高速冲裁时送料稳定性分析与控制.pdf

模具工业 总 高 速 冲 裁 时 送 料 稳 定 性 分 析 与 控 制 湖南钻石硬质合金工具有限公司 湖南株洲 李政宏 摘要 分析了带料在高速送进过程中的失稳原因 提出了解决问题的方案 实践表明 此方 案能使带料在高速冲裁中保持送料的稳定 关键词高速冲裁送料稳定性级进模 引言 随着高速冲床和级进模应用的日益普及 各类 薄料冲压件也逐渐使用高速冲压方式生产 但是冲 速的提高不但受冲床速度的限制 同时还受到带料 在模具内送料平稳性的制约 如能对送料受力过程 加以合理的控制 则可大幅度地提高冲压速度 充 分发挥机床和模具的生产潜力 失稳原因 级进模工作时 每一冲次周期内带料在模内必 须移动一个工位 带料送料动作的起动与停止过程 中存在加速与减速运动 因此 带料本身就会产生 惯性力 如果惯性力使模内带料受到压缩 就会使 带料产生失稳现象 导致模内带料纵向弯曲 当带 料偏移正确工位的偏移量超过导正范围时 将引起 乱片等现象发生而无法使模具正常工作 当带料厚 度越薄 材质越软或冲床冲速越高时失稳现象越明 显 所以 防止高速下带料失稳的措施之一是使模 内带料在运动过程中始终能保持一定的张力 实例分析 图 为某热交换器翅片冲制系统 冲压材质为 厚的铜箔 带料经浸油后进入模内被拉伸 切口 冲孔 翻边 切边 纵切后 经送料器至横切刀 切断落料 带料从进料端的油膜辊至横切断落料位 收稿日期 年 月 日 置全长约为 宽 模具送料步距为 要求冲压速度为 次 图 热交换器翅片冲制系统 送料动作由冲床主轴上的曲柄通过连杆机构驱 动送料器实现 送料运动规律近似于曲柄滑块机构 中的滑块运动规律 其加速度为 式中 曲柄 与连杆 长度比 机床主轴角速度 送料行程 曲柄转角 则带料本身的惯性力为 式中 油膜辊至横切位置段内带料质量 模 具 制 造 技 术 横切刀 送料器 连杆 曲柄 气压踩钉 油膜辊 减压阀及压 力显示表 进气管 带料 模具工业 总 从公式 中可以看出带料本身的惯性力大小 与冲床速度的平方成正比 图 所示为冲床速度分 别为 次 次 和 次 时惯 性力相对曲柄转角的数值 当 为正时表示惯性 力方向与带料运动方向一致 使带料受压缩 为 负时表示惯性力方向与带料运动方向相反 使带料 受拉伸 因带料在送进过程中无匀速阶段 所以 带 料同时受油膜辊的摩擦力作用 其值为 式中 摩擦系数 油膜辊对带料的压力 其方向与带料 惯性力方向相同 图 表示冲床速度为 次 时 计 算值 从图 可以看出当曲柄转角约在 时 即 送料动作将结束时 带料所受的压缩力达到最大 值 解决方案 在模具进料入口处 设置 个气压踩钉 图 所 示 踩钉直径为 通过调节踩钉的气压产 生一定的摩擦力作用于带料上 摩擦力方向与带料 运动方向相反 设此摩擦力为 则 式中 踩钉对带料的压力 克服带料失稳的条件为 图 冲床速度与曲柄转角的关系 式中 取 时受力 当调节气压为 时 即满足上述条件 图 中 线为其数值线 图 为 和 叠加后的合力 曲线 从 图中可以看出带料在送料过程中所受的最大拉力 发生在送料动作开始阶段 即曲柄转角 处 最小拉力 发生在送料动作结束阶段 即曲柄转 角 处 通过以上措施 带料在运动过程中始终 处于张紧状态 实践中模内不再设置导料板也能保 持送料的稳定 图 曲柄转角与 的关系 图 曲柄受力与 的关系 注意事项 当冲速提高到 次 次 时 调 节气压至 即可满足要求 需要 注意的是 增加最小张紧力也同时增加了最大张紧 模具工业 总 基于等离子熔射成形的快速制模实验研究 西北工业大学 陕西西安 邓琦林 大连理工大学徐文骥方建成周锦进 摘要 研究了等离子喷涂法快速制作具有复杂 精密图案的模具型腔的新工艺 获得了满意 的实验结果 分析了制作过程中的主要影响因素 关键词等离子喷涂快速制模熔射成形 引言 等离子弧由于热收缩效应 磁收缩效应和机械 压缩作用的影响 能量高度集中 温度高 气流可达 很高速度 它适用于各种工作介质 它的功率和各 种特性都有很大的调节范围 由于这些特点 等离 子弧的实际应用非常广泛 如等离子弧切割 焊接 喷涂等 对等离子弧切割 焊接 喷涂等工艺进行改 进就可以扩大其工艺范围 工业产品许多是利用模具成形的 因此 模具 变更非常频繁 模具的制造要求价格低 周期短 能 适应多品种 小批量生产 等离子喷涂作为改善表 面质量的方法一直得到广泛应用 但用等离子喷涂 法制作模具型腔在国内尚未见报导 通过实验证 明 用等离子喷涂方法制作模具型腔具有以下优 点 等离子弧的能量高度集中 温度可达万度 以上 它不仅可以喷涂金属粉末 也可以喷涂陶瓷 粉末或金属与陶瓷的复合粉末 制作的模具型腔的 表面性能优良 由于等离子弧的流速大 粉末颗粒能获得 较大的动能 涂层致密性较好 可以制作带有精密 表面图案的模具型腔 国家自然科学基金 和博士后基金资助课题 收稿日期 年 月 日 等离子弧气氛可控 可使用还原性气体和惰 性气体作为工作气体 这样就能比较可靠地保护喷 涂材料不被氧化 制作周期短 工艺过程简单 模具制造成本 低 实验研究 用等离子喷涂法制作具有复杂精密图案的模具 型腔可采用图 所示的两种工艺方法 图 等离子喷涂制模的方法 图 中 两种工艺的区别是图 在母模上喷 涂 图 在工作模上喷涂 工作模是母模的复制品 但表面凹凸情况相反 对贵重的母模应采用图 的 表面形貌相同 表面形貌相反 表面 预处理 等离子 喷涂 母 模 工作 模 零 件 脱 模 模 具 填 充 母 模 表面 预处理 等离子 喷涂 填 充 脱 模 模 具 零 件 表面形貌相反 表面形貌相同 力 由于在本模具送料器中 其送料力直接作用在 带料已翻边成形的孔上 因此 张紧力过大容易使 带料上的成形孔产生变形 通过调节气压即可较精 确地控制张紧力大小 使模具工作在最佳状态 高速冲裁时送料稳定性分析与控制高速冲裁时送料稳定性分析与控制 作者 李政宏 Li Zhenghong 作者单位 湖南钻石硬质合金工具有限公司 湖南株洲 412007 刊名 模具工业 英文刊名 DIE MOULD INDUSTRY 年 卷 期 2000 5 本文读者也读过 10条 本文读者也读过 10条 1 陈怀民 CHEN Huai min 多工位高速冲压级进模具错层模板结构 期刊论文 塑性工程学报2011 18 1 2 徐勇军 邹金兰 Xu Yongjun Zou Jinlan 基于Pro E的一模多腔模具设计 期刊论文 机械制造2007 45 9 3 李兵 赵良知 陈耀武 黄锦强 基于虚拟仪器的一模多腔模温解耦控制 期刊论文 模具技术2009 1 4 刘斌 王敏杰 闫伟国 多型腔注射成型的流动平衡性分析 期刊论文 模具制造2002 12 5 向雄方 覃仕华 胡群 Xiang Xiongfang Qin Sihua Hu Qun 活门罩级进模自动送料机构设计 期刊论文 模具制造 2001 9 6 袁立峰 詹肇麟 刘玉忠 五号电池钢壳夹钳式自动送料级进模设计 期刊论文 模具工业2004 2 7 刘沙 易丹青 余志明 用热丝法在硬质合金基体上沉积金刚石膜的研究