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        淺談不銹鋼沖壓模具設(shè)計(jì)

        2020-12-08 15:18:34黃波周壽濤李松林
        魅力中國 2020年41期

        黃波 周壽濤 李松林

        (攀枝花市華森職業(yè)學(xué)校,四川 攀枝花 617200)

        模具,作為工業(yè)產(chǎn)品之一,主要根據(jù)特定結(jié)構(gòu)并借助設(shè)計(jì)確保材料順利成型,其批量生產(chǎn)特點(diǎn)顯著,對(duì)尺寸和形狀的要求較高。對(duì)模具的生產(chǎn)種類進(jìn)行分析,主要體現(xiàn)在汽車、飛機(jī)以及小物件等方。基于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)視角,諸多工業(yè)產(chǎn)品對(duì)于模具的依賴性較強(qiáng),以此來確保順利成型。通過模具生產(chǎn)出物件,可以將其精度和生產(chǎn)效率提升上來,而且借助模具生產(chǎn),也可以滿足簡便化操作原則,這是其他生產(chǎn)方式不發(fā)超越的。在模具設(shè)計(jì)方面,不銹鋼發(fā)揮著重要作用,其抗腐蝕性能和強(qiáng)度比較明顯,對(duì)模具設(shè)計(jì)產(chǎn)生了很大的影響。為此,本文主要針對(duì)不銹鋼沖壓模具設(shè)計(jì)展開詳細(xì)論述。

        一、不銹鋼沖壓模具設(shè)計(jì)分析

        (一)零件分析和明確工藝方案

        在產(chǎn)品構(gòu)件中,家電產(chǎn)品的殼體發(fā)揮著重要作用,旨在對(duì)整機(jī)結(jié)構(gòu)予以強(qiáng)化和支撐,而且作為外觀件,明確提出對(duì)表面質(zhì)量的要求。在殼體使用材料方面,印刷鋼板和冷板等得到了廣泛應(yīng),其厚度最低為0.4mm,最高為0.6mm。

        對(duì)產(chǎn)品要求進(jìn)行分析,該零件工藝方案應(yīng)對(duì)上面和支撐環(huán)予以高度重視,下部與底蓋的裝配公差要求應(yīng)在0.2mm 以下[1]。同時(shí)應(yīng)對(duì)起皺和生產(chǎn)效率低下等問題予以高度重視,將模具設(shè)計(jì)的特殊性體現(xiàn)出來,從而確保產(chǎn)品要求得到滿足。

        (二)模具總裝結(jié)構(gòu)和工作過程

        首先,在模具總裝結(jié)構(gòu)方面,該不銹鋼殼體零件,對(duì)上下邊同時(shí)壓邊提出了明確要求,在模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面,上、下模與內(nèi)、外滑塊具有良好的整合效果,其制造精度較強(qiáng),而且成型迅速。在主要機(jī)構(gòu)中,上下模板、內(nèi)腔滑塊等不容忽視。

        其次,在模具工作過程方面,其中,模具與200 t 油壓機(jī)安裝連接調(diào)試運(yùn)行非常關(guān)鍵,對(duì)油壓機(jī)的工作參數(shù)予以明確化。在開機(jī)啟動(dòng)后,上模塊主要往上移動(dòng),下模塊主要往下移動(dòng),從而將模具打開。同時(shí),模具的內(nèi)腔滑塊組件、外滑塊組件分別向內(nèi)、外打開,在內(nèi)外滑塊之間,妥善放入需要壓邊的外殼。

        在將操作按鈕進(jìn)行啟動(dòng)后,下模塊向上頂出到固定位置,同時(shí)上模塊整組的移動(dòng)趨勢(shì)應(yīng)向下,在上模塊移動(dòng)到外腔滑塊整組一定位置的情況下,上??梢詫?duì)外腔中滑塊施加壓力,從而為向內(nèi)打開創(chuàng)造有力條件。同時(shí),導(dǎo)柱向下移動(dòng)到規(guī)定的位置,對(duì)內(nèi)腔滑塊整組予以壓迫,從而向外打開[2],將外殼的中間部分進(jìn)行壓緊處理,并進(jìn)行固定,防止基于沖壓成型狀態(tài),造成外殼滑動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn),以防起皺。

        在上模塊向下移動(dòng)過程中,應(yīng)對(duì)外腔上滑塊與外腔下滑塊的部分位置施加壓力,其中向內(nèi)打開主要體現(xiàn)在外腔上滑塊與外腔下滑塊,完整成型外殼兩端的邊,從而兩端面成型的平滑度,而且在拐彎處,起皺現(xiàn)象可以得到有效預(yù)防。

        在成型后,上模向上移動(dòng),下模向下移動(dòng),以此來將模具打開,同時(shí)內(nèi)腔滑塊、外滑塊分別向內(nèi)、外收,從而順利完成成型加工周期,取出的殼體成型也具有高度的完整性。

        二、不銹鋼沖壓模具設(shè)計(jì)的數(shù)字化應(yīng)用

        對(duì)于傳統(tǒng)模具生產(chǎn)過程進(jìn)行分析,其缺陷比較突出,對(duì)模具的性能產(chǎn)生了很大的影響,比如制造周期較長,而且制造成本高昂,從而對(duì)制造業(yè)發(fā)展造成了一定的威脅。目前,計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度迅猛,為傳統(tǒng)模具制造業(yè)帶來了全新的活力,尤其對(duì)于CAD/CAM/CAE 等數(shù)字技術(shù),在模具制造企業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值顯著,不僅有助于模具生產(chǎn)效率的提升,而且可以對(duì)模具生產(chǎn)周期實(shí)施控制,將模具生產(chǎn)成本降至最低,促進(jìn)模具制造企業(yè)的健康發(fā)展和運(yùn)行。現(xiàn)對(duì)數(shù)字化的具體應(yīng)用展開系統(tǒng)化分析,主要以不銹鋼水杯為例:

        (一)不銹鋼水杯原型的數(shù)據(jù)采集

        在數(shù)字化設(shè)計(jì)之前,應(yīng)加強(qiáng)三維掃描儀的應(yīng)用,為獲得不銹鋼水杯的點(diǎn)云數(shù)據(jù)提供一定的依據(jù)。在掃描過程中,應(yīng)在掃描平臺(tái)上準(zhǔn)確固定不銹鋼水杯,對(duì)水杯的位置進(jìn)行分析,將掃描儀探頭的掃描位置和區(qū)域調(diào)整至最佳,確保不銹鋼水杯的最大尺寸處于掃描儀的掃描區(qū)域之內(nèi)。然后應(yīng)將掃描儀打開,為自動(dòng)掃描創(chuàng)造條件。其中,應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā),合理設(shè)定,掃描儀中間點(diǎn)與點(diǎn)的實(shí)際間距等,對(duì)于掃描后的數(shù)據(jù),在保存方面,應(yīng)借助STL 格式來完成。

        (二)不銹鋼水杯數(shù)據(jù)的處理

        掃描儀采集的數(shù)據(jù),極容易受到噪音污染的威脅,所以在水杯的凹陷區(qū),掃描盲區(qū)經(jīng)常出現(xiàn),所以在反求模型之前,應(yīng)全面、細(xì)致地編輯采集的數(shù)據(jù),并刪除不重要的數(shù)據(jù),對(duì)拍攝過程的噪聲予以過濾,并對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。在不銹鋼水杯曲面變化緩慢的區(qū)域[3],取點(diǎn)密度的稀疏性特點(diǎn)顯著,而密集取點(diǎn)適用于大曲率變化的區(qū)域,面對(duì)數(shù)據(jù)的采點(diǎn)盲區(qū),應(yīng)加強(qiáng)填充命令的應(yīng)用,確保良好的修補(bǔ)效果,所以加強(qiáng)原始點(diǎn)云的數(shù)據(jù)非常重要,給予去噪的平滑處理一定的保障。基于此,可以確保不銹鋼水杯模型的順利修補(bǔ),不斷提高整體光順性,確保整個(gè)模型的數(shù)字設(shè)計(jì)精度穩(wěn)步提升。

        (三)不銹鋼水杯模具的生成

        在上述模型設(shè)置完成后,應(yīng)注重不銹鋼水杯模具的生成,其中,應(yīng)加強(qiáng)UG 軟件的應(yīng)用。通常來說,在模具生成的流程方面,應(yīng)借助三維模型,為設(shè)計(jì)最初的成品提供一定的依據(jù),對(duì)模型的分型情況和出模情況進(jìn)行細(xì)致性觀察,對(duì)模具的內(nèi)嵌件和澆口等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在模具的相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)后,應(yīng)加強(qiáng)初始化,從而對(duì)磨具的收縮率和拔模方向等予以明確化,從而對(duì)模型的開放面和分型面予以修補(bǔ)。

        三、結(jié)束語

        綜上所述,加強(qiáng)不銹鋼沖壓模具設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵,不僅可以將獨(dú)特性優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來,模具工作的穩(wěn)定性和便利性突出,而且其安全性和可靠性也得到保證。在批量生產(chǎn)后,零件外觀良好,精度與產(chǎn)品技術(shù)要求相符,有效控制和預(yù)防不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。

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