．０５～ ０．１） Ｒ。 凹 模 园 角 处 最 易 磨 损 或 擦 伤 ， 应 当 选 用 高 耐 磨 、低 变 形 的 冷 作 模 具钢， 如 Ｃｒ１２．Ｃｒ１２Ｍ．Ｖ．ＣｒＷＭｎ． Ｃｒ２ＭｎＳｉＷＭ．Ｖ 等。 ２．４ 间隙值的选取 切边间隙 Ｚ＝０．０２～０．０５㎜， 对薄料、软料等取小值， 厚料、较硬料取 大值。Ｚ 过大， 挤切边缘产生纵向毛刺， 甚至工件与余边相连； Ｚ 越小， 则模具精度越高， 制造难度大。Ｚ 不均匀则模具易损坏。 拉深间隙值 Ｚ 的确定原则是既要保证拉深的顺利进行， 以要求不 损伤材料表面， 一般取 Ｚ＝（ １～１．２） Ｔ， 工件边缘也不会有毛刺。 ２．５ 顶件、 料装置的设计： 基本形式与普通冲模结构相似， 但要求与工件接触面大， 施力要 均匀， 以防推、顶时变形。对于较厚筒形件的拉深、挤压切边， 如无法采 用常规方法， 料。可采用图 ６ 所示的装置， 切边圈兼作 料板用。在 特殊情况下， 也可加大切边间隙 Ｚ， 有意进行不完全挤切， 使余边 与 工 件相连， 料时余边就推着工件出来， 出模后将余边与工件分离。
０．前言
冲压件在拉深、翻边、弯曲成形后通常要进行切边处理， 而通常的 方法是设计切边模进行切边； 但这种方法适合于大批生产的情， 对小 批生产， 和 形 状 简 单 的 零 件 能 否 将 拉 深 、翻 边 和 弯 曲 成 形 合 并 成 一 道 工序， 是我们研究的一个课题， 下面介绍一种挤压切边的方法， 以供模 具的设计时参考：
● 【参 考 文 献 】
［ １］ Ｇｅｏｓｐａｔｉａｌ ｆｕｓｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｔｅｓｔｂｅｄ． Ｔｈｅ Ｏｐｅｎ ＧＩＳ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＯＧＣ）， Ｗａｙｌａｎｄ， Ｍａ，，ＵＳＡ，２０００． ［ ２］ 那彦、焦李成 主编， 基于多分辨分析理论的图像融合方法， 西安电子科技大 学出版社， ２００７．５ 第一版． ［ ３］ 杨守义，一种基于高阶统计量的图像质量客观评价方法， 北京理工大学学报 ２００１／ ２１／０５ ６１０－ ６１３．
１．挤压切边的特点 以直壁筒形零件为例， 如图 １ 所示为拉深， 挤压切边复合模， 左边
为开始切边状态， 右侧为切边终了时的状态， 这种切边方式具有以下 特点：
１．１ 在挤压切边复合模具中， 凹凸模均设计图弧 Ｒ， 而凸模成台阶 状， 端部有圆弧 Ｒ， 台阶处为带尖刃的切边部分。切边过程是后者利用 尖刃的环状台阶从水平方向挤压工件， 使侧壁与余边分离。
１．４ 适用于软质材料， 如低碳钢、铜、铝 １．５ 适 用 于 ０．５～４㎜ 厚 的 板 料 ， 料 薄 则 制 模 困 难 ， 切 边 质 量 难 于 保 证， 反之， 挤切困难， 切边畸变明显。 １．６ 适 用 于 形 状 简 单 的 拉 深 件 ， 翻 边 件 ， Ｕ 形 件 ， 对 形 状 复 杂 的 成 形件由于模具制造难度高， 维修成本高， 故一般情况下不宜采用此法。 ２．挤压切边模的设计要点 ２．１ 模架设计要求： 要求切边间隙很小， 且在冲压过程中切边间隙 和拉深间隙稳定地保持均匀， 因此， 要求模架有较高的精度和刚度。通 常宜选用滑动导向模架或滚动导向模架， 带浮动模柄， 避免后侧导柱。 ２．２ 凸模： 通常设计成组合式， 便于更换， 可设计成如图所示的上、 下结构型或图 ４ 所示， 垂直方向组合形， 凸模上应开排气孔， 必要时内 部设置顶件装置。
５．相 关 熵 相 关 熵 反 映 的 是 两 个 变 量 之 间 相 关 性 的 量 度，或 一 个 变量包含另一个变量的信息量的量度。
６．联合熵 联合熵反映三幅图像之间相关性 限 于 本 文 篇 幅 具 体 评 价 过 程 就 不 展 开 计 算 论 述 了 。试 验 结 果 表 明 基于多分辨分析理论的图像融合效果明显好于其他方法的图像融合 效果， 并且基于该算法设计利用 ＩＴＫ 工具包开发得图像融合平台明显 提 高 了 计 算 机 图 像 融 合 的 处 理 性 能 和 效 率 。科
４１４
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实验结果
图 ５ 算法流程图
图 ６ 是将不同方法产生结果进行对比显示的效果。左上： Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ； 右上： ＩＨＳ 融合结果； 左下： ＬＨＳ 融合结果； 右下： 小波融合结果。当 前融合效果的评价问题一直未得到很好的解决， 还没有一个全面 、客 观和统一的标准。原因是同一融合算法，对不同类型的图像，其融合效 果 不 同；同 一 融 合 算 法，对 同 一 图 像 ， 观 察 者 感 兴 趣 的 部 分 不 同 ，则 认 为 效 果 不 同；不 同 的 应 用 方 面，对 图 像 各 项 参 数 的 要 求 不 同 ， 导 致 选 取 的 评 价 方 法 不 同 。不 同 图 像 融 合 以 后，目 视 判 别 可 以 作 为 一 种 最 简 单 、最 直接的评价方法，其优点在于，可以直接根据图像融合前后的对比作出 评价，缺点是主观性较强。融合前后的图像，其统计量和信息量必然会 发生变化。因此，利用融合前后图像的统计特性和信息量，可以客观地 评价图像在融合前后的变化情况。以目视判读和图像显示为出发点， 从高光谱资料中选择出最佳遥感波段的图像信息并组成彩色图像进 行解译， 波段的选择不是随意的， 最佳波段选择的理论模型主要有 ３ 类： 信息熵与联合熵模型、协方差矩阵行列式模型、最佳指数模型。我 们 在 这 里 采 用 了 如 下 的 评 价 标 准 ［３］：
［ 责任编辑： 张新雷］
图 ６ 融合结果效果对比图 ●
（ 上接第 ４１４ 页） ２．６ 用正反拉深、挤压切边复合模冲压， 冲压如图 ３ 所示的零件时， 可在坯料中心先冲工艺孔， 以便材料流动， 防止破 裂。
３．挤压切边压力机的选取 由于挤压切边进行的位置随工件形状， 料厚及模具 Ｒ 大小而变，
且最低位置低于压力机下孔点， 这时压力机能发挥的最大实际压力小 于公称压力， 具体数值因压力机的行程曲线而异， 因此， 准确计算切边 所用压力机的吨位比较困难， 采用以下公式进行估算：
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冲压成形件挤压切边模的设计
王超纲 （ 湖南衡阳技师学院 湖南 衡阳 ４２１１０１）
【摘 要】本文介绍了冲压件切边的方法， 挤压切边的原理， 特点及挤压切边模模具的设计要点， 并阐述挤压切边的应用范围。 【关键词】挤压切边模； 工作原理； 设计方法。 【Ａｂｓｔｒ ａｃｔ】Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｈａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｒｅｓｓｉｎｇ ｐａｒｔ ｔｒｉｍｍｉｎｇ， ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｒｉｍｍｉｎｇ． Ａｎｄ ａｌｓｏ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｒｉｍｍｉｎｇ ｄｉｅ ｍｏｌｄ’ｓ ｄｅｓｉｇｎ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ．ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｃｏｐｅ ｏｆ ｔｒｉｍｍｉｎｇ． 【ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ】ｓｑｕｅｅｚｉｎｇ ｔｒｉｍｍｉｎｇ ｄｉｅ； ｗｏｒｋ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ； ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ
１．标 准 差 反 映 了 图 像 灰 度 相 对 于 灰 度 均 值 的 离 散 情 况，可 用 来 评价图像反差的大小标准差小。
２．斜方差 描述同一目标的低分辨率图像的一个像素涵盖了高分 辨率图像的多个像素的信息。
３．偏差度 偏差度反映了融合图像与原始图像在光谱信息上的匹 配程度。
４．平均梯度 平均梯度敏感地反映图像对微小细节反差表达的能 力