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CAD软件在连杆级进模中的应用

发布日期:2014-01-11 17:28 来源:http://www.bsj2u.com 点击:

     级进模连杆类冲压零件在电器行业中作为一种连接件使用相当普遍,且尺寸精度要求较高,它起到力的传递连接力的作用,如果尺寸满足不了产品设计要求,将对产品整个传动机构造成严重影响可能使传动机构不能正常工作。

  其次本身的形状较为复杂,多种不同性质的冲压为一身,因此形成具有一定难度。

  生产此类零件有两种方案:一种是采用常规的工序分散的多付简单模具中实现,另一种是工序集中在一付模具级进模中实现。前者需要的设备、模具和工人的数量多,工人的劳动强度大,且由于是多付模具完成零件的整个生产过程,各种因素将造成加工积累误差,尤其是对一些精度高,产量大的连杆类零件质量和数量都难以在单工序模中得以保证。当制件形状比较复杂,形状较小时,单一工序模具凹凸模的强度将受到约束,还很难处理前后工序的定位,前后形成工序间的干涉等问题。

  本文就图1所示零件进行级进模设计,着重阐明连杆类零件级进模中CAD设计的优越性。

  图1

  1零件工艺分析

  图1所示连杆零件集冲裁、定伸、弯曲局部修光、成形弯曲等不同性质的冲压工序为一体。图示为该零件的排样图。从零件的精度来看,2-Φ3+0.05D有对称度要求IT10级,连杆高度尺寸精度IT11级,成形弯曲开档尺寸精度IT11级,其它尺寸精度均IT16级。属普通冲裁,但成形件的形状比较复杂,成形方向不同。由于零件的产量很大,故考虑采用级进模结构,并从设计角度考虑以后可在高速冲床上进行生产,设计肩格式导板。

  该零件的主要成形难点是部分定伸弯曲方向与送样方向有15°夹角,在设计该模具时,考虑到加工困难,上、下同时采用镶拼式结构,所以对模具设计和加工要求就更高。因此,弯曲工序的安排是排样设计的关键所在,也是能否实现级进冲压的关键。根据多工位级进冲压弯曲工序的分解原则,首先利用模具的上、下动作完成切除零件外形多余的废料,在定伸弯曲之前考虑局部修光。在完成上述冲裁弯曲之后,通过顶料装置,将条料顶起,且高出定伸弯高度2mm,以便顺利送料。弯曲方案一但确定,就可以安排其它工序,作出排样图。

  1.1常规手工设计

  1.1.1各工位及型腔确定

  将零件各弯曲通过查表计算进行手工板筋展开,绘制其平面几何图形,根据几何图形在各工位上分解后,确定其相对位置尺寸和各分解图形几何尺寸,这个工作过程的理论计算是一个相当复杂繁锁的,特别是对无规则几何图形就更困难,只要有一个工位的计算出现微小的误差(差错),那么,对整个级进模各工位图形的设计产生较大的影响。

  1.1.2压力中心确定

  为保证冲模的正确平衡地工作,冲压力中必须通过模柄轴线而和机床滑块的中心重合,这样能提高模具寿命,减少冲模和机床导轨的磨损,避免出现冲压事故。

  对于单一对称的图形,压力中心位于其轮廓图形几何中心,复杂开头的图形,可用解析几何法求压力中心。

  公式:

  对于多个图形,压力中心运用上述公式分别求解后,按多形腔求出压力中心,公式同上。

  1.2运用CAD设计(UG软件)

  1.2.1将零件建立模形

  在modeling中可运用各种模块、曲线Curve建立零件实体模型,并对零件模型进行特征Feature运用和编辑。

  1.2.2零件板筋展开

  在先定义材料厚度a值确定弯头表达式(expression)bndcl=(b+K*a)rad(c)进入Application进行板筋展开,计算机自动将零件全部展开成平面图形。



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