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摘要通过运用UGNX5.0级进模模块,对项目初始化、特征前处理、毛坯生成、布局、废料设计、模板、镶块、排样等设计过程,对级进模设计中需要注意的问题进行了分析,并且还介绍了模具生产过程中一些相关问题的解决办法。
关键词UG 级进模 镶块
中图分类号:TG7文献标识码:A
0 引言
冲压生产具有以下特点:生产效率相对较,并且低单工位对应的模具结构比较单一,同时钣金零件又不能太复杂,不然就需要很多副单工位模具共同作用才能够实现。但是,如果将级进模应用于冲压生产,就能够克服上述缺点。级进模具有生产周期短、所需操作人员少、生产效率高等特点,因此,级进模很适合进行大批量生产。UG是目前非常高端、先进的软件,极大的方便了制造行业。
1 产品建模、项目初始化、毛坯展开、废料设计、毛坯布局与工序排样
应用UGNX5.0设计制作一个简单的钣金零件(如图1)
(1)根据零件使用要求,设计钣金结构,在UG钣金模块下建模,根据材料,选定折弯许用半径公式。
(2)在UGNX5.0级进模设计模块中,先进行项目初始化,在对话框中填好数据,注意一定要勾选使用钣金特征。特征前处理中,对折弯、翻孔、卷边等钣金结构进行特征工艺定义。
(3)使用毛坯生成器,选定一个静止面后,生成毛坯。
毛坯布局,综合考虑模具寿命、材料使用率选用合适的步距和宽度。在建模模块中,删除一个毛坯可变三毛坯布局为二毛坯布局。
废料设计,在建模模块中,设计曲线,再在废料对话框中,定义废料、分割废料、考虑重叠、修剪等附件。工序排样时,模具的整个结构就已经能够被确定。而模具自身的基本结构取决于排样图。因此,设计排样时,应该从全局来考虑,而不能仅仅看到局部某些结构,细节方面也不容忽视。例如:在具体设计过程中,对工位方面详细的分配,不仅要安排折弯、冲裁、成形等分别是哪一工位,同时还应该考虑到每个镶块在排布上问题,包括排布的空间是否充足,以及各镶块间彼此的影响。冲裁工位方面,冲裁力在分配上的问题值得注意,应当尽量使其分布均匀、恰到好处。成形工位以及折弯工位,最好能够一次成形。要是把握不大,可以添加一步空步等,这样可以使模具在调整时变得容易。针对一些在成形中倾向于产生翘曲或者在平面度方面要求比较高物品,为了使平面度达到要求,校平工位必不可少。
工位顺序方面,前后上位不能被干扰,如果不合理,就需要对工位原来的顺序进行调整。比如:相应的某物体需要弯曲成z字形时,如果对弯曲上冲孔的位置有公差方面比较具体的规定,这种情况下,就必须先弯曲,后冲扎,从而使冲孔的位置比较准确。对级进模来说,其最后工位非常重要,因为从模具中取出产品的方式取决于最后工位。一般而言,取出产品有吹出和落下两种方式,对某些特殊产品,还用到了机械手来取出产品。切断在任何一种取件方式中是必不可少的。并且,对切断处的具体地点、尺寸等都必须要有严格的控制,切断处的问题能够对模具的出件方面造成影响,还会对是否能够顺利、均匀地送进条料造成影响。但是,如果出件方式是落料式的,同时,在切断处,其毛刺的方向是反向的,针对这种情况,需要和产品设计相关人员进行探讨、交流后才能决定。
2镶块设计
2.1 冲裁凸模
产品的形状直接决定了对应的形状,冲裁凸模有直身型加强型两种结构。固定途径主要包括以下几个方面:螺丝固定、销钉固定、顶丝固定、压块固定以及挂台固定等方面。其中最安全并且值得信赖的是挂台固定,其中销钉固定很少用到,而其它几在种固定方式能够满足维修时,方便而快速的更换要求。具体选择可以根据自己的需要来决定。
对凹模刃口而言,在凹模板上可以快速割出。但是,对于那些硬度非常高或者产量很大的产品,为了便于维修,常常用到凹模镶块。固定凹模镶块主要有三种途径:压块固定、螺丝固定以及挂台固定等。
规划单侧冲截对应的凹模镶块的过程中,为了避免废料上浮现象的发生,可以采取在不冲裁的一边适度的挤住废料,加大挤料尖角等措施,以防止其上浮。
2.2 折弯镶块
折弯镶块的固定方法,既能够用螺丝,也常用挂台来固定。折弯凸模与折弯凹模之间的距离应该保持在一个料的厚度。为了防止在折弯时可能出现擦伤产品的现象,应该将折弯凸模头部相应的设计成圆弧状。而在自负弯曲所对应的接近折弯线处,校正筋是必须的,从而即使折弯时,产品的根部也能够发生塑性变形的目的,同时降低回弹,使90°弯曲角得以保证。
2.3 模板设计
级进模模板中,总体来说有以下几种标准:凹模板、卸料板、上模座、固定板以及下模座等。
其中至关重要是固定板、卸料扳、以及凹模板,它们也是级进模中不可或缺的。固定板主要用来固定凸模;而卸料板在很多方面往往起压料、卸料、以及导向等作用;而凹模板常常有两个方面的应用:直接做凹模刃口或者将一些凹模镶块镶拼上去。一般来说,3块模板需要用到4个小导柱。方法是将小导柱在其凸棋固定板上进行固定,然后在凹模板以及卸料板上各自镶4个对应的小导套,为了使凸模在运动上的精度符合要求,必须严格把握小导套以及小导柱之间的相配合的精度。(选定的标准模板目录:DB-UNIVERSAL3 类型:5板指定参考点 X:-40Y:0Z:0系列:2420ST=23DP-h=30PP-h=20 TP-h=50 SP-h=20 DS-h=50另加一块上模底板 TBP-h=10)设计让位在整个设计过程中,也起着非常重要的作用。一般而言,成形或者弯曲等工位以及其所对应的一切后续工位都应当让位,并且让位要足够,应该同时兼顾动态和静态两个方面的让位问题。
2.4 其它零件设计
除了镶块设计外,某些辅助零件对模具的正常运行来说也不容忽视。
(1)导正钉。产品的精度在很大程度上受到导正钉的影响。例如,后续工位都以第一工位中冲的孔来进行向导,此方法可以很好的使产品的精度达到要求。在设计方面,应当重视对导正钉长度上的掌控。为了在很大程度上防止带料现象,自由状态时,应该留意模具导正钉的直臂,其伸出卸料板的范围应该控制在产品自身的一个料厚之内。
(2)送进高度往往取决于浮动送料钉。使在对应的高度条料送进时,不会受到顶杆或者镶块的干扰。浮动送料钉不但可以抬起条料,而且还能够对条料进行导向。浮动送料钉的位置以及数量需要按照条料的厚度以及宽度来决定。
(3)顶杆与拾料块。在进行切门、折弯、或者拉伸等方面的成形工序时,往往会带有包紧力,从而让条料自身的成形部位能够附着在镶块上并且很难脱模。为了使条料能够正常弹起,应当在合理的地方设计好行之有效的顶杆或者抬料块,然后在弹簧力的作用下,将条料顶出。对于最后工位,某些已经被切断的产品往往会在冲压油的作用下,附着到模具上。因此,为了避免对模具造成损伤或者叠件现象的发生,必须在最后工位的上模以及下模中设计顶杆。
此外,为了避免因为废料上浮或者误送料等对模具形成伤害,还能按照使用需要设计废料上浮以及误送料方面的感应以及报警装置。
参考文献
[1]夏巨谌,李志刚.中国模具设计大典(第3卷):冲压模具设计.中国机械工程学会.
[2]余学文,周盛.UG NX4级进模设计培训教程.
[3]刘建超,李学锋.冲压模具设计与制造.成都航空职业技术学院.
关键词UG 级进模 镶块
中图分类号:TG7文献标识码:A
0 引言
冲压生产具有以下特点:生产效率相对较,并且低单工位对应的模具结构比较单一,同时钣金零件又不能太复杂,不然就需要很多副单工位模具共同作用才能够实现。但是,如果将级进模应用于冲压生产,就能够克服上述缺点。级进模具有生产周期短、所需操作人员少、生产效率高等特点,因此,级进模很适合进行大批量生产。UG是目前非常高端、先进的软件,极大的方便了制造行业。
1 产品建模、项目初始化、毛坯展开、废料设计、毛坯布局与工序排样
应用UGNX5.0设计制作一个简单的钣金零件(如图1)
(1)根据零件使用要求,设计钣金结构,在UG钣金模块下建模,根据材料,选定折弯许用半径公式。
(2)在UGNX5.0级进模设计模块中,先进行项目初始化,在对话框中填好数据,注意一定要勾选使用钣金特征。特征前处理中,对折弯、翻孔、卷边等钣金结构进行特征工艺定义。
(3)使用毛坯生成器,选定一个静止面后,生成毛坯。
毛坯布局,综合考虑模具寿命、材料使用率选用合适的步距和宽度。在建模模块中,删除一个毛坯可变三毛坯布局为二毛坯布局。
废料设计,在建模模块中,设计曲线,再在废料对话框中,定义废料、分割废料、考虑重叠、修剪等附件。工序排样时,模具的整个结构就已经能够被确定。而模具自身的基本结构取决于排样图。因此,设计排样时,应该从全局来考虑,而不能仅仅看到局部某些结构,细节方面也不容忽视。例如:在具体设计过程中,对工位方面详细的分配,不仅要安排折弯、冲裁、成形等分别是哪一工位,同时还应该考虑到每个镶块在排布上问题,包括排布的空间是否充足,以及各镶块间彼此的影响。冲裁工位方面,冲裁力在分配上的问题值得注意,应当尽量使其分布均匀、恰到好处。成形工位以及折弯工位,最好能够一次成形。要是把握不大,可以添加一步空步等,这样可以使模具在调整时变得容易。针对一些在成形中倾向于产生翘曲或者在平面度方面要求比较高物品,为了使平面度达到要求,校平工位必不可少。
工位顺序方面,前后上位不能被干扰,如果不合理,就需要对工位原来的顺序进行调整。比如:相应的某物体需要弯曲成z字形时,如果对弯曲上冲孔的位置有公差方面比较具体的规定,这种情况下,就必须先弯曲,后冲扎,从而使冲孔的位置比较准确。对级进模来说,其最后工位非常重要,因为从模具中取出产品的方式取决于最后工位。一般而言,取出产品有吹出和落下两种方式,对某些特殊产品,还用到了机械手来取出产品。切断在任何一种取件方式中是必不可少的。并且,对切断处的具体地点、尺寸等都必须要有严格的控制,切断处的问题能够对模具的出件方面造成影响,还会对是否能够顺利、均匀地送进条料造成影响。但是,如果出件方式是落料式的,同时,在切断处,其毛刺的方向是反向的,针对这种情况,需要和产品设计相关人员进行探讨、交流后才能决定。
2镶块设计
2.1 冲裁凸模
产品的形状直接决定了对应的形状,冲裁凸模有直身型加强型两种结构。固定途径主要包括以下几个方面:螺丝固定、销钉固定、顶丝固定、压块固定以及挂台固定等方面。其中最安全并且值得信赖的是挂台固定,其中销钉固定很少用到,而其它几在种固定方式能够满足维修时,方便而快速的更换要求。具体选择可以根据自己的需要来决定。
对凹模刃口而言,在凹模板上可以快速割出。但是,对于那些硬度非常高或者产量很大的产品,为了便于维修,常常用到凹模镶块。固定凹模镶块主要有三种途径:压块固定、螺丝固定以及挂台固定等。
规划单侧冲截对应的凹模镶块的过程中,为了避免废料上浮现象的发生,可以采取在不冲裁的一边适度的挤住废料,加大挤料尖角等措施,以防止其上浮。
2.2 折弯镶块
折弯镶块的固定方法,既能够用螺丝,也常用挂台来固定。折弯凸模与折弯凹模之间的距离应该保持在一个料的厚度。为了防止在折弯时可能出现擦伤产品的现象,应该将折弯凸模头部相应的设计成圆弧状。而在自负弯曲所对应的接近折弯线处,校正筋是必须的,从而即使折弯时,产品的根部也能够发生塑性变形的目的,同时降低回弹,使90°弯曲角得以保证。
2.3 模板设计
级进模模板中,总体来说有以下几种标准:凹模板、卸料板、上模座、固定板以及下模座等。
其中至关重要是固定板、卸料扳、以及凹模板,它们也是级进模中不可或缺的。固定板主要用来固定凸模;而卸料板在很多方面往往起压料、卸料、以及导向等作用;而凹模板常常有两个方面的应用:直接做凹模刃口或者将一些凹模镶块镶拼上去。一般来说,3块模板需要用到4个小导柱。方法是将小导柱在其凸棋固定板上进行固定,然后在凹模板以及卸料板上各自镶4个对应的小导套,为了使凸模在运动上的精度符合要求,必须严格把握小导套以及小导柱之间的相配合的精度。(选定的标准模板目录:DB-UNIVERSAL3 类型:5板指定参考点 X:-40Y:0Z:0系列:2420ST=23DP-h=30PP-h=20 TP-h=50 SP-h=20 DS-h=50另加一块上模底板 TBP-h=10)设计让位在整个设计过程中,也起着非常重要的作用。一般而言,成形或者弯曲等工位以及其所对应的一切后续工位都应当让位,并且让位要足够,应该同时兼顾动态和静态两个方面的让位问题。
2.4 其它零件设计
除了镶块设计外,某些辅助零件对模具的正常运行来说也不容忽视。
(1)导正钉。产品的精度在很大程度上受到导正钉的影响。例如,后续工位都以第一工位中冲的孔来进行向导,此方法可以很好的使产品的精度达到要求。在设计方面,应当重视对导正钉长度上的掌控。为了在很大程度上防止带料现象,自由状态时,应该留意模具导正钉的直臂,其伸出卸料板的范围应该控制在产品自身的一个料厚之内。
(2)送进高度往往取决于浮动送料钉。使在对应的高度条料送进时,不会受到顶杆或者镶块的干扰。浮动送料钉不但可以抬起条料,而且还能够对条料进行导向。浮动送料钉的位置以及数量需要按照条料的厚度以及宽度来决定。
(3)顶杆与拾料块。在进行切门、折弯、或者拉伸等方面的成形工序时,往往会带有包紧力,从而让条料自身的成形部位能够附着在镶块上并且很难脱模。为了使条料能够正常弹起,应当在合理的地方设计好行之有效的顶杆或者抬料块,然后在弹簧力的作用下,将条料顶出。对于最后工位,某些已经被切断的产品往往会在冲压油的作用下,附着到模具上。因此,为了避免对模具造成损伤或者叠件现象的发生,必须在最后工位的上模以及下模中设计顶杆。
此外,为了避免因为废料上浮或者误送料等对模具形成伤害,还能按照使用需要设计废料上浮以及误送料方面的感应以及报警装置。
参考文献
[1]夏巨谌,李志刚.中国模具设计大典(第3卷):冲压模具设计.中国机械工程学会.
[2]余学文,周盛.UG NX4级进模设计培训教程.
[3]刘建超,李学锋.冲压模具设计与制造.成都航空职业技术学院.