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基于并行工程模具双孔垫片的冲压工艺设计研究

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摘 要 简要介绍了并行工程的意义,通过对冲压件的分析和有关工艺计算,确定合理的冲压工艺方案。使用UG三维绘图软件绘制冲压件三维视图,对冲压结构进行工艺分析。明确设计思路,基于并行工程来缩短设计冲压成型过程并对各个部分进行了详细的计算和校核的关键技术。

关键词 冲压工艺分析 工艺计算 工艺分析

中图分类号:TG386 文献标识码:A

0 引言

并行工程是一项新兴发展起来的技术,它通过在产品设计阶段充分考虑与制造、装配等有关的约束,实现了在设计阶段避免制造、装配阶段出现的问题,从而保证产品设计、工艺设计和制造的一次成功率。并行工程可以有效缩短产品开发周期、提高产品质量、降低开发成本、提高产品的竞争力。模具的设计与制造是一个多环节、多反复的复杂过程,在传统生产中由于周期长、成本高而受制约。随着市场竞争的日趋激烈,并行工程已成为现代模具发展的方向。

传统的串行设计理论和方法只是在产品的详细设计完成以后才评估其性能。但是设计微循环要求在只有部分设计数据时就对其维修性中的可装配性和可拆卸性进行评估,所得信息及时用于指导后续微循环的工作,从而避免了传统设计中评估的“滞后性”,真正实现设计的高效率。

1 传统模具双孔垫片冲压工艺设计

模具属典型的单件生产,一副模具的设计及制造可以看作是一个新产品开发过程。在传统模具设计、制造中,一直采用串行工作模式,如下所示过程:客户要求产品造型CAD模具CAD模拟分析CAE修改设计模具CAM装配试模修改生产产品上市。

传统的模具设计、制造集成是开环系统,即产品造型CAD、模具造型CAD、数值分析CAE、数控加工CAM是单向串行结构,每个工作阶段一般只有一个专业部门参加,各部门按顺序独立完成,每个阶段依赖于前一阶段的完成,并制约着后一阶段的进行。例如,塑料双孔垫片模具的开发,制件的形状、尺寸、性能要求、外观一般由产品设计部门进行开发,他们主要关注产品性能,很少考虑模具在设计过程及制造的制约;模具设计人员对模具制造过程考虑较少;而模拟数值分析CAE主要用作设计结束后的验证或产品出现问题时的分析。

2 基于并行工程的模具双孔垫片的冲压工艺设计、制造

通过对冲压件的工艺分析可知,在材料选择上用普通碳素钢,因为具有良好的冲压功能,适合冲裁。同时也考虑零件的结构和尺寸的精度。在工艺方案讨论的时候要确定选择合理的工艺方案。

4 技术特性

4.1压力机的选择原则

冲压设备的选择直接关系到设备的安全及生产效率、产品质量、模具寿命和生产成本等一系列重要问题。重压设备的选择主要包括设备的类型规格参数两方面的问题。冲压设备类型的选择,主要根据所要完成冲压工序的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择冲压设备类型。

(1)对于中小型冲裁件,弯曲件或浅拉深件的常采用开式曲柄压力机。

(2)对于大中型对于大和精度要求高的冲压件,多采用闭式曲柄压力机。

(3)对于大型或较复杂的拉深件,常采用上传动的闭式双动拉深压力机。

(4)对于大批量生产或形状复杂,批量很大的中小形冲压件应优先选用自动高速压力机或者多工位自动压力机。

(5)对于批量小,材料厚的冲压件,常采用液压机。

(6)对于精冲零件最好选择专用的精冲压力机。

4.2冲压设备规格的选择

在选择冲压设备的类型后,应进一步根据冲压加工中所需的冲压力(包括卸料力,压料力等)变形功以及模具的结构形式或闭合高度,外形轮廓尺寸等选择冲压设备的规格。

4.2.1公称压力

压力机的公称压力是指压力机滑块离下止点前木一特定距离,即压力机的曲轴旋转侄离下止点前某一角度时滑快上所容需的最大工作压力。

一般情况下,压力机的工称压力应大于或等于冲压工艺的1.3倍在开式压力机上进行精密冲裁件时压力机的工称压力应大于冲压工艺的2倍。

4.2.2滑块行程

压力机的滑块行程是指滑块从上止点到下止点所经过的距离,压力机的行程的大小应能保证毛胚或半成品的放入及成型零件的取出。

4.2.3闭合高度

压力机的闭合高度是指滑快在下止点时,滑块底平面到工作台面之间的高度模具的闭合高度必须适合于压力机闭合高度范围的要求。

参考文献

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