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机械运动在冲压模具设计中的控制方法与应用
Nov 14, 2012  来源:  作者:中国一拖集团有限公司 刘晓果 祁鹏飞

      由于冲压工艺中通常采用立式冲床来进行外来压力的施加,因而在冲压工艺中的主运动为上下运动,除此主运动之外,还在冲压模具中各构件间、冲压模具和板料间存在各种相互运动,而这些机械运动的存在会对冲压工艺产生各种不同的影响,因此,需要对其加以有效地控制和灵活的应用。就冲压工艺中的主运动而言,在进行冲压模具的转销、旋切等结构设计时,便可以将其转换为模具中的转动、滑动及水平运动。

 

      1冲裁工艺模具中机械运动的控制方法与应用

 

      冲裁工艺中的基本运动:首先,卸料板与冲压工艺中的板料进行接触、压牢,凸模也开始下降直至与板料接触,并持续下降至凹模,由于凸、凹模及板料三者之间产生了相对运动,致使板料产生相应的分离,然后待凸、凹模分开之后,卸料板将凸模上加工所得的冲压件或废料进行推落,从而致使冲裁运动的有效完成。

 

      在整个冲裁工艺中,卸料板的相关运动是十分关键的。为了使得冲裁工艺的质量得到有效地保证,对卸料板的相关运动进行相应的控制是十分必要的,必须保证卸料板在凸模之前与冲压工艺中的板料进行接触,其压料力也要相应的充分,否则无法保证冲裁件切断面的质量、尺寸精度和平面度,会降低所得模具的寿命。

 

      由于按常规的方法对落料冲孔模具所进行的相关设计,易导致冲压后的冲压件与废料边出现难以分开的现象。因此,在冲压件质量得到有效保证的前提下,为了使冲压后的冲压件与废料实现有效快速的分开,可采用的有效措施为:将一些较凸出的限位块加以于凸、凹模卸料板上。这样,当完成落料冲孔的相关运动之后,冲压件可先由凹模卸料板从凹模中推出,然后废料再由凸凹模卸料板从凸凹模上推落,从而实现工件与废料自然分开的目的。

 

      对于局部凸起较大的冲压件,可将压型凸模加以于落料冲孔模的凹模卸料板上,并对其施以充分的弹簧力,在当加以于卸料板上的压型凸模与板料进行接触时,可先保证材料发生变形而达到压型的目的,然后再继续进行落料冲孔的相关运动。

 

      对于冲孔数量多的冲孔模具,直接予以较大的冲压力,不利于冲压工艺的同时,其冲床的相关要求也无法达到,此时,可采用长度不同的2~4批冲头,并让相应的冲孔运动在冲压中分时进行,便可使其冲裁力得到有效的减少。

 

      另外,对于某些冲压件,在其弯曲面上的孔对其相关位置精度的要求极高,如对侧弯曲上两孔的同心度等,则必须对其进行斜楔结构设计,待冲压件弯曲后再进行相应的冲孔,而通过对其水平方向的冲孔运动进行灵活的应用便可达到相应的目的。

 

      2弯曲工艺模具中机械运动的控制方法与应用

 

      弯曲工艺中的基本运动:首先,卸料板与冲压工艺中的板料进行接触、压死,凸模也开始下降直至与板料接触,并持续下降至凹模,由于凸、凹模及板料三者之间产生了相对运动,致使板料产生相应的变形并折弯,然后待凸、凹模分开之后,弯曲边被弯曲凹模上的顶杆或滑块推离出去,从而致使弯曲运动的有效完成。

 

      在整个弯曲工艺中,卸料板和顶杆的相关运动是十分关键的。为了使冲压件的弯曲质量或生产效率得到有效的保证,首先,需要对其卸料板的相关运动进行有效的控制,保证卸料板在凸模之前与冲压工艺中的板料进行有效的接触,其压料力也需相应的充分,否则无法保证弯曲件的尺寸精度和平面度;其次,需要使得弯曲凹模上顶杆力尽可能的充分,保证其顶杆可将弯曲件顺利的推出去,否则易导致弯曲件的变形,其生产效率也会随之降低。

 

      对于精度高的弯曲件,在其弯曲运动过程中,最好保证有一个运动死点的存在,可使所有相关结构件在此运动死点处都能够碰死。

 

      对于弯曲形状具有一定特性或弯曲后从凹模上无法通过正常方式实现脱落的冲压件,则需要采用斜楔或转销的结构设计,如对于回钩式弯曲或小于垂直90°的冲压件,采用斜楔结构设计便可实现;而对于圆筒件的一次成型,可采用转销结构设计予以实现。

 

      特别是对于诸如电脑软驱外壳等外壳件,由于此类外壳件拥有较长的弯曲边,在弯曲时弯头和板料之间的相互滑动,易导致材料的镀锌层出现脱落的现象,而且其频繁抛光弯曲冲头的应用效果也不甚理想。对于此类问题的存在,常用的控制措施有两种,一种是将弯曲冲头进行镀钛,以提高弯曲冲头的光洁度及耐磨性;而另一种为在弯曲冲头的R角处进行滚轴的嵌入,便可将弯头与板料间的弯曲滑动有效的转换为相对应的滚动,从而减少弯头与板料间的摩擦力,进而有效地避免冲压件的擦伤。

 

      3拉伸工艺模具中机械运动的控制方法与应用

 

      拉深工艺中的基本运动:首先,卸料板与冲压工艺中的板料进行接触、压牢,凸模也开始下降直至与板料接触,并持续下降至凹模,由于凸、凹模及板料三者之间产生了相对运动,致使板料的体积出现相应的成形,然后待凸、凹模分开之后,冲压件被凹模滑块推离出去,从而致使拉深运动的有效完成。

 

      3)检查课件。这一步骤非常关键,需要仔细检查课件中出现的错误,进行修改。

 

      4)发布课件。方正奥思课件可以发布成多种形式,笔者主要采用两种发布方式。一是单机版的课件包。笔者使用方正奥思中的"打包成光盘发布形式"功能将课件打包成课件包,使用者只需运行课件包中的exe文件,无需安装任何插件即可播放课件。二是网络在线播放课件。笔者使用方正奥思中的"打包成网络发布形式"将课件打包成网页,并发布到网络中,即可在线使用课件。

 

      3主要功能模块的制作

 

1

 

      由于文章篇幅的限制,功能模块的制作以学习指导模块为例。学习指导模块主要包含了课程性质、课程目标、课程内容等五个子模块。每个子模块都采用相同的布局,以图2"课程性质"子模块为例:页面的最上方为主导航栏,通过点击相应的文字链接可以跳转至其他功能模块;页面的左边空白处为"学习指导"子导航栏,通过点击其中的文字,可以跳转到"学习指导"模块中对应的子模块;页面右边的空白区域用来放置FlashPaper文件,在FlashPaper文件上方显示的是当前页面的路径。

 

      FlashPaper文件为Flash格式(.swf),可以采用在奥思的页面上插入"ShockwaveFlashObject"控件的方法实现FlashPaper文件的显示。下面是设置好的"ShockwaveFlash Object"控件属性。

  

      控件_0::对象进入()

 

      {

 

      赋值控件_0.Ax.Movie=

 

      GetExternalFileName("课程性质.swf")

 

      }

 

      进行如上设置后,当"ShockwaveFlashObject"控件进入时,就会播放外部文件"课程性质.swf"。

 

      4结论

 

      《计算机应用基础》课件制作采用了方正奥思6.0(中文版)制作平台,目的是为了充分发掘该软件制作效果的潜力并最终达到了预期效果。方正奥思是一个功能强大、使用简单、容易上手的图标导向式多媒体制作工具软件,掌握其使用技巧,可以开发出各种交互性强、操作性强、生动活泼的多媒体教学软件。将其运用在辅助教学上,不仅能够很好地弥补语言、文字描述、实验器材的局限性,打破单一的教学模式,实现教与学的多元化,提高了课堂效率,优化了教学效果,而且能够让学生掌握获取知识的方法和手段,提高分析问题、解决问题的能力。也能够很好地适应二十一世纪素质教育要求的模式。

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