May 10, 2022
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來源:研究與探索·工藝與技術(shù)
(上海電子工業(yè)學(xué)校,上海 201411)
沖壓加工是一種典型的物理加工方法,應(yīng)用外力破壞板材固有的物理特征,并通過模具對其進(jìn)行規(guī)范,在這一過程中,板材首先受力,之后出現(xiàn)形變,并在整個過程中不斷回彈。
各國工業(yè)生產(chǎn)都面臨回彈問題,德國、日本等機(jī)械制造強(qiáng)國對回彈的控制最為成功,日本對各行業(yè)所用工件都給出十分嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),而德國所用的加工材料性能突出、加工設(shè)備的剛性和精度也極為優(yōu)越,因此能夠有效控制回彈問題。
在板材受力的一瞬間,作用力和反作用力雖然在數(shù)值上基本是均等的,但會造成構(gòu)件的形變,作用力消失后,反作用力也消失,被導(dǎo)入板材中的力因此失去制約,會沿著力消失的方向快速擴(kuò)散,擴(kuò)散的力受到板料物理性質(zhì)影響,在擴(kuò)散過程中不斷損耗,如果在工件邊緣已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p耗,回彈也會相對輕微,反之則較為嚴(yán)重。
3.1 模具設(shè)計(jì)
模具的設(shè)計(jì)理念是往復(fù)式加工,其控制則依賴于自動化技術(shù),模具加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上包括控制端、執(zhí)行端兩大部分,應(yīng)用集成技術(shù)和通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)際作業(yè)。
在往復(fù)加工的過程中,沖壓的負(fù)載是不同的,取往復(fù) 5 次加工模式,則負(fù)載變化的基本規(guī)律為:100%、90%、 80%、70%、60%。實(shí)際工作中可視工件精度要求調(diào)整負(fù)載水平,基本規(guī)律是逐步降低。
控制端主要由計(jì)算機(jī)構(gòu)成,在對工件進(jìn)行加工前,要通過反復(fù)收集數(shù)據(jù)了解精度要求,設(shè)定默認(rèn)程序控制加工過程,控制端與執(zhí)行端連為一體,依靠通信技術(shù)進(jìn)行指令的下達(dá),并將指令集和各類軟件、輸入、輸出系統(tǒng)、可視化結(jié)構(gòu)集成到一塊芯片中,控制全過程。
沖壓件模具實(shí)際工作的流程是:設(shè)定程序、粗加工、精加工、完成。
人員下達(dá)的指令通過輸入模塊和通信技術(shù)傳輸至控制段,并實(shí)現(xiàn)記憶,之后模具對板料進(jìn)行沖壓加工,分割為規(guī)格要求下的小模塊,再利用往復(fù)加工法進(jìn)行精加工,最終完成沖壓作業(yè),實(shí)現(xiàn)工件的精度加工。
3 實(shí)驗(yàn)分析
3.1 實(shí)驗(yàn)過程
為檢驗(yàn)往復(fù)式加工法的可行性,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行 4 次,包括常規(guī)加工實(shí)驗(yàn) 2 次以及往復(fù)式?jīng)_壓件模具加工實(shí)驗(yàn) 4 次,比對兩組實(shí)驗(yàn)后的回彈量,并模擬使用,了解兩類工件的使用價值。
實(shí)驗(yàn)過程中,人工模擬了工作環(huán)境和往復(fù)式加工的作用力、反作用力。所選的工作模型如圖 1 所示。
該工件的加工重點(diǎn)為 AGFE 范圍內(nèi)的部分,要求將其突出工件表面 0.5cm。
3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
常規(guī)加工共進(jìn)行四次,第一次加工所獲工件, AGFE 部分突出工件表面 0.5cm,但 DB 一側(cè)存在明顯的回彈問題,回彈量達(dá)到 0.6%,無法滿足使用。
第二次加工所獲工件回彈問題同樣在 DB 一側(cè),回彈量超過1%,造成 AGFE 部分突出范圍大于 0.6cm,也難以滿足使用要求。
應(yīng)用往復(fù)式?jīng)_壓件模具進(jìn)行加工,第一次加工完成后,AGFE 部分突出工件表面 0.5cm,工件回彈量為 0.03%,滿足使用需求,第二次加工完成后, AGFE 部分突出工件表面 0.5cm,工件回彈量為 0.02%,滿足使用需求。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 1 所示。
在隨后進(jìn)行的使用模擬中,以數(shù)控機(jī)床為模擬對象,為快速了解成果,人員加快了模擬速度,取 100 倍數(shù)值快速進(jìn)行試驗(yàn)。
1、2 號工件在作業(yè)中存在嚴(yán)重的不穩(wěn)定問題,使加工作業(yè)誤差增加。3、4 號工件工作性能較為良好,也能應(yīng)對電動穩(wěn)定性問題。
5 結(jié)語
通過分析補(bǔ)償回彈的沖壓件模具設(shè)計(jì),了解了相關(guān)理論內(nèi)容。
回彈是板料沖壓中的主要缺陷之一,在工件制造等領(lǐng)域,回彈會帶來很多不利影響,比如降低工件精度、影響電動穩(wěn)定性、降低剛性等。
通過建立有限元模型,可以分析得到金屬板料受力、形變、回彈等情況,再根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)往復(fù)式?jīng)_壓件模具。
應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對設(shè)計(jì)構(gòu)想進(jìn)行模擬,結(jié)果證明了設(shè)計(jì)方法的可行性。深入了解上述理論,有利于在后續(xù)工作中控制回彈問題。
參考文獻(xiàn):
[1]李貴 . 面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)的回彈模擬與幾何補(bǔ)償方法研究 [D]. 華中科技大學(xué) ,2014.
[2]解利娜 . 車身覆蓋件的回彈補(bǔ)償與模具型面設(shè)計(jì)方法的研究
[D]. 沈陽工業(yè)大學(xué) ,2014.
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