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转发自：生产主辅工艺 Manufacture

作者：谈正光·无锡鹏德汽车配件有限公司张雨·南京工程学院

齿圈压板一般被安装在凹模上以便于使坯料在精冲过程中始终受到压边力作用，从而提高坯料的塑性变形能力压边力的作用显著。压边力过大，坯料与模具之间产生的摩擦力会变大，导致坯料难以被拉入凹模 此时坯料将会在底部转角处发生裂纹。

压边力过小 坯料在精冲过程中容易发生起皱现象，降低精冲质量 况且起皱的坯料若拉入凸凹模间隙中就会被卡住，既易损坏模具，又使工件底部拉裂众人对齿圈压板的作用进行了理论分析和有限元仿真。早年曾有人对齿圈压板进行仿真研究，由于当时受有限元技术水平的限制，所得结果不够准确。程万军就齿圈压板在理论上进行静水压力影响的研究，提出了静水压力和齿圈压板齿形角的关系。

为分析v 形齿圈压板对剪切面的影响，T．s水wak对精冲过程中的v形齿圈压板进行有限元仿真，结果表明齿圈越高光亮带越大，齿距越大光亮带越小。Lazarev和 K。c。v利用有限元方法模拟后提出了合适的v形齿圈形状，并通过试验确定了v形齿圈的位置和外斜量的关系

齿圈压板的齿形参数

根据精冲件的厚度、坯料材质和精冲件的性能要求，需要合理选用不同的齿圈压板齿形参数。图1为齿形参数符号含意的图解

图1齿形参数图解

o啮形角以和阝，选择如表1所示

（2啮高h。齿高的选择受到坯料的厚度和性能等因素的影响。坯料越厚、坯料强度越低，选用的齿高就大，反之选用的齿高就小。齿高h和料厚s之间有关系h：KS，其中K为系数

〈3）齿距a。齿距是指凹模刃口到齿顶的距离 实际生产中会把齿顶位置设计得靠近凹模刃口一些 般取a/S：0、6一0，8

（4）齿根半径r。一般r/h：0．3一0．5，或着r：h。

表1齿形角的数值

带状斜齿分段齿圈压板

传统的V形齿圈压板，其齿圈具有封闭线状的模式。为了提高齿圈压板的寿命，以下将会对齿圈结构进行改进，如图2所示

改进后的齿圈压板沿零件轮廓线切线方向设置呈一定角度的多段斜齿，变原来的线状直齿连续齿圈为带状斜齿分段齿圈，成组形成斜向分段齿圈，每段斜齿的两端具有菱形结构。这种齿圈结构具有以下特占 (l)用具有一定宽度的带状斜齿齿圈取代原来的线状直齿齿圈，增加了垂直于冲裁方向限制坯料移动的

1 2 3 4 5 10 11 7 9

1一斜齿2一斜齿间平面3一小孔4一排气法兰外轮廓5一大孔

7一斜齿内端轮廓9一齿圈压板10一斜齿外端轮廓11一排气法兰

1一斜齿2一斜齿间平面4一排气法兰外轮廓6一齿顶角

(b)齿廓剖面

图2配套厚法兰精冲模具的齿圈压板示意图

材料尺寸，相当于增大了压边量可提供更大和更可靠的压边力，从而可为精冲剪切变形区提供更大的静水压应力，对限制坯料在冲裁过程中向剪切区流动有

〈2）使用带状斜齿齿圈后在需要提供同样的压边力时，能缩小齿圈高度，减小压机对齿圈的压力，延长了齿圈压板的寿命。

（3）使用带状斜齿齿圈后增强了齿圈的强度，类似于使用斜齿轮代替直齿轮，能达到减小搭边尺寸的目的，延长了齿圈压板的寿命。

@由于斜齿端部的菱形结构，使得单段斜齿的结构合理，每段斜齿的两端不易崩裂，强度更好。

设计带状斜齿分段齿圈时，采用Abaqus软件获得精冲模具和坯料在精冲过程中的静水压应力分布云图，据此调整并设计带状斜齿分段齿圈压板的斜齿角度、齿圈宽度、带状长度和分布等，使得坯料剪切变形区具有最大静水压应力。

齿圈压板的其他问题

〈1啮圈压板选材。齿圈材料对寿命的影响主要体现在材料的材质、硬度和韧性等方面。齿圈材料硬度要远大于加工坯料硬度

〈2啮圈压板制造。齿圈压板制造时，平行度、垂直度、同轴度等形位公差，加工工艺、装配精度等因素都会对齿圈寿命产生影响

（3）齿圈压板表面强化。对齿圈压板进行表面硬化处理，提高其综合力学性能。除氮碳共渗、离子氮化、渗硼、渗铌、渗钒、表面镀硬铬和电火花强化外，化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积〈PVD）已逐步采用，良好的表面强化可提高寿命几倍到几十倍。