U 型彎曲件中間載體類型級進模的發(fā)展研究摘要用于 U 型彎曲薄板生產(chǎn)件的中間載體型級進模是一個非常特殊的劃分。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、工藝知識等。本研究的特點是以 I-DEAS 程序建模為基礎(chǔ)，利用 Auto-Lisp，CAD / CAM應(yīng)用程序，普通機床操作以及通過試驗進行修改來對多工位模具進行模具開發(fā)。關(guān)鍵詞：中間載體型級進模；有限元模擬；帶狀工藝布局； U 型彎曲；試驗1.介紹級進模具在沖壓運行期間通過在兩個或更多個工位執(zhí)行一系列基本的鈑金加工以在帶材移動通過模具表面時生產(chǎn)零件。沖壓加工的最佳模具設(shè)計及其制造一直是制造領(lǐng)域大規(guī)模生產(chǎn)的目的。因此，完成這項研究需要一個完整的壓力機工具數(shù)據(jù)，以及我們的現(xiàn)場經(jīng)驗和理論指導(dǎo)。根據(jù)上述因素，這項研究可以通過有限元模擬，I-DEAS 建模和模具制造的實用方法來實現(xiàn)最佳的模具設(shè)計。此外，通過試驗[ 1 ]進行修訂，以達到更少缺陷的目標(biāo)。2.模具設(shè)計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)計遵循這種方法和經(jīng)驗。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)計產(chǎn)品制造模具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化問題解答模具設(shè)計人力計算機硬件 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料展開時的布置反復(fù)顯示恒定區(qū)域。由于上的原因，它必須足夠的條帶的進給距離的決定（提前，間距）和配置的每個階段上的條形布置進行精確。我們認(rèn)為，通過理論計算和現(xiàn)場經(jīng)驗（4），可以獲得最佳的板料利用率。這是初始模具設(shè)計的最佳方法。此時，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)提前計算圖形顯示條工藝布置設(shè)計流程部分審查計算提前計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)計系統(tǒng)。對于帶鋼工藝布局設(shè)計，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)計方法，我們可以設(shè)計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?，如鋼帶寬度，腹板尺寸，前進，切口余量等[5,6]。第一階段操作穿孔，第二階段工程試點，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。我們必須通過錯位的原因，照顧試點的損壞或其斷裂。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 間隙和間隙該實驗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，可以以在實際生產(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，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，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抗拉強度（MPa） 760屈服強度 (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。選擇模具具有六個內(nèi)導(dǎo)柱和四個外導(dǎo)柱，用于精密加工和高負載壓制。圖 7 顯示了模具設(shè)計的結(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展。圖 9 顯示了沖壓模具系統(tǒng)。圖 10 顯示了模具制造機床的數(shù)控加工中心。在這項研究中，我們使用了普通機床，數(shù)控機床和 EDM 等。關(guān)于具有以下公差的組合的每個配件部件的精度，第一種情況是作為滑動配件的導(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。第二個是作為滑動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。這些裝配公差對于模具制造是非常小心的因素，因為整個模具設(shè)定方法必須在精細的沖頭和模具活動之間，用于左右對稱的均衡間隙。 模具圖步進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的決定工具選擇設(shè)計制作過程工藝（過程）卡片程序安裝加工試驗測量工具指南機床工作數(shù)據(jù)制造工藝附加工具 工具設(shè)計經(jīng)驗程序員操作員修改數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)圖 8 數(shù)控加工中心工作進展圖 9 壓制模系統(tǒng)3.2 試用圖 11 顯示實際帶鋼工藝布局導(dǎo)致調(diào)試工作（200 噸動力沖床，100mm 沖程和 40SPM）。在這個實際的工藝條帶布局中，我們可以確定生產(chǎn)過程的真實過程。此外，我們檢查了生產(chǎn)部件的每一個尺寸公差控制。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。這個問題的解決來自模具技術(shù)和工藝。此時，通過對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行或其使用壽命等的影響相關(guān)[8]。機床工具材料標(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 實際生產(chǎn)部分和試驗條：（a）實際生產(chǎn)部分和（b）實際試條4 結(jié)論為了防止模具設(shè)計和制造的缺陷，本研究開發(fā)了實用的和自適應(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)驗以及有限元模擬等方面進行優(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，不僅對其設(shè)計和制造，而且對模具開發(fā)后的試模和修改都是必要的。2）將模具設(shè)計作為模具開發(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行的。4）為了提高生產(chǎn)部件材料的利用率，無芯型漸進模成為最佳設(shè)計結(jié)果。致謝這項工作是由 2003 韓國 Brain 21 項目支持。參考文獻[1] S-B. Sim, S-T. Lee, Y-S. Song, A study on the development of practical and adaptive progressive die for very thick sheet metals, Korean Soc.Manufact. Technol., KSMT 1 (1) (2003) 63–70.[2] S.-B. Sim, S.-K. Park, Development of the practical and adaptive die for sheet metals(1), in: Proceedings of the KCORE Conference, May 1999, pp. 141–148.[3] S.-B. Sim, Y.-S. Song, Development of the practical and adaptive die for sheet metals(2), in: Proceedings of the KCORE Conference, May 1999, pp. 149–155.[4] A.K. Karl, Innovations in die design, SME (1982) 71–99.[5] M.H. Moto, Pressworking and Die Making, Higan Tech. Paper Co., 1975, pp. 121–180.[6] T. Hutota, Databook of Pressworking Process Design, Press Tech., vol. 7, no. 13, Higan Tech. Paper Co., 1969, pp. 1–201.[7] F.E. Donald, A.R. Edward, Techniques of Pressworking Sheet Metal, Prentice Hall, Inc., 1974, pp. 37–93.[8] K. Serope, Tool and die failures, ASM (1982) 18–31.