U 型彎曲件中間載體類型級(jí)進(jìn)模的發(fā)展研究摘要用于 U 型彎曲薄板生產(chǎn)件的中間載體型級(jí)進(jìn)模是一個(gè)非常特殊的劃分。本研究揭示了采用切斷式送料系統(tǒng)的多工位成形模具板料的成形工藝。通過有限元的模擬，U 型彎曲工藝被認(rèn)為是設(shè)計(jì)帶材工藝布局的第一道工序。根據(jù)模具發(fā)展的順序，可以研究模具開發(fā)的下一道工序，即模具結(jié)構(gòu)、模具加工條件、模具材料、部分模具零件熱處理、工藝知識(shí)等。本研究的特點(diǎn)是以 I-DEAS 程序建模為基礎(chǔ)，利用 Auto-Lisp，CAD / CAM應(yīng)用程序，普通機(jī)床操作以及通過試驗(yàn)進(jìn)行修改來對(duì)多工位模具進(jìn)行模具開發(fā)。關(guān)鍵詞：中間載體型級(jí)進(jìn)模；有限元模擬；帶狀工藝布局； U 型彎曲；試驗(yàn)1.介紹級(jí)進(jìn)模具在沖壓運(yùn)行期間通過在兩個(gè)或更多個(gè)工位執(zhí)行一系列基本的鈑金加工以在帶材移動(dòng)通過模具表面時(shí)生產(chǎn)零件。沖壓加工的最佳模具設(shè)計(jì)及其制造一直是制造領(lǐng)域大規(guī)模生產(chǎn)的目的。因此，完成這項(xiàng)研究需要一個(gè)完整的壓力機(jī)工具數(shù)據(jù)，以及我們的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)和理論指導(dǎo)。根據(jù)上述因素，這項(xiàng)研究可以通過有限元模擬，I-DEAS 建模和模具制造的實(shí)用方法來實(shí)現(xiàn)最佳的模具設(shè)計(jì)。此外，通過試驗(yàn)[ 1 ]進(jìn)行修訂，以達(dá)到更少缺陷的目標(biāo)。2.模具設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)的開發(fā)圖 1 示出了模具開發(fā)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)系統(tǒng)中，它可以被稱為生產(chǎn)工程，模具制造技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化，故障排除，人力，購買，工具，材料等與軟件和硬件連接，寬和深的技術(shù)和其理論背景相關(guān)指令[ 1 - 3 ]。圖 2 示出了在 AutoCAD 和 Window 環(huán)境下通過現(xiàn)有 Auto-Lisp 程序繪制的模具部件之一。一些其他模具組件設(shè)計(jì)遵循這種方法和經(jīng)驗(yàn)。圖 1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展采購供應(yīng)組件標(biāo)準(zhǔn)化材料工具材料工具產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品制造模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化問題解答模具設(shè)計(jì)人力計(jì)算機(jī)硬件 軟件圖 2 通過 Auto-Lisp 模具部件繪圖2.2 條工藝布置部分在條帶進(jìn)料展開時(shí)的布置反復(fù)顯示恒定區(qū)域。由于上的原因，它必須足夠的條帶的進(jìn)給距離的決定（提前，間距）和配置的每個(gè)階段上的條形布置進(jìn)行精確。我們認(rèn)為，通過理論計(jì)算和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)（4），可以獲得最佳的板料利用率。這是初始模具設(shè)計(jì)的最佳方法。此時(shí)，我們引用了數(shù)據(jù)庫中條帶上的網(wǎng)格大小及其相關(guān)說明。圖 3 工藝流程布局設(shè)計(jì)流程圖網(wǎng)絡(luò)規(guī)模決策 選擇側(cè)切削余量 引導(dǎo)方法多行討論圖形平移旋轉(zhuǎn)提前計(jì)算圖形顯示條工藝布置設(shè)計(jì)流程部分審查計(jì)算提前計(jì)算利用率圖形顯示討論現(xiàn)場圖 3 展示了流程圖工藝布局設(shè)計(jì)系統(tǒng)。對(duì)于帶鋼工藝布局設(shè)計(jì)，第一步是根據(jù)生產(chǎn)零件的數(shù)量、生產(chǎn)零件的精度、材料性能和材料厚度決定送料方式，其次是圖 3 的流程圖。圖 4 示出了用于厚金屬板（材料：SPCC 和厚度：1.3mm）生產(chǎn)的生產(chǎn)部件及其顯影長度（99mm）。從帶鋼工藝布局設(shè)計(jì)方法，我們可以設(shè)計(jì)下面的帶鋼工藝布局如圖 5 所示圖 4 生產(chǎn)零件圖。鋼帶工藝布局被認(rèn)為是適當(dāng)?shù)某叽纾玟搸挾?，腹板尺寸，前進(jìn)，切口余量等[5,6]。第一階段操作穿孔，第二階段工程試點(diǎn)，第三階段工程切口，第四階段工程穿孔，第五階段以惰性。公差：材料：SPCC, 厚度：1.3mm圖 4 生產(chǎn)部件的圖紙及其展開長度：（a）零件圖和（b）零件展開長度圖 5 帶鋼工藝布置圖圖 6 通過變形的有限元模擬的結(jié)果：（a）操作 1 步 100 網(wǎng)格劃分（b）操作 1 步 100 應(yīng)力線輪廓（c）操作 1 步 100 應(yīng)變線輪廓和（d）操作 1 步 100 損壞線 輪廓第六階段是第一彎曲階段，也是第七階段工程穿孔。第八階段為第二 U 形彎曲。我們必須通過錯(cuò)位的原因，照顧試點(diǎn)的損壞或其斷裂。第九階段是空閑階段。第十階段是施膠階段。第 11 階段將部分切割作為完整階段。之后，根據(jù)圖 8 的結(jié)果獲得剝離處理布局圖 5。2.3 間隙和間隙該實(shí)驗(yàn)沖壓加工材料具有適當(dāng)?shù)暮穸?，僅為 1.3mm（SPCC）。因此，在沖孔邊緣和用于穿孔和切口的模邊之間的間隙為 0.05mm。此時(shí)，可以以在實(shí)際生產(chǎn)部件中產(chǎn)生最小量的金屬板的切割邊緣處的毛刺作為試用結(jié)果。通過數(shù)據(jù)庫和經(jīng)驗(yàn)，用于 U 形彎曲的沖頭和模具壁之間的間隙為材料厚度的 1.1 倍。2.4．有限元模擬圖 6 顯示了 U 形彎曲角變形的有限元模擬編程的結(jié)果。此時(shí)變形編程支持有限元模擬的參數(shù)如表 1 所示。根據(jù)圖 6a-d 所示，預(yù)測 U 彎曲裂紋不是由如表 1 所示的 SPCC 的金屬板參數(shù)和其他數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的。同時(shí)，我們認(rèn)為，這部分生產(chǎn) U 型彎曲有限元仿真結(jié)果沒有發(fā)生裂紋現(xiàn)象。因此，它可以很好地完成帶鋼工藝布置設(shè)計(jì)如圖 5 [ 1–3,7 ]所示。圖 7 模具裝配圖：（a）上模，（b）正視圖，（c）下模。表 1 有限元模擬參數(shù)值楊氏模量（GPa） 200泊松比 0.3抗拉強(qiáng)度（MPa） 760屈服強(qiáng)度 (MPa) 3802.5. 模具選擇在模具制造領(lǐng)域有幾種模具模型。在特定領(lǐng)域的一些時(shí)間，他們制造特殊型鋼模具用于高精度模具組裝功能。本研究考慮了生產(chǎn)批量大于十萬及生產(chǎn)所需的帶鋼的自動(dòng)送料，選擇了高精度生產(chǎn)零件專用型鋼模。此外，導(dǎo)柱必須安裝在模塊和模座尺寸容限內(nèi)，并具有高精度導(dǎo)向襯套配合。選擇模具具有六個(gè)內(nèi)導(dǎo)柱和四個(gè)外導(dǎo)柱，用于精密加工和高負(fù)載壓制。圖 7 顯示了模具設(shè)計(jì)的結(jié)果，稱為沖壓模具裝配圖。3.模具制造和試模選擇 SKD11 高合金工具鋼進(jìn)行沖壓和模具塊作為整體模具材料當(dāng)中含有減少磨損的原因。特別是，選擇了 V1 硬質(zhì)合金刀具材料為分模零件模具鑲塊材料。在本研究中，我們根據(jù)數(shù)據(jù)庫，理論背景和我們自己的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)決定沖頭和模塊的尺寸[7]。沖切模加工屬于精密切削、銑削、車削、鉆削、仿形、熱處理、電火花加工、電火花線切割、夾具磨削等精密機(jī)床，尤其是數(shù)控加工和鏡面加工等。圖8 顯示了數(shù)控加工中心工作的進(jìn)展。圖 9 顯示了沖壓模具系統(tǒng)。圖 10 顯示了模具制造機(jī)床的數(shù)控加工中心。在這項(xiàng)研究中，我們使用了普通機(jī)床，數(shù)控機(jī)床和 EDM 等。關(guān)于具有以下公差的組合的每個(gè)配件部件的精度，第一種情況是作為滑動(dòng)配件的導(dǎo)向套和導(dǎo)向柱的公差 H7（孔）h6（軸）。模具和導(dǎo)柱公差為 H7（孔）p5（軸）用于緊配合。沖壓板和沖頭公差為H7（孔）m6（軸），用于緊固配件，具有輕微干擾。第二個(gè)是作為滑動(dòng)配件的剝離器和沖頭的公差 H7（孔）h6（軸）。模具插入孔和模具插入按鈕使用H7（孔）m6（軸）用于較小的緊配合。這些裝配公差對(duì)于模具制造是非常小心的因素，因?yàn)檎麄€(gè)模具設(shè)定方法必須在精細(xì)的沖頭和模具活動(dòng)之間，用于左右對(duì)稱的均衡間隙。 模具圖步進(jìn)自由繪畫附件工具圖附件工具的制作附件工具工具列表工具安排預(yù)調(diào)整工具加工的概念步進(jìn)的決定工具選擇設(shè)計(jì)制作過程工藝（過程）卡片程序安裝加工試驗(yàn)測量工具指南機(jī)床工作數(shù)據(jù)制造工藝附加工具 工具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)程序員操作員修改數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)圖 8 數(shù)控加工中心工作進(jìn)展圖 9 壓制模系統(tǒng)3.2 試用圖 11 顯示實(shí)際帶鋼工藝布局導(dǎo)致調(diào)試工作（200 噸動(dòng)力沖床，100mm 沖程和 40SPM）。在這個(gè)實(shí)際的工藝條帶布局中，我們可以確定生產(chǎn)過程的真實(shí)過程。此外，我們檢查了生產(chǎn)部件的每一個(gè)尺寸公差控制。我們可以找到干擾問題，如材料條通過引導(dǎo)隧道在模具塊表面。此外，當(dāng)材料條通過模具隧道，輥送料裝置操作檢查非常準(zhǔn)確。這個(gè)問題的解決來自模具技術(shù)和工藝。此時(shí)，通過對(duì)沖壓和模具邊緣的測量和精密儀器的測量，以及沖模和模邊各階段的生產(chǎn)零件和帶材進(jìn)行模具故障的檢查。我們認(rèn)為所有的故障原因都與應(yīng)力發(fā)生和組件在模具部件運(yùn)行或其使用壽命等的影響相關(guān)[8]。機(jī)床工具材料標(biāo)準(zhǔn)外部零件壓制模系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品加工工藝制模技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化故障排除圖 10 數(shù)控加工中心制作圖 11 實(shí)際生產(chǎn)部分和試驗(yàn)條：（a）實(shí)際生產(chǎn)部分和（b）實(shí)際試條4 結(jié)論為了防止模具設(shè)計(jì)和制造的缺陷，本研究開發(fā)了實(shí)用的和自適應(yīng)的模具裝配和組件。本研究也可以從理論基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)以及有限元模擬等方面進(jìn)行優(yōu)化。研究結(jié)果如下：1）帶狀布局的過程的有限元模擬變形規(guī)劃是必要的，不僅對(duì)其設(shè)計(jì)和制造，而且對(duì)模具開發(fā)后的試模和修改都是必要的。2）將模具設(shè)計(jì)作為模具開發(fā)中最少缺陷的優(yōu)化結(jié)果。3）故障排除是在模具制造后作為成功的試模方法進(jìn)行的。4）為了提高生產(chǎn)部件材料的利用率，無芯型漸進(jìn)模成為最佳設(shè)計(jì)結(jié)果。致謝這項(xiàng)工作是由 2003 韓國 Brain 21 項(xiàng)目支持。參考文獻(xiàn)[1] S-B. 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